Станки - качалки

При постоянстве угловой скорости ω и радиуса кривошипа r мощность за время полного оборота кривошипа будет определятся по тому же закону, что и тангенциальное усилие.

Эффективная мощность станка-качалки определяется исходя из среднего квадратического значения крутящего момента:

что с учетом формулы (4.26), можно записать как:

                 (4.30)

Для определения точного значения мощности двигателя строят нагрузочные диаграммы, характеризующие изменение мгновенной мощности в течение двойного хода. На их основе методом эквивалентного тока или мощности определяют необходимую номинальную мощность двигателя по условиям нагрева. Выбранный двигатель должен быть проверен по условию пуска и условию преодоления пиковой нагрузки.

Двигатели с кратностью начального пускового момента по отношению к номинальному, равному не менее 1,8...2,0, могут использоваться для привода станков-качалок. При хорошем уравновешивании установок кратность максимального момента к номинальному, с учетом перегрузок и возможности понижения напряжения в сети, должна составлять 2,1...2,3.

Продифференцировав и подставив пределы, получим:

                     (4.31)

Применение этой формулы, основанной на элементарной теории, возможно лишь для скважин с небольшой глубиной подвески насоса при работе с малым числом двойных качаний.

Для определения мощности установок с большой глубиной подвески и значительным числом ходов можно пользоваться формулой Д.В. Ефремова:

                   (4.32)

где D_пл - диаметр плунжера;
S - длина хода полированного штока;
n - число двойных качаний в минуту;
ρ - плотность откачиваемой жидкости;
Н - высота подъема жидкости;
η_н - КПД насоса;
η_ск - КПД станка-качалки;
η₀ - коэффициент подачи;
k - коэффициент, учитывающий степень уравновешенности станка-качалки (k = 1,2 для уравновешенного и k = 3,4 для неуравновешенного станка-качалки).