ШҰС қондырғыларын есептеу мысалдары

1-есеп. Тербелмелі станокты, диаметрін жә не сорап тү рін, штанга мен СКҚ -ы таң дап, берілген шарттарғ а сә йкес сораптың жұ мыс параметрлерінің режимін анық тау керек. Ұ ң ғ ыманың дебиті – 35м³/тә у, мұ найдың тығ ыздығ ы – ρ _м = 850 кг/м³, сорапты тү сіру терең дігі – 1400м, сораптың беріліс коэффициенті η =0, 7.

Шешімі: А.Н. Адонин(ссылка) диаграммасы бойынша Q=35 м³/тә у проекциясы мен L=1400 м қ иылысынан СК 8-3, 5 – 4000 жә не сораптың плунжерінің диаметрі 32 мм-ге тең екенін табамыз. 1200 м-ден тө мен терең дікке сә йкес маркасы НВ1Б-32-30-15 қ ондырмалы сорапты таң дау керек.

4.9-сурет. Тербелмелі станоктарғ а арналғ ан А.Н. Адонин диаграммасы

(1-шең берлердегі сандар ұ ң ғ ыма сорабының диаметрін белгілейді; 2-диаграмманың астына орналасқ ан 1-ден 10-ғ а дейінгі сандар станок шифрін белгілейді)

НВ-1Б типті сораптар мұ най ұ ң ғ ымаларынан механикалық қ оспасы 1, 3 г/л дейінгі тұ тқ ырлы сұ йық ты жә не 10% -дан аспайтын еркін газды сору ү шін арналғ ан. Сораптың цилиндрі ретінде беріктілігі жоғ ары, тозуғ а тө зімділігі жоғ ары жә не тасымалдылық қ асиеттерімен сипатталатын бү тін, тө лкесіз цилиндр қ олданылғ ан.

НВ- 1Б-32 ү шін мынадай СКҚ таң далады: 32+28=60 мм, СКҚ 60x5, 0 мм. Бұ л сорапқ а СКҚ -60 мм қ ондырылатын ОМ-60 маркалы қ ұ лыпты тіреу қ ажет.

4.1-4.3 кестелерінен диаметрі 22 мм (31%) жә не диаметрі 19 мм (69%) кө міртекті болаттан (σ _ш=70 МПа) жасалғ ан штанганы таң даймыз.

Тү сірудің жалпы 1400 м-ге тең терең дігінде штангалар секциясының 434 м ұ зындығ ына сә йкес диаметрі =22 мм, ал 966 м ұ зындығ ына – диаметрі 19 мм-ге тең штангалар таң далады.

МЕмСТ 5866 бойынша 7СК 8-3, 5 - 4000-ның режимдік параметрлері: S_a=1, 7; 2, 1; 3, 0; 3, 5 м – штанганың ілу нү ктесінің жү ру ұ зындық тары.

Тербеліс саны n=5-12 мин^-1

Ц2П-750 редукторының і=38 берілістік қ атынасындағ ы шкивтің диаметрі - 1000 мм болады.

ТС-тың жұ мысын жалғ астыруды қ амтамасыз ету ү шін қ адамның максималды ұ зындығ ын қ абылдап, А.Н. Адонин диаграммасы бойынша тербелмелі-станоктың максималды параметрлерінде жұ мыс істей алатын жә не диаметрі 32 мм сораптың максималды ө німділігін табу қ ажет.

Диаграмма бойынша мынаны табамыз: Q_max=38 м³/тә ул. Сонда S_max=3, 5 м жү ріс ұ зындығ ында (4.17) формуласымен тербеліс саны былай анық талады:

n=12*35/38=11 мин^-1.

Штанганың минимум кернеуіне сә йкес келетін сораптың жұ мыс параметрін аналитикалық ә діспен анық таймыз.

S_a мен n (4.18)-(4.20) формулалары бойынша стандартты кө рсеткіштерді беру арқ ылы, F_пл мен D_пл анық тап, 4.5-кестесін қ ұ рамыз.

4.5-кесте

Штанганың екісатылы тізбегінің орташа массасы

q_орт=q₁*0, 31+q₂*0, 69=3, 14*0, 31+2, 35*0, 69=2, 60 кг/м,

мұ ндағ ы, q₁, q₂ – сә йкесінше штанганың 1 м жоғ арғ ы жә не тө менгі секциясының массалары.

4.4-кестесінен кө реміз, сораптың η =0, 7-ге тең орташа беріліс коэффициентінде қ абылданатын жұ мыс режимдері 5-ші жә не 4-ші болады, бірақ та бұ л режимдерде плунжер диаметрінің мә ні ү лкен болады.

Оң тайлы режимді таң дау ү шін штанганың ілу нү ктесіндегі жү ктеменің максималды мә нін (4.21) формуласымен табамыз:

Р⁵_max=11, 96·10^-4·850·1400·9, 81+ 2, 6·1400·9, 81[0, 892+3, 5·9, 2²/1440] = =13962+39198=53160 H,

мұ ндағ ы, b=(7850-850)/7850=0, 892;

P⁴_max=12, 58·10^-4·850·1400·9, 81+2, 6·1400·9, 81[0, 892+3, 0·10, 2²/1440] = =14686+39592=54278 H.

Мұ нда оң тайлы режим 5-ші жә не P_max=53, 2 кН-мә ні ең кіші. Минималды кү штемені (4.22) формуласымен есептейміз:

P⁵_min=2, 6·1400·9, 81[0, 892-(3, 5·9, 2²)/1440]=24506 H.

(4.23) формуласы бойынша максимал жә не минимал кернеулерді жә не (4.24) формуласымен σ _ш мә ндерін анық таймыз:

σ _max =53160/0, 785·0, 022²=53160/3, 8·10^-4=139, 9·10⁶ H/м²=139, 9 МПа;

σ _min=24506/3, 8·10^-4=64, 5·10⁶ H/м²=64, 5 МПа;

σ _a=(139, 9-64, 5)/2=37, 7 МПа;

σ _ш= =72, 6 МПа.

4.1-4.3 кестелерінен σ _м.ш = 90 МПа коррозиясыз шарттары ү шін маркасы 20Н2М болаттан жасалғ ан штанганы таң даймыз.

Штанганың беріктік қ орының коэффициенті (4.25) формуласы бойынша мынаны қ ұ райды:

η =390/140, 0=2, 8.

Плунжердің стандартты диаметрін қ олдана отырып (5- режим ү шін 38 мм болады) (4.26) формуласымен қ ажетті тербелу санын анық таймыз:

n=9, 2*39/38=9, 44 мин^-1.

НВ1Б-38-35-15 сорабы ү шін жү ру ұ зындығ ы 3, 5 м жә не тү сіру терең дігі 1500 м, ал СКҚ диаметрі 73x5, 5 мм-ге тең болады.

Стандартты емес тербелу саны ү шін электрқ озғ алтқ ыштың шкив диаметрін (4.27) формуласымен анық таймыз:

D_эл=9, 44·1000·38/1470=244 мм.

Сонда, аналитикалық есеп нә тижесінде біз СКҚ -ң, сораптың диаметрін ү лкейтіп, тербелу санын 11-ден 9, 4 мин^-1-ге дейін азайттық жә не кестелі-графикалық есеппен салыстырғ анда маркасы 20Н2М болаттан жасалғ ан берік штанганы таң дадық.