6.4.2. Построение динамограммы тангенциальных сил

Обозначим статические силы в формулах 142 и 143:

(144)

(145)

а динамические силы:

(146)

(147)

Тогда для хода вверх запишем:

(148)

Для хода вниз:

(149)

Тангенциальная сила выразится формулой:

а) для хода вверх-

(150)

б)для хода вниз-

(151)

(Известно: , значит ). При балансирном уравновешивании характер тангенциальных сил выразится графически (рисунок 37).

Из диаграммы (рисунок 39) видно, что Т меняет свою величину: в течение одного оборота кривошипа имеет 2 максимума – один при φ=45-60°, второй при φ=225-240°.

По максимальному значению тангенциальных усилий определяют максимальное значение крутящего момента и , следовательно, максимальной мощности, потребляемой СК.

У неуравновешенного СК тангенциальные усилия, а значит и нагрузка на двигатель, достигают значительной величины при ходе вверх, большей, чем у уравновешенного.

У уравновешенного – некоторое различие получается из-за инерционных усилий.

1-изменение статических сил; 2- изменение инерционных сил; 3-изменение тангенциальных сил

Рисунок 39- Графики тангенциальных сил.

Лекция 7. Глубинно-насосные штанги

7.1 Конструкция штанг

Штанги предназначены для передачи возвратно-поступательного движения плунжеру глубинного насоса от СК и являются своеобразным штоком поршневого насоса.

Специфика применения штанг наложили отпечаток на их конструкцию.

В настоящее время штанга – это стержень (рисунок 40), длинной 8 м, име-ющий по концам специальную (10 ниток резьбы на 1’’ длины) резьбу 1, квадратное сечение под ключ и плавные переходные участки 3 и 4.

Штанги соединяются между собой муфтами. На одном конце штанги (так же, как и трубы) муфта навинчивается на заводе с горячей посадкой и при эксплуатации не отвинчивается.

Муфта представляет собой цилиндрическую втулку с внутренней резьбой и местом под ключ. Муфты бывают: а) соединительные – МШГ; б) переводные – МПШГ.

Исполнение: 1 – с «лысками»; П – без «лысок».

1-резьба; 2-квадратное сечение под ключ; 3, 4-плавные переходные участки.

Рисунок 40-Конструкция штанги (1) и муфты (2)

С 1972 г. резьба на штангах и муфтах не нарезается, а накатывается.

Первый патент на цельнометаллические штанги выдан 30 октября 1894г. № 528168 Самуэлю Джонсу из Толедо ( Оклахома).

Промышленность выпускает штанги диаметром 16 (1/2), 19 (3/4), 22 (7/8) и 25 мм (1’’). Для возможности регулирования длины колонны выпускаются короткие штанги (метровки) длиной 1200, 1500, 2000, 3000 мм. Ступенчатые колонны штанг соединяют переводными муфтами типа МПШН (муфта переводная штанг, глубиннонасосная).

Изготовляются штанги из углеродистых и легированных сталей.

Для увеличения долговечности и устойчивости против коррозии применяют дробеструйную обработку штанг, подвергают нормализации и сорбитизации.

Штанги выпускаются по ГОСТ 1050-60 (ст. 40), 4543-63 (20НМ).

Муфты – по ГОСТ 1050-60.

Полые штанги – это трубы диаметром 25 мм. Получили применение для эксплуатации скважин малого диаметра, являясь одновременно НКТ и штангами, служащими средством доставки на забой скважины или с забоя различных агентов.