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2 运动学和动力学分析
2.1游梁式抽油机的几何关系
游梁式抽油机几何关系的分析有多种方法,因速度瞬心法求解速度和加速度问题相对简单,且计算结果较为精确。所以应选用悬点速度瞬心法分析该抽油机。运动简图如图4所示。
根据抽油机图纸和以下公式进行游梁式抽油机运动学和动力学分析:
2.2曲柄起始位置的确定
以12点的方向设置为转角零度。抽油机从上冲程起点开始运动时,曲柄顺时针转动。因抽油机传动结构是四杆机构,存在急回特性,对于抽油杆存在“慢提快放”的运动过程。“慢提”使悬点加速度降低,对石油进入抽油泵有利。“快放”有效的提高了抽油效率。
2.3悬点位移
悬点位移计算公式:S=agψ
2.4悬点速度和加速度
利用瞬心法计算悬点速度和加速度,如图5所示。
利用MATLAB软件进行计算,悬点运动规律如图6所示:
悬点位移=2.419 m;
悬点最大速度=0. 396 m/s;
悬点最小速度=-0.383 m/s;
最大扭矩因素=1.261;
最小扭矩因素=-1. 219;
悬点最大加速度=0.165 m/s2;
悬点最小加速度=-0.103 m/s2;