Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/55780
Title: Исследование автоматизированной системы натяжения ремней привода станка-качалки
Other Titles: Research of an automated system of tension of drive belts in a pumpjack
Authors: Уразаков, Камил Рахматуллович
Тимашев, Эдуард Олегович
Шайжанов, Нурсултан Серикболатович
Тугунов, Павел Михайлович
Urazakov, Kamil Rakhmatullovich
Timashev, Eduard Olegovych
Shayzhanov, Nursultan Serikbolatovich
Tugunov, Pavel Mikhailovich
Keywords: станки-качалки; приводные ремни; натяжение; ремни; автоматический натяжитель; пружина сжатия; коэффициент упругости пружины; сжатие; pumpjack; drive belt; belt tension; automatic tensioner; compression spring; coefficient of spring stiffness
Issue Date: 2019
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Исследование автоматизированной системы натяжения ремней привода станка-качалки / К. Р. Уразаков [и др.] // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330, № 8.
Abstract: Актуальность. Работоспособность балансирных станков-качалок – наиболее распространенного типа привода скважинных штанговых насосов – в значительной степени определяется надежностью работы клиноременных передач. Отсутствие механизма, обеспечивающего оптимальное натяжение приводных ремней, обуславливает потери энергии в клиноременной передаче за счет проскальзывания ремней и снижение эксплуатационных характеристик насосных установок. В настоящее время контроль и регулировка натяжения приводных ремней станка-качалки производятся вручную. Вышесказанное обуславливает актуальность разработки механизмов автоматического натяжения ремней. Объект: автоматический натяжитель приводных ремней станка-качалки, использующий принцип регулирования межосевого расстояния шкивов путем изменения угла наклона платформы, на которой установлен электродвигатель. Регулирование угла наклона достигается совместной работой пружин сжатия разной жесткости. Пружина большей жесткости за счет силы упругой деформации сжатия обеспечивает натяжение ремней, пружина меньшей жесткости предназначена для компенсации колебаний в системе. Цель: исследование автоматизированной системы натяжения ремней привода станка-качалки, разработка методики расчета автоматического натяжителя ремней, включающая определение оптимальной величины угла наклона платформы к горизонтали, положения электродвигателя на платформе, упругих характеристик пружин. Методы: применение принципов аналитической механики, дифференциального исчисления для расчета оптимальных величин параметров автоматического натяжителя. Результаты. Разработана методика расчета автоматического натяжителя приводных ремней станка-качалки, позволяющая поддерживать оптимальную величину натяжения ремней в процессе работы штанговой насосной установки. Рассчитаны оптимальные величины начального угла наклона платформы, положения электродвигателя на платформе, пределы изменения угла наклона платформы в процессе растяжения ремней. Показано, что с точки зрения минимизации нагруженности пружины наиболее оптимальными являются: минимальное значение угла наклона платформы и максимальное расстояние вдоль нее до электродвигателя. Произведен расчет пружин сжатия, входящих в компоновку автоматического натяжителя, определены оптимальные значения коэффициентов жесткости пружин.
Relevance. The efficiency of pumpjacks - the most common type of drive of sucker rod pumps - is largely determined by the reliability of the V-belt drive. The absence of a mechanism, which ensures optimal tension of the drive belts, causes significant energy losses in the V-belt transmission due to slippage of the belts and decrease in operating characteristics of pumping units. Currently, the control and adjustment of tension of the drive belts of the machine are carried out manually. The foregoing causes the relevance of developing the mechanisms for automatic belt tension. The object: automatic tensioner of drive belts for pumpjack using the principle of adjusting the interaxle distance pulleys by changing the inclination angle of the platform with installed motor. Adjustment of the angle of inclination is achieved by the joint operation of compression springs of different rigidity. The spring of greater rigidity due to the force of the elastic compression deformation provides tension of the belts, the spring of less rigidity is designed to compensate fluctuations in the system. The aim of the research is to study an automated system of tension of drive belts, develop a technique for calculating the automatic belt tensioner of the pumpjack, which includes determining the optimal value of the platform's inclination to the horizontal, the position of electric motor on the platform, and the elastic characteristics of the springs. Methods: application of the principles of analytical mechanics, differential calculus for counting optimal values of automatic tension parameters. Results. The author have developed the technique for calculating the automatic tensioner for the drive belt of a pumpjack, which makes it possible to maintain the optimum tension of the belts during operation of the sucker rod pump system. The optimum values of the initial inclination angle of the platform, the position of the electric motor on the platform, the limits of variation in the platform inclination angle during the stretching of the belts are calculated. It is shown that from the point of view of minimizing the load on the spring, the optimal values are the minimum platform inclination angle and the maximum distance along it to the electric motor. The authors calculated the compression springs included in the automatic tensioner arrangement, and determined the optimum values of the elasticity coefficients of the springs.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/55780
ISSN: 2413-1830
Appears in Collections:Известия ТПУ

Files in This Item:
File SizeFormat 
bulletin_tpu-2019-v330-i8-05.pdf546,96 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.