Cтраница 3
Эта нагрузка не прикладывается внезапно, а постепенно возрастает в начальный период хода вверх благодаря демпфирующему действию упругих деформаций штанг и труб. Кроме статической нагрузки к точке подвеса штанг оказываются приложенными и динамические силы, возникающие из-за инерционных свойств масс штанг и столба жидкости и продольных колебаний последних. [31]
Масса ролика тр4 кг; положение центра тяжести штанги АО ( точка С) указано на чертеже, масса штанги тшт 11 5 кг; силу тяжести рычага ВО не учитывать. [32]
Эта нагрузка не прикладывается внезапно, а постепенно возрастает в начальный период хода вверх благодаря демпфирующему действию упругих деформаций штанг и труб. Кроме статической нагрузки, к точке подвеса штанг оказываются приложенными и динамические силы, возникающие из-за инерционных свойств масс штанг и столба жидкости и из-за продольных колебаний последних. [33]
Одна штанга длиной 8 м имеет массу в воздухе 18 82 кг, а в жидкости плотностью 900 кг / м3 масса штанги Ш19 составляет 16 66 кг. Масса двух плунжеров диаметром 50 мм в жидкости примерно 40 кг. [34]
D T Lcn ршт - масса штанг; тшт 0 785 1) щТ Ьсп ( ршт - рсм) - масса штанг ( с учетом сил Архимеда) в среде НКТ; Рнг - давление на выкиде глубинного насоса; РПр - давление на приеме насоса; ашт 8 / n2 / ( tfpC) - среднее значение ускорения движущейся массы штанг; Snn 0 785Р П - площадь сечения плунжера глубинного насоса; tpc 60 с - расчетное время ( минута) для оценки ускорения; DmT - диаметр штанг; I - длина хода полированного штока; ршт - плотность материала штанг; о; 0 105 п - угловая скорость вращения кривошипа; Lcn - глубина спуска насоса; рсм - плотность средняя водогазонефтяной смеси в подъемных трубах ( НКТ); Dnn - диаметр плунжера глубинного насоса; п - число ходов полированного штока в единицу времени. [35]
Уменьшение сил трения каната о перекачиваемую жидкость и стенки НКТ, снижение динамических нагрузок и увеличение коэффициента наполнения насоса происходит за счет конструктивных особенностей канатов, играющих не только роль штанговой колонны, но и роль амортизатора, демпфера. Эти же конструктивные особенности каната требуют дорабатывать существующие методики оценки состояния и работоспособности оборудования ШСНУ, основанные на анализе динамограмм. Уменьшение массы канатной штанги по сравнению со стандартной может вызвать затруднения при ходе плунжера вниз, поэтому для нормальной работы установки необходимо применять утяжелители. [36]
Масса штанги пропорциональна ее длине и квадрату диаметра. Длина штанги лимитируется высотой мачты и условиями работы на ПБУ. С повышением массы штанги путем увеличения ее диаметра уменьшает площадь кольцевого зазора между штангой и стенками обсадной колонны. При этом возрастает гидравлическое сопротивление движению штанги и уменьшается скорость ее движения в колонне, заполненной водой. С повышением диаметра штанги до некоторого предела увеличение ее массы преобладает над ростом сопротивления и энергия удара растет. В дальнейшем прирост сопротивлений преобладает над приращением массы штанги и это приводит к нежелательному понижению энергии удара. В связи с этим возникает задача определения оптимальных соотношений между внутренним диаметром D обсадных труб и диаметром d ударной штанги, при которых получаются максимальные значения энергии удара штанги по керноприемному стакану. Эта задача заключается в выяснении гидравлических сопротивлений и кинетической энергии движения штанги как функции величины зазора. [37]
Значительный интерес представляет вопрос о связи между динамической нагрузкой и глубиной спуска насоса. По формулам Mills, Langer и API увеличение глубины спуска при прочих равных условиях всегда приводит к росту инерционной нагрузки. Между тем согласно нашему решению увеличение глубины спуска насоса, связанное с увеличением массы штанг и жидкости и быстрым ростом статических деформаций штанг, может в некоторых случаях привести к увеличению, а в других - к уменьшению динамических нагрузок. [38]
Однако несмотря на то, что возмущение от скачка скорости у плунжера достигает т.п.ш. спустя время / / а, но у плунжера оно начинает проявляться сразу же, в момент времени от 0 до / / а ( рис. 3.2), причем интересно отметить, что форма кривой в этом случае будет определяться лишь инерцией движущегося столба жидкости, а не инерцией штанг в процессе виброперемещений. В общем, это и очевидно. Так, в любом произвольном сечении штанговой колонны инерционная нагрузка от виброперемещений определяется массой штанги, расположенной ниже рассматриваемого сечения. У точки подвеса плунжера сечение штанговой колонны будет нагружено, естественно, лишь инерцией столба жидкости. [39]
Под влиянием постоянно действующего веса штанг последние за ход вверх и вниз должны быть все время растянуты. Под влиянием ускорения штанги получают добавочные упругие деформации. Так как силы инерции при разных направлениях движения штанг имеют разные знаки, то полное удлинение штанг за обе половины хода будет не одинаково; в начале хода вверх инерция массы штанг, направленная вниз, способствует уменьшению удлинения, в начале Же хода вниз инерция штанг, направленная вверх, вызывает как бы уменьшение сокращения их. [40]
При приведении масс и моментов инерции звеньев к той или иной модели стремятся сохранить баланс кинетической энергии. При учете упругости звеньев эта задача решается приближенно. При расчете массы т2ф учитывают одну треть массы штанги 2, оставшуюся часть массы от момента инерции коромысла. При расчете массы mf учитывают оставшиеся две трети массы штанги 2, массу башмака и часть массы распределительного вала, соответствующую участку между соседними опорами. [41]
При приведении масс и моментов инерции звеньев к той или иной модели стремятся сохранить баланс кинетической энергии. При учете упругости звеньев эта задача решается приближенно. При расчете массы тп3 учитывают оставшиеся две трети массы штанги 2, массу башмака и часть массы распределительного вала, соответствующую участку между соседними опорами. [42]
Преимущественно используют кулачковые механизмы с силовым замыканием, хотя применение пружин увеличивает габариты механизма. Объясняется это тем, что в пазовых кулачках ( см. рис. 116) в моменты изменения направления ускорения штанги ролик открывается с одной боковой поверхности паза и начинает касаться другой его поверхности, что вызывает явление удара. Направление вращения ролика вокруг его оси изменяется, благодаря чему возникают дополнительные динамические моменты. Поэтому пазовые кулачки применяют при небольших скоростях и в тех случаях, когда масса штанги велика и для силового замыкания необходимо установить пружину больших размеров. [43]
Преимущественно используют кулачковые механизмы с силовым замыканием, хотя применение пружин увеличивает габариты механизма. Объясняется это тем, что в пазовых кулачках ( см. рис. 116) в моменты изменения направления ускорения штанги ролик открывается с одной боковой поверхности паза и начинает касаться другой его поверхности, что вызывает явление удара. Направление вращения ролика вокруг его оси изменяется, благодаря чему возникают дополнительные динамические моменты. Поэтому пазовые кулачки применяют при небольших скоростях и в тех случаях, когда масса штанги велика и для силового замыкания необходимо установить пружину больших размеров. [44]
При ходе плунжера вверх в точке подвеса штанг приложена статическая нагрузка, создаваемая весом столба жидкости над плунжером, весом самих штанг и силами трения. Последние обусловлены трением плунжера о стенки цилиндра насоса, трением штанг о жидкость и внутреннюю поверхность насосных труб, гидравлическими сопротивлениями при перемещении жидкости через насос и трубы. Эта нагрузка не прикладывается внезапно, а постепенно возрастает в начальный период хода плунжера вверх благодаря демпфирующему действию упругих деформаций штанг и труб. Кроме статической нагрузки, к точке подвеса штанг приложены и динамические силы, возникающие из-за инерционных свойств масс штанг и столба жидкости и Продольных колебаний последних. [45]