Вибір, монтаж і експлуатація верстат-качалки для приводу штангового свердловинного насосу

На верхній поверхні фундаменту, під основною рамою необхідно передбачити стічні жолобки (для дощу та снігу ).

К) на наступний день, через одинакові проміжки часу бетон поливається водою з метою збільшення міцності бетону.

Опалубку можна знімати після того, як міцність дійде до 2,0-2,5 МПа

Нижче вказана залежність між температурою оточуючого середовища і кількість днів для засихання цементу, після чого можна зняти опалубку.

Температура оточуючого середовища, оС	1	5	10	15	20	25
Мінімальне число днів	10	7	5	4	3	2

3.4 Технологія монтажу верстат-качалки

Верстат-качалка може бути монтована тільки тоді, коли фундамент став досить міцним для монтажу, тобто після мінімального строку в 6 днів від дня зняття опалубки.

Однак, пуск у роботу верстата-качалки не можна робити раніше, ніж 28 днів після дати закладки фундаменту, у випадках, коли для будівлі застосовувалися нормальні марки бетону.

Приводимо наступні рекомендації для проведення монтажних робіт у гарних умовах:

- використати при монтажі комплекти ключів, зазначені в додатках XI - 4; 5.

- використати підйомні машини, пристосування й канати, що підв'язують, що мають параметри й розміри, що
відповідають вазі й габаритам устаткування, що піднімає.

- постійно, протягом всієї операції монтажу, особливу
обережність необхідно проявляти через виключення можливих аварій при маневруванню й монтажі.

- підв'язування до крана робити цілком надійно, використовуючи для цього місця, що забезпечують найбільшу стійкість
у крані не допускається ходити або стояти під устаткуванням,
підвішеним у крані не допускається доступ персоналу в радіус обертання шатунів.

1. Крейдою розмічається на фундаменті поздовжня вісь верстата-качалки, вісь, що повинна проходити крізь центр устя свердловини й середину відстані між анкерними трубами у фундамент

Розмічання поперечної вісі верстата-качалки, що позначає відстань від центрального підшипника до устя свердловини, зазначена в кресленні фундаменту, XI-7.

Монтаж повинен бути виконаний акуратно й надійно для роботи.

Складальні поверхні повинні бути ґрунтовно розконсервовані й очищені від сторонніх предметів, які могли прилипнути до них після розпакування, як пил, пісок і т.д.

На фундамент поставляється основна рама так, щоб її осі симетрії (розташовані в половині відстані між отворами для прикріплення) подолала з поздовжньою віссю, наміченої на фундаменту

Також поперечна вісь основної рами (вісь центрального підшипника) намічена у вигляді отвору o5 (виконаного в проміжній поперечці рами) повинна збігатися з поперечною віссю, наміченої на фундаменті.

Горизонтальність основної рами в обох зазначені на правліннях забезпечується за допомогою рівня й опорних клинків, після чого заливається свіжий цементний розчин у великому дозуванні в проміжки між основною рамою й фундаментом.

Після затвердіння бетону, клинки виймаються й місця, що залишилися, заповнюються цементним розчином, у випадку, коли клинки стикаються з балкою по всій її ширині, їх можна остаточно залишити під основною рамою за умови її приварки до швелерів рами, якщо це можливо і якщо не суперечить умовам безпеки.

Фундамент нарешті повинен бути акуратно вирівняний, із забезпеченням гладкої поверхні для швидкого стоку води. З тією же метою на фундаменті повинні бути передбачені жолобки (поздовжні й поперечні), що мають вид і розміри, зазначені в кресленні фундаменту XI-7.

Через забезпечення гарного зчеплення кладки бетону, що додає до фундаменту, рекомендується попередньо його поверхня очистити й промити водяним струменем.

Болти, що прикріплюють основну раму до фундаменту, затягуються остаточно після того, як бетон досяг максимальної міцності.

2. Верстат попередньо збирається на ґрунті, а потім розміщується на основну раму, до якої прикріплюється за допомогою болтів, після чого остаточно затягуються болти у верх їй частини ніг стійки.

Стійка центрується на основній рамі за допомогою важеля, прикріпленого в центрі площадки стійки; при цьому важіль повинен попадати в контрольний центр, намічений на основній рамі у вигляді отвору o5, просвердленого в проміжній поперечці рами.

Перевіряється горизонтальність верхньої площадки стійки у двох напрямках, використовуючи для цього рівень у двох напрямках.

3. Монтується постамент редуктора на основну раму, добуваючись при цьому горизонтальності його верхньої сторони у двох напрямках, після чого болти затягуються остаточно.

4. Монтується кульовий шарнір у шатуни й редуктор піднімається на постамент.

Через монтаж редуктор прив'язується канатом за піднімальні вушка корпуса, піднімається краном і очищається його поверхня, що налягає, а також контактна поверхня постаменту, після чого збирається болтами й гайками.

Підвішуються шатуни за допомогою крана й з них виймається повністю труба, підтримуючи їх під час транспорту, після чого шатуни повільно опускаються до становлення у вертикальне положення. За увесь цей час не допускається доступ персоналу в простір, обмежений радіусом обертання шатунів.

5. Збираються на землі балансир із центральним підшипником, головка балансира й канатна підвіска, а на іншому краї сферичний підшипник, попередньо зібраний із траверсою й шатунами.

Порядок зборки цих вузлів з балансиром установлюється залежно від піднімальних пристосувань і встаткування, якими розташовує замовник.

У всякому разі, операції повинні бути виконані з особливою старанністю й надійністю в маневруванні, обпиранні й кріпленні частин при монтажі.

Одним з можливих варіантів монтажу, є наступний:

На горизонтальну, вирівняну ділянку ґрунту покладаються дві поперечини (балки від упакування), зверху ставиться балансир з нижньою п'ятою нагору й монтується центральний підшипник.

Потім балансир повертається на 90°, монтується головка балансира, після чого вона блокується в робочому положенні.

Балансир установлюється в нормальне робоче положення, опираючись одним кінцем на нижній край головки балансира, а іншим кінцем - на підставку, що дозволяє введення сферичного підшипника під балансир і його монтаж.

Через цю операцію, балансир необхідно надійно прикріпити.

Зібраний таким чином балансир піднімається з особливою обережністю на стійку, де збирається в нормальне робоче положення, за посередництвом центрального підшипника.

6. Збираються шатуни й кривошипи за посередництвом кульового шарніра.

7. Монтується двигун на постаменті або монтується
ремінний шків.

8. Монтуються приводні ремені, для чого надходять наступним способом:

- двигун поставляють чим ближче редуктору.

- монтуються клиноподібні ремені, після чого двигун переміщається в протилежному напрямку й ремені натягаються поки не одержать прогин в 3 - 5 см. утворений після їхнього натискання в середині, залежно від величини установки.

Ця операція здійснюється при використанні болтів, що штовхають, передбачені в оснащенні постаменту двигуна. Вага комплекту клиноподібних ременів повинна мати рівномірну натяжку.

9. Монтується гальмовий пристрій і регулюється властиво гальмо, причому кулачок, що штовхає колодки встановлюється в положення, що забезпечує надійне гальмування, використовуючи для цього стяжку на стержні передачі. (Виробляється випробування гальмового барабана, після чого він монтується остаточно).

10. Електродвигун підключається в мережу за допомогою пускової й захисної апаратур. Ці апаратури монтується на бетонній опорі або на опорі повітряної лінії на відстані не менш 15 м від устя свердловини.

11. Монтуються противаги на шатуни або на балансир. У поставку верстатів-качалок Вулкан входять шатуни із зубчастою рейкою, а противаги відправляються разом із приводною шестернею. На противазі балансира передбачений розпірний болт для здійснення потрібного переміщення.

Операцію по монтажі противаг на шатуни можна робити в такий спосіб:

Кривошипи встановлюються у вертикальне положення з вільними кінцями вниз, потім противага прив'язуються піднімальним канатом так, щоб його положення щодо монтажу було вертикальним, а доступ до привода шестерні - із зовнішньої сторони.

Уводяться болти противаги в щілину на шатуні й вирівнюються в монтажне положення противаги.

Підвішена краном противага в монтажному положенні підводить до шатуна аж до уведення болтів в отвори на противазі, потім болти надійно затягуються. Поряд із ключем, для цього використовується й труба-подовжувач або молот. Такий же спосіб застосовується й у випадку інших трьох противаг. Цей спосіб рекомендується із приводу безпеки при монтажі.

Положення противаг на шатуні повинне співпадати розрахунку на урівноважування, складеному для кожної свердловини окремо.

Операція монтажу противаг на балансир виконується на заводі-виготовлювачі, що поставляє ці вузли в зібраному виді.

12. Виробляється остаточна перевірка й відцентровка верстата-качалки щодо устя свердловини.

Центральний підшипник дозволяє робити доведення монтажу в межах +15мм в поздовжній і 71° - у бічному напрямку, використовуючи для цього болти, що штовхають, на площадці стійки.

Операція відцентровки верстата-качалки переслідує наступну мету:

проходження діаметральної площини верстата-качалки крізь вісь гирла свердловини; вертикаль, дотична щодо вигнутої плити
головки балансира (дуга головки) і лежача в діаметральній площині на відстані, однаковій половині товщини сталевого каната підвіски, повинна проходити крізь центр (вісь) гирла свердловини.

Перевірку роблять за допомогою виска, причому допускається відхилення в 1,5 мм щодо осі гирла свердловини.

Виробляється перевірка і якщо буде потреба виправлення відцентровки каната уздовж дуги головки балансира, запобігаючи тертю каната об бічні плити під час роботи верстата-качалки.

- Перевіряється вирівнювання редуктора щодо верстата-качалки так, щоб його площина симетрії збігалася з діаметральною площиною

верстата-качалки. Правильний монтаж передбачає також, щоб шатуни перебували на однаковій відстані від кривошипів і були паралельні з ними.

- Перевіряється, чи забезпечена горизонтальність осей
двигуна й редуктора, використовуючи для цього контрольний рівень.

У випадку відхилень застосовуються підпірки для необхідного доведення.

- Перевіряється паралельність осі редуктора щодо
осі двигуна, тобто вирівнювання приводних шківів редуктора двигуна.

13. Рівномірно затягуються всі анкерні болти й перевіряється затягування всіх укріплюючих болтів верстата-качалки.

14. Прикріплюється полірований шток до канатної підвіски верстата-качалки, після того, як попередньо перевірена відстань між насосною головкою й канатною підвіскою, що перебуває в крайньому нижньому положенні.

15. Монтуються пристрої доступу й захисту, як ремінні загородження, сходи, площадки, поруччя й загородження.

16. Перевіряється насосна головка, що повинна бути вертикальною, тобто під кутом в 90° щодо фундаменту - у противному випадку її положення необхідно виправити.

17. При пуску верстата-качалки спершу відключається гальмо, після чого включається двигун, а при зупинці спершу відключається двигун і тільки після того включається гальмо.

3.5 Вибір типу урівноваження верстату-качалки

верстат свердловина шатун балансир

Із загальної теорії роботи штангової насосної установки відомо, що основне навантаження на головку балансира при його ході вгору рівне вазі стовпа рідини і штанг. Другорядними силами, такими як сили тертя, інерційні сили і іншими, нехтуємо. При ході головки балансира вниз навантаження стає рівним тільки вазі штанг, оскільки при цьому нагнітальний клапан відкривається і навантаження від стовпа рідини передається на труби. Це призводить до нерівномірної роботи електродвигуна.

При повному оберті кривошипа електродвигун повинен мати запас потужності, достатній для подолання максимального навантаження під час першої половини ходу. Усунути таку нерівномірність навантаження електродвигуна можна відповідним урівноваженням UР. Оскільки сила діє на головку балансира при ході вгору і при ході вниз, то при рівноплечому балансирі на задньому плечі необхідно помістити противагу, принаймні рівний вазі штанг. В цьому випадку штанги будуть урівноважені і при ході вгору двигун буде скоювати позитивну роботу, а при ході вниз - нульову роботу.

Навантаження на електродвигун будуть постійні за умови постійності моменту, що крутить, на валу кривошипа за обидві половини ходу. Рівність робіт при ході вгору і при ході вниз може бути забезпечено лише в тому випадку, якщо за першу половину ходу (ц=0-1800 - хід точки підвісу штанг вгору) в шатуні виникне розтягуюча його сила, а за другу половину ходу (ц=180-3600 - хід точки підвісу штанг вниз) в шатуні виникає стискаюча сила; причому ці дві сили по абсолютній величині повинні бути рівні. При дотриманні указаної умови робота електродвигуна буде самою рівномірною.

Для рівноплечого балансира, якщо вантаж помістити в точку зчленовування шатуна з балансиром, то вага контрвантажу повинен дорівнювати вазі штанг плюс половина ваги стовпа рідини. Проте цей принцип не придатний для використання, оскільки не ураховує ваги деталей UР, таких як шатуни, кривошипи, верхня траверсу, неврівноваженої частини самого балансира і ін. Наприклад, вага двох шатунів і поперечною траверси діє так само, як контрвантаж. Якщо їхня загальна вага рівна вазі контрвантажу, то, очевидно, ніякого додаткового вантажу для урівноваження не потрібно. З іншого боку, необхідний для урівноваження вантаж можна зосередити не в точці зчленовування траверси з балансиром, а в точці зчленовування шатуна з кривошипом. Більше того, необхідний для урівноваження вантаж можна переміщати уздовж кривошипа з урахуванням відповідного співвідношення довжин важелів.

Таким чином, урівноваження UР можна забезпечити розміщенням необхідного контрвантажу або на задньому плечі балансира, або на кривошипі. Відповідно до цього розрізняють балансирне, кривошипне і комбіноване урівноваження.

Балансирне урівноваження, як правило, застосовується у UР малої вантажопідйомності, кривошипне - у UР великої вантажопідйомності і комбіноване - у UР середньої вантажопідйомності. Це пояснюється необхідністю зменшення інерційних навантажень на балансир, що виникають при нерівномірному русі балансирного контрвантажу. Кривошипне урівноваження викликає великі навантаження на опори валу і на корпус редуктора UР, що також небажане. Балансирне контронавантаження виконується у вигляді чавунних пластин, що навішуються на заднє плече балансира. Кривошипні контрвантажі виконуються у вигляді чавунних відливок-пластин напівовалів, зміцнюваних на кривошипах.

Пластини кривошипних контрвантажів мають постійну вагу. На два кривошипи UР можуть навісити чотири контрвантажі. Врівноважуюча дія кривошипних контрвантажів, що мають постійну вагу, досягається їхнім переміщенням уздовж кривошипів, тобто зміною величини відстані між центром тягаря контрвантажів і віссю обертання кривошипа. Для цієї цілі на телемассивного кривошипа є розподіли, вказуючі відстані від центру обертання, а на пластинах контрвантажів - ризики, що показують положення вертикалі, що проходить через центр тягаря пластин.

Для урівноваження UР використовуються номограми, що є в паспортній характеристиці UР. Проте визначення ваги контрвантажу і місця його установки на кривошипі або балансирі розрахунковою колією, за допомогою формул або номограм, не завжди забезпечує якнайкраще урівноваження UР. Це пояснюється тим, що теоретично неможливо врахувати всі навантаження, що виникають в ланках UР, а також ступінь зношеності вузлів гойдалки, к.п. д. всієї установки, які в теоретичних формулах, як правило, не ураховуються, але істотно впливають на урівноваження UР. Тому остаточне урівноваження здійснюється за допомогою контролю струму, споживаного електродвигуном, при ході головки балансира вгору і вниз. Стрілка амперметра, включеного в живлячу двигун електроенергію, повинна давати однакові максимальні відхилення при ході вгору і вниз. Оскільки такі амперметри, як правило, в станціях управління UР відсутні, то таку перевірку врівноваженості UР по струму проводять за допомогою переносного амперметра, званого амперкліщами, представляючими собою розсувний магніт, виконаний у вигляді кліщів, який охоплює кільцем струмонесучу жилу. В півкільцях магніту є обмотка, в якій індукується слабкий електричний струм, що виміряється амперметром. Величина цього струму пропорційна струму в струмонесучу жилі. При урівноваженні стежать за свідченнями амперкліщів при ході вгору і вниз і відповідним переміщенням кривошипних контрвантажів (до центру обертання або від нього) або зміною числа балансирних контрвантажів добиваються однакових відхилень стрілки амперметра за обидва ходи.

_Для переміщення контрвантажів верстат-гойдалку зупиняють в такому положенні, щоб кривошипи зайняли горизонтальне положення. Це здійснюється за допомогою гальмівного пристрою, що є на UР. Операція ця достатньо небезпечна, вимагає суворого виконання правил охорони праці і вказівок відповідних інструкцій, і до її виконання припускає тільки спеціально вилучений персонал.

3.6 Механізми і обладнання, що використовуються при монтажі, їх технічні характеристики

При такелажних роботах верстата-качалки для піднімань механізмів, центрування та інших механізмів використовують домкрати. Розрізняють два типи механічних домкратів: реєчний (основним елементом, що використовується для підняття є рейка), гвинтовий. За допомогою них здійснюється підняття вантажів масою до 20 т.

Гідравлічний домкрат має корпус, стержень та своєрідний насос, за допомогою якого йде перекачування мастила, для підняття вантажу. Мастило нагнітається в верхню частину домкрата. Для опускання вантажу достатньо повернути важіль запірного пристрою в результаті чого мастило верхньої порожнини переходить в нижню. За допомогою таких домкратів піднімаються вантажі масою 3-200т.

Для такелажних робіт також використовуються: ручні лебідки, фрикційні лебідки, лебідки з електроприводом, пневматичні лебідки, талі з ручним та електричним приводом.

Збирання верстата - качалки UР-9Т-2500-3500 розпочинається з встановлення і закріплення основної рами до фундаменту за допомогою крана. Потім проходить збирання самого верстата: приєднуємо східці, стійку балансира. Після чого кріпимо верстат до основної рами за допомогою анкерних болтів. Потім встановлюємо постамент редуктора і за допомогою крану ставимо редуктор на постамент і також прикріплюють його. За ним збирають балансир з центральним підшипником з одного краю і сферичного підшипника, який з'єднується з траверсою і шатунами з іншої сторони.

Вантажні характеристики кранів різні для кожного виду стрілового обладнання, довжини стріли і приведені в їхніх паспортах. При роботі з виносними опорами вантажопідйомність кранів на 80 % вища, ніж без виносних опор. В окремих випадках дозволено пересування крана з основною стрілою і вантажем обмеженої ваги на гаку по підготовленій основі. При цьому стріла крана повинна бути розташована в секторі задніх коліс шасі в площині повздовжній його осі.

До характеристики даного верстата-качалки, вага якого складає 12,692 кг, підбираємо автомобільний кран КС-4571, вантажопідйомність якого складає 16 т. Беремо з запасом вантажопідйомності.

Таблиця 3.1 Технічна характеристика КС-4571

Параметри	КС-4571
Довжина стріли, м	9,75…21,75 і гусек 6
Конструкція стріли	Решітчаста
Вантажопідйомність, т	16/3,7
Виліт стріли, м	3,8…24
Висота підйому гака, м	1,5…27
Вантажопідйомність при пересуванні з вантажем, т	6
Швидкість підйому вантажу, 10-2 м/с	0,34…42
Частота обертання крана, мин-1	0,1…1,6
Швидкість пересування, км/год. : робоча транспортна	5 70
Навантаження на задню вісь, кН	96,8
Подолаемий нахил, рад	0,3
Вага крана, т	24,75
Базове шасі	КрАЗ-257К
Потужність двигуна, кВт	177
Привід механізмів	Гідравлічний

3.7 Необхідна документація для монтажу верстатів-качалок

Для правильного і безпечного виконання робіт по спорудженню верстата-качалки монтажній бригаді видається необхідна документація, яка поділяється на два види: дозволи на проведення окремих видів робіт або що фіксує початок і кінець етапів робіт.

До актів дозволів відносяться:

акт про відкриття циклу спорудження верстата-качалки із указанням дати і часу початку робіт, що служить для визначення календарного терміну і фактичної тривалості будівництва;

акт перевірки технічного стану верстата-качалки і акт перевірки електроустаткування і пристроїв;

акт перевірки електроустаткування і пристроїв, що заземлюють;

акт про закінчення спорудження обладнання;

акт про прийом до експлуатації.

До організаційно-технічної документації відносяться:

сітковий графік спорудження, яким визначається послідовність і терміни виконання робіт, кількість технічних засобів і матеріалів для кожного дня роботи бригади;

інструктивно-технічні карти на виконання найбільш відповідальних операцій;

типова або індивідуальна схема монтажу устаткування комплектувальна відомість з переліком устаткування, що повинне бути доставлене додатково або в заміну непридатного;

лімітно-забірна карта, відповідно до якої відпускаються необхідні матеріали, і яка служить обліковим документом їхньої витрати в порівнянні з нормами;

заводські інструкції з опису і монтажу обладнання;

документація з охорони праці, установлена Єдиною системою управління охороною праці в нафтовій промисловості.

Крім цього монтажній бригаді може видаватися й інша технічна документація на виконання складних і відповідальних робіт.

Уся документація видається монтажній бригаді до початку спорудження верстата-качалки або оформляється після виконання відповідних робіт.

Перед здачею верстата-качалки в експлуатацію перевіряють правильність монтажу обладнання й випробовують його.

Прийом оформляється актом, який підтверджує правильність монтажу і придатність для буріння свердловини до проектної глибини.

Всі неполадки, виявлені в процесі перевірки і прийому обладнання, до пуску повинні бути усунені, після чого видається дозвіл на введення верстата-качалки в експлуатацію.

Сітковий графік монтажу нафтопромислового обладнання

0 - 1 - встановлення основної рами на фундамент;

0 - 2 - встановлення рами електродвигуна;

1 - 3 - встановлення встановлення стійки на раму;

3 - 4 - встановлення площадок і драбин стіки;

4 - 5 - монтують балансир на стійку ;

2 - 6 - встановлення електродвигуна на раму електродвигуна;

5 - 7 - встановлення заземлення верстата-качалки;

7 - 8 - встановлення блоку керування;

6 - 9 - підключення блоку керування до електродвигуна і мережі електроживлення.

Схема розміщення обладнання перед монтажем нафтопромислового обладнання

На будівельному майданчику устаткування і матеріали мають у своєму розпорядженні таке розміщення, щоб не допускати зайвих переміщень їх у процесі монтажу і не створювати незручностей при роботі. Порядок розташування на площадці устаткування, блоків, деталей і будівельних матеріалів визначається монтажною схемою бурової, способом її спорудження, рельєфом місцевості, станом ґрунту і наявністю під'їзних колій. Усі ці фактори повинні враховуватися при складанні схеми розміщення устаткування і матеріалів на будівельному майданчику.

Раціональною є схема, що передбачає розміщення устаткування і матеріалів у два ряди по боках робочої площадки, рівнобіжного повздовжньої осі бурової (осі прийомного містка). За такою схемою в першому ряді розташовують ті матеріали й устаткування, що будуть використані або змонтовані в першу чергу, а в другому ряді - у наступну чергу після звільнення площадки першого ряду.

Обладнання повинне знаходитися на можливо близькій відстані від місця їхнього монтажу. Відстань між устаткуванням і матеріалами повинна бути необхідною і достатньою для проїзду і маневрування різних механізмів і транспортних засобів, використовуваних у роботі.

Бутовий камінь, гравій або щебінь, пісок і цемент розміщають поблизу тих місць, де будуть споруджуватися фундаменти. Устаткування і конструкції, встановлювані при монтажі на викладеннях з колод, а не на фундаментах, що спеціально споруджуються, по можливості, вивантажують із транспорту і встановлюють на місці монтажу.

Доставлені на будівельний майданчик матеріали й устаткування до їхнього використання або установки на місце монтажу підлягають тимчасовому збереженню на відкритій площадці з дотриманням визначених правил.

Круглий ліс і пиломатеріали укладають роздільно на стелажі або підкладку з колод штабелями щільно в рядах. Штабелі із сирих дощок укладають рядами з прокладками з тих же дощок. Між вертикальними рядами залишають вільні проміжки 35 - 50 см для доступу повітря.

Труби укладають у штабель на підкладках і прокладках з кінцевими упорами для запобігання розкочуванню і прогинам. Між рядами повинно бути прокладено не менше трьох дерев'яних прокладок.

Цемент розсипом зберігають у закритих ємностях, що запобігання попадання в нього вологи, а в мішках - на стелажах з покриттям штабеля непромокальною тканиною.

Дотримання правил збереження устаткування і матеріалів підвищує їхнє зберігання і термін служби.

3.8 Наладка, обкатка , випробовування і передача верстата - качалки в експлуатацію

Після закінчення збирання верстата-качалки проводять пробний пуск і обкатку на холостому ході протягом 3 годин. Обкатка необхідна для проробки відремонтованих деталей, в результаті якої збільшуються опорні поверхні в місцях дотику за рахунок деформації і зносу мікро нерівностей, залишених механічною обробкою. Верстат-качалку рекомендується обкатувати по окремим вузлам. Обкатку вузлів проводять на спеціальних стендах. В прогресі обкатки перевіряється вертикальність руху шатунів, точка підвісу штанг, величина торцевого і радіального биття шківів, наявність шуму і стукіт у вузлах. При задовільній роботі і відсутності дефектів приєднують штанги глибинного насосу і пускають верстат-качалку в роботу під навантаженням.

При пуску верстата-гойдалки спершу відключається гальмо, після чого включається двигун, а при зупинці спершу відключається двигун і лише після цього включається гальмо.

Перевіряється і забезпечується затягування всіх кріпильних болтів, особливо :

сферичний підшипник з балансиром і стійкою;

кульовий шарнір з шатунами і кривошипами;

кривошипи на валу редуктора;

противаги на шатунах;

редуктор на постаменті;

основна рама на фундаменті;

збірка постаментів редуктора і двигуна.

Перевіряється, чи встановлені всі пристосування для доступу і захисту. Перевіряється, чи забезпечений доступ до жвавих деталей при пуску установки в роботу. Перевіряється і, у разі необхідності, добавляється масло у всі місця змащування.

У разі оснащення верстата-гойдалки електродвигуном, необхідно перевірити наступне :

- регулювання автомата для пуску і захисту, яке повинне відповідати робочим параметрам устаткування установки;

- ізоляція електроустаткуванні і всіх з'єднань, які задовольняють нормальні умови роботи.

Перевіряється, чи забезпечені правила безпеки по пуску установки в роботу. На основі розрахунку на урівноваження, складеного у свердловини, встановлюється значення для діаграм урівноваження. Весь комплект привідних ременів повинен мати рівномірне натягнення (постійну довжину), з прогинанням при натисненні в середині в 3-5 див.

У разі, коли окремі ремені більш слабкі, їх потрібно замінити ременями відповідної довжини.

Вважається, що верстат-гойдалка готова до пуску в роботу тільки після того, як перевірена вся надземна і глибинна установка, а параметри верстата-гойдалки відповідають параметрам, витікаючим з розрахунку, рекомендованого постачальником.

Перед пуском верстата-гойдалки потрібно вимкнути гальмо. Напрям обертання верстата-гойдалки - напрям ходу годинникових стрілок, при спостереженні його так, щоб головка балансира знаходилася ліворуч спостерігача.

Пуск в роботу верстата-гойдалки проводиться через автомат для пуску і захисту. Протягом 48 годин після пуску верстата-гойдалки потрібно забезпечити його ретельний нагляд, виконуючи в цей час вимірювання температури підшипників і масла в масляній ванні, яка не повинна перевищувати 600 З. Після цього верстат-гойдалка зупиняється і знов перевіряються вузли, затягуються ослаблені болти і верстат-гойдалка пускається в нормальний робочий режим.

Після 1-2-тижневого терміну роботи верстата-гойдалки, вважаючи з дня його пуску, перевіряється затягування всіх болтів, ущільнення, тобто закінчується масло у підшипників і редуктора, рівень масла в редукторі і т.д.

Відзначаємо, що випробування верстата-качалки під час проб або експлуатації з перевищенням номінальних параметрів спричиняє скасування гарантій, даних заводом-виготовлювачем.

У випадку, якщо будуть замічені окремі ненормальні явища під час роботи верстата-качалки (редуктора), як наприклад, шум, стукіт, удари, перегрів і т.д. - зупинити негайно верстат-качалку, досліджувати місце, характер і причину несправності, після чого почати заходи щодо усунення неполадки.

ДОКУМЕНТАЦІЯ, ЩО ВИКОРИСТОВУЄТЬСЯ ПРИ ЗДАВАННІ ВЕРСТАТА-КАЧАЛКИ ЗАМОВНИКУ

Після ремонту верстат-качалка передається замовнику. Здає верстат-качалку з ремонту представник служби технічного контролю, а приймає з ремонту представник технічної служби підприємства замовника.

При здаванні верстат-качалки замовнику використовується слідуюча документація:

* приймально-здавальний акт;

* акт періодичного технічного огляду;

* заводський технічний паспорт з необхідними відмітками;

* відомість про замінені деталі;

* акт про проходження випробувань.

Згідно приведеної документації до відремонтованого верстата пред'являються слідуючі вимоги:

* деталі верстат-качалки необхідно ремонтувати у повній відповідності з діючими кресленнями і технічними умовами на ремонт;

* різьба шпильок і гайок не повинна мати зносу, вибоїн. Гайки повинні легко нагвинчуватись від руки, але не мати люфту; верстат-качалка необхідна бути пофарбована, а ущільнюючі поверхні і частини, які труться -змазані.

3.9 Експлуатація і технічне обслуговування верстата-качалки

Верстат-качалка типу "Вулкан", при нормальних умовах експлуатації й обслуговування, а також дотримання дійсної монтажної інструкції, вказівок по відходу й експлуатації дає повне задоволення в експлуатації, із забезпеченням надійності й довговічності.

Отже, однією з найважливіших умов є навчання обслуговуючого персоналу, його ознайомлення з дійсною інструкцією.

Необхідне ведення обліку у вигляді журналу для кожної свердловини, у який вносяться всі дані й зміни, що трапились в експлуатації, починаючи від дня пуску в роботу верстата-качалки як, наприклад: технічна характеристика нафти, глибина качання, ліфти, насос, комплект штанг, число подвійних ходів у хвилину, довжина ходу, зрівноважування, дебіт, зупинки і їхні причини, пуск, вид ремонтних втручань і т.д.

Відзначаємо, що випробування верстата-качалки під час проб або експлуатації з перевищенням номінальних параметрів спричиняє скасування гарантій, даних заводом-виготовлювачем.

У випадку, якщо будуть замічені окремі ненормальні явища під час роботи верстата-качалки (редуктора), як наприклад, шум, стукіт, удари, перегрів і т.д. - зупинити негайно верстат-качалку, досліджувати місце, характер і причину несправності, після чого почати заходи щодо усунення неполадки.

Верстат-качалка типу "Вулкан" відрізняється тихим ходом, без шуму й вібрацій.

Змащення

У випадку, коли встановлюється - залежно від умов місцевого клімату - потреба окремих змін наведених вказівок, особливо що стосується скорочення періоду між двома змащеннями, замовник надійде по власному розсуді.

Клинопасова передача

При заміні обірваних пасів, виробляється замінивши всього комплекту новими ременями або комплектом, складеним зі зношених ременів однакової довжини, забезпечуючи при атом одноманітний натяг усього комплекту. Не рекомендується використати комбіновані комплекти ременів, тобто комплекти, що складаються з нових і старих ременів.

Необхідно враховувати той факт, що занадто натягнуті ремені скорочують довговічність підшипників двигуна й редуктора, у той час, як занадто ослаблені ремені можуть сковзати або скручуватися в пазах шківів, що в остаточному підсумку приводить до ушкодження ременів.

Для проведення відповідного ремонту попередньо демонтують захисні загородження, а після ремонту встановлюють їх на місце.

Зміна довжини ходу

Зміна довжини ходу полірувального штоку здійснюється шляхом зміни місця шарового шарніра вздовж шатуна. У випадку малогабаритних станків-качалок це виконується шляхом безперервного переміщення шарового шарніра вздовж кривошипа за допомогою особливого болта, а у випадку великих станків-качалок (більше 3 тн) - шляхом ступінчатого переміщення, через прикріплення шарового шарніра в один з отворів на кривошипі, здійснюється при цьому наступним чином :

Зупиняється станок-качалка з кривошипами в горизонтальному положенні і противагою в сторону двигуна і заторможується в цьому положенні. Блокується полірований шток за допомогою скоби, прикріпленої над насосною головкою, після чого тормоз відпускається до того, як шток, тобто скоба опускається під вагою колони і впирається в насосну головку.

Повертаються кривошипи на декілька градусів, в одному напрямку, використовуючи для цього двигун станка-качалки або кран, - крюк якого підв'язується під задню частину балансиру і піднімається на 10-15 см, внаслідок чого канат підвіски починає вигинатися.

В цьому положенні станок-качалка заторможується і, починаючи з цього моменту, один з працівників залишається весь час біля керування тормозом пока триває ця операція. Потрібно враховувати прагнення балансиру обертатися під дією конструктивної неврівноваженості станка-качалки, що сприймається краном.

В цьому положенні, коли канат підвіски розвантажений, можна приступити до демонтування шарового шарніра, виймаючи для цього спочатку шплінт, а потім гайку, після чого легкими ударами молотка в головку пальця кривошипа (обережно, щоб не пошкодити нарізку), остання виймається з одного і вводиться в другий отвір, що визначається в залежності від довжини вибраного ходу. Ця операція проводиться після того, як кривошип і палець кривошипа попередньо старанно очищені і змазані тонким шаром машинного масла.

У випадку, коли на пальці кривошипа з'явилися маленькі задирки, їх спочатку ліквідують напильником, а потім палець промивають керосином.

Гайка нагвинчується шляхом затяжки її спеціальним ключем, який додається в комплекті інструмента.

Затяжка здійснюється вручну. Потім за допомогою молотка гайка просувається, поки дві нарізки пройдуть отвір шплінта, спостерігаючи уважно за появою третьої нарізки, яка не повинна проходити.

Не допускається послаблення гайки з метою введення шплінта.

В отвір на пальці кривошипу (гніздо шплінта) наноситься шар протикорозійної фарби перед встановленням шплінта. Це робиться для обох шарових шарнірів, а потім тормоз трохи послаблюється, так, що канат підвіски на головці балансиру знову натягується.

Знімається скоба з полірованого штока і звільняється простір в радіусі дії кривошипів, балансиру, привідної передачі і т.д.

Здійснюється розрахунок на врівноваження в новому положенні і тільки після необхідного його виправлення можна вважати, що станок-качалка знову готовий для вводу в експлуатацію.

Табл. 3.2.

Неполадка	Причина	Усунення
а. - Зубчасті колеса розприскують мало або не розприскують зовсім масла, так що воно не потрапляє у змащувальні канавки.	- В умовах високих температур масло може вийти занадто рідким.	- змінюється добавкою більше грузлого масла тієї ж якості або масло повністю виливається й заміняється свіжим маслом співвідносної в'язкості
	- В умовах низьких температур, масло може вийти занадто в'язким.	- змінюється добавкою більше рідкого масла тієї ж якості або заміняється повністю маслом відповідної в'язкості.
	- Занадто низький рівень масла.	Заповнюється до необхідного рівня.
б. - Утруднення при запусканні верстата-качалки в холодну погоду.	- Масло занадто важко й занадто грузько.	- Змінюється добавкою більше рідкого масла тієї ж якості або заміняється повністю менш грузлим маслом. Ризиковано розбавляти масло гасом без попередження постачальником змащення.
в. - Питтинг або зношування через тертя зачеплень, причому змащення є в достатній кількості. (Незначний питтинг, що первинно може з'явиться при обкатуванні й зникає, не представляє ненормальне явище).	- Перегруження зубчастого колеса, особливо при пікових на вантажах. (Це може бути викликано неправильним навантаженням верстата-качалки в експлуатації або неправильним установленням) .	- Навантаження знижується до номінальної. - Перевіряється й налагоджується зрівноважування.
	- Масло може бути невідповідної якості або втратити властивості, що змазують, через зношування, емульсій з водою або забруднення п рамі самі.	- Виливається, промивається й знову заповнюється маслом, відповідай марки.

Існують офіційні технічні умови на прийняття обладнання і вузлів в ремонт, де викладені всі основні вимоги, якими вони повинні задовольнятися.

Ремонтні бригади приймають верстат-качалку в ремонт згідно встановленої номенклатури і по плану, який затверджений вищестоящою організацією. Прийом в ремонт здійснюється по акту здачі з додатком технічного паспорту з записами про відпрацьований час і ремонти, які проводилися.

Перед відправленням в ремонт верстат-качалка повинен бути очищений від бруду, а мастило повинно бути злитим. Всі вузли верстата-качалки, які направляються на ремонт повинні бути укомплектовані. При відправленні обладнання в ремонт, категорично забороняється заміна придатних для подальшої експлуатації деталей зношеними або які були зняті з іншого обладнання. Паспорт на обладнання видається заводом-виробником і він являється основним технічним документом кожної одиниці обладнання. В нього заносяться: коротка характеристика, термін роботи обладнання, пошкодження і неполадки, які були виявлені в процесі експлуатації, виконані ремонти з вказанням їх виду, часу виконання і короткого змісту ремонту. Разом з обладнанням на ремонтне підприємство направляються такі документи: акт про технічний стан обладнання, а у випадку аварійного виходу з ладу до акту про технічний стан додається акт про аварію з викладенням причин, які викликали її і висновки комісії, накладні на вузли замінені при експлуатації;

Здавання верстат-качалки в ремонт оформляється актом здачі, де відмічається механічний стан і його комплектність, коли здається недоукомплектоване обладнання, то до акту додається відомість, де відмічаються відсутні деталі.

Акт про здачу обладнання в ремонт оформлюється в двох екземплярах. Ремонтне підприємство, що прийняло обладнання в ремонт, повинно його розібрати, вимити, оглянути і заміряти всі деталі для виявлення зносу, дефектів і пошкоджень. При цьому повинен бути встановлений: технічний стан деталей і вузлів на основі їх ретельного огляду, виміру і співставлення дійсних розмірів деталей з розмірами по кресленню; характер і об'єм необхідних робіт.

На основі виявленого технічного стану обладнання складається дефектна відомість.

При проведенні дефектування верстат-качалки UP-9T-2500-3500 були виявлені такі дефекти, які представлені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. Дефектна відомість .

Найменування деталі	Найменування дефекту	Пристрої та вимірювальний інструмент	Кількість деталей, шт
			Замінених	Відновлених
1.Ось	Зношення	Штангенциркуль	-	1
2.Ведучий вал редуктора	Спрацювання по поверхні, спрацювання шпоночного пазу	Мікрометр, візуально	-	1
3.Балансир	Корозія, погнутість	Візуально	-	1
4.Шатун	Люфт	Візуально	-	1
5. Підшипник кочення пальців	Зношення	Штангенциркуль	2	-
6.Кривошип	Зминання шпоночних пазів	Візуально	-	1
7.Паси	Зривання гуми, висмикання ниток	Візуально	1	-
8. Гальма	Подряпини на гальмівному барабані	Візуально	-	1
9. Болти	Спрацювання різьби	Візуально	12	-
10. Гайки	Спрацювання різьби	Візуально	12	-

При пробному пускові верстат - качалки спочатку вимикаються гальма, після чого вмикається двигун. Обслуговуючий персонал слідкує за правильністю роботи верстат - качалки, перевіряють систему змащення. Перевіряють правильність ходів балансира, щоб не було постукувань, заїдань, протікань мастила через ущільнення. При зупинці спочатку вимикають двигун і тільки після того вмикаються гальма.

Вказівки по змащенню, приведені в справжній технічній книзі, відносяться до нормальних умов експлуатації.

У випадку надзвичайних умов експлуатації, а також у випадку виключно холодного клімату змазці потрібно приділяти підвищену увагу, застосовуючи для допомоги спеціаліста по змазці, який повинен враховувати місцеві умови експлуатації і практичні рекомендації по установці і змазці верстатів - качалок.

Для змащення підшипників редуктора передбачені два варіанти : або мастилом, одні маслом, а інші вазеліном.

Перед змащенням підшипників потрібно провести повний огляд вузлів підшипників. Під час огляду перевіряються всі ущільнюючі прокладки, можливі протікання, добиваючись того, щоб підшипники працювали нормально, безшумно.

Якщо виявиться, що є відхилення від нормальної роботи, то підшипники потрібно демонтувати. Провірити і у випадку необхідності замінити ущільнюючі прокладки.

Змащення канату на головці балансира.

Очищення канату на головці балансира проводиться за допомогою щітки (а не розчинами), після чого на нього наноситься якісна змазка добре проникна і прилипаюча до канату.

Ця змазка не повинна містити кислоти. Не використовується нафта та інші матеріали, в склад яких входять хімічні речовини, викликаючи корозію сталі.

Проблеми змазки.

Помилкове складання марок змазки, а особливо тяжкі умови експлуатації можуть привести до наступних неполадок, які повинні бути виявлені і усунені.

Верстат - качалка розбирається в наступній послідовності. Спочатку розбираються пристрої доступу і захисту, потім відкріпляється полірований шток від канатної підвіски верстата - качалки. Розкручуються всі анкерні болти. Вигвинчують болти противаг потім розбираються противаги на шатуни або на балансир. Від'єднується електродвигун. Розбирається гальмівний пристрій. Знімаються привідні паси. Розбирається двигун, потім розбираються шатуни і кривошипи. Потім розбирається балансир із центральним підшипником. Виймається шаровий шарнір із шатунів і редуктора. Знімається постамент редуктора з основної рами.

Основними причинами виходу з ладу верстат - качалок є слідуючі несправності :

- Неправильно споруджений фундамент;

- Неправильне кріплення рами до фундаменту;

- Неправильне центрування верстат - качалки;

- Неправильне урівноваження в-к;

- Значне перевантаження в-к;

- Послаблення болтових з'єднань;

- Неправильне затягування кріпильних болтів (гайок і контргайок)

- Зношення деталей із-за недостатнього змащення;

- Зношення або злом підшипників;

- Заїдання пальців верхньої головки шатунів;

- Заїдання канату між роликом і головкою балансира;

- Тертя канату об одну із сторін головки балансира;

- Паси отримали різні видовження під час експлуатації;

- Монтаж в-к зроблений невірно;

Найбільша кількість ускладнень і неполадок виникає при експлуатації свердловини, в яких продукція має пісок або газ.

Поточний ремонт - це мінімальний по об'єму плановий ремонт, за допомогою якого обладнання підтримується в працездатному стані. Він виконується на місці установки обладнання.

При поточному ремонті перевіряється стан обладнання, при необхідності воно змащується, швидкозношуючі деталі замінюються, а також усуваються дефекти, що не потребують розбирання складних вузлів обладнання. Неполадки обладнання які не можуть бути усунені силами служби технічного обслуговування, усуваються силами виїзних ремонтних бригад.

Капітальний ремонт - більш складний і трудомісткий вид ремонту порівняно з плановим, при якому проводиться повне розбирання обладнання з наступним ремонтом або заміною всіх зношених вузлів або деталей, а також роботи, що входять в об'єм робіт при поточному ремонті. В результаті ремонту повністю відновлюється технічна характеристика обладнання. Капітальний ремонт, як правило, робиться на ремонтних заводах, та при необхідності, в разі виключення, виконується зусиллями ремонтних баз або майстерень. Обладнання відправляється в капітальний ремонт по графіку ремонту, а також з урахуванням його технічного стану.

Аварійний ремонт - ремонт, що викликаний аварією обладнання, або незапланований планом. При належній організації системи ППР аварійний ремонт, як правило, не повинен мати місця.

При експлуатації обладнання, воно зазнає спрацювання, тому необхідно слідкувати за його технічним станом.

Під час експлуатації необхідно слідкувати за різного роду ущільненнями, різьбовими з'єднаннями, та іншими частинами.

При наявності неполадок, їх необхідно усунути. При наявності протікань необхідно підтягнути всі різьбові з'єднання, якщо бажаний результат не був досягнений, то необхідно замінити ущільнення. Якщо виникли інші неполадки які неможливо усунути на місці, то їх усувають в ремонтних майстернях.

Під час експлуатації обладнання необхідно слідкувати за його роботою.

ТО поділяється на два види : періодичне і сезонне.

Періодичне технічне обслуговування виконується через встановлені в експлуатаційній документації значення не спрацювання або інтервали часу.

Сезонне технічне обслуговування включає в себе операції по заміні установлення або зняття утеплень, агрегатів перед пускового обігріву.

Технічне обслуговування обладнання проводиться силами експлуатаційного персоналу компресорної станції або силами виїзної ремонтної бригади. Результати ТО фіксуються в журналі, котрий знаходиться на промислі.

4. Розрахункова частина

4.1 Розрахунок урівноважування верстат качалки

Розрахуємо урівноважування верстат-качалки UР-9Т-2500-3500 для слідуючих умов: глибина підвісу вставного насосу L=1850 м; діаметр плунжера Dпл = 32 мм;

глибина занурення насоса під динамічний рівень h= 50 м; колона насосних штанг двохступінчата: 19 мм штанги - 70%, 22 мм штанги - 30%; довжина хода сальникового штока S= 2,5 м; число качань п= 12 хв -1; переднє плече балансира а= 2500 мм; заднє плече балансира в= 2500 мм;

радіус кривошипа з урахуванням співвідношення ланок верстата-качалки г= 2,0 м; дебіт Q = 50 м3/добу; густина рідини р= 870 м3/год.

1.Визначимо глибину спуску кожної колони насосних штанг:

li =?i*L (4.1)

li =0,30*1850=555м

li =0,70*1850=1295м

2. Визначимо вагу двохступінчатої колони насосних штанг за формулою:

Pшт =0,875*(?g1 * ?i ) * L(4.2)

де, g1, g2 - вага 1 м насосних штанг відповідно діаметрам 19 і 22 мм. g1=23,05 Н; g2 = 30,8 Н

Ршт=0,875 (23,05 0,7 +30,8 0,3) 1850=41075,8 H=41,08 кН

3. Визначимо вагу рідини за формулою:

Pp = Fпл * (L-h) * ?p(4.3)

Fлл = 3,14*(0032)2 / 4 = 0,0008 м2

Pp = 0,0008 * (1850-50) * 870 = 1252,8 Н = 1,25 кН

4. Відстань від осі кривошипного валу до центру ваги роторних противаг (при чотирьох противагах на кожному кривошипі масою 750 кг кожний) визначаємо за формулою:

R = (Pp/2 + Pшт ) *S / 91,2 - (2,08 * S +23)(4.4)

R = (1252,8 / 2 + 41075,8) * 2,5 / 91,2 - (2,08 * 2,5 + 23) = 1115 мм = 111,5 см.

Поздовжні кривошипи верстата-качалки UР-9Т-2500-3500 розраховані на максимально можливу довжину плеча дії противаг 150 см. Отже, при роторному урівноваженні для урівноваження верстат-качалки необхідно перемістити противаги по кривошипу на 111,5 см. Заключна перевірка урівноваження верстат качалки проводиться ампер-кліщами.

4.2 Визначення зусиль в шатуні

При ході насосних штанг вверх вниз на кривошипах верстат качалки виникають зусилля. В залежності від того, який тип урівноваження, зусилля в шатуні діють по різному. При роторному урівноваженні зусилля в шатуні при ході штанг вверх і вниз розтягуючи. Вони визначаються за формулами: при ході штанг вверх

Ршат = (Ршт + РР ) * а/в + Ршт * (а2/в2) -(w*r/g) -соs а (4.5)

де, а,в - переднє і заднє плече балансира, м;

w - кутова швидкість обертів кривошипа, w=1,26 рад;

r - радіус кривошипа, м

соs а = 55°

Р шат =(41075,8+1252,8) * 2,5/2,5 + 41075,8 -(2,52/2,52) -(1,26 -2,0/9,81) *соs 55=48380,98Н=48,38 кН

при ході штанг вниз

Р шат =Р шт * а/в + Ршт* (а2*в2) -(w*r/g) *соs а

Ршат =41075,8*2,5/2,5 +41075,8* (2,52/2,52) *(1,26*2,0/9,81) *соs55= 47121,8Н =47,12 кН

4.3 Визначення максимального навантаження на головку балансира

Максимальне навантаження на головку балансира може бути визначено за різними формулами в залежності від режиму відкачування рідини. По статичній теорії розрахунку враховуються тільки статичні зусилля (вага штанг і рідини) і максимальне значення сил інерції. За дослідженнями А.Н.Адоніна межа між статичним і динамічним режимами при відкачуванні рідини з великих глибин знаходиться в зоні значень параметра ?=w*L/а=0,35/45 де, w- кутова швидкість обертання кривошипів в радіанах,

а - швидкість розповсюдження звуку в матеріалі штанг в м/с.

В теперішній час застосовуються в основному режими при ?<0,5. при значному збільшенню глибини спуску насоса (більше 1200м) і швидкості відкачування слід застосовувати динамічну теорію розрахунку. В наших умовах параметр ?, який характеризує режим відкачування буде: а=5100м/с

?=w*L/а =1,26*1850 / 5100=0,457(4.6)

Знайдене значення ? знаходиться на границі між статичним і динамічним режимами відкачування рідини. 1. Максимальне навантаження визначається за формулою:

Рtax= Рр + Ршт * (в + т)(4.7)

Де, в - коефіцієнт втрати ваги штанг в рідині

в = ?шт - ?р / ?шт(4.8)

де ? шт - густина насосних штанг, ?шт = 7850 кг/м3

в = 7850 - 870 / 7850 = 0,889

т - фактор динамічності

m = s * n2 / 1440 (4.9)

m = 2,5 * 122 / 1440 = 0,25

тоді, Ртах = 1252,8+41075,8 * (0,889+0,25) = 48038,13 Н = 48,04 кН

2. Максимальне навантаження на основі динамічної теорії за формулою А.С. Вірновского з урахуванням власних коливань колони штанг буде:

Pmax = Pшт + Р?р- Р?р+ d * * * (Pшт +0,3 * ? * Р?р) * +?2 * * Ршт(1-)*(?1+)(4.10)

де, Рр - вага стовбура рідини між плунжером і штангами

Pp= ?p * (Fпл*L-f1*l1-f2*l2)

де, f1 і f2 - площа поперечного перерізу насосних штанг відповідно 19 і 22 мм.

f1= 3,14 *0,0192/4=0,00028 м2(4.11)

f2=3,14 *0,0222/4=0,00037 м2

Рр/=870* (0,0008 *1850-0,00028 *1295-0,00037*555)=970,4 кг

Рр- вага стовбура рідини від прийому насоса до динамічного рівня, який дорівнює нулю,

так як рівень знаходиться біля прийому насоса;

d шт.ср - середній діаметр насосних штанг, еквівалентний діаметрам двохступінчатої колони

з урахуванням їх процентного співвідношення.

d шт.сР =22 *0,3+19 *0,7=19,9 мм

? - повздовжня штанг від ваги стовбура рідини

?=Fпл*?шт*L2 / E*fшт(4.12)

де, f шт- середньозвішена площа поперечного перерізу штанг діаметром 19,9 мм fшт=0,785 * dшт2=0,785 -19,92=310,8 мм2

?=0,0008*7850*18502 / 2,1*104*0,31 = 0,34

?1 і ? - коефіцієнти, які залежать від кінематики верстата-качалки, коефіцієнт а-відношення кута повороту кривошипа ?/2 до кута його повороту (рахуючи від початкового нерухомого положення) при якому швидкість досягає максимуму. Для верстат-качалки UР-9Т-2500-3500 при S=2,5 м ?=1,15 Коефіцієнт ?1 визначаємо із рівності ?1=2 r / S=2 *2,0/2,5=1,6 ? - відношення площ просвіту

? = Fпл - fшт / fm - fшт(4.13)

де, fт - площа НКТ, fт = 3,14*0,0732/4=0,00418 м2

? = 0,0008-0,31/0,00418-0,31

...