Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparative analysis of different variants of installing rotary counterweights on the crank of the new design of beamless pumping unit

Ahmedov Beyali, Khalilov Isa, Hajiyev Anar

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 2

84--90

EN

The article presents a comparative analysis of different variants of installing rotary counterweights on the crank in the mechanical drive of the new design of the pumping unit used in oil production. It also addresses the assessment of torque on the output shaft of the gearbox and the balancing coefficient of the mechanical drive. In examining the rotary balancing approach for the new design of the pumping unit, various options for installing counterweights on the crank during rotary balancing were analyzed. Analytical expressions were proposed to determine the torques on the output shaft of the gearbox. Calculations based on the technical parameters of classic pumping units of the СK series revealed that the installation of counterweights on the crank during rotary balancing in the new design of the beamless pumping unit machine significantly affects the torque on the output shaft of the gearbox and the balancing of the pumping unit. They also revealed that although the torque on the output shaft of the gearbox is small in the pumping unit equipped with two counterweights of the same weight and located at the same distance, in this configuration, the output shaft of the gearbox experiences a substantial cantilever load due to excessive weight of the counterweights, leading to a significant reduction in the durability of the gearbox. In the other two options, when installing a single counterweight on the crank, the torque on the output shaft of the pumping unit’s gearbox is approximately from 5 to 10% greater than in the first variant, resulting in additional energy losses. In the pumping machine equipped with two counterweights of equal weight but located at different distances from the center of rotation, the torque on the output shaft of the gearbox is reduced, similar to the first variant. However, due to the weight of the counterweights, it also imposes a substantial cantilever load on the output shaft, leading to a significant reduction in the service life of the gearbox. Additionally, in this option, unlike the first, the balancing coefficient is approximately 3% less.

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą różnych wariantów montażu przeciwwag obrotowych na korbach napędów mechanicznych w nowych rozwiązaniach konstrukcyjnych zespołów pompowych używanych w eksploatacji ropy naftowej. Poruszono również kwestię oceny momentu obrotowego na wale wyjściowym przekładni i współczynnika wyważenia napędu mechanicznego. W przypadku metody wyważania obrotowego nowego rozwiązania konstrukcyjnego zespołu pompowego przeanalizowano różne opcje montażu przeciwwag na korbie podczas wyważania obrotowego oraz zaproponowano wyrażenia analityczne do określenia momentów obrotowych na wale wyjściowym przekładni. W wyniku obliczeń przeprowadzonych z wykorzystaniem parametrów technicznych klasycznych zespołów pompowych serii СK stwierdzono, że montaż przeciwwag na korbie podczas wyważania obrotowego w nowym rozwiązaniu konstrukcyjnym maszyny bez żurawia znacząco wpływa na moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni i wyważenie zespołu pompowego. Stwierdzono także, że chociaż moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni jest niewielki w zespole pompowym wyposażonym w dwie przeciwwagi o tej samej masie i umieszczone w tej samej odległości, w tej konfiguracji wał wyjściowy przekładni doświadcza znacznego obciążenia wspornikowego z powodu nadmiernej masy przeciwciężarów, co prowadzi do znacznego obniżenia trwałości przekładni. W pozostałych dwóch wariantach, przy montażu pojedynczej przeciwwagi na korbie, moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni zespołu pompowego jest w przybliżeniu od 5 do 10% większy niż w pierwszym wariancie, co powoduje dodatkowe straty energii. W zespole pompowym wyposażonym w dwie przeciwwagi o równej masie, umieszczonych w różnych odległościach od środka obrotu, moment obrotowy na wale wyjściowym przekładni ulega zmniejszeniu, podobnie jak w pierwszym wariancie, ale ze względu na masę przeciwwag, występuje także duże obciążenie wspornikowe na wale wyjściowym, co prowadzi do znacznego skrócenia żywotności przekładni. Ponadto w tym wariancie, w przeciwieństwie do pierwszego wariantu, współczynnik wyważenia jest o około 3% niższy.

2

Assessment of dynamic forces in new construction design for beamless sucker-rod pumping units

Ahmedov Beyali, Hajiyev Anar

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

299--310

EN

The article addresses the issue of determining the dynamic forces acting on the rod suspension point during the operation of the well in a new construction design for a beamless pumping unit, depending on the angle of rotation of the crank and the dimensionless kinematic parameters, which characterize the relationship of the crank length to the rod length and relative eccentricity. It was found that the value of the dynamic loads in the rod column depends on the type of the rocking machine and on the direction the crank rotates. In addition, one of the adverse factors for the operation of the pumping unit is that the force at the rod suspension point is constantly directed downwards, and that it varies during the course of the polished rod down- and upstrokes, which leads to uneven loading of the electric motor. This mode of operation for the engine and gearbox is abnormal and comes with a sharp decrease in their efficiency. To equalize the load on the gearbox and engine during one cycle of work, and to reduce the engine power needed to carry out the balancing process, a combination of movable and rotary counterweights is applied in the proposed design to balance the pumping unit. To this end, an investigation was made of the method of balancing a new structural design of the pumping unit and proposed analytical expressions for determining the weight of the movable and rotary counterweights when moving the rod suspension point up and down using combined balancing. The article discusses options for determining the dynamic forces in both a non-balanced (without using any counterweights) and a combined balanced (by using both moving and rotary counterweights) oil pumping unit.

PL

Artykuł omawia zagadnienie określenia sił dynamicznych działających w punkcie podparcia żerdzi w czasie eksploatacji odwiertu w nowym rozwiązaniu konstrukcyjnym zespołów pompowych bez żurawia, zależnych od kąta obrotu korby i bezwymiarowych parametrów kinematycznych, charakteryzujących zależność między długością korby a długością żerdzi i względną mimośrodowością. Stwierdzono, że wartość obciążeń dynamicznych w kolumnie żerdzi zależy od rodzaju wahacza i od kierunku obrotów korby. Ponadto jednym z niekorzystnych czynników eksploatacji zespołów pompowych jest fakt, że siła w punkcie zawieszenia żerdzi jest stale skierowana w dół, a jej wartość zmienia się w trakcie ruchów wypolerowanej żerdzi w dół i w górę, co prowadzi do nierównego obciążenia silnika elektrycznego. Ten tryb pracy silnika i przekładni jest nieprawidłowy i powoduje ostry spadek ich sprawności. Aby wyrównać obciążenie przekładni i silnika w czasie jednego cyklu pracy oraz zmniejszyć moc silnika wykonującego ten proces równoważenia, w proponowanej konstrukcji równoważenia zespołu pompowego zastosowano kombinację równoważenia składającą się z przeciwciężarów przesuwnych i obrotowych. W tym celu zbadano metodę równoważenia nowej konstrukcji strukturalnej zespołu pompowego i zaproponowano wyrażenia analityczne do określenia wagi przeciwciężarów przesuwnych i obrotowych, kiedy punkt zawieszenia żerdzi przesuwa się w górę i w dół, używając równoważenia łączonego. Artykuł omawia warianty określenia sił dynamicznych w zespole pompowym ropy niezrównoważonym (bez zastosowania przeciwwag) i z kombinacją sposobów zrównoważenia (przez zastosowanie przeciwwag przesuwnych i obrotowych).

3

Selected aspects involved in the optimization of cranes with pivoting booms

Chwastek S.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 4

159--171

EN

Certain crane operations – hoisting/lowering the payload connected to a slewing jib – require a nonlinear description to take Euler and Coriolis forces into account, the impacts of which should already be minimised at the stage of selection of the system parameters and mechanism structure. Optimal sets of parameters for the crane mechanisms thus obtained were optimised for the full range of slewing motion. It is demonstrated that the selection of the geometric dimensions of the structural elements of the hoisting mechanisms, i.e. the slewing system and counterbalances, enables the horizontal track error load to be minimised whilst the forces acting on the mechanism and inducing its vertical movement can be reduced. Thus, for the assumed lifting capacity and distance jaunt we get the structure of the crane mechanism that guarantees the minimal consumption of energy.

PL

Niektóre operacje żurawi: podnoszenie/opuszczanie ładunku połączone ze zwodzeniem wysięgnika wymagają nieliniowego opisu, biorąc pod uwagę siły Eulera i Coriolisa, których wpływ powinien być minimalizowany już na etapie doboru struktur i parametrów mechanizmów. Uzyskane w ten sposób optymalne zestawy parametrów mechanizmów żurawia zostały zoptymalizowane dla pełnego zakresu ruchu zwodzenia. Jak wykazano w pracy, poprzez właściwy dobór wymiarów geometrycznych elementów konstrukcji żurawia tworzących mechanizmy linowe: wypadu i przeciwwagi możliwe jest uzyskanie minimum błędu prostowodności poziomej toru ładunku oraz minimalizacja sił w mechanizmie zwodzenia. W efekcie dla założonych: udźwigów i odległości wypadu otrzymujemy struktury mechanizmów żurawia gwarantujące najmniejsze zapotrzebowanie energii.

4

Idea mostu z przeciwwagami

Niewitecki S.

Przegląd Budowlany

|

2016

|

R. 87, nr 11

48--52

PL

W artykule przedyskutowano nowe możliwości w zakresie budowy mostów. W ramach tychże możliwości mamy tu na myśli albo redukcję momentu ugięcia na całej rozpiętości mostu, z wykorzystaniem dodatkowo obciążonych, nachylonych filarów lub usunięciem rozpór i, zamiast nich, wprowadzenia obciążenia na końcach nachylonych filarów stanowiących oparcie rozpór linowych. Rozwiązania te, zgodnie z opinią wyrażoną przez autora, są bardziej interesujące z architektonicznego punktu widzenia, są one także korzystniejsze ekonomicznie, w porównaniu do typowych rozwiązań mostowych. Omówiono trzy typy mostów.

EN

New possibilities of the bridge construction have been discussed in the paper. These possibilities involve either reducing the bending moment in the bridge span with the help of the additionally loaded slanted pillars or removing the stays and, instead, introducing the weights at the end of the slanted pillars supporting the cable stays. These solutions, according to the author, are more interesting from the architecture point of view and also more economical than typical bridge solutions. Three types of bridges have been discussed.