Задача 5. Определить по динамограмме работы глубинного штангового насоса максимальную и минимальную нагрузку на полированный шток

Определить по динамограмме работы глубинного штангового насоса максимальную и минимальную нагрузку на полированный шток, амплитуду колебаний нагрузки, максимальное напряжение в верхней штанге и коэффициент подачи насосной установки для следующих условий:

масштаб усилий в динамографе на одно деление 100 %-ной шкалы P,Н;

масштаб хода М;

диаметр штанг d_ш, мм.

Исходные данные

Вариант	Показатели
Р, Н	Масштаб хода М	dш, мм
1,6,11,16,24,26		1:15
2,7,12,17,25,27		1:30
3,8,13,18,23,28		1:45
4,9,14,19,24,29		1:15
5,10,15,20,25,30		1:30

0 20 40 60 80 100 S,мм

	В	Е			С
А				Д

Нагрузка на полированный шток,%

Рисунок 1. Динамограмма работы штангового насоса (масштаб 1:30, масштаб силы 100% - 800Н).

УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ:

1. Изменяемая нагрузка Р определяется умножением показания динамографа (в %, или в мм) на масштаб усилий Р.

Максимальное усилие в точке Е и минимальное в точке А будут:

P_max = P×E, H

P_мин = P×A, H

2. Амплитуда колебаний нагрузка за один цикл (ход вверх и вниз):

A = P_max - P_мин , Н

3. Расстояние между перпендикулярами, опущенные из крайних точек динамограммы (точки А и С) на ось, соответствует ходу полированного штока h_шт, мм.

Ход сальникового штока S определяется h_шт на масштаб хода:

S = h_шт: M, мм

4. Расстояние между перпендикулярами, опущенными из точек В и С на ось, соответствует ходу плунжера h_пл, мм

Ход плунжера S_пл определяется делением h_пл на масштаб хода:

S_пл = h_пл: M, мм

5. Потеря хода плунжера вследствие деформации насосных штанг и труб:

l = S - S, мм

6. Максимальное напряжение в верхней штанге диаметром d_ш:

s_max = P_max /f_ш, Па

где f_ш - площадь сечения штока, м²

f_ш определяется по формуле или из [1, Приложение 3, с.248].

7. Коэффициент подачи насосной установки, учитывающий наполнение насоса и упругие удлинения штанг и труб определяется как отношением S_пл/S