轴向柱塞泵回程球铰副力学特性分析与计算

为探求轴向柱塞泵回程球铰副中球铰的受力情况,建立吸排油2个区的柱塞和球铰的力学模型,并对球铰受到的法向压力进行分析计算。结果表明：回程球铰副受力最大区域分布在吸油区,适当的进油压力能改善回程球铰副的受力〖JP2〗状况,提高泵的使用寿命。排油区柱塞受到的影响相对较小,球铰受到的最大法向压力约为吸油区的1/2;当回程球铰副出现磨损情况时应多从吸油区柱塞受力方面进行分析。研究结论对回程球铰副设计和配对材料的选择具有一定的指导意义     

粘弹性流体法向力作用下的抽油杆柱横向振动仿真

聚合物抽油机井抽油杆柱在粘弹性流体井筒内偏心运动时，抽油杆柱受到交变粘弹性流体法向力的作用。该文指出了交变粘弹性流体法向力是抽油杆柱横向振动的激励。考虑抽油杆柱所受粘弹性流体法向力与抽油杆柱横向振动位移的耦合关系，建立了受粘弹性流体法向力作用的抽油杆柱在油管内横向振动仿真的力学和数学模型。采用有限差分法和Newmark法实现了对抽油杆柱在油管内横向振动的仿真计算。分析了抽油杆柱在初始偏心和粘弹性流体法向力激励下的横向振动规律。仿真结果表明:抽油杆柱的任何初始偏心都会导致在全井范围内发生杆管碰撞现象；抽油杆柱下冲程杆管碰撞更为剧烈，且泵端附近碰撞力最大；由于粘弹性流体法向力的存在，杆柱与油管壁的接触碰撞更加频繁，加剧了杆管偏磨。所建立的粘弹性流体法向力作用下的抽油杆柱横向振动仿真模型对于聚驱井杆管偏磨分析、扶正器的优化配置具有指导作用。     

长定子空芯绕组双边双馈直线电机特性研究

双馈直线电机因其定动子都通入三相可控交流电而具有优良的调速性能,却存在法向力大和端压较高等缺点.为此提出一种新型长定子空芯绕组双边双馈直线电机结构(LIS-DSDFLM)并研究其特性.首先,基于一维准静态磁场建立了LIS-DSDFLM的气隙磁场数学模型,并通过仿真验证.然后,通过迭代仿真计算出满足高速磁浮运行要求的电机结构参数.最后,根据LIS-DSDFLM与相同结构参数的双馈直线电机仿真对比,发现LIS-DSDFLM在保证相同推力的条件下能有效降低电机法向力和定子端压,提升双馈直线电机的应用前景.     

高精数控机床永磁直线进给工作台的力学性能分析

高精数控机床永磁直线进给系统的力学特性严重影响机床性能,为研究直线进给系统的力学性能,将永磁直线同步电动机动子与工作台作为一体化结构,利用有限元法对在直线电动机法向电磁力作用下的进给工作台分别进行静力学和动力学分析,并对样机进行了振动测量。结果表明:永磁直线同步电机动子与工作台作为一体结构的变形比电机动子单一结构的变形大,固有频率也有所降低,更易产生共振。精密机床的直线进给系统作为机电一体化结构,应将电机和机械结构作为整体进行分析研究才有实际意义。     

磁浮直线感应电机的PI自适应电流可变转差频率鲁棒控制

单边直线感应电机(Single-sided Linear Induction Motors,SLIMs)作为中低速磁悬浮列车的驱动装置,其推力和法向力的耦合控制特性以及系统的抗扰动能力,对于磁浮列车的牵引及悬浮系统动态运行极为重要。本文分别建立SLIM的最大推力点和法向力过零点的转差频率-电流控制模型,研究了将两者协同优化控制的变电流分段变转差频率(Variant-Current Variable Slip-Frequency,VCVSF)策略。建立了在稳态转差频率下的法向力控制电流与悬浮气隙的二维状态空间Popov超稳定模型,通过在线性环节增加前馈补偿器保证等价反馈系统严格正实,从而实现零点处法向力稳态振动的自收敛。实验研究验证了本文所提控制算法的有效性。     

基于极弧系数选择的直线电动机法向力波动削弱方法

齿槽效应是直线电动机产生法向力波动的主要原因之一。为削弱齿槽效应产生的法向力波动,本文提出了基于麦克斯韦张量法和和傅里叶分解的解析分析方法,明确给出了在电枢开路的情况下齿槽效应产生的法向力波动的解析表达式。以此为基础,研究了基于不同极弧系数选择对直线电动机法向力波动的影响,并提出了极弧系数对法向力波动的确定方法。通过该方法,可以轻松地确定法向力不同极槽配合下的的最佳极弧系数,进而削弱法向力波动产生的影响,最后经过有限元验证,证明该方法是正确有效的。     

基于规则微孔板的磁流变液阻尼特性分析

对基于规则微孔金属板的磁流变液的法向力的产生和阻尼特性的形成机理进行了研究,在可控外磁场作用下,储于金属板微孔中的磁流变液可以升高并析出,在其对面的剪切盘上产生法向力。当剪切盘旋转时,该磁流变液产生阻尼应力,通过实验验证了这一现象和特性。重点研究了影响法向力的主要因素和剪切应变对法向力的影响,并进行了实验验证和理论分析。     

凹型端齿削弱永磁直线电机端部力波动方法

结合端面磁通函数和虚位移法推导PMLM端部效应产生的单端推力波动和法向力波动的解析表达式,揭示端部效应引起的推力波动和法向力波动的规律。通过对傅里叶级数的分析,提出反相位补偿原理的凹型端齿结构,该结构能消除推力波动和法向力波动的奇次谐波,解决传统的优化动子长度削弱推力波动但带来电机纵向"俯仰运动趋势"的缺点,同时还能消除动子横向"俯仰运动趋势"。最后以齿槽效应较弱的12槽11极PMLM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法能够削弱端部效应产生的法向力波动和推力波动。     

聚驱有杆泵井偏磨机理及预防措施研究

聚驱会给有杆泵举升带来一系列的问题,表现最突出的就是由于产出液中含有聚合物使得杆管偏磨现象更为严重。抽油机井杆管偏磨是指油井生产过程中,抽油杆柱与油管内壁之间产生摩擦而导致的杆管磨损失效现象。造成杆管偏磨的机理主要有：井眼弯曲,上顶力以及法向力等主要因素。本文对这几个影响因素进行了深入的分析,同时提出了相关的预防措施。     

新型钢次级弧形直线感应电动机法向力研究

提出一种新型钢次级弧形直线感应电动机,采用多层行波电磁场理论建立该电机的区域模型,推导出法向力计算公式,建立该钢次级弧形直线感应电动机三维瞬态有限元仿真模型,仿真结果与解析计算结果相吻合。并与同参数的扁平形钢次级直线感应电动机作比较,结果表明这种钢次级弧形直线感应电动机在不改变推力的前提下能够减少法向吸力,提高推力与吸力比值,为该类电机的性能计算、优化设计奠定理论基础。