Размеры и канатоемкость барабана

Барабан - одна из наиболее ответственных деталей подъемного вала.

Размеры барабана должны быть рассчитаны на навивку всей рабочей длины каната. Момент инерции барабана лебедки дол­жен быть по возможности небольшим, чтобы облегчить разгон при спуске ненагруженного элеватора.

Барабан следует выполнять из стальной или литой обечайки, сваренной с литыми стальными дисками и ступицами, что обеспечивает прочную, легкую и технологическую конструкцию, обладающую небольшим моментом инерции.

Рис.5. Бочка барабана лебедки

На рис.6 приведена конструкция бочки барабана подъ­емного вала. Для обеспечения правильной укладки на барабан, набочке следует сделать параллельные канавки. Переход из одной канавки в соседнюю в этом случае можно выполнить в виде ступенек с шагом, равным половине или полному шагу навивки каната.

Диски барабанов сварной конструкции изготавливают из углеродистой стали марки З0Л или 36Л. Для бочек барабанов, лебедок лучше выбирать стали слабо легированные марганцем хромом и кремнием - 20ХГ.

Диаметр барабана лебедки определяют в зависимости от диаметра каната , для установок геологоразведочного бурения:

(3.2)

;

.

По геометрически характеристикам диаметр барабана лебедки станка ЗИФ – 650 М равен 450 мм.

Длина барабана влияет на плотность укладки витков каната в слоях навивки. По мере отклонения от средний линии (рис. 6 а) горизонтальная составляющая усилия в канате возрастает, вследствие чего плотность навивки от середины барабана к реборде увеличивается.

Рис. 6. Отклонение каната при навивке на барабан а и расположение слоев каната на барабане б.

Однако при обратном направлении навивки витки каната у реборды могут укладываться неплотно, с зазорами. При навивки последующего ряда канат врезается между витками нижерасположенного слоя, что приводит в быстрому его износу.

Для обеспечения равномерной навивки на барабан угол отклонения каната рекомендуется принимать в пределах 45’ – 1⁰.

Расчетная длина барабана:

(3.3)

где H₀ – расстояние от оси барабана до кронблока или направляющего ролика, примем H₀ =11 м; угол отклонения каната, .

Расчетная канатоемкость барабана определяется длиной каната, навиваемого на барабан при верхнем положении талевого блока:

(3.4)

где H – расстояние от пола буровой до кронблока, 14 м; m – число струн талевой оснастки, m =2; длина витков, необходимых для ослабления натяжения каната в месте крепления его к барабану; в соответствии с правилами безопасности при нижнем положении талевого блока число таких витков на барабане должно быть не менее трех.

.

Число витков каната в одном слое навивки:

(3.5)

где - коэффициент, учитывающий зазоры между витками и поперечную деформацию каната.

Длина каната по слоям навивки (рис. 6б.):

(3.6)

.

.

.

Рекомендуемое число слоев навивки каната на барабан буровой лебедки z 3, так как при большем числе слоев возрастает износ каната.

Общая длина каната на барабане при z слоях навивки:

(3.7)

где коэффициент, учитывающий уменьшение расстояния между слоями вследствие деформации каната при навивке.

.

Расчетная канатоемкость определяет минимально допустимый диаметр реборд барабана. Фактическая канатоемкость обычно значительно выше расчетной, поскольку окончательно диаметр реборд устанавливается в зависимости от размера тормозных шайб. Радиус тормозных шайб выбирают в пределах

.

Дата добавления: 2015-09-06