LCW羅茨保溫泵摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的主機(jī)設(shè)計(jì)
1.主機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理主機(jī)結(jié)構(gòu)如所示。
泵筒內(nèi)徑32110mm（中間有8種規(guī)格）柱塞類型有鋼柱塞和軟柱塞2種；泊泰邦油管內(nèi)徑（用做扶正器試驗(yàn)）。
壓力8MPa溫度90°C.柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程300mm,頻率3Hz泵筒與柱塞之間沿軸向單位長度上的力為10Nmm.
2.加壓機(jī)構(gòu)的組成及工作原理在抽油過程中,由于LCW羅茨保溫泵安裝的傾斜、抽油桿拉動(dòng)方向的偏斜以及井下高壓原油的擾動(dòng)等,會(huì)使泵筒和柱塞之間產(chǎn)生一定的側(cè)壓力。同時(shí),為了加快摩擦磨損的試驗(yàn)過程,在泵筒和柱塞之間施加了一定的徑向力。
加壓機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注意4個(gè)問題：①為了在試驗(yàn)過程中保持徑向力，加壓機(jī)構(gòu)要做高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)有一定的耐沖擊性；②加壓機(jī)構(gòu)要結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕以便減小慣性力；③摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)機(jī)在不停機(jī)狀態(tài)下能*運(yùn)轉(zhuǎn)，因此加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，壽命長；④試驗(yàn)泵筒、柱塞的直徑有多種，所以加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)具有一定的通用性。
（1）加壓機(jī)構(gòu)的組成加壓機(jī)構(gòu)的組成如所示。
根與套筒動(dòng)配合，兩邊是彈簧的心軸。輪架的下面裝有滾子。套筒的外表面和加壓杠桿的一端成90°焊接。
（2）工作原理當(dāng)擰動(dòng)圓螺母2時(shí)，套筒上行，帶動(dòng)加壓杠桿的一端上翹，這樣，以滾輪的軸心為支點(diǎn)在泵筒和柱塞之間施加徑向力。此時(shí)，力傳感器受拉。其支反力通過框架、彈簧、輪架、滾子壓向墊板。通過計(jì)算機(jī)觀察力傳感器中的拉力信號(hào)，當(dāng)加至額定值時(shí)，將力傳感器的信號(hào)線與計(jì)算機(jī)斷開，下調(diào)螺母5將所需的壓力鎖定，再上調(diào)螺母2使傳感器在試驗(yàn)過程中呈卸荷狀態(tài)。由于杠桿的撓曲變形很小，所以使用彈簧以增加螺桿的調(diào)節(jié)量。這樣在加壓時(shí)便于觀察力的變化并提高分辨率。當(dāng)泵筒、柱塞直徑的變化值超過套筒的調(diào)節(jié)極*，應(yīng)改換墊板的厚度。
加壓杠桿的軸向截面如所示。杠桿左端與套筒焊接，其右端與柱塞鉸接。法蘭右邊的部分是因柱塞的不同而更換的接頭部分，圖上面所示是0110mm柱塞的接頭，下面是038mm柱塞的接頭。
在進(jìn)行加壓杠桿設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意下列問題：①加壓杠桿是一變截面圓梁；②杠桿端部的變形撓度加上彈簧的壓縮變形量不能超過螺桿的zui大調(diào)節(jié)量；③當(dāng)杠桿的左端上翹時(shí)，必然會(huì)引起加壓機(jī)構(gòu)垂直方向的歪斜，雖然滾子可以適應(yīng)這種歪斜，但此歪斜量不能太大；④螺桿的調(diào)節(jié)量雖然不能超限，但太小也不便于徑向壓力的調(diào)節(jié)；⑤對于較細(xì)的柱塞，其接頭在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，要避免接頭與泵筒端口的摩擦。
4.加壓杠桿的設(shè)計(jì)步驟設(shè)z為杠桿的軸線方向，y為杠桿的彎曲變形方向。根據(jù)杠桿的受力，畫出杠桿的剪力圖和彎矩圖。
對于第n段梁段，其截面慣性矩為人。
設(shè)有1根等截面梁，其截面慣性矩為則等效系數(shù)Pn=n.當(dāng)用此等截面梁等效原來的變截面梁進(jìn)行求解時(shí)，在原來的變截面梁的第n段和第1段的交界處，應(yīng)附加外力APn=d1-Pn）Qn和外力矩AMn=（1-Pn）鍰。Qn和鍰為原來的變截面梁在該交界處的剪力和彎矩。
根據(jù)初參數(shù)法，可以求出等截面梁上任意截面z處的撓度y（z）和轉(zhuǎn)角0（z）。
結(jié)合邊界條件求出杠桿在加壓機(jī)構(gòu)一端的撓度和轉(zhuǎn)角。
根據(jù)zui粗、zui細(xì)兩種柱塞接頭所對應(yīng)的撓度及螺桿的zui大調(diào)節(jié)量，選配剛度較小和較大的兩組彈簧。
以中的加壓杠桿為例，對于0110mm柱塞所用的杠桿共有10個(gè)不同截面的梁段，各梁段的右端面到杠桿左端面的距離為：a=25mm，b=382mmc=402mme=477mm/=497mmg=559mmh=588mm，i=809mm/=829mm，k=871.杠桿的支點(diǎn)到杠桿左端面的距離為d=439.5mm.得到各梁段的截面慣性矩和等效系數(shù)見表12表1各段梁的截面慣性矩X104mm4人表2時(shí)的等效系數(shù)P丨泵筒與柱塞之間的zui大徑向壓力3000N.所以杠桿右端受力Pk=3000N杠桿左端受力P.=2945N杠桿支點(diǎn)受力Pd=-5945N.在等效等截面梁上Pk=21.45X3000=64350NP0=8.1X2945=23 945=-26455.3N由上述已有公式可算得各附加的AP、AM值。
設(shè)杠桿左端的位移為y.，轉(zhuǎn)角為0剪力為彎矩為M0因?yàn)樗亲杂啥?所以P0=Q0=23 854.5NM）=Q根據(jù)邊界條件,在杠桿的支點(diǎn)和右端,撓度為零。運(yùn)用初參數(shù)法可以得到fy0-439.對于038mm柱塞杠桿共有9個(gè)不同截面的zui細(xì)的泵筒內(nèi)徑32mm接頭部分的直徑26mm.算得彎曲撓度y0=4.結(jié)束語LCW羅茨保溫泵在很深的井下而且使用條件很惡劣，目前只能在地面進(jìn)行模擬試驗(yàn)研究,LCW羅茨保溫泵摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)基本上能滿足這一要求。加壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本設(shè)計(jì)綜合考慮了各種影響因素,從而使該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單性能可靠,適應(yīng)性強(qiáng)。運(yùn)行試驗(yàn)表明,該機(jī)構(gòu)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
會(huì)員1.png)
石嘴山市|
中宁县|
庆城县|
崇明县|
怀宁县|
综艺|
东兰县|
寿光市|
上饶市|
沾化县|
通州区|
夏津县|
南木林县|
东兴市|
时尚|
武宣县|
孝昌县|
正安县|
墨脱县|
塔城市|
巨鹿县|
延边|
凌源市|
扶余县|
宝清县|
吐鲁番市|
克拉玛依市|
绥德县|
龙陵县|
咸丰县|
锡林郭勒盟|
阿城市|
肃北|
青川县|
星子县|
白山市|
双牌县|
顺昌县|
县级市|
玉溪市|
乃东县|