电机换向抽油机支架的有限元优化设计

应用有限单元法对电机换向抽油机支架进行了优化设计与分析,建立了支架优化的有限元分析和数学模型.优化分析计算结果表明:优化后的支架在满足结构安全的条件下最大限度地发挥了结构各构件的承载能力;有限元优化分析目标可以支架重量为最小的优化目标,还可以对支架固有频率、阻尼比等有关支架系统的动态特性参数进行目标有限元优化分析.     

抽油机支架的有限元动态性能分析

应用有限单元法对电机换向抽油机支架进行了动态模态分析,建立了支架模态的有限元分析模型,计算并分析抽油机支架前九阶模态的固有频率和振型,对支架结构尺寸对模态的影响作了进一步分析。结果表明所研究的抽油机支架的各阶模态频率偏低,且各阶模态均影响支架的整体稳定性,这可以通过改变支架结构尺寸,或结构优化的方法来提高支架的固有频率。     

基于输出摆角分析的抽油机换向机构优化设计

针对一种无游梁式抽油机用椭圆齿轮行星轮系换向机构输出摆角小、不能满足长冲程需求的问题,分析了该机构输出摆角大小的影响因素,将结果以图形面积表现在一对非圆齿轮副的传动比曲线中。根据分析结果,构造了满足应用需求的非圆齿轮副传动比曲线,求解非圆齿轮的节曲线方程,建立该机构的三维模型并进行运动仿真,得到输出摆角和输出角速度幅值曲线。分析结果表明,与原来的椭圆齿轮行星轮系换向机构相比,该机构增大了输出轴的摆角,从而可以增大抽油机的冲程。     

双驴头抽油机支架疲劳强度分析

通过三维设计软件,先建了抽油机支架的三维模型.通过现场测量的示功图,确定了双驴头抽油机支架最大载荷、最小载荷,以及对应的工作位置.再通过有限元软件计算分析了相应最大载荷和最小载荷时双驴头设备的应力和应变分布.根据分析得出的应力,采用经验的疲劳计算公式,计算了设备的疲劳寿命.计算表明,结构的疲劳寿命并不低,因此,结构材料的破坏,不是由于应力增加所引起的疲劳破坏,而是焊接质量问题.     

新型抽油机换向装置结构设计及运动仿真分析

针对现有抽油机所要求的长冲程、低冲次等特性,在分析传统抽油机换向装置优缺点的基础上,将非圆齿轮行星轮系应用到抽油机换向装置中。通过对两种换向装置的结构对比分析,并应用ADAMS仿真软件对其进行运动学仿真分析,分别得出两种机构的摆角、角速度、角加速度变化曲线。通过对比分析可知,两对圆齿轮和两对非圆齿轮组合结构比4对非圆齿轮结构具有更好的运动特性。     

抽油机电机能量补偿装置设计

针对油田抽油机电机启动功率较大，一般所匹配电机功率是正常工作6-7倍的现状，设计出电机能量补偿装置，来减小匹配电机功率，结果表明小功率电机与能量补偿装置匹配后，在其辅助启动抽油机过程中运行平稳，无皮带打滑、剧烈震动现象发生，说明能量补装置起到了降低装机功率的作用。     

带式输送机换向滚筒的优化设计研究

基于ANSYS软件对带式输送机换向滚筒受力情况进行分析后发现,内部多个结构件的最大应力值小于材料许用应力值,存在富余的现象。因此对换向滚筒中的滚筒轴、筒壳厚度和辐板厚度进行优化改进。优化后的换向滚筒结构不仅能够满足实际使用需要,同时其质量从优化前的7.71 t降低到了优化后的5.98 t,节省了大量的生产加工材料,显著降低了换向滚筒的加工制作成本。     

高频换向电机驱动控制系统设计

研制了一种由桥路驱动集成芯片IR21844和功率MOSFET管IRF540构成的H桥高速电机驱动控制系统.详细介绍了驱动控制系统的整体结构及硬件设计的关键技术.     

抽油机用非圆行星轮系换向装置的设计与仿真

针对现有抽油机换向装置存在的效率低、稳定性差等问题,设计一种非圆齿轮行星轮系换向装置。该装置采用W-W型行星轮系,应用非圆齿轮传动,在输入端角速度恒定的情况下实现输出端的正反转运动,从而完成抽油机的自动换向。齿轮传动具有传动效率高,稳定性好的特点,可有效解决抽油机换向时存在的问题。通过换向装置设计实例,进行理论分析及ADAMS仿真,分别得到输出摆角及角速度变化曲线图,通过对比分析,从理论上验证了该设计可实现抽油机的平稳换向。     

直线电机驱动抽油机的设计

目前一般的油田抽油设备主要是常规游梁式抽油机,但是存在能源消耗高,效益低的问题。直线电机抽油机由直线电机驱动,取消了复杂的机械传动变速环节,将传统的旋转式驱动器改变为直线往复驱动,使直线电机抽油机具有了更完善的运动性能,动力性能和的平衡效果。本文介绍的直线电机抽油机的工作原理,说明了直线电机抽油机的特点和优势,探讨了在国内外的发展现状以及存在的问题。完成总体方案设计的直线电机抽油机,并选择了抽油机的主要电机部分。本装置是机电一体化的设备,主要分析了抽油机的载荷并对天轮进行了强度分析。     

直驱式抽油机地脚螺栓的有限元分析

基于ANSYS Workbench软件对直驱式抽油机8型机地脚螺栓进行分析研究,建立了直驱式抽油机的有限元简化模型,同时对抽油机地脚螺栓进行了理论计算,仿真数据与理论值对比基本吻合,证明了模型简化的合理性以及有限元分析的准确性。针对不同工况栽荷下抽油机地脚螺栓的受力进行了分析计算,得到不同工况载荷下地脚螺栓的应力分布云图,对工作载荷下基础不同倾斜角度时的地脚螺栓受力进行了有限元分析,得到了基础倾斜角度对地脚螺栓的应力影响规律,同时对螺栓进行疲劳分析,得到螺栓整体疲劳寿命和疲劳安全系数,通过分析可以有效的预测地脚螺栓的断裂,为该系列抽油机安全性能分析提供有力的依据,提高了该产品在市场的竞争力。     

料仓结构的有限元分析与优化设计

假定料仓内散体是服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性介质[1],散体与仓壁之间的摩擦属于Coulomb摩擦接触问题.通过ABAQUS有限元软件对料仓在静载作用下进行应力分析,将有限元分析的结果与实际测试结果相校核,在此基础上得到料仓的力学性能,进而优化设计.     

连续油管有限元分析及优化设计

采用有限元法对连续油管进行了有限元分析及优化设计,并对其危险截面进行了应力评定和强度校核.同时对连续油管弯管处壁厚与直管处壁厚进行了优化设计.     

新型快开人孔装置的有限元优化设计

应用有限元分析技术 ,对新型的快开人孔装置进行优化设计 ,给出了在各预紧力下O形密封圈的形变及构件的应力值 ,从而确定该装置的相应尺寸 ,达到优化设计。该结构节省材料、减轻重量、操作方便、具有明显的经济效益     

有限元法在轧机机架优化设计中的应用

在某钢厂的轧机机架优化设计过程中采用有限元分析方法,模拟计算各个设计参数下的不同机架垂直刚度及机架的应力分布状况,得到最优的机架设计参数,节约了工程成本,保证了设备质量.     

活塞并联压缩机振动有限元分析的探讨

活塞并联式压缩机组在在商用制冷领域应用广泛,多机并联可实现制冷系统负荷的良好匹配。由于前期缺乏对产品结构的动力学响应定性判断,并联机组在实际使用中会出现铜管断裂等问题,该问题将导致大量制冷剂气体泄漏,从而导致环境污染,经济损失等情况。针对该问题,希望可以通过有限元理论分析在产品设计阶段将问题解决。有限元数值模拟可实现对并联机组的振动情况定性分析,有限元数值模拟分析法是分析解决工程问题快速、行之有效的方法。     

圆锥形变幅杆的设计及有限元分析

超声变幅杆是功率超声振动系统中的重要组成部件。本文以一个实际应用为例通过解析法设计一个半波长圆锥形变幅杆,并用有限元软件ANSYS对对变幅杆进行模态分析,确定变幅杆的固有频率。最后用有限元法对带工具的变幅杆进行修正设计,使变幅杆的某阶固有频率和系统工作频率相等,确保变幅杆在工作中能够可靠地纵向共振。     

基于Ansys的立柱有限元分析与结构优化设计

分别利用Pro/Engineer和Ansys软件对立柱进三维实体建模与模态分析,通过结构分析和优化设计,得到了立柱的模态分析结果。选择立柱相对位移量及其低阶固有频率为研究对象,并设计对比了两种筋连板优化布局方法,确定了使用米字型筋连板立柱结构。提高了立柱的低阶固有频率,避免了高速加工时共振的产生降低加工精度的现象,取得了提高加工精度,立柱的强度和刚度的效果。为结构的合理设计与改造提供了可靠的理论依据。