2.2.8.2. Выбор рациональных значений отношений длин звеньев

Выше была показана зависимость длин звеньев и габаритных размеров станков-качалок от величин отношений длин звеньев r/1, r/к и k₁/k. С точки зрения габарита, веса, а следовательно, удобства в транспортировке, монтаже, демонтаже и эксплуата­ции, чем больше значения этих отношений, тем лучше.

Если бы кинематические отношения r/1 и r/к не влияли на работу отдельных узлов и деталей механизма станка-качалки, а также на работу глубиннонасосной установки, можно было бы принимать значения этих отношений весьма большими — даже большими, чем приведенные в табл. 2.19. Но ввиду того, что теоретическими и экспериментальными исследованиями [10, 9] установлено заметное влияние значений кинематических отно­шений r/1 и r/к на величину усилий в точке подвеса штанг и в других узлах привода и на форму кривой крутящего момента требуется всесторонний анализ для выявления оптимальных зна­чений отношении r/1 и r/к.

Характерным является то обстоятельство, что отношения r/1 и r/к по-разному влияют на работу привода. Установлено, что с увеличением значения r/1 величина усилий в точке подвеса штанг, на опоре балансира и в точке сочленения шатуна с балансиром увеличивается, а с увеличением значения r/к величины этих же усилий уменьшаются. Это дает возможность, соответствующим образом увеличивая отношения r/1 и r/к, сохранять на одном уровне величины усилий в штангах.

Оптимальные значения этих отношений установили в предела

С другой стороны, с увеличением отношений и несколько возрастают пиковые значения крутящего момента, также ухуд­шается форма кривой крутящего момента за счет увеличения участков отрицательных моментов. Это вызывает определенные опасения возможного ухудшения условий работы редуктора и сокращения срока его службы. Однако длительный опыт эксплуатации большого количества станков-качалок, выполненных с увеличенными отношениями r/1 и r/к, не указывает на какие-либо существенные неполадки в работе редукторов.

Из изложенного в настоящем разделе следует, что для осуще­ствления компактного длинноходового балансирного привода нужно величины кинематических отношений брать примерно следующими:

2.2.8.3. Влияние взаимного расположения узлов балансирного привода на его габариты и вес

От взаимного расположения отдельных узлов балансирного привода во многом зависят его габариты размеры и вес. При разных вариантах расположения основных узлов (двигателя, опо­ры траверсы, опоры балансира, четырехзвенного механизма и т.д.) при одних и тех же кинематических отношениях r/1 и r/к можно иметь разные габаритные размеры станка-качалки в це­лом.

Расположение двигателя относительно редуктора

С целью обеспечения пожарной безопасности в обычных ба-лансирных приводах, построенных на основе схемы показанных на рис. 2.60, электродвигатель расположен в максимально отда­ленном от устья скважины месте см. пунктирное изображение на рис. 2.67.

Как видно из рис. 2.67, при расположении двигателя с кли-ноременной передачей между редуктором н скважиной длина станка-качалки заметно уменьшается. При этом для обеспече­ния пожарной безопасности должно быть выдержано допускаемое расстояние между скважиной и электродвигателем. Распо­ложение двигателя мощных длинноходовых станков по схеме рис. 2.67 является одним из резервов в деле сокращения их дли­ны, а, следовательно, и веса, и размера фундамента.

Рис. 2.67. Влияние расположения двигателя на длину станка-качалки