Уравновешивание балансирных станков качалок

Как уже отмечалось выше, нагрузки в точке подвеса колонны штанг постоянно меняются. Поэтому равномерная нагрузка приводного двигателя штанговой глубинно насосной установки возможна только при наличии уравновешивающего устройства. В балансирных станках-качалках наиболее широко применяют уравновешивающие устройства, состоящие из грузов, установленных на балансире и роторе.

Определим вес груза, устанавливаемого на балансире, при котором установка будет уравновешена (под уравновешенностью установки подразумевается равенство работ, совершаемых двигателем при ходе вверх и вниз, т. е. Ав=Ан.

Воспользуемся для этого элементарной теорией. Механическая работа сил инерции на полированном штоке будет равна нулю, так как при его разгоне силы инерции будут иметь положительный знак, а при торможении — отрицательный.

При движении штанг вверх работа будет затрачиваться на пере-мещение штанг и жидкости

при ходе вниз

Полезная работа за двойной ход будет 

При установке на балансире в точке В уравновешивающего груза G см. рис. 7.123 механическая работа при ходе вверх и вниз будет соответственно равна (полагаем, что переднее плечо балансира равно заднему)

Если в уравновешенном станке-качалке Ав= Ан, то, приравняв правые части уравнений, получим

Поскольку в реальных станках-качалках груз в точке В не устанавливают, то с учетом различных длин плеч балансира вес уравновешивающего груза будет равен

Данный способ уравновешивания называется балансирным, он прост, но его основным недостатком является появление дополнительных инерционных сил, обусловленных наличием массы груза G. Инерционные силы отрицательно сказываются на работе всех деталей установки.

От этого недостатка свободен роторный способ уравновешивания рис. 4.124. Уравновешивающий груз Gp монтируют на кривошипе. При ходе штанг вверх и вниз совершенная двигателем работа будет равна

Приравняв правые части уравнений, получим (полагая, что а = b)

Но S=2*r, тогда

а с учетом различной длины плеч балансира

При роторном уравновешивании постоянен вес грузов, которые уравновешивают их перемещением по кривошипу, т. е. изменяют радиус R.

Значение величины R определяется по формуле

 

При роторном уравновешивании инерционные усилия, возни-кающие при движении грузов, воспринимаются только подшипниками кривошипного вала и при его постоянной угловой скорости вращения не передаются на другие детали установки.

При комбинированном уравновешивании на балансире устанав-ливают уравновешивающий груз G (рис. 4.125).

Вес груза на роторе определяется следующим образом:

При ходе штанг вверх и вниз работа, затрачиваемая двигателем, равна

 

Определим величину груза Gp, задавшись значением веса груза G. Для этого, приравняв правые части уравнений, получим

Комбинированное уравновешивание применяют в основном на средних по мощности станках-качалках, где использование балансирного уравновешивания привело бы к появлению значительных сил инерции от противовеса. 

Уравновешенность установки контролируют замером величины тока электродвигателя, максимальные значения которого при ходе штанг вверх и вниз должны быть одинаковыми.

Классификация неисправностей

Подробно вопросы уравновешивания приводов СШНУ рассмотрены в [6,8].

⇐ Предыдущая48495051525354555657Следующая ⇒

Поделиться: