Расчет показателей надежности буровой лебедки ЛБУ – 1200

Таким образом, строим статистический ряд представленный в таблице 8.1.

 

 

 

 

Таблица 3.1 – Статистический ряд

Интервал, ч	Середина интервала, ti, ч	Частота ni	Опытная вероятность pi=ni/n	F(t)=S(ni/n)	f(t)=pi/Dt
100-124 124-136 136-148 148-160 160-172 172-184 184-196 196-208 208-220 220-232	112 130 142 154 166 178 190 202 214 226	2 8 17 20 7 13 3 5 3 2	0,025 0,1 0,2125 0,25 0,0875 0,1625 0,0375 0,0625 0,0375 0,025	0,025 0,125 0,3375 0,5875 0,675 0,8375 0,875 0,9375 0,975 1	0,0021 0,0083 0,0177 0,0208 0,0073 0,0135 0,0031 0,0052 0,0031 0,0021

Определим среднее значение для  статистического ряда:

Определим среднее квадратичное отклонение:

Определим коэффициент вариации:

  (3.3)

Зная коэффициент вариации можно определить параметр распределения Вейбулла – b и коэффициент [К_b] b=0,7; K_b=1,266.

Параметр а подсчитываем по выражению: (3.4)

Рекомендуется в первом приближении принимать распределение  Вейбулла при V>0,5. Так как в нашем случае V=1,44 значит, принимаем распределение Вейбулла.

Строим теоретические  кривые функции плотности распределения  наработки f(t), теоретическую вероятность безотказной работы P(t), теоретическую функцию распределения отказности F(t) и функцию интенсивности отказов l(t). Для этого найдем эти значения.

Вычислим значения функции  плотности распределения наработки f(t),

  (3.5)

 

Таблица 3.2 – Функция плотности распределения f(t)

t	0	124	136	148	160	172	184	196	208	220	232
f(t)	0	0.0095	0.0070	0.0053	0.0042	0.0034	0.0028	0.0024	0.0020	0.0017	0.0014

 

Вычислим значения теоретической  вероятности безотказной работы P(t)  на каждом интервале по формуле:

  (3.6)

Таблица 3.3 – Вероятность безотказной работы P(t)

t	0	124	136	148	160	172	184	196	208	220	232
P(t)	1	0,552	0,455	0,381	0,324	0,278	0,240	0,208	0,182	0,160	0,141

 

Вычислим значения теоретической  функции распределения отказности F(t) по формуле:

  (3.7)

Таблица  3.4 – Функция распределения отказности F(t)

t	0	124	136	148	160	172	184	196	208	220	232
F(t)	0	0,448	0,545	0,619	0,676	0,722	0,760	0,792	0,818	0,840	0,859

 

Вычислим значения  функции интенсивности отказов  по формуле:

  (3.8)

Таблица 3.5 – Функция интенсивности отказов l(t)

t	0	124	136	148	160	172	184	196	208	220	232
l(t)	0	0,0172	0,0153	0,0139	0,0129	0,0122	0,0116	0,0115	0,0111	0,0106	0,0099

 

Проверим гипотезу по критериям согласия о правильности выбранного закона

Критерий Пирсона:   (3.9)

где k – число интервалов статистического ряда;

     n_i – частота в i-ом интервале;

     n – общее число значений случайной величины;

     p_i – теоретическая вероятность попадания случайной величины в i-ом интервале

p_i=p_iн-p_ik,

где p_iн  и p_ik – функция вероятности в конце и в начале i-го интервала.

Число степеней свободы r=k – s=10 – 3=7. При r=7 и c²=3,913 вероятность совпадения теоретического и статического распределения Р=0,7≥0,1 ,  что подтверждает принятую нами гипотезу о распределении наработки до отказа по закону Вейбулла.

Критерий Колмогорова. Значение вероятности попадания  случайной величины приведено в  таблице 3.6.

 

  Таблица 3.6 – Значение вероятности попадания случайной величины

t, z	P(t)теор	Pi	F(t)теор	F(t)опытн	½D½=F(t)т-F(t)o
0 124 136 148 160 172 184 196 208 220 232	1 0,552 0,455 0,381 0,324 0,278 0,240 0,208 0,182 0,160 0,141	0 0,448 0,097 0,074 0,057 0,046 0,038 0,032 0,026 0,022 0,019	0 0,448 0,545 0,619 0,676 0,722 0,760 0,792 0,818 0,840 0,859	0 0,025 0,125 0,3375 0,5875 0,675 0,8375 0,875 0,9375 0,975 1	0 0,423 0,42 0,2815 0,0885 0,047 0,0775 0,083 0,1195 0,135 0,141

 

Из таблицы 3.6 следует, что ½D_max½=0,2815, тогда параметр распределения l=D_max =1,2.

По таблице 9 [3] находим Р(l)=0,964, т.е. гипотеза о распределении Вейбулла подтверждается.

Вывод: по видам кривых f(t), P(t) и коэффициенту вариации V=1,44 можно сделать вывод, что распределение наработки буровой лебедки до отказа изменяется по закону Вейбулла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Монтаж и  эксплуатация буровой лебедки

 

4.1 Правила эксплуатации  буровой лебедки 

Хотя буровые  лебедки и рассчитаны на длительную работу в тяжелых  условиях, нормальная, безаварийная и безопасная эксплуатация их возможна только при условии регулярного и тщательного ухода.

Наибольшее  количество несчастных случаев в  бурении происходит во время спуско-подъемных операций и других работ, производимых при помощи лебедки. Это объясняется тем, что лебедка имеет большое количество движущихся частей, в непосредственной близости от которых находятся рабочие. Несчастные случаи в основном происходят вследствие неграмотной эксплуатации лебедок и нарушения рабочими правил техники безопасности.

Одним из условий безопасной работы на лебедке является содержание ее всегда в исправном состоянии, своевременное выявление и устранение всех дефектов.

Ни в коем случае не допускается смазка и ремонт лебедки во время работы.

Все наружные движущиеся и вращающиеся части лебедки  должны быть ограждены прочными железными щитами. Работа на лебедках без щитов на цепных передачах недопустима.

Перед пуском лебедок необходимо проверить следующее:

1. Правильность их сборки и установки. Лебедка должна быть закреплена на фундаменте болтами. Валы ее должны быть горизонтальны,   а  оси  параллельны  между  собой.  Цепные  колеса  (пара) устанавливаются строго в одной плоскости.
2. Регулировку ленточного тормоза.  Необходимо добиться равномерного прилегания лент к тормозным шайбам и расположения конца тормозной ручки при полном торможении на расстоянии 40—50 см от пола буровой;  при расторможенном состоянии ленты не должны прикасаться к поверхности тормозных шкивов.
3. Состояние подшипников. Подшипники должны быть промыты и  заполнены,  свежей  соответствующей  смазкой.
4. Зазоры  между  шинно-пневматическими  муфтами  и   соответствующими    шкивами. При отсутствии воздуха зазор между бакелитовыми колодками муфт и   шкивами  должен быть в пределах допустимого — не менее 2—3 мм   и     равномерным по всей окружности.
5. Герметичность    системы   воздухопровода и пусковых устройств — пропуски воздуха должны быть ликвидированы.
6. Работоспособность и надежность противозатаскивателя.
7. Установку гидродинамического тормоза и механизм его включения и отключения.
8. Закрепление   талевого   каната   на   барабане   лебедки   и   его 
   неподвижного  конца.
9. Наличие на лебедке предохранительных щитов и качество их крепления.

10) Работу лебедки и ее отдельных узлов без нагрузки. После пуска лебедки в эксплуатацию при приеме и сдаче вахт необходимо производить ее внешний осмотр, а также опробование отдельных узлов. Обнаруженные неисправности немедленно должны устраняться, а в вахтовом журнале сделана соответствующая запись.

Кроме того, при эксплуатации лебедки необходимо выполнение следующих  требований:

1. Проверять состояние шкивов тормозных и шинно-пневматических  муфт.
2. Следить за состоянием тормозных колодок. Запрещается работа 
   с изношенными больше допустимого размера колодками.
3. Предупреждать попадание масла и воды на рабочую поверхность тормозных шкивов и шкивов муфт.
4. Проверять и регулярно крепить болтовые соединения.
5. Проверять состояние смазки цепных передач и в соответствии 
   с инструкцией осуществлять их смазку.
6. Следить за подшипниками. Все подшипники должны работать 
   бесшумно и плавно. Температура нагрева подшипников не должна превышать 80° С.
7. Наблюдать за работой ленточного тормоза и по мере необходимости  регулировать  его.
8. Регулярно осматривать и проверять цепи.
9. Проверять исправность фрикционной катушки и периодически 
   регулировать ее.

10) Регулярно  проверять  пневматическую  систему  управления 
лебедки   и   обнаруженные   недостатки   устранять.

11) Каждую вахту проверять исправность противозатаскивателя.

 

4.2 Монтаж буровой лебедки

Лебедку устанавливают  строго по заданным в чертежах координатам, при этом продольные и поперечные оси барабана лебедки центрируются  относительно  центра  скважины.   Правильная установка лебедки обеспечивает нормальную эксплуатацию ее и предупреждает повышенный износ талевого каната. Лебедка должна быть выверена в вертикальном и горизонтальном направлениях по уровню с точностью 0,5—0,8 мм на 1 м и надежно укреплена на основании. При выверке лебедки по высоте следует учесть, что приводная цепь ротора, имеющая некоторое провисание, не должна задевать раму лебедки и балки основания.

После установки  и крепления лебедки монтируют  гидравлический тормоз, проверяют его центровку и крепление, приваривают кронштейны под холодильник. Холодильник соединяют с гидравлическим тормозом и водопроводом. Затем устанавливают пульт бурильщика и подсоединяют все шланги управления, надевают цепи цепной передачи. При выверке соосности вала барабана с валом гидравлического тормоза торцевые и радиальные вибрации не должны превышать 0,5—0,8 мм. Соосность проверяется по стрелкам, укрепленным на валах лебедки и гидравлического тормоза. При нарушении соосности валов под стойки корпуса гидравлического тормоза подкладывают прокладки.