43.Штанга ұңғыма сорабының теориялық өнімділігі қалай есептелінеді?

Плунжердің жоғары жүрісі кезінде, цилиндр сорабына келіп түсетін сұйықтың көлемі, плунжер сызған геометриялық көлемге тең болады, яғни

V=F_ауд · S_ауд = π D² ·S_ауд / 4 (1)

мұндағы, F_ауд – плунжер қимасының ауданы (м²)

S_ауд - плунжер жүрісінің ұзындығы (м)

D – плунжер диаметрі (м)

Бұл уақытта, құбырдан шығару желіге қарай, плунжер жүріс ұзындығы бойынша, құбырлар және штангалар арасындағы сақиналы кеңістік көлеміне тең сұйық мөлшері ығысады, яғни

V=(F_ауд – f_шт ) ·S_ауд (2) мұндағы, f_шт – штанганың көлденең қимасының ауданы (м²)

S_ауд - плунжер жүрісінің ұзындығы (м)

d – штанга диаметрі (м)

Плунжердің төмен жүрісі кезінде, ұңғымадан плунжер астына келіп түсетін сұйық көлемі сорапты құбырларға жылжиды, ал плунжерде аздаған көлем босағаннан кейін, сұйықтың артық мөлшері сорапты құбырдан шығарынды желіге келіп түседі, ол тең:

V=F_ауд · S_ауд - (F_ауд – f_шт ) ·S_ауд =f_шт·S_ауд

Осылай, тереңдік сораптың теориялық өнімділігі – плунжердің бір қос жүрісі кезінде, көлемдік бірлікте мынаған тең болады:

V= V₁ + V₂ = (F_ауд – f_шт )·S_ауд + f_шт ·S_ауд =F_ауд ·S_ауд (4)

Егер сорап плунжерінің жүріс санын минутына n деп белгілесек, онда тереңдік сораптың өнімділігі минутына келесіге тең болады:

V_мин =F_ауд · S_ауд ·n = π D² ·S_ауд ·n / 4 (5)

Сораптың өнімділігін есептейтін бұл формула дұрыс болады, егер де жоғары қозғалысы кезінде, плунжермен босатылатын көлем, плунжердің әр жүрісі кезінде толық бетіне көтерілетін, ұңғымадан келіп түсетін сұйықпен толық толтырылатын болса.

45.Штанга іліну нүктесіндегі максималды күш қалай анықталады? Гук заңы бойынша сұйық салмақ әсерінен штанганың деформациясы қалай жүреді? Штанганың іліну нүктесіндегі максималды инерциялық күштер

P_і = P_шт s cω(1+r/ℓ)/2g = P_шт sn²(1+ r/ℓ)/1800 (16)

Үдеулердің қатынасы j_max/g динамикалық фактор m деп аталады, себебі ω =πn/30 болғанда, онда r/ℓ =1/4 максималды қатынаста мынаны аламыз:

m = j_max /g= s π² n² ·1,25/ 2g 30² = s n² / 1440

себебі π²=9,8, g = 9,8

ал 2·30² / 1,25 =1440 болғандықтан, P_i=mP_шт=P_штsn²/1440 (17)

(5) және (6) формуладан шығатыны, динамикалық фактор және инерциялық күштер – сальникті штоктың жүріс ұзындығына және балансир тербеліс санының квадратына пропорционалды өседі.

Жүріс санының едәуір артуы – штанга үдеуінің ауырлық күші үдеуінен артып кетуіне әкеледі, бұл тереңдік сорапты қондырғының жұмыс жағдайына мүмкін апат туғызуына байланысты жағымсыз.

Сол үшін, үдеулер қатынасы бірге тең болған кезде, айдап шығару жылдамдығы, әдетте, критикалық болып саналады. Егер мүмкін жылдамдықтар ретінде критикалық жылдамдықты 50-75 % аспайтын деп алсақ:j /g = sn² / 1440=1 кезінде

n = √1440 / S = 37,9 √1/S = 38√1/S (18)

Бұл жылдамдықтың 75 % кезінде, максималды мүмкін жүріс саны

n_max = 28,5 √1/S

n² = 28,5² / S және S n² = 28,5² болғандықтан, онда максималды мүмкін динамикалық фактор

m_max = 28,5² / 1440 = 0,564 (19)

яғни,

m = 0,5 (20)

Инерция күшінен болатын штангадағы қосымша қуат тең болады:

δ_i = P_i / f_шт = mq_шт L/f_шт = q_шт Lm/ f (21)

мұндағы: q_шт = f_шт p₁ g -1м штанганың ауырлық күші; f_шт – штанга қимасының ауданы; L – штанга бағанасының ұзындығы; m = j / g – динамикалық фактор.