Тербелмелі станок теңестіргішінің басына түсетін жүктемені анықтау
Жүктемені анықтау негізгі екі топқа бөлінетін әртүрлі теориялармен жүзеге асады: статикалық және динамикалық.
А.Н. Адониннің зерттеулеріне сәйкес сорудың статикалық және динамикалық режимдерінің аралығы Коши параметрінің интервалында (ауыспалы аймақ) орналасқан, [1]:
µ=ωL/а=0,35÷0,45, (4.28)
мұндағы, а-штангадағы дыбыс жылдамдығы.
Бірөлшемді тізбек үшін а=4600 м/с, екісатылы үшін а=4900 м/с, ал үшсатылы үшін а=5300 м/с.
Қазіргі уақытта Коши параметрі μ≤ 0,5 болғанда негізгі режимдер қолданылады. μ≥0,7 болғанда көптеген формулалар үлкен резонансты күштердің әсерінен қолданылмайды.
1. Статикалық теория бойынша максималды жүктеме И.М. Муравьев формуласы бойынша анықталады, [1]:
Рmax=Pc+Pш(b+m), (4.29)
мұндағы, Рс – биіктігі һд-ға тең, буферлік қысымды Рс есепке алғандағы плунжер үстіндегі сұйықтық бағанының салмағы;
Рс=Fпл(hдρcg+Рб), (4.30)
мұндағы, b – сұйықтағы штанганың жеңілдету коэффициенті,
b=1-ρc/ρш ; (4.31)
m – динамикалық фактор
m=SAn2/1440, (4.32)
мұндағы, SA – штанганың ілу нүктесінің жүру ұзындығы, n – бір минуттағы тербеліс саны.
Штанганың ауадағы салмағы:
Рш=(q1L1+q2L2)g.
Минималды жүктеме штангаға сұйықтық салмағы әсер етпей отырған кезде және штанганың бастапқы кездегі төмен қарай жүрісінен байқалады, ал динамикалық фактор алып тасталынады:
Pmin=Pш(b-m). (4.33)
2. А.С. Вирновский формуласы бойынша жүктемені анықтау. А.Н. Адонин [1] зерттеулеріне сай олар жүктеме өлшеулерінің тәжірибелік нәтижелерімен өте жақсы сәйкестігін көрсетеді:
Рmax=Pc+Pшт'+ α1 ·(Pшт+0,3εРс') +α12 ω2SA/2g [α1- -2λшт /SAφ] [1-φ/2]Pшт, (4.34)
мұндағы, Рс – биіктігі һд болатын, ауданы Ғпл тең буферлік қысымын есепке алғандағы сұйықтық бағанының салмағы; Рс΄ = (Ғпл – ƒшт)ρсgL – сақиналы кеңістіктегі сұйықтық бағанасының салмағы; Ғпл, ƒшт – сәйкесінше плунжер мен штанганың көлденең қималарының аудандары; L – сорапты түсіру тереңдігі; Ршт – ауадағы штанга тізбегінің салмағы; Ршт΄ – сұйықтағы штанга тізбегінің салмағы.
Минималды жүктеме формуласы алдыңғы (4.34)-тен шығады, егер Рс΄=0, Рс=0 мәндерін қойсақ, ал кинематикалық α1 мен а1 коэффициенттерді штанганың төмен қарай жүру кезінде аналогиялық коэффициенттеріне α2 мен а2 -ге ауыстырып, соңғы екі мүшенің таңбаларын қарама - қарсы қолдансақ:
Рmin= Pшт' – α2 1/3 ·D/dшт Pшт –α22 ω2SA/2g*
* [α2- 2λшт /SAφ] [1-φ/2]Pшт, (4.35)
мұндағы, SA – штанганың ілу нүктесінің жүру ұзындығы; Ршт – ауадағы штанга тізбегінің салмағы; Ршт΄ – сұйықтағы штанга тізбегінің салмағы; α1, α2, а1, а2 – А.С. Вирновскийдің кинематикалық коэффициенттері,
a1, a2=2(Vmax)1,2 /(α1,2·ωSA),
мұндағы, Vmax – штанганың ілу нүктесінің нақты максималды жылдамдығы; 1 – жоғарыға жүру кезінде; 2 – төменге жүру кезінде; D, dшт – сорап пен штанганың диаметрлері; ω – бұрыштық жылдамдық, 1/c, ω=πn/30; λшт – сұйықтық бағанының салмағына байланысты штанганың ұзаруы,
λшт=PcL/Efшт, (4.35')
мұндағы, ε = (Fпл – f шт) / (Fқұб – f шт) – сораптан құбырға ауысқан кездегі сұйықтың қимасының өзгеру коэффициенті; Ғқұб – құбырдың ішкі каналының ауданы; ƒқұб – металл бойынша құбыр қимасының ауданы; φ=ƒқұб/(ƒқұб+fшт) –аудандардың қатынас коэффициенті.
Егер есеп сатылы тізбек үшін жүргізілетін болса, онда ƒшт орнына мынаны алу керек:
ƒшт.орт= , (4.36)
ε1 /ƒшт1 + ε2/ ƒшт2 +…+ εn /ƒшт n
мұндағы, ε1......εn – екісатылы штанга тізбегінің үлестері, ∑ε1=1.
3. А.Н. Адониннің қарапайым түрге келтірілген А.С. Вирновский формулаларын кең диапазонда қолдануға болады: SA≤5 м, n≤24 мин-1, D≤93 мм:
Рmax= Pc+Pшт'+0,011 D/dштnPш +1000 H;
Рmin= Pшт'- 0,011 D/dштnPш - 1000 H. (4.37)
4. И.А. Чарный формуласы бойынша динамикалық теория негізіндегі максималды жүктеме былай анықталады, [1]:
Рmax= Pc+Pш[b+Sn2/1800 · tgμ/μ], (4.38)
мұндағы, tgµ/µ – штанга дірілін есепке алатын коэффициент
µ=ωL/a, рад/с=μ180/3,1416 о/с;
Рmin= Pш[b- Sn2/1800 · tgμ/μ].
5. А.Н. Адонинннің эмпирикалық формуласы бойынша динамикалық теория негізіндегі максималды жүктеме:
Рmax= Pc+Pш+( Pш+ε Pc) m·r·n2,24 -0,33t*0,001/900+2500S, (4.39)
мұндағы, m – кинематикалық коэффициент,
m=1+ . (4.40)
мұндағы, Lбұл – бұлғақтың (шатунның) ұзындығы; k – теңестіргіштің артқы иінінің ұзындығы.