有桿抽油設(shè)備之二要點PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1有桿抽油設(shè)備之二要點有桿抽油設(shè)備之二要點桿靜下PP靜上P油P【這里可認為懸點不動，載荷增加，由于變 形， 向下延伸?，F(xiàn)在懸點在運動，相當(dāng)于把變形部分的 ，很輕松的拉過去?！康?頁/共44頁效S效S【下沖程緩慢減載，經(jīng)過 全部減去 ?！坑蚉第2頁/共44頁AaAa桿慣P油慣P第3頁/共44頁AAagPPagPP油油慣桿桿慣桿管桿fFfF管F管f第4頁/共44頁 曲柄半徑； 連桿長； 后臂； 前臂 角速度； 曲柄轉(zhuǎn)角；12點為0懸點A，繞支點O擺動，取決于B點運動（游梁尾部）。 lK1Kr第5頁/共44頁BASKKS1KKSSBA1BAVKKV1BAaKKa1第6頁/共44頁lr0Kr第7

2、頁/共44頁BSBVBa)cos1 ( rSBsinrVBcos2raB第8頁/共44頁)cos1 (1rKKSAsin1rKKVAcos21rKKaA1800（6）rKKS21max第9頁/共44頁rSKK2max1)cos1 (2maxSSAsin2maxSVAcos2max2SaAmaxAa 01802max2maxSaA圖1-19 加速度圖第10頁/共44頁AaAa900Aa18090Aa270180Aa360270Aa第11頁/共44頁lrKr第12頁/共44頁第13頁/共44頁04321llll3344221133442211sinsinsinsincoscoscoscosllll

3、llll第14頁/共44頁ASAVAamaxSSAmaxVVAmaxaaA第15頁/共44頁AaAa0360AAaa 1（理）（實）AAaaamamlrKr2)(11Krlrma53. 145. 1am后臂AaamAa第16頁/共44頁Aa;AaAa【從 開始順時轉(zhuǎn)動增量角 下的加速度，與從 開始逆時增角 不同。故曲柄必按順時轉(zhuǎn)動（井口在左，曲柄在右，順轉(zhuǎn)，技術(shù)人員應(yīng)考慮，有理論根據(jù)。順時從 開始上沖程。）】03600第17頁/共44頁1) 1(2桿管桿桿油桿油桿慣油慣fFfFPPPPm桿慣P油慣P油慣桿慣慣上PPP桿慣桿慣油慣）PPP 1 (AagPm桿）（ 1由（5）式：AAagPagPP

4、P)/()/(桿油桿慣油慣第18頁/共44頁Aa慣上P慣上靜上上PPPAa慣上P慣上靜上上PPPAagPPP桿桿慣慣下Aa慣上P慣下靜下下PPPAa慣上P慣下靜下下PPP第19頁/共44頁DCBA慣P油桿PP第20頁/共44頁0慣上靜上上PPP慣P 90慣上靜上上PPP900a慣上P上P第21頁/共44頁18090a慣上P上Pa慣下P下Pa慣下P下P第22頁/共44頁4. 慣性載荷對有效沖程影響 (第4次上死點 處。 負最大， ，減重桿縮短，柱塞附加沖程 （柱塞要向下走卻縮回 ）?！疽源藭r的減重為標(biāo)準】下死點 或 。 正值最大， ，增重桿伸長，柱塞附加沖程 （懸點走完下沖程再拉長 ）。【以此時

5、的增重為標(biāo)準】 180Aa慣上P1e 00360Aa慣下P2e1e2e第23頁/共44頁上死點：180 為負 向上桿減重縮短柱塞上縮Aa慣上P下死點：360 為正 向下桿增重伸長柱塞下伸Aa慣下P有效沖程 21eeSS效)(22221慣下慣上桿桿慣下桿慣上PPEfLEfLPEfLPee（11） （12） 上死點、下死點最大慣性載荷 （慣性載荷沿桿均布，取長中點 ，作為載荷作用桿中心 。2L1e2e第24頁/共44頁5振動載荷桿柱細長，彈性體，突然加、減重，且運動會產(chǎn)生振動。（1） 懸點上行始桿、管柱在靜變形內(nèi)柱塞與泵筒無相對運動，桿柱無振動。靜變形終了，桿、柱塞突然運動產(chǎn)生一次振動。（2） 懸

6、點下行始靜變形結(jié)束后，桿、柱塞突然卸載，又發(fā)生一次振動。（3）衰減振動（阻尼振動）（4）防止共振，合理選沖數(shù)懸點運動頻率與桿、柱塞自動振動頻率相同或整數(shù)倍，易共振。應(yīng)合理選懸點沖數(shù)。第25頁/共44頁（5）振動載荷示功圖 （參見圖1-20） DCBA第26頁/共44頁（四）懸點最大和最小載荷1. （從動力示功圖上看）最大載荷發(fā)生在上沖程靜變形結(jié)束后的瞬間。（B”點： ）2. 最小載荷發(fā)生在下沖程靜變形結(jié)束后的瞬間。（D”點： ） 是設(shè)計或選電機的依據(jù)。maxP 動振上慣上靜上PPPPminP動靜下PPminmaxP第27頁/共44頁 4. , 計算（1）API公式根據(jù)機、電模型，實測后給出公式

7、（經(jīng)驗式） （13） （14） （ 無因次系數(shù)查曲線；S沖程； 彈性系數(shù)） N/m （ ）【按 加重長計算桿伸彈性系數(shù), 桿在油中重?！?桿截面（使用較多，與實測值較接近。）maxPminP桿桿SK1maxKPP桿桿SK2minKPP21,KK桿KLEfPK桿桿油桿桿油桿EfLP油P桿桿P桿f第28頁/共44頁（2）前蘇聯(lián)公式理論形式： （15） （16）加修正： （17） 變形分配系數(shù)（ ） 桿徑； D泵徑；n沖次 。（理論經(jīng)驗式， 不分上、下，慣、振。）所有公式計算 較準確， 有偏差。動桿油PPPPmax動桿PPPmin100-S011. 0桿桿桿動PndDP桿管管fff桿d動PminPm

8、axP第29頁/共44頁（五）摩擦力對懸點載荷的影響 ， 計算均未考慮 。 【 實驗證明： 不隨 而變， 隨 而變， 與運動方向相反。 ：柱塞與泵間，桿箍與油管間； ：桿與油柱間、油柱與油管間。】 （18） （19） 增加了 （上行 ）； 減小了 （下行 ）（液摩擦力與粘度有關(guān)）maxPminP摩P摩干P摩液P摩P摩干P摩液P摩上振慣上靜上上PPPPP)(摩下振慣下靜下下PPPPP-)(摩PmaxP摩P摩PminP摩PnS nS 抽汲速度第30頁/共44頁四、沖程長度與沖數(shù)選擇1. 沖程沖程長度對懸點載荷影響不大?！局皇浅橛蜋C高度增加，不可能實現(xiàn)長沖程6m?！壳ぞ仉SS正比增加。 （經(jīng)驗式）

9、 2. 沖數(shù)n 沖次高，產(chǎn)生沖擊載荷，會使 減小。 最高n限制條件：不使油桿發(fā)生共振。 許用沖次：maxmaxmax)6181(SPMminPmaxmax15307 . 0Sn第31頁/共44頁五、曲柄扭矩計算1. 扭矩大小及變化曲柄銷處受力： 切線力 ；連桿力 ；曲 柄 折 合 平 衡 力 ；曲柄平衡重離心力: TrMT連P曲QrgQ2 曲第32頁/共44頁力矩平衡方程：曲柄銷處 sinsinrPrQrT連曲切向力 曲柄平衡重 連桿力 sinsin曲連QPT00090sinsin90coscos)90-cos(sin第33頁/共44頁（1） 求 （連桿力） 連P由游梁支點力矩方程求得。游梁擺

10、動慣性力矩： 轉(zhuǎn)動慣量（ ， 游平衡重半徑）； 梁角加速度。( ， 前臂) 1Ka游l1KaAJ2游游lgQaJM游慣力矩方程： 121cossinKalgQlQKPPKA游游游游連(P方向永不變 游梁平衡重) 第34頁/共44頁（2）求出 可知 ， (復(fù)合平衡力矩) =0，求 (曲柄平衡力矩) =0，求 （游梁平衡力矩） 平衡良好標(biāo)準：電機上下沖做正功。連PT復(fù)M 游Q曲M曲Q游M第35頁/共44頁2最大扭矩計算式（1）前蘇 (經(jīng)驗式) 由公式【（15）、（16）、（17）】計算（2）API式 為桿彈性常數(shù)（3）簡化式： （ 有效平衡重量）)(2365. 0300minmaxmaxPPSMm

11、inmax,PP桿KKKSM32max21桿K2)(maxmaxSQPM效效Q2minmaxPPQ效無因次數(shù)，查曲線。第36頁/共44頁六、平衡問題1. 基本原理（1）機械平衡：下沖程抬高平衡重，儲存位能。 上沖程釋放位能，“幫舉” ?！救N平衡：游梁，曲柄，復(fù)合三種平衡方式?！浚?）氣平衡： 下沖程壓縮氣體，上沖程放出能量?！皫团e”（3）下沖程儲能： （能為做功） 電機功，下落功（4）上沖程放能： （ 上沖程懸點載荷需要的功）（5）原理要求： （使電機做恒功）（6）需要的儲能： 0AAA懸下發(fā)下懸上發(fā)上AAA0懸上A發(fā)下發(fā)上AA20懸下懸上AAA)(00AAAA懸上懸下儲能第37頁/共44頁

12、（7）按實際示功圖計算 （ ）上沖程： 為OABCF面積（用測面儀）下沖程： 為OADCF面積由上兩面積可求 ，要有坐標(biāo)比例。（8）無實際示功圖（用計算式），按靜力示功圖求 位移力功懸上A懸下A0A0ASPSPSPA)2(P20油桿油桿222(油桿油油桿）PSPPSPP第38頁/共44頁2平衡重計算 游梁平衡重； 臂長 曲柄平衡重； 平衡半徑 游梁部件重； 重心到支點 曲柄部件重； 重心回轉(zhuǎn)距離 r曲柄半徑（ ） 游QcK游Q曲QR曲Q游q游 l游q曲q曲l曲q至連桿連接處 o(第5次課距離第39頁/共44頁（1）下沖程儲能：游梁平衡重抬高：儲能（功）：游件抬高： ， 儲能： ；曲柄平衡重抬高

13、：2R， 儲能： ； 曲柄自重抬高： ， 儲能： ?？們δ埽?KKrKKrKKSKKccc2)2(111 KKrQc2游Klr游2K2游游lrq曲RQ2曲l 2曲曲ql 2曲曲游游曲游q 2Kq22Q2c0llrRQKKrA游平重儲能 曲平重儲能 游件平重儲能 曲件平重儲能 第40頁/共44頁設(shè) ； 將靜力示功求 代入上兩式可求：復(fù)合平衡 及R。二者單獨平衡： （ =0）； （ =0）。 q游游游QKlC qRQl曲曲曲cC0rr2游曲游QQKKRRKKAQc0K2RKrQQQQAR曲游游曲KKrPPSPPA102)2()2(油桿油桿游Q游Q曲Q曲Q游QR為曲柄平衡半徑游件重相當(dāng)于游平重大小 曲件相當(dāng)于曲平重的平衡半徑第41頁/共44頁 3. 機械平衡效果檢查（1）平衡合理理論檢查用（選擇系數(shù)） 檢查平衡的合理性。 選擇系數(shù)； 曲柄角速度； 后臂