基于simulink直线电机抽油机钢丝绳动力学分析与仿真

《基于simulink直线电机抽油机钢丝绳动力学分析与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、机械设计与制造第1期188MachineryDesign&Manufacture2013年1月基于SIMULINK的直线电机抽油机钢丝绳动力学分析与仿真刘丛丛，樊军(新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐830047)摘要：对直线电机抽油机上行阶段进行研究，根据直线电机抽油机理想运行状态下的速度一时间图，和直线电机抽油机上行阶段悬点所受最大载荷，建立上行阶段钢丝绳绳端变形量和天轮处钢丝绳张力的微分方程。用MATLAB工具里面的SIMULINK工具对公式其建立仿真模型，得到直线电机抽油机上行过程中钢丝绳的变形规律和张力的变化规律，并针对直线电机抽油机

2、的稳定性对直线电机抽油机上行阶段钢丝绳的变化规律和张力的变化规律作出分析，以便为直线电机抽油机安全性能建立标准。关键词：直线电机抽油机；钢丝绳；MATLAB；SIMULINK；仿真中图分类号：TH16；TM359．4；TE933+．1文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)O1—0188—03DynamicsAnalysisandSimulationonWireRopeofLinearMotorPumpingUnitBasedonSIMULINKLIUCong-cong，FANJun(CollegeofMechanicalEngi

3、neering，XinjiangUniversity，XinjiangUrumqi830047，China)Abstract：htaketheuplinkstageoflinearmotorpumpingunitforresearch，andbuilds印themovementdifferentialequationsthewireropeheadandlongitudinalvibrationdifferentialequationsoft1wireropeomthewheelofheavenaccordingtothelinearmotor

4、pumpingunit’svelocity-timeintheidealoperationconditionandthemaximumloadsuferedbylinearmotorpumpingunit’ssuspensionpointintheupstreamstage．andanalysesandsimulatesthevibrationbasedonSIMULINKofMATLAB．Theregulationsofthechangeofelongationandtenseofthesteelwireropeofthelineo1"mot

5、orpumpingunitintheprocessofl~ingareobtained，carryingthemontheanalysisinlinearmotorpumpingunitstability，sDastosetupsafetype~o,~ancestandardsforthelinearmotorpumpingunit．KeyWords：LinearMotorPumpingUnit；WireRope；MATLAB；SIMULINK；Simulation1引言示。将钢丝绳看作是柔性体，则在抽油杆上行阶段由于载荷大，钢随着我国大多数油

6、田进入了开采的中后期，我国的采油机丝绳时弹性体的原因，钢丝绳会储存、释放能量，引起自身纵向振械正在向着高效、节能的方向发展。直线电机抽油机具有很好的动，因此我们单研究抽油杆上行时钢丝绳的振动问题。假设：(1)节能效果，因此越来越多的直线电机抽油机投入了使用。但是，长忽略钢丝绳的横向、扭转震动，不考虑风流阻力；(2)上行到上死期以来，我们对直线电机抽油机进行动态分析和研究时，一般都点钢丝绳与天轮接触处为固定端；(3)将钢丝绳看作均匀弹性体；把钢丝绳看作为刚体进行分析，但实际钢丝绳是一个弹性体，在(4)不计天轮与直线电机滚筒之间的钢丝绳的弹性；(5

7、)忽略整个抽油机系统中抽油杆上行加速时，钢丝绳会储存、释放能量，引起系统的阻尼。钢丝绳自身的纵向振动，极易造成钢丝绳波动振幅过大，脱槽事抽油杆上行时悬点位置钢丝绳绳端位移大小U，和钢丝绳在故的发生。目的是对直线电机抽油机抽油杆上行加速时钢丝绳的天轮处的张力P的微分方程分别为m：受力情况进行研究，以便为直线电机抽油机安全陛能建立标准。2抽油杆上行加速时钢丝绳弹性振动方)一丽程的建立抽油杆上行时提升系统示意图，如图1所示。将悬点载荷等：{l㈤效成质量块。直线电机抽油机理想工作时的速度图，如图2所p-2aj来稿日期：2012-03—03基金项目：异常

8、高压差井分注工艺技术研究(1410039)作者简介：刘丛丛，(19g7)，女，山东，在读硕士研究生，主要研究方向是CAD／CAM及先进制造技术；樊军，