ШҰСҚ жабдықтарын таңдау мен сораптың жұмысының параметрлерін анықтау

Графикалық ә діс А.Н. Адониннің диаграммасын қ олдануғ а негізделген (4.9-сурет). Оны қ олдану кезінде ұ ң ғ ыма дебитін Q, м³/тә у жә не сораптың тү сіру терең дігін L, м білу қ ажет. Тербелмелі-станоктың типтік ө лшемі мен сорап плунжерінің диаметрі А.Н. Адонин диаграммасымен дебит проекциясы мен сораптың тү сіру терең дігінің қ иылысу нү ктесі арқ ылы анық талады. Сораптың типі тү сіру терең дігі мен ө ндірілетін сұ йық тың параметріне қ атысты табылады. Тү сіру терең дігі 1200 м-ден асса жә не ө ндірілетін сұ йық та абразивті бө лшектердің кө рсеткіші кө лемді болғ анда (1, 5 г/л-ден жоғ ары) қ ондырмалы сораптарды қ олдану қ ажет.

Сораптық қ ұ бырлардың диаметрін таң дау кезінде сораптың ө лшемі мен типін ескеру қ ажет. Қ ондырмалы сораптарды қ олдану кезінде СКҚ диаметрі плунжердің диаметрінен 28-32 мм-ге ү лкен болуы қ ажет. Қ ондырмасыз (қ ұ бырлы) сораптарды қ олданғ анда мұ ндай кө рсеткіш 14-18 мм-ден) аспауы қ ажет.

Штангалы сорап диаметрі мен болаттың беріктік топтарын келтірілген кернеуді кейінгі тексеру есебінде 4.1, 4.2 жә не 4.3 - кестелері бойынша таң дайды. Ілу терең дігі 1200 м-ден жоғ ары кезінде штанганың сатылы тізбегін қ олдану керек. Кө міртекті штанганың (болат 40У) екісатылы тізбегінде бейімділік ретінде штанганың жоғ арғ ы сатысының пайыздық ұ зындығ ын плунжердің диаметріне тең етіп алуғ а болады.

Сорап жұ мысының режимдік параметрін жақ ын айқ ындау ү шін штанга ілмесінің жү ру нү ктесінің максималды ұ зындығ ын алу жә не тербелудің қ ажетті санын тө мендегідей анық тау керек:

n=n_maxQ_н/Q_max, (4.17)

мұ ндағ ы, n_max – тербелмелі-станок сипаттамасы бойынша оның максималды тербелу саны; Q_н – ұ ң ғ ыманың нақ ты дебиті; Q_max – максималды параметр кезіндегі (А.Н. Адонин диаграммасынан анық талады) сораптың максималды ө німділігі.

Сорап жұ мысының режимдік параметрін нақ ты анық тау ү шін аналитикалық ә дістерді қ олданады.

Бірінші ә дісті Муравьев И.М. жә не Крылов А.Г. ұ сынғ ан, одан соң Оркин К.Г. ары қ арай дамытқ ан, [2]. Ол қ абылданғ ан тербелмелі-станоктың плунжерінің диаметрін D, тегістелген шток қ адамының ұ зындығ ын S жә не тербелу санын n анық тау ү шін пайдаланылады. (Ары қ арай тербелмелі-станок типі D, S, n параметрлерін жә не тең естіргіштің басына тү сетін кү ш мө лшерінің анық талуынан кейін ө згеруі мү мкін).

Сорап жұ мысының оң тайлы (оптималды) режимін таң дағ анда штангада минималды кернеу алуды кө здейді жә не тең естіргіштің басына тү сетін жү ктеме де минималды мә нге ие болуы қ ажет.

Штангада минималды кернеуді алу ү шін сорап жұ мысының негізгі параметрлері (беріліс коэффициенті =0, 7 жә не мұ найдың тығ ыздығ ы ρ =900 кг/м³) ө зара келесі тә уелділікке сә йкес анық талады:

; (4.18)

4.1-кесте

Кө міртекті штанганың ұ сынылғ ан тү сіру терең діктері (σ _кр=70 МПа)

* Жұ лдызшамен белгіленген штангалардың ұ зындығ ын тек келесі есептеулерге тә жірибелік тү рде қ абылдауғ а болады.

4.2-кесте

20XH қ алыптанғ ан болаттан (σ _ш=90 МПа) жасалғ ан штангалы сораптың ұ сынылғ ан тү сіру терең діктері

* - Штангалардың ұ зындық тарын келесі есептеулерге тә жірибе тү рінде қ абылдауғ а болады

4.3-кесте

Штангалары 15 НМ сорбиттелген болаттан (σ _ш=110 МПа)

жасалғ ан сораптардың ұ сынылғ ан тү сіру терең діктері

F_пл =0, 25 , (4.19)

мұ ндағ ы, q_ср – екісатылы штанганың 1м ұ зындығ ының орташа массасы; n – плунжердің бір минуттағ ы жү ріс саны. Ғ _пл – плунжер қ имасының ауданы.

Оң тайлы режимді таң дау ү шін алдымен қ абылданғ ан тербелмелі-станок типінің мү мкін болатын S кө рсеткіші беріледі де, (4.18) формуласы бойынша соғ ан сә йкес n кө рсеткішін табады.

Одан ә рі қ абылданғ ан S кө рсеткіші мен алынғ ан n кө рсеткіштері ү шін плунжер қ имасының ауданы сорап ө німділігінің формуласынан анық талады, см²:

F_пл=Q/(S*n), (4.20)

мұ ндағ ы, Q - сораптың ө німділігі, м³/тә у; S – сальникті штоктың жү рісінің ұ зындығ ы, м.

Осыдан

D_пл= .

Содан кейін стандартты n кө рсеткіштері беріледі де, (4.19) формуласымен соғ ан сә йкес F_пл мә нін, ал (4.20) формуласымен S мә нін анық тайды.

Тербелмелі-станоктың S жә не n қ абылданғ ан жұ мыс ауданына кіретін барлық режимдер ү шін, тең естіргіш басына тү сетін жү ктеме анық талады.

Статикалық теория бойынша максималды кү штеме:

P_max= F_плρ _cLg + q_ортLg[b+Sn²/1440], (4.21)

мұ ндағ ы, L – сорапты тү сіру терең дігі, м; b=ρ _ш –ρ _с /ρ _ш – сұ йық тағ ы штанганы жең ілдету коэффициенті; ρ _ш, ρ _с – сә йкесінше штанганың материалы мен сұ йық тың тығ ыздық тары; S_n²/1440 – инерциялы жү ктеме факторы; g – еркін тү су ү деуі.

Штанганың бастапқ ы тө мен жү рісі кезіндегі минималды жү ктеме:

P_min= q_ортLg[b-Sn²/1440]. (4.22)

Содан кейін тең естіргіш басындағ ы P_max жү ктемесі аз болатындай режим таң далады жә не штангадағ ы максималды жә не минималды кернеулер анық талады:

σ _max=P_max/f_ш; (4.23)

σ _min=P_min/f_ш,

мұ ндағ ы, f_ш – штанганың кө лденең қ имасының ауданы.

Штанга материалын таң дау ү шін σ _ш анық тайды:

σ _ш= , (4.24)

мұ ндағ ы, σ _а= – ассиметриялық циклдегі кернеудің амплитудалық мә ні.

σ _{мү м.ш} ≥ σ _ш болатындай 4.4-кестесінен штангағ а сә йкес материал таң далады.

Одан кейін штанганың беріктік қ орының коэффициентін анық тайды:

η =σ _a/ σ _max, (4.25)

мұ ндағ ы, σ _а – штанга материалының ағ у шегі.

Есептеу бойынша алынғ ан D жә не n параметрлері стандартты емес болуы мү мкін. Сондық тан берілген дебит бойынша плунжердің стандартты диаметрін пайдалану кезіндегі тербеліс саны анық талады:

n=n_eD_e/D_cт, (4.26)

мұ ндағ ы, n_e – тербелістің есептік саны; D_e – плунжердің есептік диаметрі; D_ст – плунжердің стандартты диаметрі.

Егер n стандартты емес болса, стандарт жағ ын мә нді немесе қ ажетті диаметрдегі электроқ озғ алтқ ыштың шкивін жасау керек:

d_эқ =n· d_p· i/n_эл, (4.27)

мұ ндағ ы, n – бір минуттағ ы тербеліс саны; d_р – редуктор шкивінің диаметрі; і – редуктордың беріліс саны; n_эқ – электрқ озғ алтқ ыш білігінің айналу жиілігі, мин^-1.

4.4-кесте

Штанга материалының механикалық сипаттамалары