шківів на трехшкіной секції до чотирьох, а на двухшківной секції - до трьох. Конструктивну схему талевого блоку приймаємо аналогічно Рис.10. зі збільшенням числа шківів в секціях на одиницю.
У обраної конструкції найбільше число шківів в секції, як кронблока, так і талевого блоку складає 4. Навантаження осей цих, найбільш довгих, секцій найбільше і однакове. Тому байдуже, яку вісь розраховувати на міцність.
Виконаємо креслення осі секції аналогічно кресленням Рис.6 в двох варіантах із застосуванням підшипників 42552 і підшипників 42644 (Мал. 11). Враховуючи, що мастильні отвори свердляться діаметром 10мм., Ширину розпірних кілець між підшипниками приймаємо 16мм. Решта розміри див. Рис 11 і таблицю 10.
Таблиця №11
Значення розмірів, наведених на Рис. 11.
Підшипник №D ммL ммA ммB ммC ммE ммH мм425522601450675575145430530426442201570735635160475575
Примітка: Довжину осі по розрахунком отримуємо рівний 1 452 і 1572мм. Цей розмір округляємо до ряду бажаних чисел - 1450 і 1570мм. У зв'язку з цим округляємо розміри A, B, C, E, G до значень кратних п'яти.
Рис.11. Розміри конструкції
свердловина Талевий підшипник вісь
4. РОЗРАХУНОК осі НА статичної міцності
Як і раніше (різницею навантаження на шківи, ??обумовленої ККД талевої системи нехтуємо).
Відповідно до класу бурової установки максимальна вантажопідйомність талевою системи дорівнює 5000кН при оснащенні 7х8. Для четирёхшківной осі навантаження складе 4/7 від максимальної вантажопідйомності, тобто F=2857кН. Реакції опор R=F/2=1429кН. Максимальний згинальний момент виникає посередині довжини осі, розтин?-? (Рис.11). Перевіримо на міцність це розтин.
Розрахунок осі з підшипниками №42552
Навантаження, сприймається віссю на довжині мм (див. Рис.11).
Уявімо цю навантаження як розподілену по довжині q кН/м.
кН/м
Для розтину?-? згинальний момент визначиться за формулою
кНм
Момент інерції перерізу осі ослабленою сверлениями для змащення визначиться за формулою
Де D=0,26м - діаметр осі, в якій є 4 отвори діаметром d=0,01м. 2 отвори відстоять від горизонтальної осі перетину Х-Х на відстані h=0,03м. Дивись Рис. 13.
Рис.13. Поперечний перетин осі.
м4
Слід зазначити, що обчислення моменту інерції перерізу без урахування ослаблення перетину отворами під мастило призводить до результату
м4
Враховуючи, що при інженерних розрахунках зазвичай достатня точність, становить три значущих цифри, надалі будемо розраховувати момент інерції перерізу без урахування мастильних отворів.
Осьовий момент опору дорівнює
м3
Максимальна напруга в перетині
МПа
Отже для виготовлення осі слід вибрати сталь з
? т ?? мах. [n],
де [n] - коефіцієнт запасу. Зазвичай допускаемое значення коефіцієнта запасу, при розрахунках по? Т становить 1,3.
Отже,? т? 321.1,3=420МПа.
Застосовувані для виготовлення бурового обладнання стали і їхніх характеристик міцності беремо з таблиць 1-8 додатка 2.
Найближчі за межею текучості це марганцевисті стали 60М із? т=420 МПа,? в=710 МПа, 65Г з? т=440 МПа,? в=750 МПа і 50Г2 з? т=430 МПа? в=750 МПа. (таблиця 8 додатка №2).
Розрахунок осі з підшипниками №42644
Навантаження, сприймається віссю на довжині мм (див. Рис.11).
Уявімо цю навантаження як розподілену по довжині q кН/м.
кН/м
Для розтину?-? згинальний момент визначиться за формулою
кНм
Момент інерції перерізу
м4
Осьовий момент опору дорівнює
м3
Максимальна напруга в перетині
МПа
Отже для виготовлення осі слід вибрати сталь з
? т =? мах. [n],
де. [n] - коефіцієнт запасу. Зазвичай допускаемое значення коефіцієнта запасу, при розрахунках по? Т становить 1,3.
Отже? т? 569.1,3=739МПа.
Приймемо сталь 40Х з? т=800МПа і? в=1000МПа.
Остаточний вибір застосовуваних підшипників і розмірів осі здійснимо після перевірки обох варіантів на втомну міцність.
5. РОЗРАХУНОК ОСІ НА втомну міцність
Розрахунок втомної міцності виконаємо відповідно до [4].
Найбільш небезпечним перетином при розрахунку на втомну міцність є перетин ??- ?? ослаблене наявністю концентратора напружень у вигляді свердління під мастило (див. Рис. 11).
Для пер...
