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游梁式抽油机综合优化设计软件 BeamPumperV2.0
 
游梁式抽油机综合设计软件 (BPOPT-beam pumper optimized design software compositive)是中国石油大学(华东)闫相祯工作室开发研制的一套游梁式抽油机快速优化设计软件。软件以API SPEC 11E抽油机规范为设计基础,并结合国内游梁式抽油机的设计有关规范及设计公式,能够针对国内外不同油田要求的多型号、小批量游梁式抽油机的模块化设计提供所有重要的设计优化参数。该软件的应用使游梁式抽油机设计实现了标准化、系列化、降低了企业生产成本和油田的使用成本。
软件包括文件编辑、抽油机参数数据库、抽油机设计计算、结果文件及帮助等五大模块组成
 

。软件可进行的计算包括抽油机运动与动力分析、几何分析、强度分析参数优化等。其中运动与动力分析可进行抽油机悬点运动、悬点载荷、平衡计算、曲柄轴扭矩以及抽油机实验工况分析等计算。强度分析分为静强度计算和疲劳强度计算两方面,可以计算的抽油机杆件包括抽油机最易损坏的连杆、曲柄销、游梁、支架、减速箱以及抽油机各轴承、连接螺栓等。上述计算分析适用于各种型号的游梁式抽油机。软件的模块组织如图1-1所示。

图1-8 扭矩因数图
(4) 单击“确定”,退出此对话框。单击数据库操作窗口的“数据库编辑”和“数据库调用”,将分别进入数据库维护和数据库调用窗口(图1-16、1-17)。

图1-16  数据库操作窗口
图1-17 数据库调用窗口       
 
(5) 在“调用数据窗口”中,首先选择要进行的计算(例如“悬点载荷”),鼠标左健点击窗口上方计算选框中的“悬点载荷”;然后在“抽油机参数数据库”中鼠标双击要调用型号的抽油机纪录的任意单元,或把鼠标放在数据库“ID”列前的灰色格“”上,当鼠标变成“ ”时,单击灰色格,即可选中整个纪录,两种选择都可达到调用数据库的效果;当用户确定数据库调用无误时,点击“”按钮,即可进入“悬点载荷”计算窗口。

图1-17 数据库调用窗口 

      
图1-19 悬点载荷计算结果
3、悬点运动规律曲线

图3-3 计算得到的悬点运动规律曲线

 
表3-3 悬点运动规律数据结果比较输出结果表

项目
简谐运动
曲柄滑块运动
最大位移(mm)
4693.31
4685.45
最大速度(mm/s)
1975.32
2094.3
最小速度(mm/s)
-1965.298
-2094.3
最大加速度(mm/s2)
1662.445
2150.02
最小加速度(mm/s2)
-1657.2
-1165.86

CYJ640-304-192型抽油机扭矩计算结果
表3-4抽油机扭矩因数与减速器扭矩变化输出结果

曲柄转角
/度
扭矩因数(TF)
/米
光杆位置因数(PR)
减速器扭矩
/牛*米
0
0
.7704343
.4894383
65409.88
1
15
1.329964
.3545956
50058.45
2
30
1.772192
.2209345
29031.58
3
45
2.16901
.162739
12424.58
4
60
2.520517
.2896732
3673.36
5
75
2.530599
.4258949
-19731.98
6
90
2.319425
.5561212
-45935.79
8
120
1.685798
.7708323
-67194.27
9
135
1.366735
.8523241
-55688.5
10
150
1.052273
.9169555
-32089.45
11
165
.7208208
.9644605
-1657.71
12
180
.3389225
.993077
28774.6
14
210
-.6937709
.9775298
62526.41
15
225
-1.302709
.9241744
61124.49
16
240
-1.846109
.8395219
53583.96
18
270
-2.441644
.6040618
35559.37
20
300
-2.373116
.3414592
8840.929
21
315
-2.115125
.2208958
-7849.792
22
330
-1.697953
.118296
-22728.9
23
345
-1.105075
4.261124E-02
-30965.54

CYJ640-304-192型抽油机连杆静强度计算

图3-7  CYJ640-304-192型抽油机连杆静强度计算窗体
 
图3-8  CYJ640-304-192型抽油机连杆静强度计算结果文件
 
表3-6 软件计算的抽油机连杆力与游梁支承反力输出结果

曲柄转角
连杆力
C与P之间的夹角β
游梁支承力
垂直分力
水平分力
游梁反力与水平方向夹角
牛顿
牛顿
牛顿
0
0
123484.6
70.5341
392306.9
384781.2
76472.79
78.7593
1
15
128049
65.39943
402354.3
396091.4
70714.71
79.87755
2
30
131440.9
62.34626
410739.5
407086
54661.7
82.35231
3
45
132183.1
61.73843
412994.7
410670.7
43751.54
83.91882
4
60
129919
63.65582
406817.7
401699.9
64325.73
80.90224
5
75
125698.5
67.85522
397050.2
389908.1
74970.24
79.11618
6
90
121189.7
73.88249
387655.8
380174.4
75792.33
78.72521
7
105
117804.4
81.22744
381525.1
375241.4
68958.26
79.58691
9
135
117578.8
98.02888
383777.9
381698.7
39894.88
84.03314
10
150
121533.6
106.6694
392724.7
392250.8
19286.47
87.1851
11
165
128376.3
114.9177
406682.4
406648
-5290.106
-89.25467
12
180
137694
122.2698
424610.3
423275.5
-33641.23
-85.45577
15
225
157633.8
132.3888
458555.9
444697.7
-111881.6
-75.87802
16
240
152257
130.1224
446402.5
430248
-119003.7
-74.5389
17
255
142624.4
125.2826
426631.3
410577.8
-115931.2
-74.23238
19
285
124445.8
110.6815
391304.3
378983.2
-97420.8
-75.58376
20
300
119103.8
102.172
381736.9
371674.6
-87069.22
-76.81552
22
330
116861.1
85.05561
380052.3
374453.8
-64993.2
-80.15337
23
345
119368.4
77.2525
386549
383160.5
-51069.89
-82.40802
24
360
123484.6
70.53407
396075.1
394687
-33130.3
-85.20179

联机帮助模块
本软件的帮助是用Microsoft  Help  Workshop制作的。它由“软件应用指南”、“软件设计原理”两大部分组成。“软件应用指南”是指导用户如何使用该软件的,它包括指导用户怎样完成软件进行的各种抽油机计算以及用户在使用软件时要注意的问题等。“软件设计原理”是软件包含的抽油机计算(动力分析、强度分析、扭矩因数)设计时采用的公式和原理。
在程序主界面上打开“帮助”菜单,点击“帮助主题”即可显示软件的帮助内容或关键字搜索。此外,按F1键也可取得同样效果。用户可在打开的帮助窗口中直接查找所需帮助,也可通过索引的关键字检索来实现这一目的。软件帮助窗口如图所示.

 
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