Основные параметры, моделирующие аффинное подобие, напряженное состояние (растяжение, изгиб), вынужденные колебания штанговой колонны

<123 4 5 6 7 >

Материал модели	d_м, см	q_м, Н/м	λ_Е	λ_q	[q_м], Н/м	α,⁰	r_н, м	r_м, м	sin α.	α_м,⁰	S_н, см	α_n	n_м, мин^-1	α_F0	F₀_м, Н
штанговой колонны
Сталь	0,11	0,074			0,88			28,8	0,1736			0,5			88,40
Вольфрам	0,11	0,18	0,7		0,54			28,8	0,1736			0,5			126,20
Медноникелевый сплав ТБ	0,11	0,086	2,5		0,15			28,8	0,1736			0,5			44,10
Мягкий свинец	0,11	0,1078			0,0085		14.4	28,8	0,1736			0,5		17 600	2,00
Твердый свинец	0,11	0,1078			0,012			28,8	0,1736			0,5		12 400	2,85
Латунь	0,11	0,08	2,31	184,8	0,163			28,8	0,1736			0,5			38,30
’’	0,10	0,067	2,31	223,6	0,135			28,8	0,1736			0,5			3,16
’’	0,10	0,067	2,31	223,6	0,135		96,6	19,32	0,2588			0,32	18,75		3,16
’’	0,10	0,067	2,31	223,6	0,135		73,09	14.62	0,3420			0,86	6,94		3,16 .

Примечание: d_H =2,2 см; q_н = 30,2 Н/м; λ_L = 5; h_н = 25 м; λ_r =- 5; п_н = 6 м^-1;S_м = 30 см; F_0н = 35 350 Н.

Рис. 8. Схема лабораторного стенда, моделирующего наклонно направленную скважину, оборудованную штанговой установкой

На основе полученных критериев подобия спроектирован лабораторный стенд (рис. 8). Стенд включает механизм возвратно-поступательного движения 1, поворотные ролики 2, пары груз-пружина 3, модель колонны штанг 6 и насосных труб 7,

модель глубинного насоса 4 и устройство для замера нагрузок 5 на привод. Расчеты показывают, что для нашего случая втулки должны иметь наружный диаметр 0,15 см при внутреннем диаметре 0,11 см Анализ табл. 5 показывает, что моделирование полной длины штанговой колонны выполнить сложно, так как при длине штанговой колонны 1000 м длина модели должна быть 200 м. Поэтому часть штанговой колонны моделируем латунной проволокой (соответствующей длине натуры 25 м), помещенной в трубу, моделирующую насосные трубы. Остальную часть модели выполняем в виде грузов, соединенных между собой цилиндрическими пружинами растяжения. При этом каждую пару груз-пружина изготовляем в соответствии с длиной натуры (100 м), это позволит перестановкой грузов выше или ниже проволоки имитировать глубину расположения изогнутого участка строла скважины. Расчет размеров груза и пружины производим следующим образом. Определяем удлинение проволоки, имитирующей длину натуры (100 м), затем выбираем пружину, имеющую удлинение ∆l при действии нагрузки N_K. Для нашего случая: вес груза - 2,76 Н, пружина № 296, число рабочих витков - 9.