Оптимальный режим работы подъёмника

По мере подъёма оборудования из скважины масса его постепенно уменьшается. Графически этот процесс будет выглядеть так, как показано на рисунке 178. В этом случае полезная мощность двигателя падает от полной N до 0 в конце подъёма. Полная работа двигателя А равна:

А = ò^t₀Ndt (107)

где N – мощность;

t – время.

Средняя степень загрузки двигателя будет характеризоваться отношением:

К = ò^t₀Ndt / NT (108)

При одной скорости подъёма – К = 0,5. При двух скоростях включение скорости V₂

произойдет после снижения массы груза до .

При двух скоростях:

(109)

Рисунок 103-Диаграмма изменения нагрузок

При трех скоростях:

(110)

Максимальная нагрузка на крюке определяется так:

(111)

где q – масса 1м колонны, кг/м;

- масса талевой системы, м;

L – длина колонны труб, м.

Подбор оснастки (число струн) ведут по формуле:

(112)

где – максимальное натяжение ходового конца, Н;

- КПД таловой системы (для роликов на шариковых подшипниках , на подшипниках скольжения )

Длина колонны, поднимаемой на каждой скорости:

, (113)

где

, (114)

Величина определяется из технической характеристики ( и - соответственно 1 и 2 скорости подъема).

При проведении спуско-подъемных операций главной задачей является уменьшение времени. Машинное время зависит в первую очередь от мощности двигателя подъемника. Необходимая мощность определяется по формуле:

, (115)

где Q – масса груза, кг;

- максимальная скорость подъема крюка, м/с;

- КПД подъемника.

Так как

(116)

то (117)

- скорость подъема для любой длины колонны.

Выражение , тогда

(118)

Методика подбора оптимальных скоростей подъема была разработана Вирновским А.С. В соответствии с ней идеальное машинное время

(119)

Вирновским было показано, что коэффициент использования мощности зависит от числа скоростей подъемника и определяется так:

, (120)

где n- скорость подьема.

При этом:

n
k	0.5	0.67	0.75	0.8	0.83	0.85

Отсюда видно, что увеличение скоростей больше 4-5 неоправдано.

Следовательно, при проведении спуско-подъемных операций надо использовать все имеющиеся скорости подъема, для чего оснастку талевой системы подбирать так, чтобы начинать подъем на низшей скорости. Это позволит уменьшить машинное время.