Расчёт штанг, страница 7

Наибольшее значение нагрузки в точке подвеса штанг при ходе вверх будет

где Рщж — вес штанг в жидкости; АРж — разность давлений жид­кости на полное сечение плунжера сверху и снизу; Piш, Piж — сила инерции массы штанг и жидкости соответственно; Рf — силы трения штанг о жидкость и трубы, плунжера о цилиндр.

Наименьшая сила, действующая в точке подвеса штанг, при ходе точки  вниз будет определяться по формуле:

Сила от давления жидкости в это время действует на всасываю­щий клапан, цилиндр насоса в НКТ.

Как видно, силы делятся на статические (Pшж, AРж, Pf) и ди­намические iш, Piж).

Обозначим плотность материала штанг рщ, жидкости рж. Статические силы определяются следующим образом. Вес штанг в жидкости определялся с учетом ее плотности. При этом наличием газа в жидкости, влияние которого было не­возможно учесть, полностью пренебрегали:

где L глубина подвески насоса; рн — давление жидкости на плунжер насоса сверху.

Результирующая сила давления жидко­сти на плунжер сверху и снизу определяется по формуле

где ро — давление жидкости под плунжером насоса в его всасы­вающей камере.

Сила трения штанг Pf принимается обычно равной 2—5 % от веса штанг в воздухе. В элементарной теории глубина спуска насоса небольшая и кривизна скважины не учитывается. В глубо­ких или наклонных скважинах при большой вязкости жидкости сила трения должна определяться расчетом.

Динамические силы определяются следующим об­разом.

Силы инерции от массы штанг

где Рш — вес штанг в воздухе, равный Lpшg.

При определении сил инерции от массы ж и д к от и следует учесть, что основная масса жидкости находится в трубах, где ускорение ее меньше, чем ускорение жидкости в цилиндре засоса. В нашем случае вопрос стоит о силах, действующих не на все сечение труб, а только на плунжер.