7 Дәріс. Ұңғылық гидропоршеньді сорап қондырғылары.

Гидропоршеньді ұңғылық сорап дебиттері аз және орташа болатын ұңғыларды пайдаланған кезде қиын жететін аудандарда орналасқан көлптеген-бағытталған ұңғыларды пайдаланған кезде өте тиімді болады. Қондырғыны таңдап жобалауда ең алдымен ұңғылық гидропоршеньді агрегатты ауыстырған кезде ағынды жөндеудің технологиясына назар аудару керек.

Сонымен бірге ҰГСҚ-ды жобалаған кезде оның кемшіліктерін де ескеру керек, бұл осы кемшіліктерді келешекте шешуге мүмкіндік береді. Негізінен бұл кемшілікке ұңғылық агрегаттың конструктивті күрделілігі және жұмысшы сұйықты дайындау процесінің көп жабдықты қажет ететіндігі жатады. Бұл кемшіліктер қондырғының қондырылу уақытын көбейтеді, қызмет етуін қиындатады және жұмсалатын қаражаттын көбеюіне әкеледі.

Ұңғылық гидропоршеньді сорап қондырғыларының топтық түрі келесі элементтерден тұрады: ұңғылық агрегат, өңделген және қолданған жұмысшы сұйықтардың қоспасын көтеру үшін және батырмалы гидрожетектеушіге жұмысшы сұйықты жеткізу үшін арналған сорапты-компрессорлы құбырлар, ұңғы сағасының жабдықтары, беттік күштік сораптар, жұмысшы сұйықты дайындау жүйесі, қосымша көмекші жабдықтар. Жұмысшы сұйықты дайындау жүйесінің жабдықтарын бөлек блокта орналастырады, оларға үшфазалы және гидроциклонды сепараторлар, қосымша және мөлшерлеуіш сораптар жатады. Үшінші блокта қондырғының электро қоректенудің қалқан (щит) жабдықтарын орналастырады.

Жұмысшы сұйық ретінде пайдаланып жатқан қабаттан өндірілген тазартылған мұнай қолданылады, мұнайдың құрамында қабат суының мөлшері 5%-тен ал механикалық қоспалар 1,5 г/л-ден аспауы керек. Мұнайдағы бос газды алып тастау керек. Керек кездерде жұмысшы сұйыққа әр түрлі ингибиторлар қосылады.

7-14 ұңғыға есептелген топтық қондыру кезінде ҰГСҚ-дың артықшылықтары ерекше байқалады, ал кемшіліктері азаяды. Қондырғыға алыс жерде орналасқан ұңғыларды қосқан кезде қосымша құбырлар салу салдарынан қаражат көп жұмсалады. Бұл ерекшеліктер Батыс Сібірде анық байқалады, ол жерде құбыр салу өте қиын болып келеді. Бір қондырғыға бірнеше топ ұңғылардың қосылуы немесе алыс жатқан ұңғылардың қосыуы әр түрлі аппараттардың экономикалық анализімен негізделу керек.

Қызмет етілетін ұңғылардың саны анықталған соң, пайдалану шегендеуші тізбек өлшемдері, ұңғылық агрегатпен жасалынатын керекті арыны, өндірілетін сұйықтың берілісі және ұңғылық агрегаттың түсірілу тереңдігі бойынша жабдықтарды таңдайды. Жабдықтың жасалу түрін анықтау үшін (жай, тозуға шыдамды, коррозияға шыдамды) айдалатын сұйықтың сипаттамаларын анықтайды.

Сонымен қондырғыға қойылатын негізгі талаптарды анықтайды.

Қондырғыны келесі ретпен жобалайды: ұңғылық агрегатты жобалайды, беттік сораптармен берілетін жұмысшы сұйықтың жалпы көлемін есептейді, керекті қысымды есептейді, сораптар санын, сорап жетектеушілерінің қуатын және трансмиссия конструкциясын анықтайды, ұңғыдан көтерілетін қоспаның көлемі және сипаттамасы бойынша және жұмысшы сұйыққа (ЖС) қойылатын талаптар бойынша, ЖС-ты дайындау жүйесіне қойылатын талаптарды анықтайды.

Сағалық жабдықтар ұңғыға түсірілген СКҚ-ның бір қатарын ұстап тұруға есептелген. СКҚ-ның ішкі қуысы ұңғылық агрегатқа жұмысшы сұйықты жеткізу үшін қолданылады, ал СКҚ-мен шегендеуші тізбек арасындағы сақиналы қуыс өндірілген сұйықпен қолданылған ЖС-тан тұратын қоспаны көтеру үшін арналған.

Кран 1 үш жағдайда болу мүмкін: агрегатты ұңғыға түсірген кезде және оның жұмысы кезінде СКҚ-ға ЖС-ты айдау үшін; ұңғылық агрегатты көтерген кезде сақиналы қуысқа ЖС-ты айдау үшін; агрегатты ұңғыдан көтеру алдында ұңғылық каналдарды кәсіпшілік жүйемен қосу, бұл олардағы қысымды азайту үшін жасалады.

Сағалық жабдықтарды көтерілген агрегатты сағада ұстап қалу үшін серіппелі ұстағышпен жабдықтайды. Фиксатор 4 агрегаттың көтеріліп ұстап тұрылғанын көрсетеді.

Ұ ңғылық агрегатты оның астына жұмысшы сұйықты айдау арқылы көтерген соң оны ұңғыдан мачта 2 және қол тельфері 3 арқылы шығарып алады. Ұңғылық агрегаттың ұзындыға 3-5 м ал массасы 30-40 кг.

Сурет 7.25 Мұнайды гидропоршеньді сорап арқылы өндірген кезде қолданылатын сағалық жабдық.

Ұңғының сағалық жабдығы, дәлірек айтқанда СКҚ-ның алқасы, кран және оның герметизациясы фонтанды арматураға ұқсас етіліп есептеледі.

Ұңғыда канал ретінде СКҚ қатарымен шегендеуші құбыр арасындағы құбыраралық қуыс қолдану мүмкін, бұл кезде құбыраралық қуыстың төменгі бөлігі пакермен герметизацияланады. Ұңғыны СКҚ-ның бірнеше қатарымен жабдықтаған кезде оларды параллель немесе концентрлі түрде түсіреді. Бұл өндірілетін сұйық жұмысшы сұйықпен араласқан кезде және жұмысшы сұиық-тың дайындау жүйесі болған кезде істеліндеі.

Сұйықтардың тұйық циркуляциялық жүйесі болған кезде олар араласпайды, яғни жұмысшы сұйықтың дайындау жүйесі керексіз. Бұл кезде тек қана жұмысшы сұйықтың қосымша көлемі қажет, бұл ағып кеткен жұмысшы сұиықтың көлемін толықтыру үшін жасалынады. Сұйықтың толықтырылуы жоғарғы бетте жасалынады. Бұл жағдайды ұңғыда үш канал болуы керек: сұйықты өндіру үшін; агрегатқа жұмысшы сұиықты айдау үшін және қолданылған жұмысшы сұиықты бетке көтеру үшін. Бұл каналдарды СКҚ-ның екі тізбегі және пакер арқылы немесе СКҚ-ның үш тізбегі арқылы жабдықтайды.

ҰГСҚ-н қолданған кезде сыртқы диаметрлері 6-60 мм болатын резбасыз иілгіш құбырларды қолданған жөн. Ұңғылық агрегат түсірілетін каналдарда аз радиусты иілулер болмау керек екенін ескеру керек. Сонымен бірге агрегат саңылаулары аз құбырларда өтеді, әдетте шамамен 5 мм диаметрге. Одан басқа иілгіш тізбектер бірнеше түсірілімдерден кейін азғана сопақтыққа ие болады.

Тізбектердің диаметральды өлшемдерін құбырлардағы сұйықтың ағу жылдамдығына және ұңғыға түсірілетін құбырлардың сыртқы диаметральді габариттеріне қарай таңдайды.

Ұңғылық агрегатты жобалау агрегат қозғалтқышының және сорап сүлбелерінің рациональды сүлбелерін таңдаудан басталады; одан кейін агрегаттың диаметральді өлшемдерін және агрегаттағы каналдардың жабдықталу әдісін анықтайды; сорап және қозғалтқыш поршеньдерінің диаметрін анықтайды.

С урет 7.26. Ершікте орналасқан гидропоршеньді сораптың ұңғылық агрегаты

а- төменге түсуі; б- жоғарыға көтерілуі; 1-агрегаттын ершіктегі тығыздаушы; 2-гидропоршеньді сораптың ұңғылық агрегатты; 3-СКҚ-ға түсірілген агрегаттың ершігі; 4-пакер;

Ұңғыдан сұйықтың аз алынулары кездерінде (10-60 м3/тәу) дифференциальды сорап және қозғалтқышты таңдау дұрыс болады. Бұл батырмалы агрегатты қарапайым және арзан етеді, ал бұл өз кезегінде агрегаттың п.ә.к.-нің төмендеуін және энерегетикалық шығындардың үлкеюін ақтайды.

Үлкен берілістерде екі әрекетті сорап және қозғалтқышты қолдану жөн. Сорап поршеннің диаметрін өндірілетін сұйықтың берілісі бойынша таңдайды. Түсірілетін агрегаттың сыртқы диаметрі осы агрегат кіретін ершіктің диаметрі және тізбекпен агрегат арасындағы қуыс бойынша анықталады. Сораптың диаметрін таңдау үшін агрегаттағы каналдардың орналасу мәселесі шешіледі, арынның шығын мөлшері, канал қабырғаларының қалыңдығы және беріктік сипаттамасы бойынша сорап цилиндрі қасында өтетін каналдардың өлшемдері анықталады.

Сорап диаметрі анықталған соң қозғалтқыш поршенінің диаметрі есептеледі. Бұл диаметр плунжерлі сораптың диаметрі сияқты есептеледі, бірақ оның бір ерекшелігі бар. Сорап плунжерінің және қозғалтқыш поршенінің ауданы және ұңғылық сораппен жасалынатын берілген қысым арасындағы ара-қатынасына беттік күштік сорап жасауға тиісті қысым тәуелді. Сондықтан ұңғылық қозғалтқыштың диаметрін таңдаған кезде беттік сораппен жасалынатын арынды және берілісті ескеру керек.

Сорап плунжерінің, қозғалтқыш поршенінің және бүкіл қондырғының диаметрлерінің ара-қатынастарының бастапқы анализі келесі жорамалдар кезінде жасалынады:

1.Поршень қасындағы қуыстардағы қысымдар дәл осы қарастырылып жатқан моментте агрегат қуыстарымен қосылған ұңғының каналдарындағы қысымға тең. Мысалыға, агрегат қозғалтқышының А қуысы поршеннің жоғары жүрісінде каналмен байланысқан, осы канал бойынша өндірілген және қолданған жұмысшы сұйық көтеріледі. Бұл қуыста көтерілетін сұйық бағанасының қысымы, ұңғыдағы сұйық ағынына қарсылықтан пайда болған қысым және буферлік қысым пайда болады; Б қуысы жұмысшы сұйықын беру каналымен қосылған; В қуысы қозғалтқыш қасындағы А қуысы қосылған каналға қосылған; Г қуысы сорап қабылдауындағы қуыспен байланысқан.

2.Сұйық көлемінің шығындары құйылу және золотник жұмысы үшін ескерілмейді.

3.Қозғалатын массалардың энергиясын және сұйықтың сығылуын ескермейді.

Сонда ҰГСҚ поршеньді агрегаттар тобына әсер ететін күштер теңдеуі келесі болады:

(7.79)

Бұл жерде р_А, р_Б, р_В, р_Г – сәйкес қуыстардағы сұйықтың қысымы; F_П- әрбір белгіленген қуыстағы поршендердің диаметральді проекциясының пайдалы ауданы; G - поршенді топтың ауырлық күші; T - поршеньді топқа әсер ететін үйкеліс күші.

Тәуелділік (7.79) поршеньдердің жоғары және төмен жүруі кезніде дұрыс. рF күшінің бағыты поршеннің жүру бағытымен сәйкес келсе онда көбейтіндінің таңбасы оң, бағытқа қарсы болса таңба теріс болады. G ауырлық күші дәл осы ережеге бағынады. Үйкеліс күші Т әрқашанда оң таңбалы болады.

Бұл тәуелділіктен шамамен агрегат қасындағы қысымды аңықтауға болады, ал одан кейін беттік сораптың қасындағы қысымды анықтауға болады.

Бұл есептеу кезінде өндіру көлемін сорап плунжерінің жүрісінің толық ұзындығын S, плунжер жүрісінің жиілігін n және плунжердің екі жүрісі кезіндегі сораптың сорушы қуыстарындағы плунжердің суммарлы пайдалы ауданын ескеріп шығарады.

Айдалатын жұмысшы сұйықтың көлеміне жұмысшы сұйық түсетін қуыстардағы қозғалтқыш поршенінің пайдалы ауданын және жұмысшы сұиық қозғалтқышы бір қуысынан екіншісіне аусуын ескере отырып шығарады. Мысалыға, (сурет 7.26)-дағы агрегатта өндірілетін сұйық ұңғыдан тек қана Г қуысына сорылады, бұл қуыста поршеннің пайдалы ауданы оның толық ауданына сәйкес. Төменге және жоғары жүріс кезіндегі өндірілетін сұйықтың көлемі F_ПГ ^. S ^. n көбейтіндісі арқылы аңықталады. Жұмысшы сұйық көлемі Б қуысына жоғары жүру кезінде және А қуысына төмен жүру кезінде ұңғылық каналдан түсетін жұмысшы сұйықтың көлеміне сәйкес. Төмен жүру кезінде жұмысшы сұйық Б қуысынан А қуысына өтеді, және де қосымша плунжер жүрісінің ұзындығына және шток ауданына f_шт сәкес көлемде ұңғылық каналдан айдалады. Сонымен жоғары және төмен жүру кезінде ұңғылық каналдан келесі көлем айдалады (F_ПБ+f_ШТ)^.S^.n=F_ПA^.S^.n.

Ары қарай агрегат конструкциясын жобалау кезінде канал, клапан өлшемдері және золотниктің конфигурациясы мен сипаттамалары бойынша қосымша мәліметтер аңықталады.

Негізгі әдебиет 1[114-117бет 9 бөлім]

Қосымша әдебиет 2[58-103 бет]

6[224-262 бет]

Бақылау сұрақтары

1.Өндірісте штангасыз сораптар қондырғылардың қаңдай түрі қолданады? Олардың қолданылуы қандай жағдайларда тиімді?

2.ЭОТС қондырғылардың көрсеткіш қатарын баяндап беріңіз.

3.ЭОТС сораптың тұрқысының және оның білігінің есептеу әдісін баяндап беріңіз.

4.ЭОТС сатыларының конструкциясы және жұмыс процесінің қандай ерекшеліктері бар?

5.ЭОТС сатыларының есептеу әдістерін атап кетіңіз.

6.Сатыларды есептеудің дәйегі (последовательность) туралы айтып беріңіздер.

7.ЭОТС сатысының меридианды қимасын тұрғызу қалай жүреді?

Дәріс 8. ШТАНГАЛЫ ҰҢҒЫЛЫҚ СОРАПТЫ ҚОНДЫРҒЫ

Қондырғыны және оның элементтерін жобалаудың негізгі мақсаттары.

ШҰСҚ-ның барлық түрлері үш байланысқан бөліктен тұрады: ұңғы сағасында орналастырылатын жетектеуші, тереңдікте ұңғыда орналасқан плунжерлі сорап, сораптың қозғалмалы бөлігіне ілгерілмелі қозғалыс беретін жетектеушіге қосылатын сорапты штангалар тізбегі.

Станок-тербегіш бір дәрежелі бостандығы бар механизм болып табылады. Сондықтан оған қатысты қозғалтқыштың ең қарапайым түрін қолданған кезде (асинхронды қысқа тұйықталған электроқозғалтқыш) балансирдің және онымен байланысқан сорапты штанглар тізбегінің жоғарғы бөлігінің қозғалыс заңы станок-тербегіштің кинематикалық көрсеткіштері мен анықталады: полирленген штоктың жүріс ұзындығы, бір минуттағы екілік жүрістің саны, қозғалмалы және қозғалмайтын түйіндердің ұзындығы мен орналасуы.

Станок-тербегіште жүктемелерді теңгеру арқылы жүргізіледі, бұл электроқозғалтқыштың салыстырмалы бірқалыпты жүктелуін қамтамасыз етеді. Қондырғының жұмыс істеу циклі кезінде – электроқозғалтқыш энергияны тек қана сұйығы бар штанагларды көтерген кезде ғана емес, сонымен бірге штангалардың төмен қозғалуы кезінде де қажет етеді. Бұл СТ-те қуаты аздау электроқозғалтқышты қолдануға мүмкіндік береді.

Штангалы тізбектерді конструкциялау ШҰСҚ-ды оптимальды жобалаудың негізгі мақсаттарының бірі болып табылады. Ал ең маңызды мақсат бұл СТ-тің негізгі кинематикалық сипаттамаларын және теңгеру көрсеткіштерін анықтау, бұл оның ШҰСҚ-ның жетектеушісі ретінде ең пайдалы түрде қолдануын қамтамасыз етеді.

ШҰСҚ-ның оптимальды жобалаудың глобальді мақсаты ШҰСҚ жабдықтар элементтерінің өлшемдік қатарын жасау. d_n l₁, l₂

Кесте 8. Штангалар сатыларының нұсқалынатын салыстырмалы ұзындықтары.

Штангалар тізбегінің конструкциясы (диаметр d, мм; сатылар ұзындығы l, %;		Плунжерлі сораптың диаметрі dn, мм
		28	32	38	43	55	68
19 X 6	l1 l2	30 70	34 66	38 62	42 58	58 42	- -
22 X 19	l1 l2	26 74	28 72	30 70	33 67	43 57	56 44
25 X 22	l1 l2	- -	- -	25 75	27 73	34 66	58 42
22 X 19 X 16	l1 l2 l3	23 25 52	25 29 47	28 31 41	31 35 34	- - -	- - -
25 X 22 X 19	l1 l2 l3	19 22 59	20 23 57	23 26 51	25 28 37	32 37 31	- - -

Кесте 8 қолданып штангалық тізбектерді келесі ретпен конструкциялайды. Өнімнің коррозиялық активтілігіне қарай алдын-ала штангалар материалын таңдайды, ол (σ_ке)_к өлшемімен сипатталады. Бір сатылы тізбектің қолдану мүмкіндігін тексереді. Ол үшін ұңғылық сораптың диаметріне қарай сораптағы үйкеліс күшінің және оның айдаушы клапанында гидравликалық кедергілердің болуынан бойлық иілуге жұмыс істеген кезде штангалар тізбегінің төменгі бөлігінің жеткілікті қатаңдығын қамтамасыз ету керектігін ескере отырып штангалар диаметрін таңдайды.

Сорап плунжерінің диаметрі dn, мм	43	55	68
Штангалар диаметрі, мм	16	19	22

P_max, P_min, σ_ке өлшемдерін анықтаймыз.

Егер ке ≤0,75(σ_ке)_к болса және P_max қолдануға көзделетін станок-тербегіштің паспортындағы жүктемеден аздау болса, онда бір сатылы тізбекті таңдайды. Басқа жағдайларда әдетте екі сатылы тізбек қолданылады. Тізбек 0,75(σ_ке)_к ≤σ_ке ≤0,9(σ_ке)_к болса және P_max станок-тербегіштің паспортындағы жүктемеден аздау болса ол қолдануға жарамды. Егер бұл жағдайлар орындалмаса, онда үш сатылы тізбектер есептеледі.

Егер таңдалған штангалар тізбегі 25 Х 22 Х 19 қатаңдықты қамтамасыз етпесе, онда штангалардың басқа материалын таңдайды. Ең берік штангалар үшін σ_ке=(σ_ке)_к жағдайы орындалуы керек. Егер ең берік үш сатылы тізбек таңдалған соң P_max жүктемесі станок-тербегіштің паспортындағы жүктемеден асып тұрса, онда СТ-ның басқа типөлшемі таңдалады.

Штанганың жоғары және төмен жүруі кезінде статикалық жүктемелерін “құрғақ” үйкеліс күштері Q_құ және Q_{құ н} арқылы анықтайды. Осы күштердің сорап диаметріне қарай және оның посадкасына қарай мәндері төменде келтірілген:

dH, мм Fтр н, кН	28	32	38	43	55	68
Посадка I	8	11	13	15	19	24
Посадка II	3	4	5	6	8	10

Штанганың құбырларға үйкелісінен пайда болатын құрама күшті А.М.Привердян формуласы арқылы анықтайды:

F = (8.2)

бұл жерде m – ұңғы оқпан ұзындығының аралық сандары; μ_ү- үйкеліс коэффициенті, сулы-мұнайлы қоспаны айдау кезіндегі μ_ү=0,25, жеңіл мұнайды айдау кезіндегі μ_ү=0,2, тұтқыр мұнайды айдау кезінде μ_ү=0,16; Р_і- қарастырылып отырған і-ші штанга тізбегінің ортасындағы жүктеме; ∆l_i- интервал ұзындығы; (σ_н)_і, (σ_к)_і - і-ші аралық басындағы және соңындағы оқпанның қисықтығы; β₁ - і-ші аралық басындағы және соңындағы азимуттардың айырымы.

(8.2) есептеген кезде штангалардың төмен жүрген кезде статикалық жүктемені келесі етіп алуға болады

(8.3)

бұл жерде l_i – жоғары жүрген кезде ұңғы сағасынан қарастырылатын аралықтың ортасына дейінгі ұзындық

P = (8.4)

Станок-тербегіштің беріктік есебі және оны конструкциялау

СТ-ның конструктивті ерекшеліктері:

жартылай май ваннасына батырылған екі тісті цилинрдлік берілістері бар жабық редукторды қолдану;

шатундары және қосарланған кривошиптері бар төрт звенолы шарнирлі механизмді қолдану;

түрлендіру механизмінің шарнирлерінде және редуктор білігінің тіректерінде тербелу подшипниктерін максимальды қолдану;

балансирдің бұрылатын, шешілетін және қайырылатын басын қолдану;

сағалық штокті балансирі басына иілмелі звено арқылы қосу, әдетте балансир басының доғасын қоршайтын болат арқан;

жүктік немесе пневматикалық теңгерудің болуы.

Бұл жағдайларда подшипниктердің жұмыс істеу ұзақтылығын оның толық айналуы кезіндегідей есептеуге болады. Осыған сәйкес Q_i мән орнына R_обі, R_оті мәндерін қойып (R_об)_экв, (R_от)_экв аңықтауға болады, ал одан кейін бұл тіректер подшипниктерінің жұмыс ұзақтылығын аңықтауға болады, олар СТ-ің бірінші іргелі жөндеуге дейін нормативті жұмыс істеу ұзақтылығынан көп болу керек.

Сурет. 8.7. Кривошиптің шатунмен шарнирлі байланысу торабының сүлбесі:

1-подшипник қақпасы; 2-шатунның төменгі басының тұрқысы; 3-шатун башмағы; 4-шатун денесі; 5-тығыздауыш; 6-кесілген конусты втулка; 7-кривошип; 8-контргайка; 9-иілгіш шайба; 10-гайка; 11-тіреуіш шайба; 12-кривошип саусағы; 13-шатунның төменгі басының подшипнигі; 14-тоқтатқыш фигуралы шайба; 15-дөңгелек гайка.

Станок-тербегіштерге тән ерекше түйін бұл кривошиптің шатунмен шарнирлі байланысу торабы. Оның жұмыс істеу сенімділігіне станок-тербегіштің түрлендіру механизмінің сенімділігі тәуелді.

(8.5)

бұл жерде α_К– втулканың конустық бұрышы және кривошип саусағының бұрышы; μ_ү- үйкеліс коэффициенті.

Негізгі әдебиет

1 [6 бөлім 185-244 бет]

Қосымша әдебиет

6[103-186 бет]

Бақылау сұрақтары

1. Станок-тербегішті және олардың өлшемдік қатарын оптимальды жобалаудың негізгі мақсаттарын және критерийлерін түсіндіріп беріңіз.

2. Станок-тербегіштің кинематикалық сүлбелерінің нұсқларын атап беріңіздер және оларды бейнелеп беріңіз.

3.Сорапты штангалар тізбегінің іліну нүктесінде әсер ететін жүктемелерді қаңдай құраушылар құрайды? Станок-тербегіштің басына әсер ететін жүктемелер? Оларды анықтайтын формулаларды жазып беріңіздер.

Дәріс 9. ШТАНГАЛЫ ҰҢҒЫЛЫҚ СОРАПТАРДЫ ЕСЕПТЕУ ЖӘНЕ

КОНСТРУКЦИЯЛАУ

Штангалы ұңғылық сораптар алмалы-салмалы және салынбайтын болып бөлінеді. Бұл сораптардың әр түрі бір-бірінен конструктивті ерекшеленетін типтерге ие. (сурет 9.1)

Сораптардың қызметтері келесі:

НСВ1 – алмалы-салмалы сорап, бір сатылы, қақпағы жоғарыда орналасқан бір плунжерлі, тереңдігі орташа ұңғыларға арналған;

НСВ2 – дәл сол, қақпағы төменде орналасқан, тереңдігі үлкен ұңғыларға арналған;

НСВГ – алмалы-салмалы, бір сатылы, қақпағы жоғарыда орналасқан екі плунжерлі, өнімі жоғары тұтқырлы болатын ұңғылар үшін;

НСВД – алмалы-салмалы, екі сатылы, қақпағы жоғарыда орналасқан бір плунжерлі, құрамында газ көп болатын ұңғылар үшін;

НСН1 – салынбайтын, бір сатылы, қабылдаушы клапанда ұстауыш штогі бар бір плунжерлі, тереңдігі орташа ұңғыларға арналған;

НСН2- дәл сол, қабылдаушы клапанда ұстауыш бар, терең емес ұңғылар үшін;

НСНА- дәл сол, плунжердің автоцепімен.

Сурет 9.1. Ұңғылық сораптардың сүлбелері: 1,2 – сораптар штогі.

Алмалы-салмалы сорапты ұңғыға түсірген кезде оның цилиндрі қақпалы тіректі өте тұрып серіппелі якордың (тіреуштің) қауырсындарын ашады. Қауырсындар конусты тіреуіш сақинаға орнатқан соң қайта жабылады, бұл кезде ол алмалы-салмалы сорап қақпасының тіреуіш ниппел проточкасын қысады және өзінің қиғашталған конустарымен оның төменгі фаскасына тіреледі. Сонымен бірге бұл кезде сорап цилиндрі сорапты құбырлар тізбегінде сенімді бекітілген, ал оның қондыру орны герметизацияланған болады.

Жұмыс процессі кезінде НСВ1 және НСВ2 сораптар штогы (1) төмен түскен кезде оған сығылу жүктемесі әсер етеді, ал жоғары көтерілген кезде оған созушы жүктеме әсер етеді.

Q =F + (9.2)

НСВГ сорабының штогы төмен түскен кезде оған созышу жүктеме әсер етеді, бұл оның ерекшелігі

Q =10 (9.3)

жоғары көтерілген кезде де оған созушы жүктеме әсер етеді, яғни сорапты штангалар бүкіл циклда созылып тұрады, бұл жоғары тұтқырлы мұнайды айдаған кезде өте қажетті.

НСВГ сорап плунжерінің эффективті диаметрі

d = (9.4)

НСНА сораптарын ұңғыға ішкі диаметрлері плунжер диаметрлерінен кіші СКҚ-ға түсіреді. Бұл диаметрлері кішірейтілген шегендеуші тізбектері бар ұңғыларды және плунжердің диаметрлері аз болатын жоғары өнімді штангалы сораптарды қолдануға мүмкіндік береді. Мысалыға шегендеуші тізбектің диаметрі 146 мм болатын ұңғыға НСНА-93 сорабын қолдануға болады, ол ішкі диаметрі 75 мм ал сыртқы диаметрі 89 мм болатын СКҚ-ға түсіріледі. Шегендеуші тізбектің диаметрі 114 мм болатын ұңғыға НСНА-68 сорабын қолдануға болады, ол ішкі диаметрі 62,5 мм ал сыртқы диаметрі 73 мм болатын СКҚ-ға түсіріледі. Шегендеуші тізбек диаметрі үлкен болатын ұңғыларда төмен тұтқырлы мұнайды айдаған кезде НСНА сораптарын қолдану СКҚ-ның метал шығындығын азайтуға мүмкіндік береді, яғни оның бағасын азайтады.

аудармса Сурет 9.2. Втулкалы цилиндрдің сүлбесі:

1 – аударма; 2- қабы (кожух); 3-втулка; 4- ұзартылған

Сурет 9.3. Алмалы-салмалы сораптардың қақпалы тірегінің конструкциясы:

1 – муфта; 2 – ершік; 3- ұстап қалушы серіппенің тұрқысы; 4- ұстап қалушы серіппе; 5- ниппель; 6 – аударма;

Сурет 9.4. Алмалы-салмалы сораптардың қақпалы бөлігінің конструкциясы:

1 – шток бағыттаушысы; 2 – конус корпусы; 3- құмға қарсы клапан; 4- конус; 5- тіреуіш вентиль; 6 – тіреуіш;

Екі шаригі бар Костыченконың клапанды түйіндер конструкциясының ерекшелігі бұл оның жұмыс процессі кезінде клапан ершіктерінің конусты ұяларын тиімді өңдеу болып табылады. Ершіктер қатты тозғанның өзінде бұл типті клапандарда герметизация сақталады. Олар аз дебитті құмды орташа және аз тереңдікті ұңғыларды қолдануда өте тиімді. Бірақ тереңдігі 1000 м-ден асатын ұңғыларды қолданған кезде клапандар жұмыс істемеу мүмкін. Сонымен бірге екі шаригі бар клапанда ершіктің өткізуші тесігінің диаметері аз болады ал ұзындығы көп болады, сондықтан бұл клапандардағы жалпы гидравликалық кедергі бір шарикті клапандарға карағанда төрт есе көп болады.

Сурет 9.5. Ұңғылық штангалы сораптардың клапанды түйіндерінің конструкциясы:

а – қосарланған клапан, стандартты; б- қосарланған клапан, Костыченко; в-плунжердің жоғарғы бөлігінде қондырылатын қосарланған клапан; г-плунжердің төменгі бөлігінде қондырылатын қосарланған клапан; 1-ершіктің өткізуші тесігі үлкейтілген жабық типті клапан тұрқысы; 2-шарик; 3- жабық типті клапанның алмалы-салмалы клеткасы; 4-клапан ершігі; 5-жабық типті ұшқын-аударма; 6-көмекші шарик; 7-екі шаригі бар жабық типті клапанның тұрқысы; 8-ашық типті клапанның клеткасы.

Ескере кететіні сораптың ағынды, өткізуші бөліктердің конфигурациясы (клапандар, ершіктер, тіректер, клеткалар және т.б.) тәжірибе жүзінде гидравликалық кедергіге тексеріледі.

Штангалы ұңғылық сораптарды конструкциялаудың ерекшелігі бұл шектелген диаметральді габариттерде оның бөлшектері мен түйіндерінің беріктігін және герметизациялануын қамтамасыз ету. Осы үшін сораптарда қабырғалары жіңішке бөлшектер, ұсақ резьбалар қолданады.

Сораптың втулкалы (сурет 9.15) цилиндрін жинақтаушы скалкаларда жинайды, бұл втулкалар остерінің сәйкес болуын қамтамасыз етеді. Втулкаларды ішкі қабатының азоттауы бар 38Х2МЮА маркалы болаттан; ішкі қабатының ТВЧ қыздыруы арқылы закалкасы бар 45, 40, 50Г маркалы болаттын және көлемдік закалкасы бар СЧ 28-48 маркалы шойыннан жасайды. Втулкаларда бірнеше өлшемдер қатары болады, бірақ олардың бәрінде ішкі диаметрлер +0,03 мм дәлдікпен жасалу керек. Цилиндрді бір өлшемді қатардан алынған втулкалардан жасайды.

Сорап астында хвостовиктің болмауы кезінде циклда болатын максималды және минималды жүктемелер, бұл жүктемелер қап (кожух) резьбасының ұңғымалары бойынша қауіпті қимада әсер етеді (диаметр D бойынша, сурет 9.2).

(9.6)

бұл жерде

(9.7)

(9.8)

(9.9)

(9.10)

(9.11)

Бұл жерде Е_В, Е_К – втулка және қап металлының серпімділік модулі; F_B - втулка денесінің көлденең қимасының ауданы; F_K1, F_K2, F_K3 - денелердің көлденең қимасының аудандары; β=3 - стыктардың ашылмауы бойынша қор коэффициенті; l_B - втулка ұзындығы; l_К1- қаптың өнделмеген бөлігінің ұзындығы; a, b, l- резьба ұзындығы, қап резьбасының артындағы тегелу ұзындығы, қаптың өңделген бөлігінің ұзындығы.

Соңғы жылдарда втулкасыз цилиндрлері бар штангалы сораптар көп тарады. Олардың конструкциясы және оларды жинау қарапайым болып келеді, бірақ ұзын цилиндрлердің тесіктерін үлкен дәлдікпен орындау және оның ішкі қабатын тозуға шыдамды етуге қиынға түседі. Бұл цилиндрлердің қабырғалары втулкалы цилиндрлердің қабырғаларына қарағанда қалың болады. Втулкалы цилиндрдегідей, бұл цилиндрдің осал жері оның резьбалық ауданы болып табылады.

Кесте 9.8. Штангалы ұңғылық сораптардың көрсеткіштері

Сорап	Өлшемдері, мм	Түсірудің шекті тереңдігі, м	Сыртқы диаметр	Ұзындығы, м			Резьбалардың бұралу моменттері, кНм
				сорап	плунжер	плунжер жүрісі	цилиндр	клапандар
НСВ1	28 32 38 43 55	2500 2200 3500 1500 1200	48,2 48,2 59,7 59,7 72,9	4-7,2 4-7,2 4,1-9,7 4,1-9,1 4,9-9,3	1,2-1,8 1,2-1,8 1,2-1,5 1,0 1,2	1,2-3,5 1,2-3,5 1,2-6 1,2-6 1,8-6	3,5 3,5 6,5 6,5 9,5	3,5-1,5* 3,5; 1,5* 6; 3,5* 6; 3,5* 7; 6*
НСВ2	32 38 43 55	3500 3500 3500 2500	48,2 59,7 59,7 72,9	6,4; 7,3 6,1; 9,7 6,1; 9,7 6,9; 9,9	1,8 1,8 1,8 1,8	2,5-3,5 2,5-6 2,5-6 3-6	3,5 6,5 6,5 9,5	3,5; 1,5* 6; 3,5* 6; 3,5* 7; 6
НСВГ	38/55 55/43	1200 1200	72,9 72,9	8,3; 11,8 8,7; 12,9	1,2 1,2	1,8-3,5 1,8-3,5	8,5 9,5	7; 6* 7; 6*
НСВД	38/55	1200	72,9	8,7; 12,9	1,2	1,8; 3,5	9,5	7; 6*
НСН1	28 32 43 55	1200 1200 1200 1000	56 56 73 89	1,9; 2,9 1,9; 2,9 2,7 2,7	1,2 1,2 1,2 1,2	0,6; 0,9 0,6; 0,9 0,9 0,9	3,5 3,5 11 15	1,5 1,5 3,5 6
НСН2	32 43 55 68 93	1200 2200 1800 1600 800	56 73 89 107 133	3,4; 5,3 3,3; 7 3,4; 7,1 4,1; 6,8 4,3; 7	1,2 1,2; 1,5 1,2; 1,5 1,2 1,2	1,2; 3 1,2; 4,5 1,2; 4,5 1,8-4,5 1,8-4,5	3,5 11 15 18 27	1,5 3,5 6 7 9
НСНА	43 55 58 93	1500 1200 1000 800	56 73 91 122	5,1; 6,8 5,1; 6,8 5,1; 7,8 6; 8,1	1,2 1,2 1,2 1,2	1,8; 3,5 1,8; 3,5 1,8; 4,5 2,5; 4,5	11 15 18 27	3,5; 6* 6, 7** 7; 14** 14; 15**

* Плунжері бар айдаушы клапанның

**Сорушы клапанның

Негізі әдебиет

1 [10 бөлім 238-245 бет]

Қосымша әдебиет

6[244-262 бет]

Бақылау сұрақтары

1. Станок-тербегішті және олардың өлшемдік қатарын оптимальды жобалаудың негізгі мақсаттарын және критерийлерін түсіндіріп беріңіз.

2. Станок-тербегіштің кинематикалық сүлбелерінің нұсқларын атап беріңіздер және оларды бейнелеп беріңіз.

3.Сорапты штангалар тізбегінің іліну нүктесінде әсер ететін жүктемелерді қаңдай құраушылар құрайды? Станок-тербегіштің басына әсер ететін жүктемелер? Оларды аңықтайтын формулаларды жазып беріңіздер.

Модуль 3 “Іргелі және ағынды жөндеу үшін агрегаттарды жобалау”