Задачи к контрольной работе № 1

Задача 1

Произвести расчёт рабочих параметров объёмных насосов для конкретных условий: определить перемещение поршня; линейную скорость поршня; ускорение поршня; построить графики зависимости линейной скоростии ускорения поршня от угла поворота кривошипа; определить действительную подачу насоса и мощность двигателя для приведения его в действие. Исходные данные взять из таблицы 1. Сделать вывод.

Методические указания к задаче 1

Для решения задачи 1 необходимо внимательно изучить материал и использовать расчетные формулы учебника 5, стр. 8 - 12, 20 - 21.

Таблица 1 - Исходные данные для задачи 1

r – радиус кривошипа, мм;

ρ – плотность жидкости, кг/м³;

d_ш – диаметр штока, мм;

D_п – диаметр поршня, мм;

n – частота вращения вала кривошипа, об/мин;

S – длина хода поршня, мм;

Р_н∙10⁵ – давление нагнетания, Н/м²;

η – коэффициент полезного действия насоса;

тип насоса – см.таблицу

α – угол поворота кривошипа(α = 0; 90; 180; 270; 360^о);

№ вар.	r, мм	ρ, кг/м³	d_ш, мм	D_п, мм	n, об/мин	S, мм	Р_н∙10⁵, Н/м²	η	Тип насоса
								0,8	2 цилиндровый 2-го действия
								0,75	2 цилиндровый 2-го действия
								0,75	2 цилиндровый 2-го действия
								0,8	3 цилиндровый 1-го действия
								0,8	3 цилиндровый 2-го действия
								0,75	2 цилиндровый 2-го действия
								0,75	2 цилиндровый 2-го действия
								0,8	2 цилиндровый 2-го действия
								0,8	2 цилиндровый 2-го действия
								0,8	2 цилиндровый 2-го действия
								0,65	1 цилиндровый 1-го действия
								0,79	1 цилиндровый 2-го действия
								0,88	1 цилиндровый 2-го действия
								0,87	3 цилиндровый 1-го действия
								0,9	1 цилиндровый 2-го действия
								0,8	2 цилиндровый 2-го действия
								0,75	3 цилиндровый 1-го действия
								0,8	1 цилиндровый 1-го действия
								0,65	1 цилиндровый 2-го действия
								0,8	2 цилиндровый 2-го действия
								0,78	1 цилиндровый 1-го действия
								0,75	3 цилиндровый 1-го действия
								0,65	2 цилиндровый 2-го действия
								0,82	1 цилиндровый 2-го действия
								0,88	2 цилиндровый 2-го действия
								0,79	3 цилиндровый 1-го действия
								0,65	1 цилиндровый 1-го действия
								0,76	2 цилиндровый 2-го действия
								0,83	1 цилиндровый 1-го действия
								0,84	2 цилиндровый 2-го действия

Задача 2

Определить мощность, потребляемую центробежным насосом и коэффициент быстроходности рабочего колеса, выбрав его тип. Исходные данные взять из таблицы 2. Сделать вывод.

Методические указания к задаче 2

Для решения задачи 2 необходимо внимательно изучить материал и использовать расчетную формулу учебника 5, стр. 49 – 50, 54 – 55.

Таблица 2 - Исходные данные для задачи 2

Q – подача насоса, м³/с;

Н – напор насоса, м;

n – частота вращения вала насоса, об/мин;

ρ – плотность жидкости, кг/м³;

η – коэффициент полезного действия насоса;

№ вар.	Q, м³/с	Н, м	n, об/мин	ρ, кг/м³	η
	0,5				0,86
	0,6				0,85
	1,0				0,84
	0,4				0,83
	0,5				0,82
	0,8				0,81
	1,0				0,8
	0,8				0,79
	0,3				0,78
	0,5				0,77
	0,3				0,76
	0,8				0,75
	0,8				0,74
	0,5				0,73
	0,8				0,72
	0,5				0,71
	0,6				0,7
	1,0				0,69
	0,4				0,68
	0,5				0,67
	0,8				0,66
	1,0				0,65
	0,8				0,64
	0,3				0,63
	0,5				0,62
	0,3				0,61
	0,8				0,6
	0,8				0,59
	0,5				0,58
	0,8				0,57

Задача 3

Определить потребную мощность электродвигателя для станка-качалки. Исходные данные взять из таблицы 3. Сделать анализ проделанной работы и соответствующие выводы.

Методические указания к задаче 3

Для решения задачи необходимо внимательно изучить материал и использовать формулы учебника 8, стр. 133 – 134.

Таблица 3 - Исходные данные для задачи 3

H _д – высота подъёма жидкости (расстояние от устья до динамического уровня), м;

Q – дебит скважины, т/сут;

Q _т – теоретическая подача, т/сут;

η_н – КПД насоса;

η_СК – КПД станка-качалки;

η_м – КПД механический;

D _пл – диаметр плунжера насоса, мм;

ρ_ж – плотность жидкости, кг/м³;

S – максимальная длина хода сальникового штока, м;

n – максимальное число качаний балансира в минуту;

№ вар.	H _д, м	Q, т/сут	Q _т, т/сут	η_н	η_СК	η_м	D _пл, мм	ρ_ж, кг/м³	S, м	n, к/мин
		31,5	40,7	0,85	0,80	0,80			1,2
		35,9	42,8	0,87	0,81	0,82			1,2
		42,6	50,4	0,89	0,82	0,84			1,2
		48,2	54,3	0,91	0,83	0,86			1,2
		50,6	51,2	0,85	0,80	0,88			1,2
		56,9	59,0	0,83	0,81	0,80			1,5
		61,8	68,9	0,85	0,87	0,82			1,5
		67,5	73,7	0,87	0,88	0,80			1,5
		72,6	78,6	0,89	0,80	0,82			1,5
		78,1	80,1	0,85	0,81	0,88			1,5
		79,5	88,3	0,93	0,82	0,86			1,8
		83,1	93,1	0,90	0,83	0,88			1,8
		90,5	91,2	0,85	0,79	0,87			1,8
		92,6	93,7	0,87	0,86	0,88			1,8
		100,2	107,7	0,89	0,87	0,84			1,8
		31,5	40,7	0,85	0,80	0,80			2,1
		35,9	42,8	0,87	0,81	0,82			2,1
		42,6	50,4	0,89	0,82	0,84			2,1
		48,2	54,3	0,91	0,83	0,86			2,1
		50,6	51,2	0,85	0,80	0,88			2,1
		56,9	59,0	0,83	0,81	0,80			2,5
		61,8	68,9	0,85	0,87	0,82			2,5
		67,5	73,7	0,87	0,88	0,80			2,5
		72,6	78,6	0,89	0,80	0,82			2,5
		78,1	80,1	0,85	0,81	0,88
		79,5	88,3	0,93	0,82	0,86
		83,1	93,1	0,90	0,83	0,88
		90,5	91,2	0,85	0,79	0,87
		92,6	93,7	0,87	0,86	0,88
		100,2	107,7	0,89	0,87	0,84

Двигатель подбирается в зависимости от найденной мощности из приложения 9 в соответствующей литературе – А.М. Юрчук «Расчёты в добыче нефти» (с. 254 – 255), где приведена техническая характеристика короткозамкнутых асинхронных электродвигателей с повышенным пусковым моментом в закрытом обдуваемом исполнении (серии АОП).

Таким образом, необходимо:

1) выбрать двигатель (приложение 9);

2) дать полную характеристику выбранного электродвигателя.

Задания на контрольную работу № 2