长冲程抽油机传动胶带动载荷分析资料.doc.doc

长冲程抽油机传动胶带动载荷分析引言目前,国内外开发研制的多种形式的长冲程抽油机,其中部分抽油机采用胶带作为传动件用以带动抽油杆和配重作上下往复的冲程运动如美国的RotaFlex公司法国的Mape公司等生产的长冲程抽油机,国内兰州石油机械研究所等共同研制的KCJ型宽带长冲程抽油机均采用胶带作为传动件”,而在“柔性传动件全平衡长冲程抽油机”中则采用了钢绳芯胶带在抽油机工作中胶带受到各种大小和作用不同的载荷,包括工艺载荷阻尼力惯性力振动力和风扰力等,因此处于复杂的应力状态下胶带作为柔性传动件,位于抽油杆和卷简卷简与配重配重与抽油杆之间,成为机一电传动系统中的弹性环节由于它的粘弹性比钢制零件明显得多,使得抽油机在运动传递和力传递特性方面与刚性系统有明显的区别,这一区别产生的根本原因是由于胶带一弹性元件引起的系统的振动,这种振动会引起动载荷,这是胶带动力学特性表现中最主要的现象,对抽油机工作状况的影响也最大动载荷通常产生于抽油机运行的过渡过程中,如在起制动过程中,当抽油机卷简的转速选取不当,机一电系统的惯性参量与弹性参量选取不当时,在胶带卷简和天车轮上将引起附加动载荷,从而降低了抽油机的可靠性另外,当卷简或天车轮的质心偏心量超限或风力扰动很强而胶带的支承跨距过大时也会产生幅值较大的振动,甚至发生共振,导致胶带卷筒天车轮轴承中产生较大的动载荷,致使它们过早失效因此,只有考虑胶带的动力学特性,分析研究胶带上的动载荷,统筹确定机一电系统的力学参量,才能保证抽油机达到预定的技术性能指标1不考虑胶带弹性时的动载荷在“柔性传动件全平衡抽油机”中,钢绳芯胶带通过滚筒与前后天车轮和主副配重及抽油杆相连,电机正反转实现冲程换向,因此每个冲程中均有起制动过程在这一过程中,胶带的弹性对动载荷是有影响的首先分析不考虑胶带弹性的动载荷计算胶带所受的动载荷时,可将系统简化为图l所示的简图0,为不考虑胶带弹性时的情况,这时系统的力平衡方程为:式中:mt为驱动系统的等效质量;m:为配重或抽油杆的质量;x为质量块m:的位移;为胶带的拉力;P为等效起动力联立解式(1)和式(2),可得:胶带所受的拉力为:式(4)的右边第一项为动载荷,第二项为静载荷2考虑胶带弹性时的动载荷图2为考虑胶带弹性时的系统力学模型,由该图可建立系统的动力学方程为:将和代入式(8),可得到式(7)的通解,这时,胶带所受到的拉力为:比较式(11)和式(4),可以看出由于胶带弹性的影响,惯性载荷即动载荷增加了一倍,此外还可以看出在考虑胶带弹性的情况下,质量块m2的运动规律也与刚性系统时不同在刚性系统中,质量块的运动规律为匀加速运动,其位移x=0.5af而在弹性系统中,质量块m:的加速度可由式(6)求出律为匀加速与振动的复合运动,质量块m:的位移为:通过上述的分析可知:1)由于胶带的弹性影响,使弹性系统中的动载荷比刚性系统增加了一倍,而且质量块m:的运动带有振动2)胶带的动载荷的最大值与胶带的刚度系数值无关,说明胶带的弹性只影响振动的频率而不影响振动的幅度3)在具体分析柔性件长冲程抽油机胶带受力时,根据情况不同,m:可视为抽油杆系统的质量,也可视为配重系统的质量在根据载荷选用胶带时应考虑到动载荷的增加量3质量块m突然离地时的起动长冲程抽油机新安装后起车,或抽油杆断杆更换新杆后起车,均会遇到配重由受支承位置突开的起动工况这种工况与质量块m:悬空状态起动(正常工况时)具有不同的动态特性,分析如下该工况的力学模型见图3,与图2比较,可知这两种工况时的系统运动微分方程是相同的,但初始条件不同,在质量块m:离开支承位置开始起升运动的瞬时,由于胶带处于松弛状态,所以胶带的弹性变形为零当胶带在逐渐消除松弛状态过程中已具有了额定起升速度并于完全张紧的瞬间传给质量块,因而其初始条件为:t=O时,x=O,o=v将该初始条件代入式(8)中可得:4结论1)将式(15)与式(11)相比较,可以看出质量块m:悬空起动时,最大动载荷与胶带的刚度和起升速度无关,而当质量块m:离开支承起动时,最大动载荷与胶带的刚度和起升速度有关因此在抽油机装机后起动和更换抽油杆后起动时,均应将变频器的给定频率调至额定频率的1/5左右,以降低速度v,从而减小最大动载荷,待质量块m:离开支承后,调大变频器给定频率至额定值2)传动系统中由于有弹性较大的元件胶带的存在,对系统的传动特性有很大的影响,特别是在起制动的过渡过程中和质量块m:突然离地时的工况下,将产生很大的动载荷,这一点在抽油机零件的强度设计时要予以考虑3)利用已给出的公式,正确地优化动力参数,合理地确定抽油机的结构设计,对于降低含有柔性件的弹性系统的动载荷,保证所需要的运动传递函数是很重要的,这方面仍需继续深入地研究4)只有考虑胶带的动力学特性,根据对胶带工作中动载荷的分析,统筹确定机一电系统的力学参量,才能保证长冲程抽油机达到预定的技术性能指标另外,根据胶带动力学特性正确地限定卷筒天车轮的偏心值,确定卷筒与天车轮之间及前后天车轮之间的中心距,主带与副带的宽度厚度尺寸等等,对于保证长冲程抽油机的正常工作及可靠性具有特别重要的意义文章编号:1 0 0 7 - 7 9 1 X ( 2 0 0 4 )0 4 - 0 2 9 2 - 0 4 励志美文美句摘抄 1不要放弃自己就是真正的坚强,虚心就是坚强,努力就是坚强,从头再来就是坚强,正直就是坚强,学会坚强之前要学会如何爱惜自己 2人生,就没有,永远的悲痛;也没有,永远的欢欣能使我们坚强的,往往不是顺境,而是逆境;能让我们醒悟的,往往不是高兴,而是伤心学会忍受,懂得艰辛,于曲折中前进 3人都说比天空和大地更远的距离是人与人的距离,因为人心里都会藏匿太多的猜忌和戒备,想要快乐就甩开生命中这些过于沉重,却又不必要的行李吧,生命中有爱就足够了试着给周围你所熟识的还有你还陌生的人一个真诚无惕的微笑吧,它可以触摸到他人的心灵,微笑是有感染力有连带性的,它会无声的渗透进每个易感的心灵,更会让更多的心灵为之感动,心中有爱就会快乐,就会让微笑发自心底,灿烂在脸上 4千万不要因为自己已经到了结婚年龄而草率结婚想结婚,就要找一个能和你心心相印相辅相携的伴侣不要因为放纵和游戏而恋爱,不要因为恋爱而影响工作和事业,更不要因一桩草率而失败的婚姻而使人生受阻感情用事往往会因小失大 5你要从现在开始,微笑着面对生活,不要抱怨生活给了你太多的磨难,不要抱怨生活中有太多的曲折,不要抱怨生活中存在的不公当你走过世间的繁华与喧嚣,阅尽世事,你会幡然明白:人生不会太圆满,再苦也要笑一笑! 6不要让灰色的乌云笼罩一辈子,生命中还有很多美好的不要让其遮盖,不要因为一片乌云毁了一切,人生中还有很多可以去把握 7每一个成功者的背后都有一个心路的旅程,雨中漫步你不会比别人先一步看到彩虹 8面对人生的烦恼与挫折,最重要的是摆正自己的心态,积极面对一切再苦再累,也要保持微笑笑一笑,你的人生会更美好! 9命运,不过是失败者无聊的自慰,不过是懦怯者的解嘲人们的前途只能靠自己的意志自己的努力来决定 10你或许无法改变身高和体形,但是可以改变你的态度我们每个人都有力量去培养和保持为我所用的积极态度,提高我们的人生质量,完成我们的人生目标态度是人生理想的昭示,而非既有成果的反映改变你的态度,就可以改变你的人生 11不要像玻璃那样脆弱有的人眼睛总盯着自己,所以长不高看不远;总是喜欢怨天尤人,也使别人无比厌烦没有苦中苦,哪来甜中甜?不要像玻璃那样脆弱,而应像水晶一样透明,太阳一样辉煌,腊梅一样坚强既然睁开眼睛享受风的清凉,就不要埋怨风中细小的沙粒 12常言道,失败是成功之母,而我却认为,失败是一种解脱和潇洒,也是一种“得”人生中,有成功有失败,成功是鲜花,失败同样也精彩 13该来的会来,该走的会走,有时候离开并不意味着结束,而是另一种开始 14人生,无非只有三天,昨天,今天,明天昨天很长,说不清有多少天,但不管有多少天,不管是受到挫折,还是取得辉煌,都只能代表过去,昨天你失败了,将来可能会成功,昨天你辉煌了,将来你可能会萎靡不振,只有把过去的挫折和辉煌都变成今天的基石,才能登上美好的明天 15每个人都有每个人的做法,每个人都有每个人的想法,别人做什么,想什么,我们无法掌握,也无法控制我们能做的,就是做好自己,管好自己,凭自己的本身,靠自己的良心,踏踏实实地做事,老老实地做人,即使遭遇不公,遭遇不平,也能想开,懂得包容,学会用宽容的心怀,善良的言行,对待身边所有的人生活中的许多磨难,让我们理解了人情,理解了这个社会能给你的所有尊重,于艰难中,懂得了承受,懂得了坚定,慢慢挺起自己的灵魂 16老师告诉她,用心去观察研究昆虫和花草,渐渐地就会发现,动植物的世界是一个多么神奇有趣的世界 17老师给我们讲了个有趣的故事 18你说的这个问题本身就很有趣 19世界是神奇的,让我们不断着探索周围发生的有趣的现象 20他每天都坚持读一篇有趣的故事 21他真是个有趣的人 22天文馆里的宇宙空间,充满了神奇有趣的色彩 23我看一本有趣的漫画书,笑得我肚子都疼了 24星期三,学校举行了一次有趣的文艺演出,让我回味无穷,永远留在我的脑海里 25学生选择自己喜欢的动物和反映的主题编写有趣的故事 26要是法布尔先生不这样写的话,我完全可以认定这是一本普通的记叙文,一本枯燥无味的记叙文(A good sentence )没有创意,没有什么特别的地方以及引人注目的地方可他运用了,这样就像把我也一起带进了这个神秘有趣的昆虫王国,自己也是一只顽固可爱的小昆虫,就像在看动画片小人书一样的有趣好玩把我吸进了这个似人却非人的王国 27有趣的文艺演出在我们的掌声中结束了,我真希望这次文艺演出永远也不会结束 28有些人认为杂志有趣,但是我觉得小说跟有趣 29这位名扬四海誉满天下的法布尔先