Bombeo Mecanico Convencional (Intevep)
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Porcentaje de Pozos porMétodo de Levantamiento
LAG41%
BMC46%
FN4%
BCP5%
B!4%
" #6% de "os pozos $ti"izan Métodos de Levantamiento
Articia"
!it$aci&n Act$a"
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Ba"anc'n
Pozo ($ma)$e
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Ba"anc'n
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Pumping UnitPumping UnitWireline (Bridle)Wireline (Bridle)
Polished Rod ClampPolished Rod Clamp
Wireline Hanger Wireline Hanger
(Carrier Bar)(Carrier Bar)Polished RodPolished Rod
Stuffing BoxStuffing Box
FlowlineFlowline
Tuing HeadTuing Head
Casing HeadCasing Head
Polished RodPolished RodSu!CouplingSu!Coupling
Surfa"e PipeSurfa"e Pipe
#ilstring (Casing)#ilstring (Casing)
Su"$er RodSu"$er Rod
TuingTuing
BarrelBarrelCouplingCoupling
Su"$erSu"$erRodRodCouplingCoupling
See PumpSee Pump%etails%etails
TuingTuingCouplingCoupling
Per!Per!foratedforated&ipple&ipple
TuingTuingCouplingCoupling
'as'asn"hor n"hor
ud n"hor ud n"hor
Bull PlugBull Plug
Bottom *nd ofBottom *nd of#ilstring (Casing)#ilstring (Casing)
TuingTuingCouplingCoupling
+ift &ipple+ift &ipple
BarrelBarrelCouplingCoupling
BarrelBarrel
BarrelBarrelCouplingCoupling
*xtension*xtension&ipple&ipple
TuingTuingCouplingCoupling
SeatingSeating&ipple&ipple
Cage,Cage,Top #penTop #pen
Ball - SeatBall - Seat
Plunger Plunger
CageCage(Closed)(Closed)
Ball - SeatBall - Seat
StandingStandingBal.eBal.ePuller Puller
Tuing PumpTuing Pump
/nsert Pump/nsert Pump
BushingBushing
0al.e Rod0al.e Rod
Cage (#pen)Cage (#pen)
Plunger Plunger
Cage (Closed)Cage (Closed)
Ball - SeatBall - Seat
Plug SeatPlug Seat
'uide'uide
Con!Con!ne"tor ne"tor
BarrelBarrel
CageCageBall -Ball -SeatSeat
andrelandrelCupCup
Spa"er Spa"er
+o"$nut+o"$nut
CouplingCoupling
Unidad de
Bombeo
Caja de
Engranaje
Motor
Barra
Pulida
Prensaestopa
Línea de Flujo
Revestidor
Eductor
Bomba de
Subsuelo
!istema de Bom*eo Mec+nico
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Convenciona" Mar, --
Ba"anceado por aire
Unidades de Bomeo
Proporcionar e" movimiento reciprocante apropiado. con e"
prop&sito de accionar "a sarta de ca*i""as / éstas a "a *om*a
de s$*s$e"o0
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idro2e""
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3otae
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Boma de susuelo
+"v$"a iajera
+"v$"a Fija
Barri"
Pist&n
asta7ode 8iro
!arta deCa*i""as
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Bomas de susuelo
99 999 9 9 9 9 9 : 9 : 9
Longitud total de la extensión (pies)
Diámetro de la bomba: 125=>1-1/2! 15" 2-1/21#5=>1-$/%&&&&& 25"=>2-1/2
'ipo de bomba: => insertable! '=>'ubera
Longitud nominal del pistón (pies)
Longitud del barril (pies)
'ipo de asiento: *=> *opas! +=> +e,áni,o
bi,a,ión del asiento: .=> uperior! 0=>nerior! '=> 0arril 3ia4ero
Diámetro del tubing: 2"=>2-$/! 25=>2-#/! $"=>$-1/2
25 1#5 60 * 1-2-1
NOMENCLATURA
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Johnson, L.D.: “Here are Guidelines for Picking an Articial LiftMethod” !he "il And Gas Journal, August #$, %&$'
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• Aplicable a crudos pesados y
extrapesados• Aplicable en pozos con bajo nivel
de fluido.
• Capaz de manejar agua.• Diseño sencillo.• El sistema es eficiente, simple y
fcil de operar por el personal de
campo.• !e puede aplicar a
completaciones sencillas ym"ltiples.• #uede utilizar gas o electricidad
como fuente de energ$a.• #uede bombear crudos viscosos
y a altas temperaturas.•
%ajo costo de mantenimiento.
• Est limitado por profundidad
mxima, &''' pies.
• El e(uipo de superficie es
pesado y voluminoso.
• Eltos costos por instalaci)n• !ensible a la alta producci)n
de arena.
• #*rdida de eficiencia
volum*trica para pozos con
alta producci)n de gas.• +e(uiere taladro para
reemplazar el e(uipo de
subsuelo
VENTAJAS DESVENTAJAS
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&omen"latura P/ de la Sarta de Cailla
n *ase a 1;
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Ca*i""as Contin$as
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%ise1o de sistemas de Bomeo e"ani"o
7 0omba de subsuelo
7 'asa de produ,,ión
7 +ane4o de sólidos7 8roundidad 9 sarta de ,abillas
7 *ostos de in3ersión
7 *argas en las ,abillas 9 la ,a4a de engrana4e
7 .porte del 9a,imiento7 *ostos de energa 9 aporte del 9a,imiento
a,tores a ,onsiderara,tores a ,onsiderar
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F l o w i n g B
o t t o m h o l e P r e s s u r e ,
F l o w i n g B
o t t o m h o l e P r e s
s u r e , p p w f w f
+i2uid Rate,+i2uid Rate, q q l l
An+"isis Noda" para LAB
Cur.a de 3inflow4Cur.a de 3inflow4
Cur.a de 3outflow4Cur.a de 3outflow4
-
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F l o w i n g
F l o w i n g B o t t o m h o l e
B o t t o m h o l e P r e s s
u r e ,
P r e s s
u r e , p p w f w f
+i2uid Rate,+i2uid Rate,
q q
l l
Cur.aCur.ade 3inflow4de 3inflow4
4 !PM6 !PM< !PM
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Métodos de o*tenci&n de data>
Componentes f5si"os del *"hometer
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• nali6ador
El analizador es un e(uipo (ue permite
• Alimentar y recibir la señales de los sensores• Convertir las señales anal)gicas de los sensores en digitales• Establecer la comunicaci)n necesaria con una computadora
-porttil para el procesamiento de los datos• #rocesar los datos para calcular niveles, cartas dinagrficas,
etc.
• /a pistola genera un pulso ac"stico. Elmicr)fono instalado en su interior, recibe losecos del pulso.
• 0ambi*n permite instalar el sensor de presi)n.• 1ay varios tipos 2anual, Automtica, de Alta
presi)n.
• Pistola
Métodos de o*tenci&n de data>
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3unci)n•
2edir la presi)n en el anular • +esoluci)n de '.4 psi para un rango de 45'' psi• 0emperatura de trabajo 67'83 a 47'83 -posee un termistor interno en
el sensor• El montaje en la pistola se debe realizar a mano -no utilizar
9erramientas• Estn disponibles en los siguientes rangos :5, 7', ;', 4'', 4;',
:5'
• Pin6as mperim8tri"as 90olt5metro
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Métodos de o*tenci&n de data>
Ce"das de Car7a
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Ana"isis ina7r+co
1
-
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An+"isis dina7r+coidea"
Posi"i7n
C a r g a
#eso de la sarta de cabillassumergida
@ #eso del fluido manejado
#eso de la sartade cabillassumergida
Stro$e
-
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An+"isis dina7r+co con 7as
Posi"i7n
C a r g a
#eso de la sarta de cabillassumergida
@ #eso del fluido manejado
#eso de la sartade cabillassumergida
Carrera efe"ti.a
Traa:o gastado en "omprimir
gas
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An+"isis ina7r+co en campo
cDometer
i& d i +
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-nterpretaci&n de in+7ramas>
Bombeando Normalmente
Bomba Manejando mucho Gas
Pozo Agutado. Fluido producido tiene RGP muyalta. Las !lulas iajeras y "ija permanecenabiertas
Bombeo de crudo muy iscoso
#abillas partidas o desconectadas
$!lula iajera da%ada
$!lula "ija con "ugas
$!lula "ija cortada
Pist&n Pegado
#aja de engranaje del balancin da%ada
Pist&n golpeando abajo
Pist&n golpeando arriba
Bomba de cabillas sali'ndose de la zapata al "inalde la carrera ascendente y reentrando en ladescendente.
Bomba pegando en la carrera ascendente sin salirde la zapata.
La arena atasca o casi atasca al pist&n en la !lula
Pist&n de la bomba golpeando en arena
$!lula "ija pescada en bomba de tuber(a
)l niel de "luido coincide con la !lula "ija
Pozo bombeando #ompleto *Pump + ,""-
L(nea de carga mostrando la !lula iajera da%ada
L(nea de carga mostrando la !lula "ija da%ada
ubo de /ucci&n tapado por arena
Pist&n erosionado o gastado
,bstrucciones en la l(nea de "lujo
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(A)*" D+
P-+(APAA
("M(A
D+
-(-+L"
0;l.ula fi:a
0;l.ula
.ia:era
Re.estidor de
Plexiglass
Boma de
susuelo
*stru"tura
met;li"a
Separador
Rot;metros
/n9e""i7n aire!l52uido
"tuador neum;ti"o
Posi"ionador
0;stago
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8omas de presi&n
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!eparadores de
-
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!eparadores de7as
Anc"a de 7as nat$ra"
Casing
Tuing
Rods
Produ"ing
-
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!eparadores de7as
Poorman Copas
!eparadores de
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Fluid +e.elFluid +e.el
+i2uid+i2uid
'as'as
= >?@!inA Casing= >?@!inA Casing
%e"ontrali6er %e"ontrali6er %iametri"all9%iametri"all9#pposed to +ower#pposed to +owerPort (not to s"ale)Port (not to s"ale)
CasingCasingPerforationsPerforations
@ ?!inA Tuing@ ?!inA Tuing
Seating &ippleSeating &ipple
Upper PortUpper Port
D =?!inAD =?!inA
Thin WallThin WallPipePipe (>?!inA)(>?!inA)
+ower Port+ower Port
%ip Tue%ip Tue
!eparadores de7as
Comparaci&n de" desempeEo de dierentes tipos de
-
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@E
DE
E
=E
GE
E
E
E
>EE
>>E
E @EE EE GEE EE >EEE >@EE >EECU%+ %* +/IU/%#
* F / C / * & C / (
CGE@=E
*FGE@=E
*'GE@=E
%>GE@=E
PGE@=E
TGE@=E
%@GE@=E
'r;fi"as "omparati.a de an"las a GE psig
@E
DE
E
=E
GE
E
E
E
>EE
>>E
E @EE EE GEE EE >EEE >@EE >EE
CU%+ %* +/IU/%#
* F / C / * & C / (
CGE@=E
*FGE@=E
*'GE@=E
%>GE@=E
PGE@=E
TGE@=E
%@GE@=E
'r;fi"as "omparati.a de an"las a GE psig
EFICIENCIA DE SEPARACIÓN(Bajo caudal de gas)
Comparaci&n de" desempeEo de dierentes tipos deseparador
vo"$ci&n de "os Métodos de iseEo en
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vo"$ci&n de "os Métodos de iseEo enBMC
Mill´s Method - 1940´sMill´s Method - 1940´s
API RP 11L - 1950´sAPI RP 11L - 1950´s
Wave Equation - 1960’sWave Equation - 1960’s
E!e"t Wave Equation - 1990´sE!e"t Wave Equation - 1990´s
UNIDAD DE BOMBEO
-
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BARRA
PULIDA
CONEXION
REVESTIDOR
LINEA DE
FLUJO
CRUDO
G
A
S
FORRORANURADO
(LINER)
PRENSAESTOPA
DE SUPERFICIE
CABEZAL
SARTA DE CABILLAS
REVESTIDOR
EDUCTOR
PISTON
VALVULA VIAJERA
VALVULA FIJA
CRUDO
COLGADOR
GRAVA
LINEA DE GAS
LINEA DE FLUJO
ELEVADOR
GUAYA
C#&0*&C/#&+
UNIDAD DE BOMBEO
-
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CONEXION
REVESTIDOR
LINEA DE
FLUJO
FORRO
RANURADO
(LINER)
INYECCION DE
DILUENTE
MEZCLA
CRUDO-DILUENTECABEZAL
SARTA DE CABILLAS
REVESTIDOR
EDUCTOR
PISTON
VALVULA VIAJERA
VALVULA FIJA
CRUDO
COLGADOR
GRAVA
G A S
LINEA DE FLUJOBARRA
PULIDA
PRENSAESTOPA
DE SUPERFICIE
ELEVADOR
GUAYA
%/+U*&T* P#R&U+R
S/&
*PC%UR
UNIDAD DE BOMBEO
-
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BARRA
PULIDA
FORRO
RANURADO
(LINER)
INYECCION DE
DILUENTE
MEZCLA
CRUDO-DILUENTECABEZAL
SARTA DE CABILLAS
REVESTIDOR
EDUCTOR
PISTON
VALVULA VIAJERA
VALVULA FIJA
CRUDO
EMPACADURA
COLGADOR
GRAVA
DOSIFICADOR
LINEA DE FLUJO
PRENSAESTOPA
DE SUPERFICIEELEVADOR
GUAYA
%/+U*&T*P#R &U+R
C#&
*PC%UR
UNIDAD DE BOMBEO
-
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FORRORANURADO
(LINER)
CABEZAL
INYECCION DE
DILUENTE
MEZCLA
CRUDO-DILUENTE
SARTA DE CABILLAS
REVESTIDOR
EDUCTOR
NIPLE RANURADO
PISTON
VALVULA VIAJERA
VALVULA FIJA
CRUDO
EMPACADURA
COLGADOR
GRAVA
LINEA DE FLUJO
BARRA
PULIDA
PRENSAESTOPA
DE SUPERFICIE
ELEVADOR
GUAYA
%/+U*&T* P#R +TUB*R/
UNIDAD DE BOMBEO
-
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FLUIDO PERMANENTE
PARA LUBRICACION
FORRO
RANURADO
(LINER)
CABEZAL
SARTA DE CABILLAS
REVESTIDOR
EDUCTOR
PISTON
VALVULA VIAJERA
VALVULA FIJA
CRUDO
EMPACADURA
COLGADOR
GRAVA
CRUDO
PRENSAESTOPA DE SUBSUELO
VALVULA PARA REPOSICION
DE FLUIDO DE LUBRICACION
LINEA DE FLUJO
BARRA
PULIDA
PRENSAESTOPA
DE SUPERFICIE
ELEVADOR
GUAYA
PR*&S*ST#P%* SUBSU*+#
P"ensaesto!as de #u$suelo
-
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P"ensaesto!as de #u$suelo
%a!ata%a!ata
"anu"ada"anu"ada
&on'unto de&on'unto de!"ensaesto!as!"ensaesto!as
( anillos de( anillos de
)"i**i+n)"i**i+n
!ot2are en Bom*eo Mec+nico
-
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Base en An+"isisBase en An+"isisNoda"Noda"
Base en An+"isisBase en An+"isisina7r+coina7r+co
!ot2are en Bom*eo Mec+nico
!ot2are en Bom*eo Mec+nico
-
8/16/2019 Bombeo Mecanico Convencional (Intevep)
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!ot2are en Bom*eo Mec+nico
!ot2are en Bom*eo Mec+nico
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,-#
!ot2are en Bom*eo Mec+nico
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8/16/2019 Bombeo Mecanico Convencional (Intevep)
66/82
enJ de resultados
-
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enJ de resultados
-
8/16/2019 Bombeo Mecanico Convencional (Intevep)
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Presenta"i7n gr;fi"a de resultados
-
8/16/2019 Bombeo Mecanico Convencional (Intevep)
69/82
Gracias
Nomenc"at$ra AP- de !arta de Ca*i""as
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n *ase a 1;
1= . ?;
-
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;ntalladura
*re,imiento
*re,imiento <*on,entra,ión deesueros
alla por uptura
SF S T
S min A ⋅
⋅+= "#"$%&
S A: +áximo esuero admisible (psi)
Smin
: ;suero mnimo (psi)
SF : a,tor de ser3i,io
T : esisten,ia a la tensión (8si)
8
8
8;
8;4
SF
An+"isis de eciencia
-
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Lí'uido
(as
Pist)n
*+lvula
,nicio de la carrera de ascens o -pertura de la v+lvula .ija
Barril
Pi
Px
VE VGV E E E ⋅=
CB
BCE
BCE
P LVG
Q
Q
Q
Q E ⋅= /0
( ) BCE
CS IN
CS IN
LVG
QQ
QQ E ⋅
=
CB
LB
Q
Q E =ν
Ls ApQCB ⋅=
!18$&
0/#
SPM Lsd
piQCB
⋅⋅⋅=
ciencia de*ida a" 7as
-
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73/82
( )( ) ( )2222
2
+ −+⋅−= m Pd PommS VE γ
( )
−⋅−
+⋅
−= δ 2
2
2
2
2 s
GLRi sVE
( )( )
( )2
8&%%2
2"$"2
#32
13#
+
⋅+
⋅⋅+
⋅⋅+⋅+
=WOR
BwWOR AanWOR
BwWOR BoQl P C BoQl
PD
( )( ) Fg
Pa! Ps
Pa Pd
"x
"i
Ls
Es#g L$l Fg Eg −⋅
−
∆−∆+
⋅⋅−⋅⋅
−= 222
2
2
γ
ela,ión de 3olumen muerto 9 3olumen de gas al >nal de la ,arrera des,endente?
+
⋅
−
+
⋅
−
=
22
2
2
22
#
2
n
P P
m
s
m sVp
Voil
ela,ión entre el 3olumen muerto 9 el 3olumen muerto más el desplaamiento ee,ti3o del pistón
ela,ión entre el 3olumen de gas libre9 el 3olumen de l@uido a ,ondi,iones de su,,ión?
Longitud de ,arrera
Longitud de ,arrera
Longitud de 3olumen muerto
ra,,ión de gas en la su,,ión
7
A? 0e,erra (2""2)
.? 8odio (2""1)
'eboursBi (1CC%-C$)
? ,Emidt F D? Dot9 (1CG)
H? HaddenEorst F I? Horn (1CG2)
ciencia por esc$rrimiento
-
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( ) ( )2$%
4$#
#
2#2#
d
d d d d
L
P % Gs
−⋅+⋅
⋅
∆⋅=
µ
Gs: *audal es,urrido (00L/D)
K : *onstante de unidades (%?1#x1"G)
d1: Diámetro del barril (pulg)
d2: Diámetro del pistón (pulg)
∆P: Dieren,ial de presión a tra3Js del pistón (8si)
L: Longitud del pistón (pulg)
CB
CB
Q
GsQ E#
−=
CB
CBE
Q
Q E# =
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+LL (*oberl9Ks):
p= < ep - et - er
= *arrera de la barra pulida
p= *arrera ee,ti3a del pistón
ep= obre ,arrera del pistón
ep= edo < eup
E A&
L Fi#dow ⋅
⋅⋅=
#
2
E A&
L Fi#'p
⋅
⋅⋅=
#
2
!%"%%
#SN W& Fi ⋅=
!%"%%
#SN
E A&
LW& # p ⋅⋅
⋅=
6r: 8eso de la sarta al aire (Lbs)
L: Longitud de la sarta (pies)
M: 8+
.r: .rea de la ,abilla
;: +ódulo de elasti,idad
( ) S LN # p ⋅⋅×= − #22
2%41$2
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er= ;longa,ión de ,abilla
E A&
L Fo#& ⋅
⋅⋅= 2#
o: *arga de Nuido sobre el pistón
et= ;longa,ión de tubera
E A(
L Fo#( ⋅
⋅⋅= 2# .t: .rea de la tubera
.8 11L:
MOmeros adimensionales signi>,ati3os
No
N Pelo,idad de bombeo adimensional
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Mo: re,uen,ia natural de la sarta de ,abillas ($"/min o m
M: Pelo,idad de bombeo (8+)
1"$%1$% ≤≤ No
N ;,onómi,o +e,áni,o
%& S
Fo
⋅ela,ión de elonga,ión ,ontra la longitud de ,arrera
: ;longa,ión por la ,arga de Nuido %&
Fo
Kr : *onstante de resorte de la sarta de ,abillas
!"$%&$% ≤⋅
≤ %& S
Fo;,onómi,o +e,áni,o
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%& S Fo⋅
No N
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ele,,ión de la unidad de super>,ie:
*arga máxima 9 mnima en la barra pulida:nidades ,on3en,ionales:
( )α
α
++=⋅++=
2W& W! PPRL
W& W& W! PPRL
( )
/2#!$%20
&4%
&$#2
GW& MPRL
GW& W& MPRL
−−=
⋅−−⋅=
α
α
a,tor de a,elera,ión de +ills:
!%"%%
#SN =α
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( )α !$%2++= W& W! PPRL
( )GW& MPRL 2#!$%1$22 −−⋅= α
nidades 0alan,eadas por aire:
( )α $%2++= W& W! PPRL
( )GW& MPRL 2#!$%&$22 −−⋅=
α
nidades +arB :
( ) A& ApGLW! −⋅= &11$%
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( ) ( )#3S MPRLC( PTd −=
;e,to del ,ontrapeso:
( ) ( )#3S C( PPRL PT' −= i o,urre a C"Q
( ) ( )( )41$%
"$% #2 TF MPRLTF PPRL PT −= 8i,o de tor@ueDurante el ,i,lo
a,tores de tor@ue:
*ontrapeso re@uerido:
( ) MPRL PPRLCi += "$% *ontrapeso re@uerido
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istema de a,,ionamiento:
( ) Es
CLF PR)P
)p = *onsiderando el a,tor de ,arga ,
1%#"
N To&*'#p&om PR)P
⋅=
'ipos de a,,ionamiento:
+otores elJ,tri,os:
M;+. *: menos del 5R de desliamiento
M;+. D: del 5-R de desliamiento
M;+. D: del -1$R de desliamiento
+otores de ,ombustión interna:
Dos tiempos o ,uatro tiempos