20. Роторное уравновешивание шну.

Уравновешивающий груз G_р монтируют на кри­вошипе. При ходе штанг вверх и вниз совершенная двигателем работа будет равна

А_в=(Р_шт+Р_ж)S-G_p2R

A_н=-Р_штS+G_p2R.

Приравняв правые части уравнений, получим (полагая, что а=b)

Но S=2r, тогда

а с учетом различной длины плеч балансира

При роторном уравновешивании постоянен вес грузов, которые уравновешивают их перемещением по кривошипу, т. е. изменяют радиус R.

Значение величины R определяется по формуле

П ри роторном уравновешивании инерционные усилия, возни­кающие при движении грузов, воспринимаются только подшипни­ками кривошипного вала и при его постоянной угловой скорости вращения не передаются на другие детали установки.

21. Комбинированное уравновешивание шну.

При комбинированном уравновешивании на балансире уста­навливают уравновешивающий груз G.

Вес груза на роторе определяется следующим образом:

При ходе штанг вверх и вниз работа, затрачиваемая двига­телем, равна

А_в=(Р_шт+Р_ж)S_a - GS_б - G_p2R;

А_н= -Р_штS_a+GS_б+G_p2R,

где S_a — перемещение точки подвеса штанг; S_б — перемещение центра тяжести груза на балансире по вертикали.

Определим величину груза G_p, задавшись значением веса груза G. Для этого, приравняв правые части уравнений, по­лучим

Но

тогда получим

Комбинированное уравновешивание применяют в основном на средних по мощности станках-качалках, где использование балансирного уравновешивания привело бы к появлению значитель­ных сил инерции от противовеса.

Уравновешенность установки контролируют замером величины тока электродвигателя, максимальные значения которого при ходе штанг вверх и вниз должны быть одинаковыми.

22. Пневматическое уравновешивание шну.

Уравновешивающее устройство аккумулирует по­тенциальную энергию либо поднимаемого груза, либо сжатого газа, либо колонны штанг соседней скважины или, наконец, ки­нетическую энергию маховика. Кроме того, привод может быть неуравновешенным.

Установки с использованием в качестве уравновешивающего устройства гидропневматического аккумулятора выполнялись с гидроприводом по закрытой или комбинированной схеме, в котором использовались как гидродинамические, так и гидро­статические насосы. Тип применяемого насоса на структуру гидравлической схемы существенно не влиял: он определял лишь динамические характеристики установки и, что особенно важно, рабочее давление, а следовательно, габариты и массу элементов установки.

Гидроприводные установки с закрытой схемой включают силовой орган — гидроцилиндр, пневматический аккумулятор, блок привода — силовой насос и распределительный золотник, гидрав­лическую систему реверсиро­вания, состоящую из кранов, установленных на управляю­щих коммуникациях, обрат­ных клапанов и регули­руемого дросселя, подклю­ченных к управляющей поло­сти силового золотника.

Поскольку давление в баке во вре­мя остановок больше ат­мосферного, ремонт и профилактика гидропри­вода затрудняются. К недостаткам подобных установок отно­сится то, что шток силового цилиндра выполняет функции устьевого штока. Поэтому он находится в контакте с рабочей и пластовой жидкостями, что неизбежно приводит к переносу последней во внутреннюю полость гидросистемы. Загрязнение рабочей жидкости нефтью, минерализованной водой, химически активными компонентами и абразивным материалом, конечно, отражается на надежности и долговечности быстроизнашиваю­щихся элементов гидропривода.

Несмотря на ряд недостатков: сложность конструкции, зна­чительные габариты и массу, некоторые неудобства в обслужи­вании— установки с пневматическим уравновешиванием имеют более высокие показатели, чем балансирные, прежде всего за­ключающиеся в увеличении длины хода точки подвеса штанг.