Дәріс 11. Мұнай өндіруді интенсификациялауға арналған жабдықтар

Ұңғыларды химиялық өңдеу үшін арналған жабдықтар

Қабаттың түптік аумағына химиялық әсер ету әдістеріне ұңғыларды қышқылдық өңдеуі жатады. Бұл ұңғының өнімділігін арттыру процестерінің негізгісі болып табылады.

Ұңғыларға қышқылдар ерітіндісін айдау және тасымалдау үшін арнайы қышқылдық қондырғылар қолданады.

Қышқылдық қондырғыны жүк тасушы автомобильде орнатады. Жабдықтар құрамына келесі құрылғылар кіреді: горизонтальды бір жақты әсер етуші, үшплунжерлі немесе ортадан тепкіш сорап. Бұл сораптардың жетектеушілері үшін қуатты алу жүйесі келесі түрде болады: аралық трансмиссия, цистерна және құбырлар.

Үшплунжерлі сорап автомобиль кабинасының артында рамада қондырылады. Қуатты алу қорабы автомобильдің таратушы қорабына бекітіледі.

Аралық трансмиссия берілістер қорабынан (коробка передач), муфта және иінді біліктен (карданный вал) тұрады. Иінді білік қуатты алу қорабының білігін берілістер қорабының білігімен қосады. Муфта берілістер қорабының шығарушы білігін сораптың трансимиссионды білігімен байланыстырады.

С урет 11.1.УНЦ-160К қондырғының кинематикалық сүлбесі:

1. Автомобильдің берілістер қорабы; 2-қуатты алу қорабы; 3-сорап; 4-редуктор; 5-автомобильдің таратушы қорабы.

Қондырғыны жобалаған кезде сорапты таңдайды немесе жобалайды. Әдетте сорапты жүргіш қозғалтқыш арқылы жетектейді, сондықтан қуатты қозғалтқыштан сорапқа беретін трансмиссияны жобалайды. Сонымен бірге қышқылдық цистернаны және оның жабдықтарын жобалайды.

Керекті қысымға және беріліске (подача) байланысты сораптың типін таңдайды. Ортадан тепкіш сорапты таңдағанда әдетте химиялық өндірістері үшін арналған консольді сораптар қолданады. Сұйықта қатты ерітінділердің көлемдік концентрациясы аз болған жағдайда (0,1%-тен жоғары емес) – Х (ХМ), ХО консольді сораптар қолданады; қоспалар 1,5%-тен асқанда АХ типті қондырғылар қолданады. Одан басқа ХГ, ХГВ герметизацияланған сораптарды қолдануға болады.

Сораптарды таңдаған кезде ингибиторлы қышқылдармен жұмыс істеген кезде олардың агрессивтілігі бірнеше есе азайатының ескеру керек.

Қышқылдық агрегаттардың цистерналары және құбырлары жай цистерналармен құбырлардан арнайы гуммирленген қорғаумен ерекшеленеді (мысалыға ИРП1025, ИРП1258 резеңкелері). Қондырылған жабдықтардың бөлшектері арнайы коррозияға төзімді материалдардан жасалу керек.

Трансмиссияның беріліс санын анықтайық. Есептеуді трансмиссияның қабылданған сүлбесі және поршенді сорабы болған кезде жасайды.

Қондырғының жалпы беріліс қатынасын і_жал автомобильдің төрт жылдамдығы және трансмиссияның екі беріліс қатынасы бар болған кезінде анықтайды (сурет 11.1):

І_жал=і_авті_трансі_кан (11.1)

бұл жерде і_авт – автомобильдің жылдамдық қорабының беріліс қатынасы, автомобильдің бірінші жылдамдығы жұмыс істемеген жағдайда қалған жылдамдықтардың беріліс қатынастарын і_авт2, і_авт3 және т.б. етіп белгілейді. і_транс– екі жылдамдығы бар қондырғы трансимиссияның беріліс саны

(11.2)

(11.3)

Сораптың тісті жұбының беріліс саны

i (11.4)

Барлық жылдамдықтары кезіндегі берілістік қатынастар

i ; і ; і ; і ;

і ; і ; і ; і ; (11.5)

Сораптың иінді білігінің айналу жиілігін келесі қатынастан аңықтайды:

(11.6)

бұл жерде n_ко – жүргіш қозғалтқыш білігінің айналу жиілігі; j - сораптың иінді білігімен алынатын айналу жиілігін индексі (1,2, ..., 8); (j+1) - бүкіл трансмиссияның беріліс санының индексі.

Сораптың иінді білігінің ең үлкен айналу жиілігін n_max берілген максималды беріліс бойынша анықтайды Q_max. Жоғарыда келтірілген тәуелділіктер берілістер қатарын таңдауға мүмкіндік береді (Q_min-нан Q_max-ға дейін).

Қабатқа механикалық әсер ету үшін арналған жабдықтар

Айдау ұңғының өнімділігін немесе мұнай ұңғысының дебитін көбейту үшін арналған қабаттың гидравликалық айырылуы қабатқа механикалық әсер етуге жатады.

Құмараластырғыш қондырғы ақауларды толтыратын құмды, шыны шариктерін тасымалдау және құмды-сұйықты қоспаны дайындау үшін арналған.

Қондырғының жабдықтары автомобиль шассисінде орналастырылған, ол келесі бөліктерден тұрады: ішінде жұмысшы және жүктемелі шнектары монтаждалған бункер; араластырғыш; құмды сорап; манифольд.

Шыны шариктердің және кварцті құмның тығыздығы шамамен 2650 кг/м³, агломератталған бокситтің тығыздығы 1400 кг/м³. Құм тығыздығы шамамен 1500-1800 кг/м³. Құмның орташа концентрациясы 200 кг 1 м³-қа, бірақ ол 600 кг 1м³-қа дейін жету мүмкін.

Сурет 11.2. УСП-50 қондырғысының кинематикалық сүлбесі:

1-ЯМЗ-238 қозғалтқышы; 2-автомобильдің беріліс қорабы; 3-таратушы қорабы; 4- құм сорабы жетектеушісінің қуатты алу қорабы; 5- шынжырлы редуктор; 6-5ПС-10 құм сорабы; 7-редуктор; 8-жұмысшы шнек; 9-Г15-23 гидромоторы; 10- жүктемелі шнек; 11-араластырғыш; 12-вентиль; 13-25Г12-23 май сорабы; 14-май сорабы жетектеушісінің қуатты алу қорабы.

Мұндай қоспаны айдау үшін құмдық горизонтальды сораптар немесе құмдық вертикальды сораптар қолдану мүмкін. ГР типті грунтты сораптары да қолдануы мүмкін. Осы жағдайлары үшін арналған жаңа сорапты жобалаған кезде геометриялық өлшемдерді 5 бөлімдегі нұсқаулар бойынша анықтайды, абразивтті заттардан қорғалу бөлшектердің материалдарын немесе қорғау бетін таңдау арқылы жасалады. Сораптың ағынды бөлігі үшін ИЧХ28Н2, ИЧХ16МТ легирленген шойындар және де 35ХНВФЛ, 40ХГСНЛ легирленген болаттар қолданады. Сораптың ағынды бөлігін қаптау үшін әдетте резеңкені қолданады.

Қондырғының шнектерін келесі жолмен есептейді.

Шнектің берілісін (подача) келесі формула бойынша анықтайды

(11.7)

бұл жерде D – шнек оралуының сыртқы диаметрі; d - шнек оралуының ішкі диаметрі; s - шнек оралуының жүрісі; p - құмның тығыздығы; n - шнектің айналу жиілігі; ψ - шнектің толтырылу коэффициенті; с - шнектің еңкіш орналасқанда оның құммен толтырылуының азаюын ескеретін коэффициент, с=0,85-0,7.

Шнек жетектеушісінің қуаты (кВт)

(11.8)

бұл жерде L – шнек ұзындығы; w - абразивті грунттар үшін қарсыласу коэффициенті; β - шнектің горизонтқа қатысты еңкею бұрышы.

Қалақшалы араластырғыш жетектеушісінің қуаты:

Іске қосу

(11.9)

Жұмысшы

(11.10)

бұл жерде φ₁ – қалақшалар қимасында сұйық ағысының қима ауданының үлкеюін ескеретін коэффициент; ρ - сұйық және құм қоспасының тығыздығы; n - араластырғыш білігінің бір минуттағы айналу жиілігі; h - қалақша проекциясының биіктігі; D₁ - қалақша жасайтын шеңбердің диаметрі; d₁ - араластырғыш білігінің диаметрі; z - қалақша жұптарының саны; A=h/D₁ - көмекші коэффициент; A - қалақшалардың еңкею бұрышына тәуелді коэффициент; μ - қоспаның динамикалық тұтқырлығы, ол шамамен μ=2μ_с (μ_с-сұйықтың тұтқырлығы).³

Араластырғыштардың және шнектардың өлшемдері және есептеуге қажетті тағы да басқа мәліметтер төменде келтірілген:

Шнек параметрі	D, м	d, м	s, м	ρ, т/м3	n, с-1	φ1	w	β, ◦
Мәні	0,22	0,06	0,11	1,5	4	0,65	3,2	60
Араластырғыш көрсеткіштері	φ1	ρ, кг/м3	n, с-1	h, м	D1, м	d1, м	z	А
Мәні	11,1	127,56	1,67	0,18	0,38	0,08	4	5,55

Қозғалмалы қондырғылар автомашиналарының остеріне түсетін жүктемелерді есептеу.

Бұл есептеуді ұңғыларды жылулық өңдеу үшін арналған ППУА-1600/100 қондырғының мысалында қарастырайық.

ППУА-1600/100 қондырғысы КрАЗ-255Б1А автомобилінің шассисінде қондырылған жабдықтың комплексі болып табылады (сурет 11.3а).

Автомобиль осіне түстетін жүктемені аңықтау кезінде бөлек жинаулардың ауырлық центрінің координаталар басы ретінде:

х координатасын аңықтаған кезде автомобильдің алдыңғы осін алады;

у координатасын аңықтаған кезде грунт бетін алады.

Минус таңбасымен автомобильдің алдыңғы осінің алдыңда орналасқан барлық жинаулардың координаттары берілген.

Алмалы жабдықтарда келесі сипаттамалар болады: жалпы масса Р_сі; координаттар х_сі, олардың алдыңғы мостқа жүктемелері F_cAi; арбаға жүктеме F_сВі.

Ауыстырылатын жинау (сборка) оны шешкен кезде жоғары бағытталған стрелкамен белгіленеді ал қондырылған кезде төмен бағытталған стрелкамен белгіленеді.

Автомобильдің кейбір агрегаттарының және түйіндерінің массалары және координаттары автомобиль шассисінің массалық сипаттамасынан алынады.

Автомобиль шассисінің сипаттамасы

Автомобиль базасы, м	а
Лебедкасыз жабдықталған автомобильдің массасы, кг	Р
Бөлек жинауларды шешкенге дейін автомобильден жолға түсетін жүктемелердің реттелуі, Н алдыңғы мосттан арбадан	F A F B
Автомобильдің толық массасы, кг	Р п
Бөлек жинауларды шешкеннен кейін автомобильден жолға түсетін жүктемелердің реттелуі, Н алдыңғы мосттан арбадан	F пA F пB
ППУ-ның қондырылатын жинаулары және олардың массалық сипаттамалары: қондырылатын жинаулардың жалпы массасы, кг қондырылатын жинаулардың координаттары, м	Р уі х уі
Қондырылатын жүктерден түсетін жүктемелер, Н: алдыңғы мостқа арбаға	Р уАі Р уВі

Автомобиль шассисінің остері бойынша жүктемелердің бастапқы реттелуі сурет 11.4-те көрсетілген.

Бөлек жинауларды шешкенге дейін автомобильді алдыңғы мостынан және арбадан жолға түсетін жүктемелерді келесі формула бойынша анықтайды

(11.11)

Есептік сүлбеде (сурет 11.5) автомобиль жинауларын шешкен кездегі жүктемелері көрсетілген.

Бөлек жинауларды шешкеннен кейін автомобиль массасы

Бөлек жинауларды шешкеннен кейін автомобильден жолға түсетін жүктемелер мынаған тең:

алдыңғы мосттан

арбадан

Сурет 11.3. ППУА-1600/100 қондырғысы.

а-жалпы түрі: 1- кузов; 2- бугенераторы;

3- жетектеуші топ; 4- қоректендіру сорабы;

5-суға арналған ыдыс;

б-кинематикалық сүлбесі:

1- автомобиль қозғалтқышы; 2- қуатты алу қорабы; 3- шестеренкалы сорап; 4-қоректендіруші сорап; 5- вентилятор; 6- автомобильдің таратушы қорабы; 7- берілістер қорабы.

Сурет 11.4 Автомобиль шассисінің остері

бойынша жүктемелердің бастапқы реттелуі

С урет 11.5 Атомобиль шассисінен кейбір

жинауларды шешкен кездегі жүктемелердің

реттелуі

Жабдықтарды қондырған соң автомобильдың алдыңғы мостынан және арбадан жолға түсетін жүктемелерді аңықтау.

Техникалық құжаттардан автомобиль шассисіне қондырылатын ППУ-ның барлық жабдықтарының массалық сипаттамасын аламыз. Жүктемелердің реттелу сүлбесіне екі адамнан тұратын экипаждың жүктемесін қосады, ол 1800 Н-ға тең.

Қондырылатын ППУ (F_y) жабдықтарын және экипажды ескере отырып автомобильден арба арқылы жолға түсетін жүктеме келесі теңдеуден аңықталады:

(11.2)

Қондырылатын ППУ (F_y) жабдықтарын және экипажды ескере отырып автомобильден алдыңғы мост арқылы жолға түсетін жүктеме келесі теңдеуден аңықталады:

Қондырғының жалпы массасы

(11.13)

Қондырғының ауырлық центрінің алдыңғы мостқа қатысты орналасуы

(11.14)

Қондырғының бүйірлік тұрақтылығының шартты (статикалық) бұрышын аңықтау.

Бүйірлік тұрақтылықтың шартты бұрышын келесі формула бойынша анықтайды

(11.15)

Бұл жерде b – автомобиль дөңгелектерінің ені; у_у - қондырғы ауырлық центрінің грунтқа қатысты орналасуы.

Қондырғы ауырлық центрінің грунтқа қатысты орналасуын келесі жолмен анықтайды:

(11.16)

бұл жерде у_авт – грунтқа қатысты автомобиль ауырлық центрінің координатасы.

Табылған нәтижелер автомобильдің техникалық сипаттамасында жазылған мәндерден аспауы керек.

Негізгі әдебиет

1 [Бөлім 12, 1, 5, 7]

Қосымша әдебиет

2[363-392 бет]

Бақылау сұрақтары

1.Ұңғыларды қышқылдық өңдеу үшін арналған қондырғылар қаңдай сұйықтармен жұмыс істейді?

2.Ұңғыларды қышқылдық өңдеу үшін арналған қондырғыларда қаңдай сораптар қолданады?

3.Құмараластырғыш қондырғының жұмыс істеу жағдайлары жайлы айтып беріңіздер.

4.Құмараластырғыш қондырғылардың шнекті құрылғыларына қажетті қуатты және оның берілісін қалай анықтайды?

5.Қалақшалы араластырғыш жетектеушісі үшін қажетті қуатты қалай есептеуге болады?

Дәріс 12. МҰНАЙ КӘСІПШІЛІК ЖАБДЫҚТАРДЫ МОНТАЖДАУҒА ЖӘНЕ ОЛАРҒА ҚЫЗМЕТ ЕТУГЕ АРНАЛҒАН АГРЕГАТТАР

Мұнай кәсіпшілік жабдықтарды монтаждаған және оларға қызмет көрсеткен кезде жұмысты көп қажет ететін операцияларды максималды механикаландыру үшін қолданатын арнайы агрегаттар келесі функцияларды атқарады:

ұзындығы үлкен жүктерді тасымалдау (штангалар, құбырлар, ұңғылық сораптар);

жабдықтарды тасымалдау (станок-тербегіш, ЭОТСҚ, фонтанды арматура және т.б)

ұңғыларды жөндеу үшін дайындама жұмыстар;

мұнараларды және мачталарды бекіту үшін арналған танкерлерді шығарып алу және қондыру;

станок-тербегіштерді, ұңғыларды жөндеуге арналған агрегаттарды, өлшеуіш қондырғыларды, электроқондырғыларды және тағы да басқа жабдықтарды жөндеу және оларға қызмет көрсету.

Сорапты штангаларды тасымалдауға арналған агрегат

Сорапты штангаларды тасымалдауға арналған агрегаттың конструкциясы 12.1 суретте көрсетілген. Осыдан басқа бұл агрегатта ұңғылық штангалы сораптарды және сорапты-компрессорлы құбырларды тасымалдауға болады. АПШ штанга тасымалдаушы седельді тягачтан ЗИЛ-130-В1, арнайы жартылай прицептен және гидравликалық краннан тұрады. Арнайы жартылай прицептің келесі түрлері болады – бортсыз, бір ості, тіреуіш рамамен, металл полмен, алдыңғы сақтандырушы қалқанмен және шектеуші тіректермен. Ось, дөңгелектер, подвескалар, тұрақ тежегіш, пневмо- және электрожабдықтар сериялы шығарылатын ОДАЗ-885 жартылай прицепімен унификацияланған.

Сурет 12.1. АПШ штанга тасымалдаушы:

1- тягач; 2- басқару пульті; 3- алынбалы стойка; 4-жартылай прицеп; 5-гидравликалық кран; 6-қол лебедкасы.

Штанга тасымалдаушыда 4030П моделді гидравликалық кран қондырылған. Транспортты жағдайда кран стреласы бойлық осі бойынша қондырылады және де ол арнайы құрылғылармен бекітіледі. Транспортты жағдайда стрела сол және оң борт жақтарына 100˚-қа бұрыла алады.

АПШ агрегаты мысалында автомашиналарында монтаждалатын мұнайкәсіпшілік агрегаттардың жүру сипаттамаларын және тұрақтылығын анықтаудың әдістерін қарастырайық.

1. Штанга тасымалдаушының тартушы есебі (тяговый расчет). Есебінің мақсаты – әр түрлі жылдамдықтар үшін автопоезд жүре алатын максималды көтерілу бұрыштарын анықтау. Есептеу үшін керекті мәліметтер: таратушы қорабының берілістік саны; беріліс қорабының берілістік саны (бес беріліс); бас берілістің берілістік саны; автопоездың толық массасы; трансмиссияның жалпы п.ә.к.-і; дөңгелектің тербелу радиусы. Айналдырушы момент қозғалтқыштың жылдамдық сипаттамасы бойынша алынады.

Автопоездың динамикалық сапасының көрсеткіші болып D динамикалық факторы табылады.

Негізгі есептеу формуласы:

(12.1)

бұл жерде Р_Ж – тартудың жанама күші; Р_А - ауаның кедергі күші; G -автопоездың толық салмағы.

Тартудың жанама күші қозғалтқыштың айналу моментіне және автомобиль трансмиссиясының беріліс қатынасына тура пропорционал:

(12.2)

бұл жерде – қозғалтқыштың айналдырушы моменті; - трансмиссияның беріліс қатынасы; - трансмиссия п.ә.к.-і; - дөңгелектің тербелу радиусы.

Ауаның кедергісі келесі жолмен анықталады:

(12.3)

бұл жерде К – ауа кедергісінің келтірілген коэффициенті; - қозғалу жылдамдығы; - автомобильдің маңдай бетінің ауданы.

(12.4)

бұл жерде В – автомобиль ені; Н- автомобиль биіктігі.

Автомобиль қозғалтқышының жылдамдықтары және қозғалтқыш білігінің айналу жиілігі арасында тәуелділік болады

(12.5)

бұл жерде – қозғалтқыштың айналым саны.

Келтірілген формулалардан динамикалық фактор автомобильдің жылдамдық режиміне және трансмиссияның берілісіне қатысты әр түрлі мәндерге ие болатынын көреміз.

Динамикалық фактор трансмиссияның әр түрлі берілістік қатынастарында қозғалтқыштың максималды айналыс жиілігі кезінде есептейді, яғни .

Тұрақталған қозғалыс кезінде динамикалық фактор жолдың келтірілген кедергілік коэффициентінен кем болмауы керек, ол жолдың түріне және оның еңкею дәрежесіне байланысты:

(12.6)

бұл жерде α – жолдың еңкею бұрышы; f - тербелудің кедергі коэффициенті.

Жол	Асфальтталған	Құрғақ грунтті	Ылғал грунтті	Құмды
f мәні	0,018	0,04	0,1	0,2

Горизонтальды асфальтталған жол ψ=f және ψ≤D.

2.Штанга тасымалдаушының пайдалы жүктемемен жүрген еңістердің бұрышын анықтау. Жолдың горизонтальды бөлігінде салмақ бойынша динамикалық фактор

(12.7)

бұл жерде – тартушы автомобильдің жүкпен бірге салмағы; - шиналардың жолмен арнайы коэффициенті; - штанга тасымалдаушының жүкпен бірге салмағы.

Еңістегі тісті салмақ бойынша динамикалық фактордың азаюын ескермей алынған еңіс бұрышы

(12.8)

бұл жерде f – жолдағы қозғалысқа қарсыласу коэффициенті. Еңістегі тісті салмақ бойынша динамикалық фактор

(12.9)

Жолдағы өтілетін еңістің нақты бұрышы (сурет 12.2)

(12.10)

Шиналардың жолмен ұстағыш коэффициенті жолдың сапасына байланысты.

Жол	Құмды	Грунттік	Асфальтталған
φ мәні	0,45	0,6	0,75

Жүргізілген есептеулердің шешімдерін зерттеп, штанга тасымалдаушының пайдалану сипаттамларын анықтаймыз: агрегаттың жеке алатын қозғалыс жылдамдығы және жолдың әр түрлі типтеріндегі алатын максимальды еңістері.

3.Штанга тасымалдаушыны тұрақтылыққа есептеу. Есептеу мақсаты – жүктелген автомобильдің бойлық және көлденең бағыттарда тұрақтылығы бұзылатын бұрыштарды анықтау және гидрокранның тұрақтылығын анықтау.

3.1. Жүктелген автомобильдің бойлық тұрақтылығын анықтау (сурет 12.2).

Қатты беттпен көтерілген кезде автомобильдің бойлық тұрақтылығының бұзылуына әкеле алатын максимальды еңіс.

(12.11)

бұл жерде х_т, у– артқы подвесканың осінен автомобильдің ауырлық центрінің координаттары.

Қозғалыстың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін келесі қатынас орындалу керек:

бұл жерде – шиналардың тісті жолмен (сцепление )коэффициенті.

Сурет 12.4. Гидрокранның тұрақтылығын аңықтауға арналған сүлбе:

G_кр- кран салмағы; G- жүк салмағы; -айналу осінен ауырлық центріне дейін ара қашықтық; h - стреладан тіреуіш контурдың жазықтығына дейінгі ара қашықтық; h₁ - кранның ауырлық центрінің осінен тіреуіш контурдың жазықтығына дейінгі ара қашықтық; a - кранның ауырлық центрінен жүктің ауырлық центріне дейінгі ара қашықтық; b - кранның ауырлық центрінен тіреуіш плитаның соңына дейінгі ара қашықтық; Н - стреладан жүктің ауырлық центріне дейінгі ара қашықтық.

Қатты беттпен көтерілген кезде автомобильдің көлденең тұрақтылығының бұзылуына әкеле алатын максимальды еңіс.

(12.12)

Қозғалыстың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін келесі қатынас орындалу керек:

Құрғақ беттегі (сцепление ) коэффициенті φ=0,7-0,8.

3.3. Гидрокранның жүктік тұрақтылығын анықтау. Кранның жүкпен бірге максимальды шығарылған жағдайы қарастырылады (сурет 12.4). Аумақтың еңістерін және желдік жүктемені кранның құлап түсуіне жағдай жасай алатындай етіп алады.

Тұрақтылықты анықтау үшін келесі теңсіздікті шығарамыз

бұл жерде К₁ – тұрақтылықтың жүктік коэффициенті, ол 1,4-ке тең; M_r - құлап түсу қабырғасына қатынасты жұмысшы жүкпен жасалынатын момент; М_u - барлық басқа жүктердің моменттері;

(12.13)

бұл жерде a - кранның ауырлық центрінен жүктің ауырлық центріне дейінгі ара қашықтық; b - кранның ауырлық центрінен тіреуіш плитаның соңына дейінгі ара қашықтық;

(12.14)

бұл жерде – кранның өз салмағының жұмысынан пайда болатын қалпына келу моменті,

(12.15)

бұл жерде G_кр- кран салмағы; с – айналу осінен ауырлық центріне дейінгі ара қашықтық; α - шығарылған тіректермен жұмыс істеген кездегі бұрыш; М_е - кранның еңкею кезіндегі өз салмағының жұмысынан пайда болатын момент,

(12.16)

бұл жерде h₁ - кранның ауырлық центрінің осінен тіреуіш контурдың жазықтығына дейінгі ара қашықтық; М_ОТК- ортадан тепкіш күштердің жұмысынан пайда болатын момент:

(12.17)

бұл жерде Q – жұмысшы жүктің массасы; - айналу осі бойынша кранның айналыс саны; h –( стреладан )тіреуіш контурдың жазықтығына дейінгі ара қашықтық; Н - стреладан жүктің ауырлық центріне дейінгі ара қашықтық; M_и - түсірілетін жүктің тежелуі кезіндегі инерционды момент,

(12.18)

бұл жерде v – жүктің көтерілу жылдамдығы; g - үдеу; t - тұрақталмаған жұмыс режимінің уақыты; М_ж - желдік жүктемеден момент:

(12.19)

бұл жерде М_ж – кранға желдің әсерінен әсер ететін момент; М_ж - ілінбелі жүкке желдің әсерінен әсер ететін момент; Р_ж - кран қондырылған жазықтыққа пареллель әсер ететін жел күші; Р_ж - ілінбелі жүкке әсер ететін жел күші; h₁ - жүктің көтерілу биіктігі; h - кран биіктігі.

Станок-тербегіштерді жөндеуге және оларға қызмет етуге арналған агрегат

Агрегат мұнай кәсіпшіліктерінде станок-тербегіштерді жөндеуге және оларға техникалық қызмет етуге арналған. Бұл кезде келесі жұмыстар орындалады: станок-тербегіштердің (СТ) түйіндерін және бөлшектерін тасымалдау, СТ-тің редукторларын жуу және майды ауыстыру, 7м биіктікте орналасқан СТ-тің жоғарғы бөліктерін қарау және оларға қызмет ету.

Гидравликалық кран 4030П көтеріп-түсіру жұмыстары және жөнделетін СТ-тің түйіндерін монтаждау және демонтаждау үшін арналған. Транспортты жағдайда гидрокран стреласы тіреуіш бағанаға бекітіледі.

Сурет 12.5. АРОК агрегат:

1 – автомобиль; 2 – кабина; 3 – люлкалы көтергіш; 4 – жүктік платформа; 5 – май құю жүйесі; 6 – генератор; 7 – оттегі және пропан баллондары; 8 – гидравликалық кран; 9 – басқару пульті.

Люлкалы подъемник жөндегіш-слесарьлерді монтажды-демонтажды жұмыстары кезінде көтеруге және 7 м биіктікте майлау операцияларын жүргізуге мүмкіндік береді. Хоботсыз 4030П гидравликалық кранның стрела соңына кронштейн пісірілген (приварен). Кронштейнге шарнирмен люлька бекітілген. Кабинаның алдыңғы панелінің бойымен арнайы рамада үш бак қондырылған: екі май бактары және жуушы сұйыққа арналған бір бак.

Екі жағдай (I жағдай – шток толығымен шығарылған, II – шток толығымен алып тасталынған) үшін люлька гидроцилиндрінің штогындағы жүктемені және көтеру цилиндіріндегі жұмысшы қысымды есептейміз:

I жағдайдағы гидроцилиндр штогындағы жүктеме

(12.20)

II жағдайдағы гидроцилиндр штогындағы жүктеме

(12.21)

бұл жерде – геометриялықкөрсеткіштер; - люльканың ауырлық күші; - жүгі бар адамның ауырлық күші; - рукоятканың ауырлық күші; Р - люлькаға әсер ететін толық желдік жүктеме, (12.40) формуласы бойынша анықталады.

I жағдайдағы гидроцилиндрдағы жұмысшы қысым

(12.22)

II жағдайдағы гидроцилиндрдағы жұмысшы қысым

(12.23)

бұл жерде – гидроцилиндр қимасының ауданы; - шток қуысы қимасының ауданы; - шынжырлы берілістің п.ә.к.-і (0,95 деп алуға болады).

Сурет 12.6. Люлька көтерілу механизмін есептеуге арналған сүлбе:

І, ІІІ – рукоятканың орналасу жағдайлары; – геометриялықr-көрсеткіштері; - люльканың ауырлық күші; G - жүгі бар адамның ауырлық күші; - рукоятканың ауырлық күші; P люлькаға әсер ететін толық желдік жүктеме

Рукоятка денесінің қарсыласу моменті оның көлденең қимасына байланысты анықталады. Есептеулердің нәтижелері бойынша рукоять көтергіш рычагына оның подвеска осіне қатты бекітіліп қойылады.

Негізгі әдебиет

1 [бөлім 13 113-171 бет]

Бақылау сұрақтары

1.Мұнай кәсіпшілік жабдықтарды монтаждауға және оларға қызмет етуге арналған агрегаттардың орындайтын функцияларын атап беріңіздер.

2.Автомашинадағы агрегаттың жүріс сипаттамасы қалай анықталады?

3.Агрегаттың өте алатын еңіс бұрышын қалай анықтайды?

4.Агрегаттың тұрақтылық көрсеткіштері қалай есептеледі?

5. Люлька гидроцилиндрінің штогындағы жүктемені және көтеру цилиндіріндегі жұмысшы қысымды есептеудің әдістерін баяндап беріңіз.

Дәріс 13. ГИДРОЖЕТЕКТЕУЛІ ШТАНГАЛЫ ҰҢҒЫЛЫҚ СОРАПТЫ

ҚОНДЫРҒЫЛАРЫН КОНСТРУКЦИЯЛАУ ЖӘНЕ ЕСЕПТЕУ

Қондырғылардың сүлбесі

Штангалы ұңғылық сорапты қондырғылардың механикалық жетектеушілерін гидрожетектеушімен ауыстыру штангалы сорап жүріс ұзындығының тез көбеюін, штангалардың іліну блогының қозғалыс заңының сипаттамасының жақсаруын және ШҰСҚ-ның жетектеуші бөлігінің массасының және металл шығындығының азаюын қамтамасыз етеді. Осы себептен ШҰСҚ-ды гидрофикациялауға көп мүмкіндіктер болған, бірақ олардың көбісі пайдасыз болған.

Гидрожетектеулі ШҰСҚ-дың көп сүлбелері белгілі, бірақ олардың азғанасы шын мәнінде қолданды.

Гидрожетектеулі ШҰСҚ-дың конструкциясы жетілділірген сайын, олардың кәсіпшіліктегі саны үнемі көбейіп бара жатыр. Гидрожетектеулі ШҰСҚ-дың артықшылықтары олардың санының көп ұзамай көбейуіне әкелетіні сөзсіз.

Штангалар жоғары жүрген кезде штангалар тізбегін және сұйық бағанасын көтеру үшін энергия электроқозғалтқыштан және маховиктан беріледі. Штангалар төмен жүрген кезде штангалардың потенциалды энергиясы гидрожетектеуші арқылы маховикке беріледі, ал маховик осы энергияны сақтайды. Осыған қоса штангалар төмен жүрген кезде электроқозғалтқышта өз энергиясын маховикке береді. Сонымен штангалар жоғары жүрген кезде маховиктің кинетикалық энергиясы штангалар тізбегін және сұйықты көтеруге жұмсалады, ал штангалар төмен жүрген кезде маховик штангалар және жетектеуші қозғалтқыштың энергиясын жинайды.

Ш тангалар жоғары жүрген кезде жұмысшы сұйық бактан 4 күштік сораппен золотникті реттеуші арқылы цилиндрдің поршень астындағы қуысына беріледі де, оның поршені жоғары жүреді. Поршень жоғары орнына

жетіп реверстелу жүйесі жұмысқа қосылғаннан кейін золотникті реттеуші күштік сораптың арынды келте құбырын және цилиндрдің төменгі қуысын бакпен қосады (байланыстырады). Поршень штангалар тізбегінің салмағы әсерінен

төмен жүре бастайды,

ал жұмысшы сұйық ағыны күштік сораптан

бакқа бағытталады.

Күштік блок бактан жұмысшы сұйықты беруге арналған сораптан 9, реттеушіден 8 және 1,4 цилиндрлерден тұрады. Сораптың шығуында 16 құюшы клапан қондырылған.

Іліну нүктесінің жылдамдығының өзгеруі сурет 13.9-да көрсетілген, қозғалыс фазалары үшке бөлінеді: паузалар (поршеннің қозғалысы болмаған кезде), тұрақталмаған (жылдамдықты үлкейту және тоқтау кезінде) және тұрақталған қозғалыс.

Тұрақталған қоғалыс кезіндегі кинематика. Штангалы және құбырлы цилиндрлердің поршеньдерінің жүрісінің алдында пауза болады, ол реттеуші золотниктің оннан солға жылжуымен сипатталады (фаза 1). Қозғалыс циклінің басталуына реттеушінің золтонигі орта жағдайда болады және бірқалыпты қозғалады.

Золотник нейтралды жағдайды өткен соң – жұмысшы сұйық құбырлар арқылы күштік сораптан құбырлы цилиндрдің жоғарғы қуысына жылжи бастайды (фаза 2), осыдан кейін жұмысшы сұйық жоғарғы қуыстан құбырлы цилиндрдің төменгі қуысына ығысады да оның поршенің жоғары жылжытады. Жұмысшы сұйық штангалы цилиндрдің жоғары қуысынан золотник арқылы бакқа ығыстырылады. Осылай құбырлы цилиндрдің поршені ал онымен бірге құбырлар тізбегінің іліну нүктесі де төмен қозғала бастайды, ал штангалы цилиндрдің және штангалардың іліну нүктесі жоғары жылжиды. Екінші фазада поршеньдер үдеумен қозғалады. Бұл фазаның ұзақтылығы құбырлы цилиндрдің поршені поршень қозғалысының көлемдік жылдамдығы сораптың берілісіне тең болатын жылдамдығына жеткен уақытына байланысты. Бұл кезде жұмысшы сұйық қуюшы клапан арқылы бакқа ағады. 13.9 суретте жылдамдықты көбейту уақыты (фаза 2) ab сызығымен бейнелеген, бұл үдеу тұрақты етіп қабылданған.

Сурет 13.9. Кривошипсіз станок-тербегіштер штангаларының іліну нүктесі жылдамдығының өзгеру заңы.

Тұрақталған жылдамдық bc (фаза 3). Бұл периодтағы штангалардың қозғалу жылдамдығы

бұл жерде ,

Бұл жерде F_КЦ – құбырлы цилиндр поршенінің көлденең қимасының пайдалы ауданы; F - цилиндрдің көлденең қимасының ауданы; f - штангалы цилиндрдің көлденең қимасының ауданы; f_ШЦ - штангалы цилиндр поршенінің көлденең қимасының пайдалы ауданы.

Поршеньдер шекті жағдайға жақындаған кезде реверстреу жүйесі қосылады да реттеуіш жұмыс істей бастайды. Бұл кезде оның гидравликалық қарсыласуы өсіп, сораптың шығуындағы қысым үлкейіп құюшы клапан ашылады. Бұл клапан арқылы жұмысшы сұйықтың бір бөлігі бакқа бағытталады. Теделі уақыты cd сызығына сәйкес (фаза 4).

Поршеньдер тоқтаған соң пауза it болады, осы уақыт кезінде золотник терезелері жабық болады. Осыдан кейін цикл қайтадан басталады.

Абсолютті және салыстырмалы жылдамдықтарды аңықтауға арналған формулалар 13.1 кестеде берілген.

Штангалардың және құбырлардың іліну нүктелерінің орын ауыстырулары, жылдамдықтары және үдеулері бір-бірімен байланысқан. Мұның себебі штангалы және құбырлы цилиндрлердің поршеньдері астында орналасқан сұйық көлемінің тұрақтылығы:

(13.1)

Штангалардың және құбырлардың салыстырмалы қозғалысы олардың абсолютті қозғалыстарының суммасына тең екенін ескерсек, яғни L=/ln+/T, онда

(13.2)

Уақыт бойынша дифференциалдасақ, v_i=(F_ТЦ/f_ШЦ)v_T аламыз. Дәл осы үдеулерге де қатысты:

(13.3)

Штангалардың екілік жүрісінің уақыты

l_Ш-ны L арқылы көрсетсек, мынаны аламыз

(13.4)

Штангалар іліну нүктесінің 1 минуттағы екілік жүрістердің саны

(13.5)

Тұрақталмаған қозғалыс кезіндегі кинематика. Штангалар іліну нүктесінің үделу фазасын екіге бөледі:

1) ұңғылық сорап плунжерінің үстінде орналасқан сұйық бағанасының салмағынан болатын штангалардың серпімді деформациялану кезіндегі үдеу;

2) бұл процесс аяқталған соң болатын үдеу.

Штангалардың жоғары қозғалысы кезінде штангалы және құбырлы цилиндрлердің поршеньдеріне келесі күштер әсер етеді.

1. Штангалы цилиндрдің поршеніне үстінен реттеуіште қысымның өзгерісімен сипатталатын жүктеме әсер етеді.

2. Астынан поршеньге поршень астындағы қуыстағы сұйықтың қысымымен сипатталатын жүктеме әсер етеді.

3. Штангалар тізбегінің Т_В және онымен байланысқан қондырғы бөлшектерінің үйкеліс күштері.

4. Жоғары жүрген кездегі штангалар үдеуі кезіндегі инерция күші

бұл жерде k – тізбек ұзындығы бойынша үдеудің өзгеруін ескеретін коэффициент,

Штангалы цилиндр поршенінің тепе-теңдіктің дифференциалды теңдеуі

(13.6)

Дәл осы уақытта құбырлы цилиндрі поршеніне келесі күштер әсер етеді: үстінен – сораппен берілетін сұйықтың қысымы; астынан – қысым р’, СКҚ тізбегінің салмағы Р_К, сақиналы сұйық бағананың салмағы Р_к, ұңғылық сорап плунжерінің үстіндегі сұйық бағана салмағының бір бөлігі Р_Ж[1-(x/x’)], құбырлардың іліну нүктесіне R_H келтірілген СКҚ тізбегінің және қондырғы бөлшектерінің үйкеліс күштері; құбырлардың үдеу кезіндегі инерция күші:

Реттеуіштің қосылуы процессі кезінде оның гидравликалық кедергісі өте үлкен мөлшерден азғана мөлшерге дейін түседі. Мүған себепші оның толық ашылуы кезінде ішкі каналдардың кедергісі. Осымен бірге өзгеретін гидравликалық кедергісі кезіндегі золотниктегі қысым өзгерісі

(13.7)

бұл жерде p – сұйықтың тығыздығы; Q - реттеуіш арқылы жұмысшы сұйықтың шығын; c - көлемдік жылдамдықты сипаттайтын тұрақты; μ - динамикалық тұтқырлық; t - қосылудың басталуынан өткен уақыт.

Гидрожүйе құбырларындағы сұйықтарды үдеулету үшін қосымша қысым қажетті , бұл жерде l - құбырлардың келтірілген ұзындығы.

Құбырлардағы сұйық ағуы кезінде гидродинамикалық үйкеліс себебінен қысым азаяды

,

бұл жерде d құбырлар диаметрі.

Күштік факторлардың барлықтарын ескерсек құбырлы цилиндр поршенінің тепе-теңдіктің дифференциалды теңдеуі келесі түрге келеді

(13.8)

алынған (13.3), (13.6) және (13.8) теңдеулер бірінші қатарлы дифференциалды жүйе болып табылады, ал (13.6) және (13.8) р’ бар екенің ескерсек, онда оларды екінші қатарлы бір жүйеге келтіруге болады:

(13.9)

Теңдеуді қарапайымдыласақ ол келесі түрге келеді

(13.10)

Бұл жерде G – штангалардың іліну нүктесіне келтірілген қозғалмалы бөлшектердің массасын сипаттайды; D - гидравликалық кедергімен сипатталатын шығындар; B - штангалардың іліну нүктесінің қозғалысымен сипатталатын жүктемелер; A - ескерту: q_Ш, q_К - 1 м сорапты-компресорлы құбырлардың және штангалар тізбегінің массасы; q_Ж, q_К - ұңғылық сораптың плунжері және сақиналы сұйық бағанасы үстіндегі 1м сұйық бағананың массасы; τ және r - штангалар тізбегіне және СКҚ-ға түсірілген үйкеліс күштердің орташа қарқымдылығы; m - динамикалық факто, m=w/g; w - штангалар тізбегі іліну нүктесінің үдеуі; L - сорапты іліну тереңдігі; ж, Т - жоғары және төмен жүруін белгілейтін индекс.

(13.10) теңдеу сызықты емес, сондықтан ол элементарды функцияларда шығарылмайды. Оны тек қана сандық әдістері арқылы шығаруға болады. Жақындатылған есептеулер үшін Эцлер әдісін қолдануға болады. Бұл кезде (13.10) теңдеу x’=z ауыстыру арқылы бірінші қатарлы екі теңдеуден құрылған жүйе ретінде көрсетіледі:

(13.10)

Алынған теңдеулер жүйесін келесі итерационды процесті қолдана отырып шығаруға болады:

бұл жерде h – t өзгеру жүрісі.

Есептеуді Рунге-Гугт әдісі бойынша да шығаруға болады. Бұл кезде ЭЕМ қолданады.

Функцияларды Тейлор қатарына түрлерндіреміз:

(13.12)

x’(0) және x”(0) туындылары (13.10) теңдеуінен таба аламыз:

(13.13)

Штангалар іліну нүктесінің уақыттағы қозғалысын (13.13) теңдеуін дифференциалдасақ табамыз:

(13.14)

Бұл теңдеуді уақыт бойынша дифференциалдасақ штангалардың орын ауыстыру жылдамдығын табамыз:

(13.15)

Тағы да бір рет дифференциалдасақ үдеудің теңдеуін аламыз:

(13.16)

Штангалар іліну нүктесінің тежелу процессін сипаттайтын дифференциалды теңдеуді Эйлер әдісімен шығарамыз

(13.17)

шыққан теңдеуді (13.11)-ге сәйкес келесі итерационды процесс арқылы шығарамыз:

бұл жерде h – t-ның өзгеріс жүрісі.

Осы кезде штангалар және құбырлар іліну нүктесіндегі жүктемелер келесі теңдеулер арқылы табылады.

Қозғалыс кезіндегі штангалар іліну нүктесіндегі жүктеме:

жоғары

төмен

Қозғалыс кезіндегі құбырлар іліну нүктесіндегі жүктеме:

жоғары

төмен

Максималды вибрационды құраушыны Р_і аңықтау.

(13.23)

бұл жерде f_Ш – штангалардың көлденең қимасының ауданы; Е - штангалар материалының серпімділік модулі; v - штангалар іліну нүктесіне сұйық бағанасынан жүктеме әсер еткенде оның орын ауыстыру жылдамдығы; a - металлдағы дыбыстың таралу жылдамдығы; m - штангалар массасының сұйық бағанасының массасына қатынасы.

Табылған штангалардың және құбырлардың тұрақталған жылдамдығын қойсақ, штангалар және құбырлар үшін Р_і күшін табамыз

бұл жерде ρ_Ж және ρ_Ш– сұйықтың және штангалар материалының тығыздығы.

Түрлендіруді жүргізсек штангалардың жоғары жүрісі кезінде максимальды жүктеме

(13.24)

Дәл осы әдіспен минимальды жүктемені анықтаймыз (сурет 13.11).

Табылған тәуелділіктерді ескеріп штангалар және құбырлар іліну нүктелеріндегі жүктемелердің теориялық динамограммасын тұрғызуға болады. Бұл динамограмма статикалық күштердің және қосымша жүктемелердің динамограммалардың суммасы болып табылады (сурет 13.11). В және В₁, D және D₁ нүктелерінің айырмасы қосымша жүктемеге Р сәйкес, бұл жүктеме қозғалыстың бағытына қарай статикалық күштерге қосылады немесе алынады.

Сурет 13.11 Штангалар (а) және құбырлар (б) іліну нүктесіндегі жүктемелердің динамограммасы.

Гидрожетектеушісі бар қондырғылар динамограммасының ерекшелігі – станок-тербегіштердегідей сағат тілі бойынша айналыстардың жоқ болуы, мұның себебі тұрақталған және тұрақталмаған қозғалысының нақты аудандарының бар болуы.

Үйкеліс күштерін және штангалы цилиндрдің жоғары және төмен жүрісін ескермейтін поршеннің бірқалыпты қозғалыс жағдайын сипаттайтын теңдеу

(13.25)

бұл жерде – штангалардың жоғары жүрген кездегі штангалы цилиндрдің төменгі қуысындағы қысым; - дәл сол, штангалар төмен жүрген кезде; - төмен және жоғары жүрген кездегі сораптағы қысымның өзгерулері; - пневмоккумулятордағы газдың қысымы.

(13.25) екі бөлігін қосып, түрлендіріп тепе-теңдік жағдайын қамтамасыз етуге арналған аккумулятордағы қысымды аламыз:

(13.26)

Комбинирленген сүлбесі және пневматикалық аккумуляторы бар қондырғыларды теңестіру. Бірқалыпты жоғары және төмен қозғалыс кезінде қондырғы штогіна әсер ететін күштер балансы.

(13.27)

бұл жерде f_шц – штангалы цилиндр поршенінің пайдалы ауданы; F – теңестіру цилиндр поршенінің пайдалы ауданы; р , р_ж - штангалардың жоғары және төмен қозғалысы кезінде сораппен жасалынатын қысым.

Түрлендірулерді жүргізсек келесі теңдеуді аламыз:

(13.28)

Инерционды жетектеушісі бар қондырғыларды теңестіру. Теңгергіш құрылғы ретінде маховикті (сурет 13.6) қолданған кезде негізгі көрсеткіш маховиктің инерция моменті J болып табылады.

Штангалар жоғары жүрген кезде қозғалтқышпен жасалынатын жұмыс:

(13.29)

төмен жүрген кезде

(13.30)

бұл жерде – кинетикалық энергияны қолданып жасалынатын маховиктің жұмысы.

Циклдің ассиметриялық коэффициенті a=t_ж/t кезіндегі штангалардың жоғары және төмен жүру уақыты

бұл жерде Т – екілік жүрістің уақыты.

Штангалардың төмен және жоғары жүрісі кезіндегі қозғалтқыштың орташа қуаты

(13.31)

тепе-теңдік жағдайынан қондырғы тепе-теңдігін қамтамасыз ететін теңгергіш құрылғының энергия сыйымдылығын табамыз:

(13.32)

Қондырғының t_ж=t , α=1 симметриялы жұмыс циклі болған жағдайда, р_Ш+р_с/2 болады.

Маховикпен жасалынатын немесе жұтылатын энергия U онымен жасалынатын жұмыспен анықталады:

бұл жерде – маховиктің максимальды және минимальды айналу жиіліктері.

Табылған мәндерді қолданып маховиктің инерция моментін табамыз:

(13.33)

Штангалы цилиндрдің поршеніне әсер ететін күштер балансы:

(13.34)

Штангалар жоғары жүрген кезде құбырлы цилиндрдің поршеніне әсер ететін күштер балансы

(13.35)

Сурет 13.12 Күштік сораппен берілген сұйық қысымының тепе-теңдік көрсеткіштеріне тәуелділігі.

Мәндерді теңдікке қойсақ

, (13.36)

Осыны тағы да түрлендірсек штангалы және құбырлы цилиндрлердің жоғары қуыстарына берілетін агенттің қысымын аңықтайтын теңдікті аламыз:

(13.37)

Құбырлардың және штангалардың іліну нүктелеріне әсер ететін жүктемелерді ескере отырып (кесте 3), түрлендіруді жүргізген алынатын теңдеулер (сурет 13.12).

;

; (13.38)

(13,39)

Қарастырылатын қондырғыларда теңгергіш құрылғының сипаттамасы болып теңгергіштік көрсеткіші k_Ф болып табылады. k_Ф байланысты р_ж, р_Т қысымдарының өзгеруі 13.12 суретте келтірілген.

1-3 сызығы штангалардың жоғары жүрісін бейнелейді, 4-6 сызығы төмен жүрісін, 2 және 5 сызықтарымен поршеньдердің тұрақталған қозғалысы үшін тәуелділіктер көрсетілген. 1,4 сызықтарымен жылдамдатылған ал 3,6 сызықтарымен баяулатылған қозғалыстары көрсетілген.

Тұрақталмаған қозғалыс кезіндегі тепе-теңдік шартының жалпы түрін (13.38), (13.39) теңдеулерінің оң бөліктерін теңестіріп анықтауға болады. Түрлендірген соң келесі теңдеуді аламыз:

(13.40)

бұл жерде

Штангалар іліну нүктесінің тұрақталған қозғалысы кезінде, яғни m=0 болған кезде (13.40) теңдеуі келесі түрге келеді.

(13.41)

оның коэффициенттері

Табылған тәуелділіктерді қарастырсақ, бізге тепе-теңдік коэффициенті сораптың іліну нүктесінен тәуелсіз екені белгілі болады. Сонымен тепе-теңдік коэффициенті қозғалыстың кез-келген фазасы кезіндегі штангалар, құбырлар тізбегінің, сұйықтың сақиналы бағанасының және ұңғылық сораптың плунжері үстіндегі сұйық бағанасының сызықтық тығыздықтарымен анықталады. Тұрақталмаған қозғалыс кезіндегі тепе-теңдік көрсеткіш динамикалық факторға m да тәуелді.

k_P-ны анықтау үшін (13.41)-ші теңдеуді шешу керек, ал оның оң түбірі келесі теңдеуден анықталады

(13.42)

Сонымен қондырғыдағы штангалардың және құбырлардың іліну нүктесінің жүріс ұзындықтарының ара-қатынасын, штангалы және құбырлы цилиндрлердің пайдалы аудандарының ара-қатынасын өзгерту арқылы немесе ішкі ұңғылық жабдықтардың тығыздығын өзгерту арқылы тепе-теңдікке келтіруге болады.

Гидрожетектеулі қондырғылардың жетектеуші қозғалтқышының қуаты.

ШҰСҚ жетектеушісінің қуаты уақыт бірлігіндегі қондырғымен жасалынатын пайдалы жұмыспен, түрлендіруші механизмінің жетектелінетін звеносындағы жүктемелердің өзгеру ерешеліктерімен, қондырғының жер асты және жер үсті бөліктерінің п.ә.к.-мен анықталады.

Пайдалы жұмысты жасауға кететін пайдалы қуат Q_лH көбейтіндісімен анықталады және ол жетектеушісінің типіне байланысты емес.

Штангалы ұңғылық сораптарда гидравликалық жетегі болған кездегі жетектеуші қозғалтқышының қуаты

(13.43)

бұл жерде – қондырғының жер асты және жер үсті бөліктерінің п.ә.к.-і; Q - гидрожетектің күштік сорабының берілісі; р - күштік сораппен жасалынатын қысым.

Күштік сораптың берілісі Q штангалар іліну нүктесінің 1 минуттағы екілік жүрістерінің қажетті санымен, күштік органның геометриялық өлшемдерімен және штангалар іліну нүктесінің қозғалу заңдарының ерекшеліктерімен анықталады:

бұл жерде – штангалы цилиндр поршенінің көлденең қимасының пайдалы ауданы; 1 – поршень жүрісінің ұзындығы; - 1 минуттағы екілік жүрістердің саны; - сұйық көлемінің Q бір екілік жүріс кезіндегі цилидрге бағытталған көлемге қатынасын сипаттайтын коэффициент.

Жабық сүлбелі пневматикалық аккумуляторы бар қондырғы.

Күштік сораптағы қысымның өзгеруін (13.25) теңдеуі арқылы аңықтауға болады.

(13.44)

Осыдан бізге пайдалы жұмысты жасауға керекті қысым сұйық бағанасы салмағымен анықталатыны белгілі болады.

Құрастырылған сүлбелі пневматикалық аккумуляторы бар қондырғы.

Пайдалы жұмысты жасауға керекті қысымды біз жоғарыдағы әдіспен табамыз. Жауап (13.44) теңдеуіне ұқсас болады:

Инерционды жетегі бар қондырғыларда штангалардың жоғары жүрісі кезіндегі күштік сораппен жасалынатын қысым келесі теңдеу арқылы анықталады:

(13.45)

Пайдалы жұмысты жасауға кететін қозғалтқыштың қуаты тепе-теңдік шартынан N_Ж=N_Т табуға болады. Бұл үшін (13.31) теңдеудің оң және сол жақтарын қосамыз. α=1 болған кезде:

(13.46)

Яғни екілік жүріс кезіндегі пайдалы жұмысты жасауға жұмасалатын орташа қуат екілік жүріс уақытындағы t_Ц сұйық бағанасын көтеру жұмыстары бойынша пайдалы жұмыстың р_с штангалар жүрісінң ұзындығына қатынасы арқылы аңықталады.

Тек қана штангалардың, құбырлардың және сұйықтың салмағымен сипатталған жүктемелерді ескерсек, оң және сол жақты қосқан соң мынаны аламыз

(13.47)

Жоғарыда көрсетілген есептер көрсеткендей, пайдалы жұмысты жасауға керекті қысымды аңықтау еш қиындықты туғызбайды.

Ал жетектің п.ә.к.-ін есептеу қиынға түседі, өйткені ол тек қана үйкеліспен сипатталатын энергия шығындарымен ғана емес сонымен бірге құюшы клапанның және т.б. жұмысы кезіндегі энергия шығынымен сипатталады.

(13.38) және (13.39) теңдеулердің оң және сол бөліктерін қосып, оларға алдын-ала С₁-С₆ тұрақтыларын қойып, ықшамдаған соң келесі тәуелділікті аламыз:

(13.48)

Негізгі әдебиет1[бет 386-414]

Қосымша әдебиет6[бет 444-165]

Бақылау сұрақтары

1. Мұнайды өндірудегі интенсификациялауға керек жабдықтар?

2. Ұңғыларды химиялық өңдеу үшін керек құрал жабдықтар?

3. УНЦ-160К қондырғысының кинематикалық сүлбесін түсіндір?