1、石油开采机
石油开采机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”。它是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
游梁式石油开采机结构简单，制造容易，使用方便，它可以长期在油田全天候运转，使用可靠。因此，尽管它存在驴头悬点运动的加速度较大、平衡效果较差、效率较低、在长冲程时体积较大和笨重等缺点，但仍然是应用最广泛的抽油机。
游梁式抽油机的工作原理是：由动力机供给动力，经减速器将动力机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动，并由曲柄—连杆—游梁机构将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动，经悬绳器总成带动深井泵工作。
游梁式抽油机的主要部件有：提供动力的动力机；传递动力并降低速度的减速器；传递动力并将旋转运动变成往复运动的四杆机构（曲柄、连杆、游梁、支架及横梁和底座）；传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头及悬绳器总成；使抽油机能停留在任意位置的刹车装置以及为使动力机能在一个较小的负载变化范围内工作的平衡装置等。
无游梁式抽油机（链条抽油机）优点是运动性能好，节能，重量轻，以及占地面积小。
链条抽油机：在结构原理上，它不同于游梁式抽油机在于它运用的是曲柄滑块机构。工作原理是由动力机供给动力，经减速器将动力机的高速转动变为链条的低速转动，并由特殊链节及主轴销—滑块机构将旋转运动变为抽油机往返架的上、下往复运动，经绕过天车轮的悬绳器总成带动深井泵工作。
主要由动力传动系统、换向系统、平衡系统、悬重系统及机架底座等组成。链条抽油机具有结构紧凑、平衡调节方便、冲程长等显著优点，特别适用于在大型机及海洋采油平台或丛式井采油上应用。但因运动件多、管理难度大、可靠性低等缺点影响了其现场应用与发展。虽然为提高可靠性，在用特制平胶带代替悬重钢丝绳、增加主链条改善受力状况及改变平衡方式等方面做了一些改进，但在现场的应用仍因寿命较短而逐渐减少。
本次课程主要搭建模拟游梁式石油开采机
2、互动思考：观察石油开采机工作视频，说出他们的工作原理 #
3、石油开采机积木搭建和介绍 #
带领小朋友制作石油开采机模型，引导小朋友说出使用哪些积木颗粒，模拟了石油开采机的哪些部分结构，实现了哪些功能。
4、理论知识 #
知识点1：复杂的曲柄结构
上一课介绍了简单曲柄滑块机构，它能够将圆周运动转化为直线往返运动，这里我们详细的介绍曲柄机构。石油开采机中应用到的曲柄机构是曲柄连杆机构,也称作曲柄摇杆机构。
具有一个曲柄和一个连杆的铰链四杆机构称为曲柄连杆机构。如图下图所示，曲柄做匀速圆周运动，摇杆做往复摆动或直线往复运动。当曲柄为主动件时，曲柄连杆机构将圆周回转运动变为往复摆动；当连杆为主动件时，曲柄连杆机构将往复摆动变为圆周回转运动。在生活中，曲柄连杆机构的应用很多比如自行车，通过腿部的往复运动转化为齿轮的圆周运动，通过链条带动后轮，最终使自行车前进。
曲柄连杆机构和曲柄滑块机构的作用都是将圆周运动转化为往复运动或者将往复运动转化为圆周运动，在功能上并没有什么区别，区别只在于与曲柄相连的输出件(或输入件)是滑块还是长杆。而曲柄机构实质上都属于连杆机构中的平面四连杆机构。
连杆机构指由若干(两个以上)有确定相对运动的构件用低副联接组成的机构。连杆机构是一种低副机构，是机械的组成部分中的类。高副机构是指在机械工程中机构的两构件通过点或线的接触而构成的运动副。低副机构是指机械工程中机构的两构件通过面的接触而构成的运动副。
连杆机构中,最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的,称为平面四杆机构,如下图所示,它的应用非常广泛,是组成多杆机构的基础。平面铰链四杆机构根据其两连架杆的运动形式不同，可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本
曲柄连杆机构(曲柄摇杆机构):两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的四杆机构，称为曲柄摇杆机构。下图所示的雷达天线俯仰角调整机构就是曲柄摇杆机构。天线固定在连架摇杆3上，由主动曲柄1通过连杆2使天线缓缓摆动，要求实现一定的摆角，以保证天线具有指定的摆动角。
双曲柄机构：连架杆均为曲柄的四杆机构，称为双曲柄机构。下图所示的惯性筛机构是双曲柄机构。它由曲柄1、3、连杆2、5、机架4和筛6组成，当曲柄1等速回转时，另一曲柄3变速回转，使筛6具有所需的加速度，利用加速度所产生的惯性力，使物料在筛上往复运动而达到筛选的目的。
双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构。下图所示的汽车前轮转向机构就是双摇杆机构。
除上述三种曲柄结构外还有双曲柄结构，可以分为平行双曲柄和反向双曲柄。
平行双曲柄机构：两个曲柄长度相等，且连杆和机架的长度也相等，呈平行四边形，两曲柄的转动速度和方向相同。平行四边形机构在机器中的应用较为广泛，如机车车轮机构，其内含有一个虚约束，以防止在曲柄与机架共线时运动不确定。这个机构的特点是主动曲柄和从动曲柄均以相同的角速度运动。
反向双曲柄机构：
两曲柄长度相同，连杆与机架的长度也相图2 位置不确定问题同，但不平行，这样的机构为反平行四边形机构。车门开启机构就是应用反平行四边形机构，当主动曲柄转动时，从动曲柄做反向转动，使两扇车门同时开启和关闭。这个结构的特点是两曲柄回转方向相反。
知识点2：低副
低副是机械专业用语指两构件通过“面”接触而构成的运动副。“副”在这里的意思应当作“一双”、“一对”解，即“成双”、“成对”的意思。英语中“运动副”对应的单词是“Joints”，即“关节”、“结合处”。而既然是“关节”，其描述的就是两个部分之间的联系。在机械中，就是两个零件之间的关系。按两构件之间的相对运动特征低副分为转动副、移动副、螺旋副。与低副对应的另一个名词是高副–指的是一对连接件以“点”或者“线”接触。
低副-移动副
低副-转动副
低副-螺旋副
高副-凸轮机构
5、模拟面试 #
问题1：请写出该模型的名称和用途
石油开采机，用于将地下石油抽出来。
问题2：石油开采机的工作原理
石油开采机工作时，由电动机提供动能，电动机的转动动能传递给减速箱的输入轴，经过中间轴后带动输出轴，输出轴带动曲柄做低速旋转运动。曲柄通过连杆经过横梁拉动游梁往复摆动，驴头随着游梁一起上下摆动，驴头带动活塞作上下往复运动，将地下石油抽出地面。
问题3：曲柄连杆机构的构成和工作原理
具有一个曲柄和一个连杆的铰链四杆机构称为曲柄连杆机构。当曲柄为主动件时,曲柄连杆机构将圆周运动变为往复摆动;当连杆为主动件时,曲柄连杆机构将往复摆动变为圆周回转运动。
问题4：除以上两个知识点,模型中还应用了哪些理论
皮带传动:可实现远距离传动,在突然施加外力或者突然变速时,可以保护机械,不会损坏零件。相对于齿轮啮合噪音较小。
