Расчет талевой системы.
При выборе оборудования талевой системы может появиться необходимость в проверке наибольшей нагрузки на талевом канате при определенной оснастке и известном числе струн. Наибольшее натяжение каната будет на ходовом конце, набегающем на барабан лебедки при подъеме труб.
,
(1)
где
- натяжение на ходовом конце каната
- нагрузка на крюке
β - коэффициент, зависящий от жесткости каната и от силы трения в опорах канатного шкива;
n- число рабочих струн талевой системы.
Коэффициент
β=1/η, где η - к.п.д. шкива. при шкивах с
диаметром
650мм
и с подшипниками скольжения к.п.д.=0,95.
при шкивах с диаметром
650мм и с подшипниками качения к.п.д=0,98.
Если неизвестно
какую схему оснастки принять (неизвестно
n) при известных допустимой
нагрузке на канат
и на крюк
и к.п.д. шкивов, то из (1) можно получить
,
Раскладывая в ряд и отбрасывая третий и последующие члены получим:
отсюда
,
гдеn– число струн,
округляется в большую сторону.
Лекция
Подъемники и агрегаты для текущего, капитального ремонта и спуско-подъемных работ.
Для привода в действие талевой системы применяются лебедки. Лебедки могут быть установлены на транспортном средстве, не имеющем мачты. Эти комплексы называются подъемниками.
Если на автомашине или тракторе смонтированы лебедки и мачта, оснащенная талевой системой, то эти комплексы называются агрегатами.
Подъемники применяются при наличии на скважинах стационарных вышек или мачт или передвижных мачт. Приводом лебедки в большинстве случаев служил отдельный или ходовой двигатель, а в некоторых случаях электроэнергия. Постепенно число типоразмеров подъемников сокращалось, появились агрегаты подземного ремонта. В настоящее время используются подъемники, смонтированные на тракторах, привод которых осуществляется от ходового двигателя.
Характерны два вида подъемников - ЛПТ-8 и «Азинмаш 4ЗП».
Они имеют по 4 скорости вращения барабана. Натяжение каната на первой скорости у ЛПТ8- 97кН, на четвертой – 20,5кН, у Азинмаш-4ЗП на 1 – 75кН, на 4 – 16.6кН. Подъемная лебедка ЛПТ-8 предназначена для СПО со штангами, трубами, при чистке песчаных пробок желонкой и присвабировании в процессе подземного ремонта. Скважины д.б. оборудованы вышками или мачтами. Лебедка смонтирована на тракторе Т-130. Привод – от тягового двигателя трактора. Мощность привода – 118кВт. Наибольшее тяговое усилие на втором ряде намотки на барабан каната диаметром 22,5мм равно 84кН, наибольшая скорость намотки 5,35 м/с, давление на грунт – 0,076МПа. Тормоза лебедки ленточные по двум шкивам барабана.
Подъемник «Азинмаш 4ЗП», размещается на тракторе-болотоходе Т-100МБ. Тяговое усилие каната 75кН. Тормозной шкив у лебедки один, на нем работают две тормозные мачты. Давление на грунт 0,032 МПа. Управление механизмами подъемника сосредоточено в кабине трактора.
Агрегаты текущего ремонта выпускаются следующих типов: УПА-32, УПТ-32, «Азинмаш-37А» и др. Мачта агрегата подземного ремонта в рабочем положении укрепляется оттяжками. Мачта опирается на свою опору – домкраты ног мачты и на автомашину. Фундаменты под агрегат и домкраты ног мачты выбирают в зависимости от грунта. При скальном грунте, крепкой глине с примесью гальки и гравия, под домкраты – брусок крепкого дерева 400х400х2700мм нагрузка на крюке может быть более 300кН, давление на грунт – 0,5МПа.
При среднем грунте (суглинок, супесчанник, галька, гравий) и нагрузке на крюке более 300кН под домкраты д.б. построен бутобетонный фундамент. При слабом грунте (плывуны, песок) и нагрузках на крюке свыше 300кН под домкраты мачты устанавливают бетонный фундамент.
Наиболее
распространен агрегат Азинмаш-37А,
грузоподъемность28, 32т, высота вышки
18м, скорости подъема крюка: первая –
0,34, вторая – 0,72, третья – 1,45 м/с. Оснастка
2х3 и 4х3. Привод подъемника – дизель
ходовой, транспортная база – КрАЗ-255Б;
260. Масса агрегата – 20т. Агрегат имеет
гидросистему для привода автомата
подземного ремонта АПР-ГП (для свинчивания
и развинчивания труб) или автомата КДГ
(для штанг), а так же для привода лебедки
для выдвижения верхней секции вышки.
Барабан d
l=420х800,
реборда 1000мм. Мачта агрегата телескопическая,
с открытой передней гранью, высотой
18м. Высота подъема крюка 12м. Талевая
система имеет кронблок и крюкоблок
2КРБ2х28, состоящий из двухроликового
талевого блока и трехрогого крюка с
амортизационной пружиной (при оснастке
3х2). Ходовой двигательЯМЗ-238 имеет
мощность 176кВт приn=2100
и–
ЯМЗ-238ЛиN=220кВт.
Еще в Советском Союзе проводились работы по созданию агрегатов резко уменьшенных масс с целью обеспечения возможности использовать автомобили лучшей проходимости, вертолетов, транспортеров на воздушной подушке. Созданы два агрегата: один – лебедочный АКМ-28 и второй безлебедочный, гидроприводной АРГ-28. Масса АКМ-28 при равной грузоподъемности с «Азинмаш – 37», большем уровне механизации и более высоком темпе исполнения СПО, составляет 5т, что позволило разместить его оборудование на автомобиле «Урал-375» с особо высокой проходимостью. Эти агрегаты используются в основном для текущего ремонта скважин.
Установка подъемная УПА-32.
Предназначена для спуска и подъема НКТ и штанг с процессом свинчивания и развинчивания при текущем и капитальном ремонта скважин,Г/П – 32т. Смонтирован на шасси автомобиля Краз-260 высокой проходимости. Основные узлы: однобарабанная лебедка, телескопическая вышка с балконом для верхового, талевую систему, механизмы для СПО.
Вышка – 18,5м, наибольшая длина трубы – 12,5м, оснастка 3х2
Лебедка 420х800, тормозных шкивов – 1. тормозных лент -1 (230мм)
привод дизель ЯМЗ-238Л, 220кВт. Масса 21,3т. Управление всеми механизмами из трехместной кабины оператора.
Установка УПТ-32
Грузоподъемность 32т. База – трактор Т130МГ. Укомплектована АПР-2ВБ для свинчивания и развинчивания труб. Лебедка: 420х750, реборда – 1000.мм. Вместимость барабана:
при канате диаметром 15мм -2000м
13мм-2300м
Тормозной шкив – 1, диаметр шкива – 1000мм
тормозная лента – 1, ширина колодки – 230мм
Вышка – 18м, длина поднимаемой трубы 12,5м, оснастка 3х2 (4-х струнная) шкив – 580мм по дну желоба .
Привод
– дизель Д-160, N=118кВт,n=20,8
,
размеры 10050х2700х4135. Масса 22,6т. Управление
всеми механизмами из кабины трактора.
Для капитального ремонта и освоения скважин используются агрегаты А-50У, КОРО-80,Кремко-80, АОРС-60 и др.Агрегат А-50Уконструкции Гипронефтемаша предназначен для СПО с бурильными и насосно-компрессорными трубами, для разбуривания цементных мостов и стаканов, фрезерования и райберования, для ловильных работ, для нагнетания в скважины жидкостей, для тартальных работ, свабирования и освоения скважин. А-50У отличается тем, что его лебедка имела два барабана (один для каната талевой системы, другой – для тартального каната). Вместимость тартального барабана 2340м при диаметре каната 13мм. Максимальное натяжение тартального каната – 73кН. Этому агрегату придан промывочный насос 9МГР, смонтированный на автоприцепе. При максимальном давлении насоса 16МПа, подача = 6,1 л/с.а при давлении 6МПа – 9,95 л/с. ЯМЗ-238, 8-и цилиндровый 176кВт. Привод насоса осуществляется от ходового двигателя через коробку скоростей и раздаточную коробку автомобиля КрАЗ-257 (база). Максимальная грузоподъемность на крюке – 50т, оснастка 4х3, высота вышки 22,4м, имеет 4 скорости подъема. 1 - 0,181 м/с,P=50т; 4 – 1,215м/с,P=7,5т.
Агрегат А-50У может приводить в действие ротор для буровых работ и компрессор. Ротор P=50х142 приводится в действие гидромотором от гидросистемы агрегата. Компрессор приводится в действие передачей от раздаточного редуктора агрегата. Масса агрегата – 30т.
Агрегат АКРО-80 (КОРО-80), разработан Азинмашем, предназначен для проведения СПО с НКТ и буровыми трубами, служит для разбуривания цементных мостов и стаканов, фрезерования и райберования при ловильных работах, нагнетание жидкости в скважину, исследования скважины и других работ при капитальном ремонте и освоении скважины. В качестве транспортной базы используется четырехосный тягач МАЗ-537 со всеми ведущими осями. Комплект оборудования имеет мачту МПП-80, блок насоса БКН-15Гр. С агрегатом перевозится и ротор. Грузоподъемность талевой системы – 80т, высота мачты – 28м, вместимость стеллажей мостков – 4000м, НКТ диаметром 73мм. Агрегат рассчитан для работы с бурильными трубами диаметрами 73 и 89мм.
КОРО-80
Комплекс состоит из трех блоков: самоходной подземной установки УПА-80, смонтированной на четырехосном автомобиле МАЗ-537; насосного блока БНП-15Гр, смонтированного на двухосном прицепе МАЗ-8926; передвижных приемных мостков МПП-80 на пневмоколесном ходу с рабочей площадкой.
КОРО-80 комплектуется облегченным малогабаритным ротором P=200; промывочным вертлюгом ВП80х200; механизированными ключами КГП с гидроприводом (для б/т 73 и 89) механизированными ключами АПР-ГП для НКТ и комплектом инструмента для СПО.
Тех. хар-ка КОРО-80 А-50У
Грузоподъемность на крюке, т 80 50
Скорость подъема крюка, м/с 0.2-1,2 0,181-1,215
Привод от двигателя автомобиля:
Мощность, л.с. 525 220
Лебедка:
Размеры бочки
барабана
хl490х750 426х560
Диаметр тормозного шкива, мм 1120 1000
Число тормозных лент 2х280мм 2х150мм
Вышка:
Высота, м 28 22,4
Наиб.длина свечи, м 19 16
Оснастка талевой системы 4х5 3х4
Насос 15Гр 9МГр
Приводн. мощность, л.с. 290
на
выкиде, кгс/
400 160
,
л.с.
16
10
Ротор – 200, диаметр=200мм, Нагрузка – 125т.с.
Вертлюг:
Ротор
142мм
проходного отверстия – 75мм
,n=40,70
Кремко-80 на базе К-701 Канадско-Российского производства.