1280型抽油機(jī)剎車裝置受力分析與安全系數(shù)優(yōu)化
抽油機(jī)剎車系統(tǒng)剎車把角度對(duì)受力的影響在1280型游梁式抽油機(jī)剎車系統(tǒng)中,剎車把與豎直方向呈不同角度時(shí)受力情況不同。通過(guò)施加特定載荷和力矩平衡原理計(jì)算可得剎車把各點(diǎn)受力關(guān)系。當(dāng)剎車把與豎直方向夾角為0
抽油機(jī)剎車系統(tǒng)剎車把角度對(duì)受力的影響
在1280型游梁式抽油機(jī)剎車系統(tǒng)中,剎車把與豎直方向呈不同角度時(shí)受力情況不同。通過(guò)施加特定載荷和力矩平衡原理計(jì)算可得剎車把各點(diǎn)受力關(guān)系。當(dāng)剎車把與豎直方向夾角為0o時(shí),受力關(guān)系如公式(1)所示;而夾角為30o時(shí),受力關(guān)系如公式(2)所示。進(jìn)一步聯(lián)立求解可得到拉板受力大小,為確保系統(tǒng)安全運(yùn)行,需考慮不同角度下的受力變化。
拉桿、插銷、拉板接頭受力及變形分析
針對(duì)拉桿、插銷、拉板接頭的受力和變形情況,基于小變形理論和靜力學(xué)原理,建立剛度矩陣與位移矩陣的關(guān)系,并在ANSYS中進(jìn)行模擬分析。通過(guò)對(duì)拉桿、插銷的材料參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行建模,可以觀察到受力逐漸減弱和集中的趨勢(shì)。拉桿長(zhǎng)度方向上應(yīng)力與應(yīng)變線性分布,而插銷主要承受剪切力,最大變形處常出現(xiàn)在連接部位。
插銷連接處受力分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)
拉桿與拉板的連接通過(guò)插銷實(shí)現(xiàn),插銷受到拉桿和拉板之間的剪切力作用。通過(guò)模擬分析可觀察到插銷的變形情況,最大剪應(yīng)力和剪應(yīng)變集中在受力邊緣,隨著拉板拉力增加而增加。由于拉接頭容易發(fā)生斷裂,需要進(jìn)行受力分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)以提高強(qiáng)度。
安全系數(shù)優(yōu)化與結(jié)構(gòu)強(qiáng)化設(shè)計(jì)
通過(guò)在SolidWorks中分析拉桿、接頭、插銷的安全系數(shù),選擇適當(dāng)材質(zhì)并考慮剎車把角度變化對(duì)安全系數(shù)的影響。優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)保證在相同工況下減小彎曲程度、增加抗拉強(qiáng)度,并對(duì)接頭進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)化設(shè)計(jì)以滿足實(shí)際使用要求。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化后效果評(píng)估
經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu),在相同工況下彈性變形更小,應(yīng)力分布更均勻。新結(jié)構(gòu)的等效應(yīng)力值明顯減小,表明結(jié)構(gòu)強(qiáng)化設(shè)計(jì)有效提升了系統(tǒng)的耐久性和安全性。綜合考慮實(shí)際使用條件和不確定因素,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)具有更高的穩(wěn)定性和可靠性。
通過(guò)對(duì)1280型抽油機(jī)剎車裝置的受力分析和安全系數(shù)優(yōu)化,可以更好地了解系統(tǒng)的工作原理和受力情況,為提高設(shè)備的可靠性和安全性提供重要參考。同時(shí),結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能有效減小變形和應(yīng)力集中現(xiàn)象,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,值得在實(shí)際工程中進(jìn)行應(yīng)用和推廣。