Варианты для расчета нагрузок на головку балансира станка-качалки

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L, м	1870	1855	1840	1825	1810	1795	1780	1765	1750	1735
hд, м	1800	1785	1770	1755	1740	1725	1710	1695	1680	1665
Dпл, мм	32	32	32	32	32	32	32	32	32	32
dтр, мм	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60
dш1, мм	22	22	22	22	22	22	22	22	22	22
L1, м	560	557	552	548	543	539	534	530	525	521
dш2, мм	19	19	19	19	19	19	19	19	19	19
L2, м	1310	1299	1288	1278	1267	1257	1246	1236	1225	1215
ρж, кг/м3	880,0	879,5	879,0	878,5	878,0	877,5	877,0	876,5	876,0	875,2
Вариант	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
L, м	1720	1705	1690	1675	1660	1645	1630	1615	1600	1585
hд, м	1650	1625	1610	1595	1580	1565	1550	1535	1520	1505
Dпл, мм	32	32	32	32	32	32	32	32	32	32
dтр, мм	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60
dш1, мм	22	22	22	22	19	19	19	19	19	19
L1, м	516	511,5	507	502,5	498	493,5	489	484,5	480	475,5
dш2, мм	19	19	19	19	16	16	16	16	16	16
L2, м	1204	1193,5	1183	1172,5	1162	1151,5	1141	1130,5	1120	1109,5
ρж, кг/м3	874,4	873,6	872,8	872	871,2	870,4	869,6	871,5	870,7	869,9

Продолжение таблицы 4.2

Вариант	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
L, м	1570	1555	1540	1525	1510	1495	1480	1465	1450	1435
hд, м	1490	1475	1475	1460	1445	1430	1415	1400	1385	1370
Dпл, мм	32	32	32	32	32	32	32	32	32	32
dтр, мм	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60
dш1, мм	19	19	22	22	22	22	22	22	22	22
L1, м	471	466,5	462	457,5	453	448,5	444	439,5	435	430,5
dш2, мм	16	16	19	19	19	19	19	19	19	19
L2, м	1099	1088,5	1078	1067,5	1057	1046,5	1036	1025,5	1015	1004,5
ρж, кг/м3	869,1	871	870,2	869,4	868,6	870,5	869,7	868,9	868,1	870

 

Определение длины хода плунжера штангового насоса

Длина хода плунжера с учетом действия статических сил

Длина хода плунжера с учетом действия статических сил определяется по формуле [24]:

     

где S_А - длина хода точки подвеса штанг (полированного штока); λ - сумма статических деформаций; λ_ш - деформация штанг под действием перепада давления над и под плунжером при ходе вверх,

                                                     

Здесь ΔР_ж - вес столба жидкости над плунжером,

                             

где F - площадь проходного сечения цилиндра; Р_ст - давление столба жидкости над плунжером; Р_б - буферное давление в выкидной линии; Р_г - потери давления, обусловленного сопротивлением потоку жидкости в трубах; Р_с - давление под плунжером, определяемое глубиной погружения насоса под динамический уровень и сопротивлением потоку жидкости в клапанах насоса и в фильтре, Рс = Р_д - Р_кл; Е_ш - модуль упругости материала штанг; L - глубина подвески насоса; f_ш - площадь поперечного сечения штанг.

Деформация труб при ходе штанг вниз:

                                                      

где ΔР_ж - вес столба жидкости над плунжером; Е_т - модуль упругости материала труб; f_т - площадь поперечного сечения труб (по металлу).

При ходе штанг вниз на них действует осевая сила, направленная вверх Р_с. Эта сила вызвана сопротивлением потоку жидкости в нагнетательном клапане и трением плунжера о цилиндр. Сила Р_с вызывает сжатие и продольный изгиб нижней части колонны штанг.

Если эти силы не уравновешиваются утяжеленным низом штанг, то соответствующая деформация, уменьшающая длину хода плунжера, будет [24]:

                            

где L_{сж. ш} = Р_с /q_ш - длина сжатой части колонны; R_с - радиус спирали, по которой изогнута сжатая часть колонны,

                                                     

D_т  - внутренний диаметр труб; d_ш - диаметр штанг; I - момент инерции поперечного сечения штанг; q_ш - вес 1 м длины штанг в жидкости.

Если осевая сила Р_с < 10 кН, то можно использовать более простую формулу А. Лубинского для определения λ_из:

                                               

Определение длины хода плунжера с учетом статических и динамических сил

 Согласно исследованиям А. Н. Адонина граница между статическим и динамическим режимами при откачке жидкости находится в зоне параметра Коши ω·L / а = 0,35 - 0,45, где ω = π·n / 30 - угловая скорость вращения кривошипа; а - скорость звука в штангах (а = 5100 м/с). При двухступенчатой колонне штанг с учетом сопротивлеления движению штанг в вязкой жидкости А. С. Вирновским получена зависимость:

где β₁ = b·L₁/a; b - константа трения, обычно равна 0,2 - 1,0 c^-1 ; μ₁ - критерий Коши; f_ш - площадь сечения штанг;

  - гиперболический синус.

Без учета сопротивления движению штанг в вязкой жидкости:

     

Если колонна штанг одноступенчатая, в вязкой жидкости:

                                     

без учета вязкости (β = 0):

                                                  

Индексы 1 и 2 соответствуют верхней и нижней ступеням колонны.

Задача 15

Условие задачи: определить длину хода плунжера по статической теории.

Варианты заданий: решение задачи осуществляется в соответствии с индивидуальным вариантом задания, установленным преподавателем. Варианты заданий приведены в таблице 4.3

 

Таблица 4.3

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 766; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!