Art. Dinamica
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Aplicación de la Dinámica en una Bomba Extractora de Petróleo María José Coronell Charris 2 , Doralis Pacheco Jiménez 2 , Jessica Tinoco Martínez 2 Ingeniería Civil 2 Universidad de la Costa Barranquilla, Colombia, [email protected] Resumen-- Para un correcto análisis cinemática es de importancia el conocimiento de conceptos básicos, como la posición y velocidad. Para luego proceder a la aplicación de los métodos gráficos y determinar estos con el polígono de velocidad. Los métodos gráficos son útiles para analizar un mecanismo en una posición determinada, sin embargo no resultan prácticos si se deben hallar las velocidades y aceleraciones de un mecanismo en muchas posiciones, puesto que cada posición requiere que se tracen nuevos diagramas vectoriales de velocidad y aceleración. La bomba extractora de petróleo es el equipo principal dentro del sistema de bombeo por varilla. Realiza la extracción de petróleo a través de la fuerza conducida por las unidades de bombeo y las varillas de bombeo. En el presente trabajo, se realizara un análisis de velocidades y aceleraciones a una bomba extractora de petróleo. Palabras claves— cinemática, bomba, extracción, velocidad, aceleración. Abstract-- For proper kinematic analysis it is important to know basic concepts, such as position and speed. And then proceed to the application of graphical methods to determine these with the firing speed. Graphical methods are useful for analyzing a mechanism in a certain position, however impractical whether to find the velocities and accelerations of a mechanism in many positions, since each position requires new vector diagrams of velocity and acceleration are plotted. The breast pump oil is the main equipment inside the rod pumping system. Make oil extraction through force led by pumping units and sucker rods. In this paper, an analysis of velocities and accelerations to a breast pump oil was made. Key Words-- kinematics, pump, mining, velocity, acceleration. I. INTRODUCCION La bomba de varilla también conocida como guanaco, cigüeña, unidad de bombeo, bomba de viga o AIB por las siglas de Aparato Independiente de Bombeo, es la parte superficial de una bomba impelente de pistón, instalada en una perforación petrolera. Es utilizada para levantar mecánicamente el líquido del pozo cuando no hay suficiente presión en el yacimiento para que el líquido fluya hasta la superficie por si solo como lo hace en los pozos surgentes. Es de uso general en pozos terrestres que producen relativamente poco petróleo. Las bombas de varilla son comunes en muchos yacimientos petrolíferos, normalmente desparramadas por el campo y sirviendo algunas veces como señal de referencia. Dependiendo del tamaño de la bomba, produce generalmente 5 a 40 litros de una mezcla de petróleo crudo y agua en cada movimiento. El tamaño de la bomba también es determinado por la profundidad y el peso del petróleo crudo a extraer, donde una extracción más profunda requiere más energía para mover mayores longitudes de la columna de fluido. Un mecanismo de biela-manivela convierte el movimiento rotatorio del motor a un movimiento alternativo vertical que mueve la varilla de la bomba, y produce el movimiento de cabeceo característico. Un mecanismo similar era empleado con motor de vapor para evacuar agua de las minas de carbón en los siglos XVI y XVII. II. MATERIALES Y MÉTODOS
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Aplicación de la Dinámica en una Bomba Extractora de Petróleo
María José Coronell Charris2, Doralis Pacheco Jiménez2, Jessica Tinoco Martínez2
Ingeniería Civil2
Universidad de la Costa Barranquilla, Colombia, [email protected]
Resumen-- Para un correcto análisis cinemática es de importancia el conocimiento de conceptos básicos, como la posición y velocidad. Para luego proceder a la aplicación de los métodos gráficos y determinar estos con el polígono de velocidad.
Los métodos gráficos son útiles para analizar un mecanismo en una posición determinada, sin embargo no resultan prácticos si se deben hallar las velocidades y aceleraciones de un mecanismo en muchas posiciones, puesto que cada posición requiere que se tracen nuevos diagramas vectoriales de velocidad y aceleración.
La bomba extractora de petróleo es el equipo principal dentro del sistema de bombeo por varilla. Realiza la extracción de petróleo a través de la fuerza conducida por las unidades de bombeo y las varillas de bombeo. En el presente trabajo, se realizara un análisis de velocidades y aceleraciones a una bomba extractora de petróleo.
Palabras claves— cinemática, bomba, extracción, velocidad, aceleración.
Abstract-- For proper kinematic analysis it is important to know basic concepts, such as position and speed. And then proceed to the application of graphical methods to determine these with the firing speed.
Graphical methods are useful for analyzing a mechanism in a certain position, however impractical whether to find the velocities and accelerations of a mechanism in many positions, since each position requires new vector diagrams of velocity and acceleration are plotted.
The breast pump oil is the main equipment inside the rod pumping system. Make oil extraction through force led by pumping units and sucker rods. In this paper, an analysis of velocities and accelerations to a breast pump oil was made.
Key Words-- kinematics, pump, mining, velocity, acceleration.
I. INTRODUCCION
La bomba de varilla también conocida como guanaco, cigüeña, unidad de bombeo, bomba de viga o AIB por las siglas de Aparato Independiente de Bombeo, es la parte superficial de una bomba impelente de pistón, instalada en una perforación petrolera. Es utilizada para levantar mecánicamente el líquido del pozo cuando no hay suficiente presión en el yacimiento para que el líquido fluya hasta la superficie por si solo como lo hace
en los pozos surgentes. Es de uso general en pozos terrestres que producen relativamente poco petróleo. Las bombas de varilla son comunes en muchos yacimientos petrolíferos, normalmente desparramadas por el campo y sirviendo algunas veces como señal de referencia. Dependiendo del tamaño de la bomba, produce generalmente 5 a 40 litros de una mezcla de petróleo crudo y agua en cada movimiento. El tamaño de la bomba también es determinado por la profundidad y el peso del petróleo crudo a extraer, donde una extracción más profunda requiere más energía para mover mayores longitudes de la columna de fluido. Un mecanismo de biela-manivela convierte el movimiento rotatorio del motor a un movimiento alternativo vertical que mueve la varilla de la bomba, y produce el movimiento de cabeceo característico. Un mecanismo similar era empleado con motor de vapor para evacuar agua de las minas de carbón en los siglos XVI y XVII.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
Para la elaboración de la bomba extractora de petróleo necesitaremos de varios trozos de madera para la montura del proyecto, de igual forma se emplearan los respectivos tornillos y tuercas para hacer las correctas adiciones. Posteriormente emplearemos un motor de 12 Voltios y unas pilas para su funcionamiento. También se empleara una varilla de acero para simular el movimiento de la máquina. En cuanto al sistema de la máquina será mecánica y también funcionará de manera eléctrica para ello se emplea el motor y de igual forma estará la manivela que le permitirá el movimiento manual a la máquina.
III. RESULTADOS
Como resultado se obtuvo el prototipo de la máquina, y un análisis grafico respecto a la velocidad. Se halló la movilidad de la máquina mediante la representación gráfica de este.Se calculó la velocidad y la aceleración obteniendo el gráfico de las fuerzas que actúan sobre la máquina las cuales permiten su funcionamiento.
REFERENCIAS
[1] http://www.unioviedo.es/DCIF/IMecanica/GestionCortizo/Metodolo~gia/aplicaciones/bomba/bomba%20primera%20etapa.htm
[2] https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_varilla
