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以下是Atkins, Hinchliff和McCain文章的第二部分。本月，他们继续审查往复式压缩机负荷限制的定义。
罗伯特·x·佩雷斯
“杆载荷”的历史
API-618第一版出版于1964年(34页)。它没有对“Rod Load”一词的含义进行定义。然而，数据表确实要求压缩机制造商指定“最大允许杆负荷”和“额定杆负荷”。因此，这意味着什么，留给压缩机OEM的定义。
在1963年版的英格索兰(IR)框架评级指南中，定义了活塞负荷。该文件指出，活塞负荷经常被称为“杆负荷”，这是一个用词不当，因为它意味着活塞杆是建立压缩机额定负荷的唯一限制。它将活塞负荷定义为气缸法兰处的公称压力乘以活塞面积。
这些载荷很容易从简单的方程(可在第一部分)．它接着说，实际的杆负载将包括惯性和阀门损失的影响，但这些影响被考虑在活塞杆负载额定值，即活塞杆负载额定值必然是保守的。这种方法很好地服务于行业，但可能会导致“过度设计”的机器。
这是在电子计算器和数字计算机出现之前，所以组合杆负载是繁琐的计算。当时的做法是只查看和报告名义气体负荷，不考虑阀门损失或惯性负荷。在极少数情况下，如果由于高气体负荷、高惯性力和高容积效率的组合(这可能导致气体负荷和惯性负荷是相加的)，则需要手动计算组合杆负荷(气体+惯性力+阀门损失)。
这包括绘制包含阀门损失的PV卡，使用平面计和计算尺确定旋转增量离散度下的面积(马力)和气体压力。然后计算每个点的惯性力，并加上惯性力，以确定在十字头销上的组合杆负载、连杆和曲轴上的力以及曲轴上的扭矩。对于一台六缸压缩机，通常需要六名工程师(每人一个气缸)和一周的时间来完成这项任务。
2ndAPI-618版于1974年出版(39页)。该委员会敦促压缩机制造商建议如何计算杆杆负荷，并确保每个人都以相同的方式计算杆杆负荷。这确立了术语“允许杆载荷”和“实际杆载荷”。实际杆负载被定义为力由于压差在活塞加上惯量的往复部分通过活塞杆传递。它还指出，根据气缸泄压(RV设置)计算的实际抽油杆负载不应超过供应商的最大允许抽油杆负载。
到这个时候，大型计算机和可编程计算器被广泛使用。这样可以进行更精确的工程计算，并消除设计过程中的一些保守性。实践是用可编程计算器计算压缩机性能和“气体负荷”，因为计算相对简单。压缩机的基本尺寸和可行性研究使用了这些方法。
最终的性能，包括实际杆负载(组合杆负载)，是使用主机计算机(穿孔卡，隔夜批处理等)获得的。气体负荷的计算和报告仍然基于名义气缸法兰气体压力，但实际杆负载包括阀门压降和惯性负荷的影响。不同用户和原始设备制造商在计算组合抽油杆负载时所使用的参考点上存在差异。在IR和Worthington，参考点是十字头销，因此销轴承的所有外惯性都包含在组合杆负载计算中。安全阀压力也不一致。一些用户和oem(包括IR)使用最终安全阀压力，而不是每个级RV设置。
在3理查德·道金斯API-618版本(1986)增加到111页。定义了术语最大允许组合杆载荷(MACRL)。组合杆载荷定义为差压活塞面积上的差压气体压力加上惯性力的代数和。惯性载荷的参考点定义为在十字头销处。此外，API建立了最小杆负载反转标准(以确保适当的润滑，3%和15度)，但这个问题超出了本条款的范围。气体负荷仍然是根据名义气缸法兰压力报告的，安全阀压力的计算仍然不一致。
在4thAPI-618版(1995)有166页。对杆载荷的计算进行了更精确的定义。建立了最大允许连续组合杆负荷(MACCRL)和最大允许连续气体负荷(MACGL)这两个术语。这是基于运行装置的载荷限制和基于固定部件的载荷限制首次在规范中明确分开。组合杆载荷的定义与3理查德·道金斯版本，但与澄清，这是在十字头销，只有在活塞运动方向的组件被包括在内。请注意，由于几何形状，连杆中的负载更高。
气体负荷定义为钢瓶内的气体压力(钢瓶法兰压力减去阀门和通道损失)。连杆载荷和气体载荷必须每旋转10度计算一次。这些负荷必须经过计算，并且必须小于制造商在每级RV设置时的MACCRL/MACGL限制以及每级的最小压力。
计算机能力已经提高到可以使用基于PC的软件进行组合抽油杆负载计算的程度，而且只要正确地使用和解释缸内压力和各种组件的重量，大多数机械分析仪都具有实时计算组合抽油杆负载的能力。
术语汇编
额定抽油杆负载(RRL):用于1的术语圣API-618版本，但没有定义。在IR解释时，只有气体负荷，不包括阀门损失。在任何正常的工作负载步骤(指定的工作压力，而不是安全阀设置)上都不能超过。
最大允许杆载荷(泥灰岩):用于1的术语圣API-618版本，但没有定义。在IR解释时，只有气体负荷，不包括阀门损失。在任何加厚处，包括最终排放安全阀压力均不得超过。杆负载超过MARL时的操作将导致保修失效。
实际杆载荷:用于2的术语ndAPI-618的定义版。计算中包含气体+阀门损失+惯性负荷，但未定义计算参考点。
最大允许组合杆载荷(MACRL):3理查德·道金斯API-618的定义版。与实际杆负载计算相同(包括气体+阀门损失+惯性负载)。在十字头销处定义负载。这是在包括最终RV压力在内的任何负载步骤中可以施加的最大负载。
最大允许连续组合杆载荷(MACCRL):用于4的术语th和5thAPI-618版本。与MACRL类似的定义，除了负载每10度计算一次(5th版)，在销处的载荷是活塞运动方向上的分量。这是适用于运行齿轮的额定负载的当前定义。
最大允许连续气体负荷(MACGL):用于4的术语th和5thAPI-618版本。包括钢瓶内部气体压力(法兰气体+阀门通道损失)。这是适用于固定部件的额定载荷的当前定义。
内部气体负荷:没有API定义的常用术语。通常是指基于钢瓶内压力的气体负荷，即包括阀门和通道损失。它与当前API-618的定义相同MACGL．
十字头销负载:没有API定义的常用术语。通常与当前API-618定义的含义相同MACCRL．它被称为十字头销负荷，以避免经常的误解，即组合杆负荷是在活塞杆的十字头端，而不是API定义的惯性计算十字头销参考点。
抽油杆总载荷:Ariel使用的术语，没有API定义。它用于定义拉力加压缩时可施加的最大允许载荷。注意抽油杆总负荷极限通常小于内部气体在压缩和拉伸时的极限负荷之和。Ariel还列出了杆负载极限，定义为内部气体负荷。一个组合杆载荷极限是不公布的;然而,组合杆载荷在性能表上计算，并用于确定十字头销处可接受的杆负载反转。
请务必在下个月查看本系列的最后一期。
在2005年10月2-5日在肯塔基州科温顿举行的2005年气体机械会议上提出