抽油机悬点运动规律及载荷分析 一、游梁式抽油机悬点运动规律 四连杆机构:以游梁支架轴和曲柄轴的连线为固定杆,以曲柄、连杆和游梁为三个活动杆所组成的四连杆机构
如图 3-21 所示, 抽油机在一个冲程中,悬点的速度和加速度不仅大小在变化,而且方向也在不断改变
上冲程前半个冲程为加速运动,加速度方向向上;后半个冲程为减速运动,加速度方向向下
下冲程前半个冲程为加速运动,加速度方向向下;后半个冲程为减速运动,加速度方向向上
其最大速度发生在下、下冲程的中点,在上、下死点处速度为零;其最大加速度发生在上、下死点处,在上、下冲程的中点加速度为零
上下死点处的最大加速度分别为: (3-12) (3-13) 二、抽油机悬点载荷计算与分析 (一)静载荷 1.抽油杆柱载荷 上冲程,悬点承受着整个抽油杆柱的重力为: = (3-21) 对于多级抽油杆: 式中 —— 抽油杆柱的重力,N; —— 抽油杆的截面积,m2; L—— 抽油杆柱的长度,m; —— 抽油杆材料(钢)的密度,
—— 每米抽油杆的平均质量,kg/m;(可查表 3-1) —— 用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的每米平均质量,kg/m; —— 用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的长度,m
下冲程,作用在悬点上的杆柱载荷等于抽油杆柱的重力减去杆柱受到的浮力: 或 (3-23) 式中 —— 抽油杆柱在液体中的重力,N; ――抽油杆的失重系数 —— 抽汲液体的密度, ;当原油含水时,可用下式近似计算: (3-24) 式中 —— 原油密度, ; —— 水的密度, ; —— 原油含水率,小数
2.液柱载荷 上冲程作用在悬点上的液柱载荷为: (3-26) 式中 —— 液柱载荷,N;其它符号同前
下冲程液柱载荷不作用在悬点上
3.上、下冲程中在杆柱和管柱之间相互转移的载荷 — = + — = ,简称为转移载荷
由以上推导可知,上冲程的静载荷