[发明专利]一种推算光杆示功图的方法

权利要求书

1.一种推算光杆示功图的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）采集抽油机的参数，包括游梁前臂长度A，游梁支撑中心到曲柄转动轴心的距离K，摇杆长度C，连杆长度P，曲柄联接半径R，曲柄销轴心到游梁支撑中心的距离J，曲柄重量，曲柄中心到曲柄转动轴心的距离，平衡块重量，平衡块中心到曲柄转动轴心的距离，连杆重量，连杆中心到与横梁联接中心的距离，为游梁、横梁和驴头的重量，为游梁、横梁和驴头的重心到其转动轴心的距离；

（2）根据采集到的游梁前臂长度A，游梁支撑中心到曲柄转动轴心的距离K，摇杆长度C，连杆长度P，曲柄联接半径R，曲柄销轴心到游梁支撑中心的距离J，计算悬点位移S；

（3）根据采集到的游梁前臂长度A，曲柄联接半径R，摇杆长度C，计算悬点速度v；

（4）根据采集到的曲柄重量，曲柄中心到曲柄转动轴心的距离，平衡块重量，平衡块中心到曲柄转动轴心的距离，连杆重量，连杆中心到与横梁联接中心的距离，游梁前臂长度A，曲柄联接半径R，为游梁、横梁和驴头的重量，为游梁、横梁和驴头的重心到其转动轴心的距离，计算悬点悬点载荷F、结构不平衡重B，表示公式如下：

公式二

其中，为抽油机电动机的输入功率，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与摇杆之间的夹角，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与竖直方向的夹角，为扭矩因数，为曲柄重量，为曲柄中心到曲柄转动轴心的距离，为平衡块重量，为平衡块中心到曲柄转动轴心的距离，为连杆重量，为连杆中心到与横梁联接中心的距离，为连杆的角速度，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与连杆之间的夹角，是重力加速度，C为摇杆长度，为连杆的角加速度，为游梁的角速度，为游梁的角加速度，为连杆对于其与横梁联接中心的转动惯量，为游梁、横梁和驴头对于其转动轴心的转动惯量，A为游梁前臂长度；

的表示公式如下，

其中，R为曲柄联接半径，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与曲柄转动轴心到曲柄销轴中心的连线之间的夹角；

B的表示公式如下，

其中，为游梁、横梁和驴头的重量，为游梁、横梁和驴头的重心到其转动轴心的距离，重心在驴头一侧为正，反之为负；

（5）推算悬点载荷F、悬点位移S与曲柄转角的关系式，同时以相同时间间隔采集抽油机电动机一个运动周期内的至少200组的输入功率值，并将输入功率值及对应的曲柄转角代入上面的关于载荷F、悬点位移S与曲柄转角的关系式中，得到至少200组悬点载荷F和悬点位移S的值；

（6）以悬点载荷F为纵轴，悬点位移S为横轴，按照采集的先后次序将至少200组悬点载荷F和对应的悬点位移S的值描绘出来，并按次序连接，完成光杆示功图的绘制。

2.如权利要求1所述的一种推算光杆示功图的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的计算悬点位移S，通过如下公式进行：

公式一

其中，A为游梁前臂长度，K为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的距离，C为摇杆长度，P为连杆长度，R为曲柄联接半径，J为曲柄销轴心到游梁支撑中心的距离，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与曲柄转动轴心到曲柄销轴中心的连线之间的夹角。

3.如权利要求1所述的一种推算光杆示功图的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的计算悬点速度v，通过如下公式进行：

其中，A为游梁前臂长度，R为曲柄联接半径，C为摇杆长度，为曲柄角速度，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与曲柄转动轴心到曲柄销轴中心的连线之间的夹角，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与连杆之间的夹角，为游梁支撑中心到曲柄转动轴心的连线与摇杆之间的夹角。

4.如权利要求1或2所述的一种推算光杆示功图的方法，其特征在于，步骤五中所述的推算悬点载荷F、悬点位移S与曲柄转角的关系式，如下所示，在公式一中，K、C、P、R、J为定值，，S可视为的函数，表示公式如下，

在公式二中，B、 、、、、、、、g、C、、A为定值，、、、、、、为随变量变化而改变的变量，F可视为和的函数，。