2015-05-20
911
1. Валы могут при работе иметь несколько опасных зон, разнесенных по их длине. Основные нагрузки валов – моменты вращения от установленных на них зубчатых колес, цепных звездочек, шкивов, муфт. Для валов барабанов лебедок еще учитывается в качестве нагрузки натяжение каната (от допускаемой нагрузки на крюке и веса подвижных частей талевого механизма).
2. Рассматривается безотказность работы валов под совокупным воздействием напряжений изгиба и кручения, изменяющихся по разным циклам. Так, при расчете нормальных напряжений от изгиба сечений подъемного вала буровой лебедки, валов и осей, расположенных между подъемным валом и двигателями, валов привода ротора и его быстроходного вала принимают коэффициенты асимметрии Rσ = –1 (симметричный цикл). По касательным напряжениям от крутящего момента расчет ведется с коэффициентом асимметрии Rτ = 0 (отнулевой цикл). Для трансмиссионного и кривошипного валов насосов, а также валов их привода принимаются при расчетах Rσ = –1, Rτ = 0,25 (асимметричный цикл).
3. Коэффициенты запасов выносливости по нормальным и касательным напряжениям рассчитываются по приведенным выше формулам. Запас выносливости вала при совокупном действии нормальных и касательных напряжений определяется по формуле
(15)
Вероятность безотказной работы вала P(t) с данным запасом выносливости определяется по квантили нормированного нормального распределения
(16)
где V−1Д, Va − коэффициенты вариации предела выносливости и нагрузки соответственно;Va − коэффициент вариации нагрузки для буровых и нефтепромысловых машин может быть принят в пределах 0,1–0,3.
Коэффициенты вариации предела выносливости принимаются
(17)
где − 1 V коэффициент вариации предела выносливости деталей из материала одной плавки при отсутствии рассеяния размеров, обычно V1 = 0,03 − 0,1; − 2 V коэффициент вариации, учитывающий межплавочное рассеяние пределов выносливости образцов, 0,08; 2 V ≈ − 3 V коэффициент вариации теоретического коэффициента концентрации напряжений.
Если вал имеет несколько опасных зон, то вероятность его безотказной работы может быть оценена как произведение вероятностей неразрушения во всех опасных зонах
