Визначення конструктивних параметрів протічної частини ротора гідродинаміного гальма
Необхідно визначити конструктивні параметри протічної частини ротора гідрогальма.
Активний діаметр ротора гідрогальма знаходиться по формулах подібності [21]:
Da=Dбаз× 
=1,45× 
=1,264 м, (6.1)
де Мбаз, Dбаз, nбаз - параметри базової моделі однороторного гідрогальма, відповідно: гальмівний момент Мбаз=110 Н×м; активний діаметр ротора Dбаз=1,45 м; число оборотів пбаз=250 хв.-1 (таблиця 3.2).
МТТ, Dа, nТГ - параметри проектованого гідрогальма.
МТГ=М 
=99815 Н∙м»100 кН∙м, (6.2)
де М - статичний момент на барабані лебідці при сталому русі колони, що спускається у свердловину
М =Рхк.max×Dб.max/2=241,1∙0,828/2=99815 Н∙м, (6.3)
де Рхк.max - найбільше натягнення ходового кінця каната при спуску колони, Рхк.max=241,1 кН (див. п.2);
Dб.max - діаметр барабана по останньому ряду навивки каната, Dб.max=0,828 м (див. п.2);
Середня частота обертання валу ротора гідрогальма, хв.-1:
nТГ= 
= 
=255,3 хв.-1 (6.4)
де Vсп.сер – рекомендована середня швидкість спуску колони, Vсп.сер=1,0...1,5 м/с [21]; приймаємо для розрахунку Vсп.сер=1,5 м/с;
iТС - число рухомих струн талевої системи, iТС=8 (див. п.2);
Dp - середній розрахунковий діаметр навивки каната на барабан лебідки, Dp=0,778 м (див. п.2).
Найвигідна кількість лопаток ротора гідрогальма z:
z=π× 
, (6.5)
z=3,14× 
=13,4,
де Ra - активний радіус ротора, Ra=0,5×Da,
|
|
|
R1 - мінімальний радіус на вході в ротор, приймається конструктивно, для сучасних гідрогальм R1/Ra=0,3…0,37, звідки R1=(0,3...0,37)×Ra приймаємо R1=0,34×Ra=0,34×1,264/2=0,215 м.
δср - середня товщина лопаток, δср=(0,013...0,025) м, приймаємо δср=0,02 м;
α – кут нахилу лопаток, α=20°.
Середня товщина лопаток приймається з технологічних міркувань, оскільки ротор і статори гідрогальма бурових лебідок виготовляються з відливок.
Остаточно приймаємо z=14 шт.
Довжина підрізаних лопаток 
Л визначається з відношення Л/Ra=0,3…0,4, тоді
Л=(0,3…0,4)×Ra=(0,3...0,4)∙0,632=0,19 м. (6.6)
Радіус підводу рідини Rц, м. У лопатевого гідрогальма найменший тиск створюється в середині проточної частини. Тому підвід рідини необхідно забезпечити в зазор між лопатевими системами ротора і статора на радіусі
Rц= 
= 
=0,472 м. (6.7)
Глибина протічної частини h=(0,08...0,16) м. Приймаємо h=0,12 м.
Розрахунок системи подачі холодної води. Витрата протічної води, циркулюючої через гальмо qв, л/с
qв= 
= 
=1,448 л/с, (6.8)
де NТ - потужність, що поглинається гальмом, кВт;
t3 - температура води, що підводиться, t3=25°C;
t4 - температура води, що відводиться, t4=70°C.
|
|
|
NТ=MТГ×ω=100∙103∙26,73=2673495 Вт=267 кВт, (6.9)
де ω - кутова швидкість, с-1
ω= 
= 
=26,73 с-1. (6.10)
Діаметр всмоктуючого патрубка кожного статора Dу, м
Dу= 
= 
=0,027 м, (6.11)
де V1 - швидкість проточної води, V1=1...1,5 м/с; приймаємо середнє значення V1=1,25 м/с.
Число водоподаючих отворів в одному статорі z3
z3= 
= 
=0,362 отв., (6.12)
де FОТ - площа перерізу одного отвору, м2
FОТ=a×b=0,032∙0,05=1,6∙10-3 м2, (6.13)
a - ширина отвору, a=0,025...0,04 м; приймаємо а=0,032 м;
b - довжина отвору, b=0,05 м.
Приймаємо z3=1 отв.
Діаметр патрубка кожного статора на викиді, dу, м
dу= 
= 
=0,0195 м, (6.14)
де V2 - швидкість води на викиді, V2=2...3 м/с; приймаємо V2=2,5 м/с.
Округлюємо dу=002 м=20 мм.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 181; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!