6.4.3 悬点最大载荷与最小载荷在线视频

同学们好

本节我们介绍悬点最大载荷

与最小载荷的计算

我们介绍了整个的抽油系统中

悬点的动载荷

静载荷的计算方法

在这里面我们需要关心的

是悬点的最大载荷和最小载荷的计算

为什么这么说呢

我们知道

在整个的抽油杆柱当中

受力最大的位置应该处于

杆柱的最上端

也就是悬点的位置

如果在悬点的位置

它是安全的

那么在其他的位置上

杆柱应该都是安全的

另外我们注意到最大的载荷

和最小载荷之间的范围

对于悬点来说

杆柱如果是安全的

那么在最大和最小载荷之间的那些载荷值

施加在杆柱上的时候

杆柱也是安全的

所以最大最小载荷的计算

对于杆柱安全性评判来说是非常重要的

我们来看最大载荷的组成

再具体分析最大载荷的组成之前

首先我们应该明确

悬点的最大载荷

出现在什么时刻

首先我们知道

在上冲程的过程中

悬点是受到了液柱载荷的作用的

因此它和下冲程相比

就多了一段液柱载荷的影响

所以

最大载荷

显然是

要发生在上冲程的过程中

那么在上冲程的哪个时刻呢

我们要关心的就是它的动载荷里面的

惯性载荷

是在什么时刻最大

按照我们前面的学习知道

悬点在下死点的位置

惯性载荷达到最大

而且方向是向下的

是增加了悬点载荷的

所以最大的悬点载荷应该是

发生在上冲程的起始点

也就是下死点的位置上

最大的载荷由哪几部分组成的呢

我们来看

它应该是由静载荷和

动载荷叠加而成的

其中惯性载荷

摩擦载荷和振动载荷

这三部分是动载荷的影响

杆柱的重力

液柱的重力

以及油压的影响

沉没压力的影响

这些是静载荷的影响

那么这两部分

组成

就形成了悬点的最大的载荷

那么悬点的最小载荷呢

同样我们要分析悬点的最小载荷

应该是发生在下冲程的

因为下冲程中悬点没有受到液柱载荷的影响

那么在整个的下冲程过程中

惯性载荷又是如何影响它的呢

我们说在上死点的位置

惯性载荷方向是向上的

数值是最大的

它最大的影响了悬点的载荷

因此最小载荷发生在下冲程的起始段

它是由

惯性载荷

摩擦载荷

振动载荷

这三部分的动载荷

以及杆柱的重力

和油压对于载荷的影响

这两部分的静载荷共同叠加而成的

在这些最大载荷和最小载荷的计算当中

相对来说

油压的影响

沉没压力的影响

是比较小的

在动载荷里面

摩擦载荷

和振动载荷的影响相对也是比较小的

相反

杆柱的重力

液柱的重力

以及惯性

是占据比较大的份额的

因此我们用简化的公式可以将

杆柱重力

液柱重力以及惯性

合成

作为

最大最小载荷的简化的计算公式

我们来看对于最大载荷来说

我们关心杆柱的

液柱的

以及惯性载荷

把我们以前介绍的公式代入之后

就得到了这样的一个表达式

我们注意到的是

这个地方杆柱的重力

应该是在空气中的重量

而液体载荷是作用在去掉杆柱截面积

环形柱塞面积上的液柱载荷

如果我们换一种写法

写成这样的一种形式

这一部分是考虑浮力作用的杆柱的重量

这一部分是作用在柱塞全面积上的液柱载荷

这两个的叠加和这两个的叠加

值是一样的

我们可以把它写成这样的一种形式

对于最小载荷来说

它等于杆柱的重力

当然是考虑浮力的

另外就是杆柱的惯性载荷

这个式子跟这个式子

我们大家需要把它记住的

这两个式子分别可以得到

通过简化的方法来计算悬点的最大

和最小载荷的方法

那么这两个之间的差别我们可以看到

主要的差别其实就是出现在

液柱载荷这个位置

利用这样的两个计算公式

我们可以得到

实际的最大最小的载荷

也就是相当于对于一口实际的油井来说

我们得到的就是它的最大的值和最小值

它出现的位置以及值的大小

那么如果在这样的两个值作用下

杆柱是安全的

特别是在悬点的位置

杆柱是安全的

那么在这两个值之间的其他载荷值

杆柱应该都是安全的

所以最大最小载荷的计算

在杆柱的受力分析当中是非常重要的

除了我们介绍的

几种

悬点的最大最小载荷的计算公式之外

还有现场中常用的几种

其他的最大最小载荷的表达方式

分别对应的就是不同的简化条件

所对应的计算的方法

这些公式在现场中也会经常的被用到

这就是本节

我们介绍的主要内容

同学们

再见