4.2 Конструирование многоступенчатых штанговых колонн
Рассчитать конструкцию равнопрочной штанговой колонны можно, используя аналитические зависимости, в которых учитываются влияние на прочность колонны статических и динамических нагрузок, сил сопротивления, сосредоточенных у плунжера, и силы гидродинамического трения.
Для этой цели существует следующее правило : при применении ступенчатой колонны штанг длины ступеней подбирают так, чтобы наибольшее значение приведенных напряжений для верхних сечений каждой ступени были одинаковы, т. е.
или
(94)
При двухступенчатой штанговой колонне составляющие приведенных напряжений будут определяться: Для нижней ступени
Для верхней ступени
Для верхней ступени
(96)
где
- длина всей колонны штанг, м ;
- длина нижней ступени штанговой колонны
, м ;
d1 - диаметр верхней ступени штанг, мм ;
d2 - диаметр нижней ступени штанг, мм ;
Подставляя в равенство (94) значения отдельных членов и решая его относительно 1, можно определить длину нижней ступени колонны штанг.
Задача
12
Подобрать
равнопрочную двухступенчатую штанговую
колонну, исходя из следующих исходных
данных по
вариантам, представленным в таблице
11. Общие исходные
данные: L,
mc,
.
Таблица 11 - Расчет многоступенчатой штанговой колонны
|
№ вар. |
Дпл, мм мм |
d1, мм |
d2, мм |
|
n, мин-1 I |
S, м |
| ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| ||
|
1 |
32 |
19 |
16 |
940 |
6,2 |
2,50 |
| ||
|
2 |
38 |
19 |
16 |
930 |
6,4 |
2,42 |
| ||
|
3 |
44 |
19 |
16 |
920 |
6,6 |
2,46 |
| ||
|
4 |
32 |
22 |
19 |
910 |
6,8 |
2,44 |
| ||
|
5 |
38 |
22 |
19 |
900 |
7,0 |
2,42 |
| ||
|
6 |
44 |
22 |
19 |
890 |
7,2 |
2,4 |
| ||
|
7 |
32 |
25 |
22 |
880 |
7,4 |
2,38 |
| ||
|
8 |
38 |
25 |
22 |
870 |
7,6 |
2,36 |
| ||
|
9 |
44 |
25 |
22 |
860 |
7,8 |
2,34 | |||
|
10 |
32 |
19 |
16 |
850 |
8,0 |
2,32 | |||
|
11 |
38 |
19 |
16 |
840 |
8,2 |
2,30 | |||
|
12 |
44 |
19 |
16 |
830 |
8,4 |
2,28 | |||
|
13 |
32 |
22 |
19 |
820 |
8,6 |
2,26 | |||
|
14 |
38 |
22 |
19 |
810 |
8,8 |
2,24 | |||
|
15 |
44 |
22 |
19 |
800 |
9,0 |
2,22 | |||
|
16 |
32 |
25 |
22 |
990 |
9,2 |
2,20 | |||
|
17 |
38 |
25 |
22 |
980 |
9,4 |
2,18 | |||
|
18 |
44 |
25 |
22 |
970 |
9,6 |
2,16 | |||
|
19 |
32 |
19 |
16 |
960 |
9,8 |
2,14 | |||
|
20 |
38 |
19 |
16 |
950 |
10,0 |
2,12 | |||
|
21 |
44 |
19 |
16 |
790 |
10,2 |
2,10 | |||
|
22 |
32 |
22 |
19 |
780 |
10,4 |
2,05 | |||
|
23 |
38 |
22 |
19 |
770 |
10,6 |
2,00 | |||
|
24 |
44 |
22 |
19 |
760 |
10,8 |
1,90 | |||
|
25 |
32 |
22 |
22 |
750 |
11,0 |
1,80 | |||
,
кг/м3