ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ПРЪТОВАТА КОЛОНА
Смукателните пръти са подложени на асиметрично циклично натоварване, характеризиращо се със стойността и .
- максимално напрежение в опасния участък за цикъл;
- минимално напрежение (по време на ход надолу).
Издръжливостта на прътите се определя в зависимост от най-високото напрежение, средната амплитуда на напрежението за цикъл и броя на ударите на TPSh за единица време.
Според Вирновски тази зависимост има формата:
(152)
където N е броят на циклите, докато прътът се счупи.
За всеки участък от колоната на пръта на разстояние X метра от буталото на помпата и се определя от следните отношения:
(153)
(154)
(155)
където D е диаметърът на буталото, mm;
d е диаметърът на пръта, mm;
- среден кинематичен индекс на СК;
- плътността на метала на прътите, kg / m 3;
ω е ъгловата скорост на манивелата, rad;
S е дължината на хода на SC, m;
g е ускорението на гравитацията;
- плътност на течността, kg/m 3 ;
L е дълбочината на окачването на колоната, m.
Когато се използва стъпаловидна колона от пръти, дължините на стъпките на колоните се избират така, че най-големите стойности за горните секции да са еднакви, т.е.
(156)
където е максималното напрежение на стъпалата;
- средни амплитуди на стъпкови напрежения.
За стъпаловидна колона напреженията се определят по формулите на Вирновски.
За долната стъпка:
(157)
(158)
(159)
За най-горното стъпало:
(160)
(161)
(162)
Замествайки стойностите на отделните му символи във формулите и решавайки спрямо , получаваме във фракции от дължината на колоната L. Методът за изчисление е предложен от Фаерман и Гаврилкевич.
Намаленото напрежение се определя по формула (163) за всеки от използваните материали на пръта.
(163)
Ипредставляват например:
за стомана 40U - 70 MPa;
за стомана 20KhN - 90 MPa;
за стомана 20 NM - 110 MPa;
Задачата за изчисляване на колоната (избор на нейните отделни връзки) е опростена с помощта на номограмата на Грузинов.
Номограмата се състои от три системи от скали и линии (Фигура 41).
Система 1 - набор от комбинации от използвани диаметри на помпата и пръта. Най-малкият диаметър на прътите съответства на най-високата точка на линията на помпата.
Система 2 - брой ходове на помпата (абсциса) и дължина на хода (ордината).
Система 3- се използва за изчисляване на стъпаловидни колони.
Определете броя и размера на стъпките на дадения низ на пръта:
а) намалено напрежение Rpr \u003d 90 MPa; б) окачване на помпа L=1920m; в) диаметър на помпата D=38 mm; г) брой удари на помпата n =12; д) дължина на хода S=1,8 m.
Избираме долната стъпка с диаметър ¾ ''. Свързваме точката "0" с точката ¾ на линията на помпата D \u003d 38 (точка K).
Фигура 41 - Номограма на Грузинов
Процедурата за използване на номограмата ще стане ясна, ако изпълните следната задача.
От точката "g", съответстваща на окачването на помпата (по оста L), възстановяваме перпендикуляра до пресечната точка с правата линия "ОК" в точка "а".
От точката "L" по оста x начертаваме права линия до точката "e" (система P), която се намира в пресечната точка на даден брой удари 12 и дължина на хода 1,8.
От точката "а" начертаваме права, успоредна на "Ле", докато се пресече с хоризонталата, съответстваща на стойността Rn=9.
На линията "cf", съответстваща на L=1100 m, отделяме отсечката "cd" = "bd". Точка d се нанася върху диаметъра на избраните от нас пръти в системата W при пресичане с хоризонталата bd.
От точката "d" начертаваме линията "dm" до пресечната точка с "cb" и отделяме md'=cd и т.н.
Брой сегменти и др. и има дължинистъпки
– ¾’’
– 7/8''
- 1''.