[发明专利]基于电动机功率间接测量游梁式抽油机悬点力的方法

权利要求书

1.一种基于电动机功率间接测量游梁式抽油机悬点力的方法，其特征在于：在游梁式抽油机四连杆机构中，悬点动态受力符合以下表达式，

其中，在四连杆机构中，O点为游梁式抽油机支架轴的支点，O₁点为游梁式抽油机动力输入轴的中点，C点为游梁式抽油机的悬点，B点为游梁式抽油机横梁轴的端点，A点为游梁式抽油机曲柄的端点；

工作过程中，电动机的动力输入轴通过曲柄将力矩传递到A点，A点绕O₁点以半径为R、角速度为ω做圆周运动，A点与B点通过连杆P连接，使B点以半径为M在A点的带动下做圆弧往复运动；C点与B点为游梁的两端，以O点为支点做圆弧往复运动，且C点的运动方向与B点相反；

基于已知电动机功率(P)和曲柄转角(θ)，间接地测量悬点实时动态的受力值；

其中，F_C是点C实时动态受到的力，单位为N；

ε为传动比，无量纲；

θ为减速机驱动曲柄的转角，在电动机通过减速机出扭矩的驱动下、在直角坐标系中的实时转角；

n为电动机转数；

N为支架轴中点O到悬点C的长度，单位为mm；

R为曲柄长度，单位为mm；

x_b是横梁端点B到支架轴中点O的长度在x轴的投影，其单位为mm；

以O点为零点建立直角坐标系，则O点直角坐标为(0,0)，O₁点的坐标为O₁(-I,-F)，B点的坐标为B(x_b,y_b)，A点的坐标为A(x_a,y_a)，单位为mm；

x_b由下式计算得出，

其中，P是连杆长度，单位为mm；

I是支架轴中点到动力输入轴中点的水平距离，单位为mm；

F是支架轴中点到动力输入轴中点的垂直距离，单位为mm；

M是支架轴中点O到横梁轴端点B的长度，单位为mm；

W(g+a)是重力加速度g和运动加速度a共同作用的载荷力，单位为牛顿，其由下式计算得出，

其中，W为作用C点上的质量，单位为kg；

g为重力加速度，单位为m/s²；

a为C点运动的加速度，单位为m/s²；

θ为曲柄与x轴正方向的夹角，单位为rad；

T_A为A点的力矩，单位为牛·米。