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时间:2018-12-08
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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用,我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后,中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训,熟悉系统的使用和维护。浅析双驴头抽油机驴头强度校核 摘要:双驴头抽油机在现场使用时,经常出现驴头开裂现象,针对这一问题,对驴头和游梁进行三维建模,用有限元分析软件对驴头进行分析,确定驴头强度。 关键词:双驴头抽油机;驴头;游梁;三维建模;有限元;分析 DOI:// 双驴头抽油机有别于游梁式抽油机,它是在常规游梁式抽油机的结构上进行设计的,双驴头抽油机是在游梁
2、后臂加装后驴头,用吊绳替代连杆连接。这种设计改变了游梁与连杆之间的连接方式,改变了传力特性,改善了抽油机的性能。它除了具有结构简单,适用性强,运行可靠,工作寿命长,维护方便等常规游梁式机的优点,同时还具有附加动载荷小,有较好的节能效果等优点,是一种应用于油田的节能型地面采油设备。 双驴头抽油机在现场使用过程中出现了一些问题,�对出现的问题,我们在现场实地考察,将常出现的问题进行归类,驴头游梁在使用中多次出现开裂的情况,针对这种情况,我们选择常用的抽油机型号进行研究。在研究中对抽油机出现故障的部件做三维建模,进行有限元
3、分析和疲劳寿命计算,依据理论分析和计算结果,并根据现场使用情况提出改进措施。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用,我们不仅把资源运用于课堂教学,还利用系统的特色栏目开展课外活动,对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用,我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后,中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训,熟悉系统的使用和维护。 1模型 建立三维模型 依据图纸建三维模型。游梁主体是方箱形结构,由钢板焊接而
4、成,在游梁中间焊接支有支架,与支架上的轴承座相连。前驴头和后驴头均为钢板焊接而成。前驴头在驴头两侧有调节螺栓,用来调节驴头左右对称情况。后驴头在侧板上有连接孔,用销轴来连接游梁,销轴用压板固定。 用CATIA软件建立双驴头抽油机前、后驴头和游梁的三维模型。材料使用钢材Q235-B,钢材的弹性模量值取210×106Pa,泊松比值取。 确定边界条件 依据前、后驴头和游梁的结构确定边界条件,前驴头与游梁是固定约束,使用软件的固结联接,后驴头与游梁是接触约束,使用软件的接触联结。游梁与固定支架连接的轴是故支约束。在理想状
5、态下,前、后驴头和游梁受三个载荷:前、后驴头吊绳拉力和部件的自重载荷。 根据示功图,前驴头在最大及最小工作载荷时受力情况见下表。 对最大载荷和最小载荷位置分别进行有限元计算。 有限元网格为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用,我们不仅把资源运用于课堂教学,还利用系统的特色栏目开展课外活动,对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用,我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后,中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校
6、进行培训,熟悉系统的使用和维护。 有限元网格采用四面体单元,采用catia软件内的有限元分析功能,自动划分有限元网格。由于自动划分的网格在处理固结联接时,可能不匹配,在计算过程中,对不匹配的零件进行了手动单元划分。模型网格及所受载荷条件如图1所示。 2对部件进行应力分析 最大载荷时的应力分布 根据示功图,前驴头在最大工作载荷为64kN时,曲柄转角为25?,连杆长3121mm,后臂长2299mm。 图2为最大载荷时的应力分布图,前、后驴头上的应力最大值区域位于驴头与游梁的连接处。游梁上在游梁与支架的连接位置处应
7、力最大值。除局部应力稍大外,模型大部分区域的应力值都不高,低于50MPa。 从部件承受最大载荷时的应力分析中可以得知,承受最大载荷时,应力集中现象产生在驴头与游梁连接处,应力值为168MPa,这部分结构需要加强。 最小载荷工况时的应力分布 根据示功图,在悬点最小工作载荷为时,曲柄转角为220?,连杆长为5899mm,后臂长为1601mm。 对驴头和游梁组合的部件进行应力分析时,在最小载荷时部件的应力分布图上可以看到,部件最大应力为96MPa。从分析得到的总体应力图上看,应力值最大的部位在前驴头与游梁的连接处。游
8、梁上应力最大值区域在游梁与支架连接处。部件大部分区域的应力值较低,小于20MP。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用,我们不仅把资源运用于课堂教学,还利用系统的特色栏目开展课外活动,对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用,我校做到安装
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