СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛУНЖЕР НАСОСА

Плунжер рассчитывают в соответствии с местом расположения нагнетательного клапана. Если клапан расположен в верхней части, то плунжер не испытывает растягивающих нагрузок при ходе вверх от гидростатического давления столба жидкости. Осевая нагрузка (растягивающая) возникает при срыве узла всасывающего клапана с седла конуса.

Эта сила действует кратковременно и определяется по формуле 269:

(278)

где - нагрузка, действующая на узел всасывающего клапана, Н;

D - наибольший диаметр конуса клапана, м;

– гидравлическое давление (см. формулу 241).

Максимальное напряжение в теле плунжера от сил трения (растягивают плунжер при ходе вверх, сжимают – при ходе вниз) равно:

(279)

где - максимальное сжимающее напряжение, МПа.

Деформация плунжера в радиальном направлении

(280)

Если нагнетательный клапан располагается только в низу плунжера, то последний подвержен ещё и гидростатическому давлению столба жидкости в скважине над ним и максимальная осевая сила составляет:

а) при ходе вверх:

(281)

где F – площадь круга по наружному диаметру плунжера, м²;

R – сила трения между плунжером и цилиндром, Н.

Минимальная осевая сила при ходе плунжера вниз:

(282)

где - гидравлические потери в клапане, МПа.