Kurs layiHƏSİ Mövzu: “Qazma rotorunun layihələndirməsi” Tələbə Axundov H. S. Tələbə Qasımov E. R. Rəhbər, müəllim. Qasımova S. A. Bakı – 2023 Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti

Pakerin hesabi sxemi
Pakerin layihə olunması üçün layihə tapşırığında adətən onun əsas parametrləri, istismar şəraiti, pakerin lazım olduğu texnoloji prosesin şərti verilir. Əsas parametrlər sırasına paker buraxılacaq qoruyucu boru kəmərinin daxili diametrinin diapazonu, pakerin qəbul etdiyi təzyiq və onun nəzərdə tutulduğu texnoloji prosesin xüsusiyyətləri daxildir. Etibarlı kipləşdirməni pakerin kipləşdiricisinin deformasiyadan əvvəlki diametri ilə qoruyucu boru kəmərinin diametrləri fərqi 15-20 mm-ə qədər olan hallarda yerinə yetirmək mümkün olur. İşci təzyiq adətən 10-100 MPa götürülür.
Texnoloji proseslər əksər hallarda pakerdə ayırıcı-klapanın, bir-birilə əlaqədə olmayan bir neçə kanalın, əks klapan və s. olmasını tələb edir.
Əlavə ilkin məlumatları, pakerin işlədiyi mühitin temperaturu, ətraf mühitin aqressivliyi, pakerin qaldırılmadan uzun müddət işlənməsi, bəzən onun qaldırıb-endirilmə üsulu (boru vasitəsilə, kanat texnikası ilə və s.), etibarlılıq göstəricisini və s. daxil etmək olar.
Pakerin hesablanması zamanı əsasən onun hermetikliyini təmin etmək üçün yaranan kontakt təzyiqi, bu təzyiqi təmin edən oxboyu qüvvəni, pakerin ştokunun gediş uzunluğunu, kipləşdirici elementinin kordunun parametrləri təyin edilir.
Qoruyucu boru kəmərilə kipləşdirici arasındakı kontakt təzyiqi:

Pk = Pks+Rkp ,

Burada Pks və Pkp – müvafiq olaraq kipləşdiricidə ilkin sıxıl¬ma¬da təzyiqlər fərqinin təsirindən yaranan kontakt təzyiqləridir.

Kontakt təzyiqi Pk və birləşmənin hermetikliyini təmin edən oxboyu qüvvənin ən kiçik qiymətini təyin etmək üçün aşağılakı ifadələrdən istifadə olunur:




Pk = 2P olduqda.
Burada F – kipləşdirici elementin diametr üzrə deformasiya etmiş vəziyyətində en kəsik sahəsi; G = 5,1 MPa – rezinin sürüşmədə elastiklik modulu; Rp və Rs – müvafiq olaraq rezinin deformasiyaya qədərki və sonrakı radiusları (sonuncu qoruyucu boru kəmərinin daxili radiusuna bərabərdir); rs – rezinin daxili diametri; P – pakerdəki təzyiqlər fərqidir. Sərbəst vəziyyətdə kipləşdirici elementin hündürlüyünü onun sahəsinin deformasiyadan əvvəl və sonra bərabər olması şərtindən təyin etmək olar. Pakerlərin hesablanma metodikası ilə məşğul olan bir sıra müəlliflər hesab edir ki, bu şərt rezinin pakerlə qoruyucu boru kəməri arasındakı ara boşluğuna axmasının qarşısını alır.

Yuxarıda qəbul edilmiş şərt nəzərə alınmaqla aparılmış hesablamalar bir kipləşdirici elementin ən kiçik hündürlüyünü təyin etməyə imkan verir:

Burada hc – elementin sıxılmış vəziyyətindəki hündürlüyüdür.

Pakerdə bir neçə (3-4) belə kipləşdiricinin olması təklif olunur. Kipləşdirici elementin ən böyük hündürlüyünü pakerin oxboyu qüvvənin təsirindən özübərkimə şərtindən təyin etmək olar:

Burada f – sürtünmə əmsalıdır.

Pakerin konstruksiyasında onun ştokunun gediş uzunluğu nəzərə alınmalıdır. Bu gediş uzunluğu kipləşdirici elementin qoruyucu boru kəmərinə toxunmasını və birləş-mənin hermetikliyini təmin etməlidir.

Ştokun gedişinin artırılması kipləşdirici elementin zədələnməsinə səbəb ola bilər. Verilən oxboyu qüvvəyə məhdudiyyət qoyulmadığından kipləşdiricidə təhlükəli gərginlik alına bilər. Ştokun optimal gedişini aşağıdakı düsturla təyin etmək olar:

Burada h – kipləşdirici elementin yüklənməmiş halda hündürlüyü; kop = Rs/Kp.

146 və 168 mm qoruyucu boru kəmərləri üçün tətbiq olunan pakerlərdə kop = 1,13; 178 və 299 mm-lik üçün isə kop = 1,09-1,07 götürülür.

Hidravlik pakerlərdə rezinin və kordunun içərisində silindrin genişlənməsi çox da böyük olmayan gərginlik yaradır. Əsas yükü rezindən daha çox sərtliyə malik olan onun kordasının sapları qəbul edir.

Korda örtüyünün möhkəmliyi onun materialının qatlarının sayı ilə müəyyən olunur:

Burada P – pakerdəki təzyiq düşgüsü; Rk – pakerin quyunun divarına sıxıldığı anda kordanın orta radiusu; [N] – saplarda yüklənmə zamanı dağılmaya qarşı buraxıla bilən yük; t – kord parçasında sapların addımı (sapa perpendikulyar üzrə);  - pakerin qoruyucu boru kəmərinə sıxıldığı anda kordanın sapının qalxma bucağıdır. Kordanın saplarının qalxma bucağı aşağıdakı kimi təyin olunur. Kordanın genişlənməsinə məhdudiyyət qoyulmur. Örtüyün daxilinə təzyiqin verilməsi zamanı təzyiqi kordandın sapları, əgər qalxma bucağı 35o-dən böyük olarsa, ölçüləri dəyişmədən qəbul edir. Bucağın böyük qiymətlərində örtük genişlənir və saplar boyuna deformasiya etmədən onun qalxma bucağının dəyişməsi hesabına uzunluğu qısalır.

İlkin qalxma bucağı, deformasiyaya qədər sarığın bir addımındakı uzunluğunun kordanın quyunun divarına söykəndiyi andakı uzunluğuna bərabərliyindən təyin edilir:

Burada Rks – sərbəst vəziyyətdə pakerin kordasının orta radiusu; H – kordanın sapının qalxma bucağıdır.
Sonuncu ifadədən alırıq:

CosPH

Kipləşdirici elementin sərbəst ucunun oxboyu yerdəyişməsi:

S = (l/lo)L .

Burada l, lo – müvafiq olaraq kordanın qoruyucu boru kəmərinə sıxıldıqdan sonra və sərbəst vəziyyətində sapın sarğısının addımıdır, L – kipləşdiricinin ümumi uzunluğu.

L = 2aRs tgb; lo = 2aRs tgbH .

Pakerin hesablanması vaxtı plaşkaların qoruyucu boru kəmərinin möhkəmliyinə təsirini yoxlamaq lazımdır.

Pakerin konstruksiyasında plaşkalar halqavarı fəzanı tam qapadıqda yük kontakt sahəsinin perimetri üzrə divarda müntəzəm paylanır.
Bu halda lövbərin plaşkalı tutucusunda boru kəmərinin zədələnməməsi şərti ilə buraxıla bilən qüvvə:



Lövbərin plaşkalarının qoruyucu boru kəməri ilə təmas səthinin perimetri üzrə məhdud kontaktda olduqda borunun hissələri əyilməyə məruz qalır. Onda

[Q']

Burada ax – qoruyucu boru kəmərinin materialının axıcılıq həddi; n – plaşkaların sayı (radius üzrə); - plaşkaların konusunun maillik bucağı; D, d, h – qoruyucu boru kəmərinin müvafiq olaraq xarici, daxili diametri və qalınlığı; lpl – plaşkanın hündürlüyü (şaqul üzrə); Lpl – plaşkanın xordasının uzunluğu; fpl – plaşkanın səthinin qövsünün uzunluğudur.

Diametri 114-219 mm qoruyucu boru kəmərləri üçün möhkəmliyə ehtiyat əmsalı 1,15; 219 mm-dən çox olan qoruyucu boru kəmərləri üçün isə 1,52 qəbul olunur.
Sonuncu düsturla hesabat apardıqda isə  = 0,58ax olduğunu nəzərə alaraq ehtiyat əmsalı iki dəfə çox götürülür.
Paker konstruksiyalarını işlədikdə buraxıla bilən oxboyu yük kipliyin təmin olunması üçün tələb olunan yüklə müqayisə edilir. Əgər [Q]Pakerlərin layihəsi zamanı lüləsi əyilmiş quyularda istifadə olunmasını nəzərdə tutaraq lülənin əyilmiş hissəsindən keçərkən onun deformasiya etmə imkanını nəzərə almaq lazımdır.
Lülənin əyilmiş hissəsindən keçərək onun lüləyə üç nöqtədə toxunmasını nəzərə almaqla uzunluğu aşağıdakı düsturla təyin olunur:

Lpak

Burada R – quyunun lüləsinin əyrilik radiusu; S – pakerlə qoruyucu boru kəməri arasında diametr üzrə ara boşluğudur. Böyük uzunluqlu paker lülənin əyilmiş hissəsindən keçərkən ya orada pərçimlənir və ya əyilir. Sonuncu pakerin zədələnməsinə gətirib çıxara bilər.