游梁式抽油机的钢丝绳力学建模与运动精度可靠性研究

论文摘要

游梁式抽油机作为抽油系统的重要组成部分,以其结构简单、可靠性高等特点,在油田上得到了广泛应用。本文对游梁式抽油机的钢丝绳力学建模和运动精度可靠性分析进行了研究。主要内容如下:(1)本文提出改变现有的游梁式抽油机钢丝绳上称重传感器的安装位置,研究了反映两个测量点受力关系的钢丝绳力学建模问题。首先,根据游梁式抽油机的工作原理,建立了抽油机的运动分析模型;其次,运用挠性体的摩擦理论,建立钢丝绳在不同冲程时的力学模型;最后,结合传感器选择原则,确定了相应的称重传感器,并设计了钢丝绳张力检测系统。(2)采用随机变量对由于制造、安装等误差原因,使得构成四杆机构的各构件存在杆长尺寸误差及铰链运动副的间隙误差等,影响到四杆机构的运动精度及游梁式抽油机可靠性的诸多不确定信息进行描述,建立了游梁式抽油机的运动精度可靠性分析模型,通过实例分析验证文中方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 钢丝绳力学建模的研究现状
• 1.2.2 机构运动精度可靠性的研究现状
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 本文的主要研究内容
• 2 游梁式抽油机的钢丝绳力学模型
• 2.1 游梁式抽油机的工作原理
• 2.2 游梁式抽油机的钢丝绳力学模型
• 2.2.1 游梁式抽油机的运动分析
• 2.2.2 挠性体的摩擦传动理论
• 2.2.3 游梁式抽油机的钢丝绳力学模型
• 2.3 游梁式抽油机钢丝绳力学仿真
• 2.3.1 MATLAB和示功图简介
• 2.3.2 钢丝绳力学仿真
• 2.4 小结
• 3 钢丝绳称重传感器的选择
• 3.1 传感器的选用原则
• 3.2 压磁式测力传感器
• 3.2.1 压磁式测力传感器结构
• 3.2.2 压磁传感器的特性
• 3.3 GH-5 型旁压式传感器
• 3.4 检测系统设计
• 3.4.1 主控芯片的选择
• 3.4.2 电源电路的设计
• 3.4.3 存储电路的设计
• 3.4.4 采集电路的设计
• 3.4.5 显示电路的设计
• 3.4.6 看门狗电路的设计
• 3.5 小结
• 4 游梁式抽油机的运动精度可靠性分析
• 4.1 游梁式抽油机的运动精度可靠性分析
• 4.1.1 仅考虑杆长尺寸误差
• 4.1.2 同时考虑杆长尺寸误差和铰链间隙误差
• 4.2 实例计算
• 4.3 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录