"justify"> де Р ж - вага стовпа рідини в НКТ,
р ж=F пл * L * Р см * g (3.7)
Р ж=0,000804 * 1080 * 937 * 9,81=7982 Н
Р ш - вага колони насосних штанг,
Р ш=q 19 * L (3.8)
Р ш=23,0535 * +1080=24900 Н
в - коефіцієнт втрати ваги штанг в рідині,
в=Рш - Рсм Рш (3.9)
де р ш - вага матеріалу штанг, р ш=+7850 кг/м,
в=0,88
м - коефіцієнт динамічності,
S * n 2
м=---=(3.10)
1440
м=0,25
Рмак=7982 + 24900 * (0,88 + 0,25)=36119 Н
Порівнюємо отримане значення з припустимим для даного СК, так як 40 gt; 36,2, то даний СК нас влаштовує.
. Визначаємо максимальний крутний момент:
М кр.мак=300 * S + 0,236 * S * (Р мак - Р хв) (3.11)
Де р хв - мінімальне навантаження на головку балансира, визначаємо її за формулою Мілса:
Р хв=P ш * 1- (3.12)
Р=24900 * 1=19963Н
Мкр.мак=300 * 2,1 + 0,236 * 2,1 * (36119- 19963)=8640 Н * м
. Порівнюємо отримане значення з допустимим значенням для даного СК, так як 16 gt; 8,64, то даний СК нас влаштовує. Ю.
Визначаємо необхідну потужність електродвигуна СК:
N=0,401 * 10 - 4 * p * d 2 * S * n * p см * L * Kу * + а (3.13)
де К у - коефіцієнт врівноваженості, для балансирних СК
К у=1,2;
N=0,401 * 10- 4 * 3.14 * 0,032 2 * 2,1 * 13 * 937 * 1080 * 1,2 * {+0.75}=4,9кВт
По таблиці вибираємо стандартний електродвигун АОП - 52-4 потужністю 7 кВт, число оборотів в хвилину 1 440, к.к.д. 86%.
. Розраховуємо напруги в штангах. Обгрунтування конструкції штангового колони - найбільш відповідальний етап проектування установки, так як штангове колона - це той елемент системи, який, в першу чергу, визначає тривалість і безвідмовність роботи установки в цілому.
При нормальній роботі насосної установки найбільші напруги діють в точці підвісу штанг. Тому розрахунок ведемо для штанг діаметром 19 мм.
. 1 Визначаємо максимальне напруження циклу:
мак ~ Р мак/f шт (2,14)
де f шт - площа поперечного перерізу штанг в точці підвісу, м 2. Так як найбільші навантаження припадають у верхній частині колони, беремо діаметр верхньої секції штанг.
f шт=3,14 * 0,019 2/4=2,83 * 10 - 4 м 2 мак=36119/2,83 * Ю - 4=127,6 * 10 6 Па
=127,6 МПа
. 2 Визначаємо мінімальне напруження циклу:
хв=Р хв/f шт (2.15)
хв=19963/2,83 * 10 - 4=70,6 * 6 жовтня Па=70,6 МПа
. 3 Визначаємо амплітудне напруження циклу:
а=(мак - хв)/2 (2.16)
а а=(127,6 - 70,6) 72=28,5 МПа
. 4 Визначаємо наведене напруга циклу: пр=(2.17)
пр=60, ЗМПа
Так як допускаемое наведене напруга для прийнятої колони штанг [про мак]=70 МПа, а розрахункове пр=60,3 МПа, то дана колона штанг обрана правильно.
. 6 Характеристика роботи насосних штанг
Насосні штанги служать сполучною ланкою між наземним індивідуальним приводом верстата-качалки і свердловинним насосом. До штангам пред'являють підвищені вимоги, оскільки в процесі роботи вони відчувають значні навантаження, що змінюються в широких межах протягом кожного ходу верстата-качалки.
Насосні штанги виготовляють із сталей різних марок, які для додання равнопрочності піддають термічній обробці (нормалізації) і обробці струмами високої частоти (ТВЧ).
Насосні штанги (табл. 2.8) застосовують у вигляді колон, складених з окремих, з'єднаних у вигляді муфт, штанг.
Таблиця 2.8
ШтангаНомінальний діаметрРазмери квадратної частіштангіРезьби штангіголовкіШтангі (по тілу) (зовнішній) ШН 161623,8243522ШН 191926,9993527ШН 222230,173527ШН +252534,9364232
Штангові муфти випускають таких типів:
сполучні МШ - для з'єднання штанг однакових розмірів;
перекладні МТТТП - для з'єднання штанг різних розмірів.
Муфти кожного...
