曲柄轴净扭矩趋近直线形态的抽油机传动机构研究

普通电动机输出扭矩基本恒定,而抽油机曲柄轴净扭矩是交变载荷,两者的载荷特性无法达到"柔性"匹配,导致抽油机运行效率低下、能耗增高。利用游梁结构和导杆机构设计的游梁式六杆机构,实现了曲柄轴净扭矩曲线趋近于直线形态,提高了电动机的功率利用率,实现了抽油机节能降耗。根据设计方案,建立游梁式六杆机构运动和动力学模型,分析影响曲柄轴净扭矩曲线形态的主要因素,并以MATLAB优化工具箱为平台,对设计方案进行全参数优化设计,以实际载荷工况对游梁式六杆机构抽油机节能效果进行对比分析。     

曲柄导杆式六杆机构抽油机设计计算

普通异步电动机的输出转矩基本恒定不变,而抽油机曲柄轴净转矩确是交变载荷,两者的载荷特性无法达到"和谐"的匹配,直接导致抽油机运行效率低下、能耗增高。利用游梁结构和导杆机构设计的曲柄导杆式六杆机构抽油机,实现了曲柄轴净转矩曲线呈小波动形态变化,大大提高了电动机的负荷率和电动机功率利用率,实现了抽油机节能降耗。根据设计方案,建立了导杆式六杆机构抽油机在复合平衡方式下的运动和动力学模型,并以Matlab优化工具箱为平台,对设计方案进行全参数优化设计,以实际载荷工况对导杆式六杆机构抽油机节能效果进行了对比分析。     

新型六杆机构抽油机的性能分析

抽油机曲柄轴净扭矩为波动较大的交变载荷,而普通电动机的输出扭矩基本恒定不变,两者的载荷特性无法达到"和谐"的匹配,直接导致电动机热损失增高,抽油机系统效率过低、能耗增大。新型六杆机构抽油机,依据变矩原理使摇杆力矩可以随悬点载荷的变化而自动调节,实现了曲柄轴净扭矩曲线呈小波动状态,大大降低了电动机的热损失,提高了电动机的工作效率,降低了抽油机的能耗。根据设计方案,建立了新型六杆机构抽油机的运动和动力学数学模型,对主要的性能参数进行了优化设计,并对其性能进行了对比分析。     

双头打榫机设计

一种双头打榫机,包括机架、送料机构、压料机构和切削机构,机架上端设有操作平台,操作平台中部开有空腔,在操作平台空腔的一端没有物料盒,在另一端没有托片;所述的送料机构包括斜导轨、滑轨、由动力输出轴带动的曲柄滑块机构、分别由曲柄滑块机构带动的菱形架和推盘,斜导轨安装在机架上,滑轨分别固定安装在空腔前后两侧的操作平台上;菱形架、推盘分别连接在曲柄滑块机构上,菱形架与斜导轨滑动配合,推盘与滑轨滑动配合;压料机构包括压料架和柔性压料块,压料架两端固定安装在机架上;切削机构安装在机架的中部.本实用新型可实现使用一把铣刀可同时给物料的两头打榫,加工精度较高,还可避免打刀的问题,适于在木料加工领域中推广使用.     

用新型导杆机构实现不同轨迹曲线的解析法

<正> 一般常用的是平面摆动导杆机构及其所组成的多杆机构——牛头刨主体机构。图1所示的摆动导杆机构,当曲柄1以ω_1等速逆时针转动一周时,通过滑块2带动导杆3左右摆动一周。导杆摆动角速度的变化规律可由图1求得。在图1中,曲柄AB上B点的圆周速度     

平面四杆机构急回特性分析

根据教科书四杆机构急回特性的概念,分别对摆动导杆机构、曲柄滑块机构和双曲柄机构进行是否具有急回特性分析,并对双曲柄机构急回特性和曲柄滑块机构及导杆机构急回特性的程度的不同进行分析,有助于更好地理解急回特性。     

新型游梁变矩抽油机平衡计算方法

针对一种通过改变游梁力臂来进行平衡调节的弯游梁抽油机,对其进行扭矩分析,并推导出基于抽油机上、下冲程做功相等准则,上、下冲程曲柄扭矩峰值相等准则和曲柄净扭矩均方根值最小准则的三种游梁平衡臂长计算公式。另外,根据模型抽油机的结构参数和模拟载荷,在MATLAB中编写程序求解出游梁平衡臂的具体值。提出的计算方法为同类型抽油机的平衡计算提供了借鉴。     

游梁式抽油机平衡及节能的研究

本文提出了对抽油机联机配对的使用方法,并作了较详尽的理论分析。建立该机构中曲柄轴净扭矩的计算公式,并给出曲柄轴净扭矩曲线图,解决了游梁式抽油机能耗大、效率低的问题,设计了异相型与常规型抽油机配对使用,实现了能量的正向传递,并降低了曲柄轴净扭矩的峰值,达到减小能耗提高效率的目的。     

新型摆动导杆式抽油机结构设计及运动学分析

利用解析法对新型摆动导杆式抽油机进行运动学分析,通过设置初始参数,得到悬点的位移、速度和加速度曲线。将新型摆动导杆式抽油机三维模型导入ADAMS软件中进行运动学仿真分析并加以验证。通过加速度对比分析,结果表明:摆动导杆式抽油机受到的惯性载荷比常规抽油机更小、更平缓,更符合抽油工程理论,能够降低抽油机能耗。     

摆动导杆机构的行程速比系数综合的辅助角方法

通过引入"辅助角λ",提出了简单、通用的按行程速比系数K综合的"辅助角方法"。在系统地解决了摆动导杆机构按行程速比系数K综合课题的同时,将"辅助角方法"进一步发展、推广成一种为曲柄摇杆、曲柄滑块和摆动导杆等3种连杆机构所共享的设计方法。     

基于摆动导杆式抽油机的导轨选型及强度分析

通过分析摆动导杆式抽油机在一个工作周期内导轨的受力情况,求得导轨某一时刻受到的最大应力。利用ANSYSWorkbench对导轨进行静强度分析,以确保所选型的导轨在抽油机的工作过程中,不会发生过大弯曲变形而失效。     

游梁式抽油机井皮带滑动效率的仿真研究

针对游梁式抽油机皮带传动装置负载扭矩波动大的特点,研究了游梁式抽油机皮带的纵向振动特性、皮带与带轮之间的相对滑动速度以及皮带传动的瞬时滑动效率。将皮带简化为纵向振动的弹性体,建立了皮带在交变摩擦力激励下的纵向振动力学模型与波动方程形式的数学模型;应用振型叠加法建立了皮带纵向振动的数值仿真模型;建立了皮带相对于带轮的瞬时滑动速度、瞬时滑动效率的仿真模型;仿真分析了抽油机曲柄扭矩波动幅值、皮带预紧力对皮带滑动效率的影响。仿真结果表明：抽油机曲柄扭矩波动会降低滑动效率;当抽油机曲柄扭矩存在负扭矩时,皮带滑动效率明显降低;在预紧力能保证皮带传动正常工作的情况下,再增加皮带预紧力会增大皮带的传动效率。
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变频游梁式抽油系统动态仿真与实时频率优化

针对变频控制游梁式抽油系统,考虑了频率实时变化对抽油机运动规律、杆柱纵向振动、悬点载荷、地面装置节点扭矩与功率的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统动态参数的仿真模型。对实时频率函数进行傅里叶变换,并以其傅里叶系数为设计变量,以电动机输出功率的均方根值最小为优化设计的目标函数,综合考虑冲次不变、上下冲程时间分配、频率范围等约束条件,建立了实时频率优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明：所建立的仿真模型具有较高的仿真精度,能够满足实际应用的要求;优化实时频率可以显著改善抽油机的动力性能,悬点载荷波动幅度降低,曲柄轴最大扭矩与扭矩波动幅度显著下降,电动机输出功率幅值与波动幅度显著下降,降低了系统输入功率,有功节电率为25.8%。     

导轨防松结构的改进

我厂Ｑ4 2 50 0型棒料剪断机是一种高效下料设备 ,工作时带剪刀的滑块在两Ｖ型导轨上上下滑动 ,Ｖ型导轨与滑块上的导轨的间隙靠偏心轴与轴套调整 ,如图 1所示。原导轨与滑块上的导轨槽的间隙调整好以后 ,靠螺母 2及螺母 4与机体 3的摩擦力来锁定偏心轴 ,以防松动。由于工作时机体受较大交变冲击载荷的影响 ,振动较大 ,逐渐使锁紧螺母松动 ,造成偏心轴 5松动 ,从而使导轨 6与滑块导轨的间隙逐渐变大 ,最后机床无法工作。因此在使用中需经常调整导轨与滑块的间隙 ,由于调整时间较长 ,影响正常生产。为解决这个问题 ,我们将螺母 1改成了外齿…     

新型多级链传动抽油机的方案没计及性能分析

针对目前链条抽油机换向机构复杂、轨迹链条和主轴销容易发生断裂事故以及气动平衡系统复杂等问题,提出了一种新型多级链传动抽油机。通过曲柄滑块机构来实现换向,利用滑块的上下运动来实现抽油机的上下冲程;通过多级链条传动增加抽油机的冲程。整个抽油机具有结构简单、安全可靠、运动平稳、超长冲程、高效节能等优点。     

基于相位平衡的新型丛式井抽油机性能研究

由于高效节能、成本低的优良特点,丛式井抽油机具有良好的应用前景。基于相位平衡原理,进行了新型丛式井抽油机的运动学和动力学分析,在理论工况与实际工况下,给出了相位平衡采油系统在奇数井、偶数井、均匀井载、非均匀井载下的多态动力学实例分析,并与异相抽油机的工作性能进行对比。结果表明:基于相位平衡原理的新型丛式井抽油机无需附加任何形式平衡重,完全适用于偶数井和奇数井;采用相位平衡方式,减速器峰值扭矩大幅降低,消除了负扭矩,使得减速器净扭矩曲线变化平稳,波动小,大大改善了减速器的工作条件;电动机装机功率与有效输出功率明显降低,周期载荷不均匀系数CLF值趋近于1,显示出非常显著的高效节能特性和优良的动力特性。     

后置滑轮式长冲程抽油机受力分析与平衡计算

针对常规抽油机耗能大、冲程短等缺点,在弯游梁抽油机的基础上设计了一种后置滑轮式长冲程抽油机。阐述了该抽油机的工作原理,对主要承载部件后置滑轮、三角摆架、游梁、曲柄进行了受力分析。分析了该抽油机在抽油过程中的平衡扭矩,并将该抽油机的曲柄扭矩与常规抽油机曲柄扭矩进行了计算对比,结果表明,后置滑轮式长冲程抽油机曲柄扭矩小于常规抽油机。     

导杆机构的MATLAB运动仿真

用复数法对导杆机构进行运动分析,研究摆动导杆机构中摆杆的角位移、角速度、角加速度,滑块的速度、位移.应用MATLAB中的SIMULINK模块对导杆机构运动进行了仿真,输出了仿真图形,直观地揭示了摆动导杆机构中摆杆、滑块的运动规律.     

基于ADAMS和ANSYS的高速冲床导轨仿真分析

高速精密数控冲床导轨可靠性关系到整机的动态精度和加工质量,通过对高速冲床传动系统曲柄滑块机构进行运动学分析,同时运用SOLIDWORKS软件建立机构的简化模型,并导入ADAMS软件中施加约束、驱动和冲击载荷,然后进行运动学仿真验证计算的准确性;再运用ANSYS软件对导轨进行柔性体转换,之S后对曲柄滑块机构进行柔性体动力学仿真,获取导轨在实际加工过程中的载荷谱、实体应力分布和柔性变形量,为机床可靠性设计分析和寿命预测的准确性提供了必要的基础。     

游梁式抽油机悬点载荷软测量方法的研究

游梁式抽油机悬点载荷的在线准确测量是井泵示功图绘制和工况分析的关键技术。针对常规杆液柱振动和电机参数等间接测量法精度较低工程应用性不强、载荷传感器直接测量法易受材质老化疲劳影响稳定性差的问题,提出了一种利用输入电参数实现悬点载荷软测量的新方法。该法首先用游梁倾角直接替代惯用的曲柄转角建立抽油机扭矩因数新数学模型,其次建立电动机输入电参数、抽油机四连杆机构参数以及抽油机悬点载荷之间的关联关系,最后将采集的电动机输入电参数代入计算,并用肖维勒准则剔除奇异突变值、用均值滤波法进一步处理修正后,获得悬点载荷在线测量值。工程实验与应用结果表明,该法平均相对误差3.87%、准确性较高,稳定性好,工程实用性强。