2.3 Штангалы сораптың плунжерінің жүру ұзындығын анықтау

2.3.1-кесте - Бастапқы берілгендер

Берілгендер	Белгіленуі	Мәндері
сораптың ілу тереңдігі, м	L	900
динамикалық деңгей, м	h	850
плунжер диаметрі, мм	Dтығ	55
штанга диаметрі, мм	dш	25
1 минуттағы тербеліс саны	n	12
плунжердің қозғалысына қарсыласу күші, кН		9
сұйықтың тығыздығы, кг/м3	ρс	850

Коши параметрін (2.3.1) формуласымен анықтаймыз:

μ=ωL/a, (2.3.1)

μ =1,26∙900/4900=0,231.

Плунжер үстіндегі сұйықтың бағанының қысымы:

Р_ст=Lρ_cg, (2.3.2)

Р_ст =900∙850∙9,81=7.5∙10⁶ H/ м²=7.5 МПа.

Мұнда көтеру құбырындағы орташа жылдамдық:

V_орт= , (2.3.3)

мұндағы D_пл – плунжер диаметрі;

S- максималды жүріс ұзындығы;

n - максималды тербеліс саны;

d_іш - СКҚ –ң ішкі диаметрі;

d_ш - штанганың диаметрі.

V_орт = =0,41 м/с.

Рейнольдс саны:

Re= , (2.3.4)

Re = =3116.

Гидравликалық кедергі коэффициенті:

λ_г= , (2.3.5)

0,0205=0,02.

Құбырдағы сұйықтың ағының кедергі есебінен қысымды жоғалтуын мына қатынас бойынша есептедім:

Р_г=h∙ρ_c∙g= , (2.3.6)

Р_г= = 16921 Н/м² = 0,0169 МПа.

Плунжер астындағы қысым (клапан кедергісін ескермейміз) келесідей есептеледі:

Р_с =(L-h_д)ρ_cg, (2.3.7)

Р_с=(900-850)850∙9,81 = 0,42МПа.

Сонда плунжер үстіндегі сұйықтық бағанының салмағын (2.3.8) формуласымен анықтаймыз:

∆Р_с=F(Р_ст+ Р_б+ Р_г-P_c), (2.3.8)

∆Р_с=0,785∙0,055²(7,5 +1,0+0,0169 -0,42) =19,23 кН.

Штанганың ұзаруы ((2.3.9) формуласымен)

λ_ш= , (2.3.9)

λ_ш= =0,168 м.

Штанганың көлденең қимасының ауданын анықтаймыз:

f_ш=0,785∙0,025²=4,91∙10^-4 м².

Штанганың төмен қарай жүрісі кезіндегі құбырлардың ұзаруы ((2.3.10) формуласымен)

λ_қ= , (2.3.10)

мұндағы f_қ=0,785(0,089²-0,076²)=16,8∙10^-4 м²,

λ_қ= =0,491 м.

Штанганың төменге жүруі кезіндегі кедергі күші есебінен штанганың деформациясы (2.3.11) формуласымен анықталады:

λ_сығ.ш= , (2.3.11)

λ_сығ.ш = =0,079 м.

Штанганың иілу есебінен жүру шығынын (2.3.12) формуласымен анықтаймыз, себебі P_c <10 кН.

Алдын-ала анықтаймыз:

R_c=76 – 25/2=26 мм=0,026 м,

, (2.3.12)

L_сж= =291 м.

Штангалардың остік инерция моментін анықтаймыз:

І= , (2.3.13)

І = =1,149∙10^-8 м⁴.

Сонда

λ_ш , (2.3.14)

λ_ш= =0,055 м.

Статикалық күш әсерінен болатын плунжер жүрісінің ұзындығын келесідей анықтаймыз:

Р_пл=S_A – λ=S_A-( λ_ш+ λ_құб+ λ_сығ.ш+ λ_и), (2.3.14)

Р_пл =3,5– (0,168 +0,491 +0,079 +0,055)=2,707 м.

2.3.2-кесте - Таңдалған жабдықтың техникалық параметрлері

Параметр атаулары	Белгіленуі	Өлшем бірлігі	Көрсеткіштері
Ұңғыма тереңдігі	L	м	1600
Пайдалану тізбегінің диаметрі	Dc	м	0,150
Сұйықтық өнімділігі	Q	м3/тәул	100
Сорапты түсіру тереңдігі		м	900
Динамикалық деңгей		м	850

2.3.2-кесте (жалғасы)

Параметр атаулары	Белгіленуі	Өлшем бірлігі	Көрсеткіштері
Сорап диаметрі	d	мм	55
Максималды жүріс ұзындығы	Smax	м	3,5
Тербелістердің есептік саны	n		12,6
Штанга диаметрі	dш1	мм	25
Штанга диаметрі	dш2	мм	22
Бәсеңдеткіштің беріліс саны	і		38
Бәсеңдеткіш шкивінің диаметрі	dшк.бәс	мм	1000
Электрқозғалтқыштың шкив диамтрі	Dэқ	мм	326
Балансир басына түсетін максималды жүктеме	Pmax	кН	65,7
Балансир басына түсетін минималды жүктеме	Pmin	кН	12,6
Статикалық күш әсерінен болатын плунжер жүрісінің ұзындығы	Pпл	м	2,7