深井钻机钻杆自动传送装置载重臂的机械结构设计

以油田普遍使用的深井钻机钻杆自动传送装置为研究对象,对比分析国内外几种成熟的7000 m钻机使用的深井钻机钻杆自动传送装置,设计新型深井钻机钻杆自动传送装置,目的在于提高钻杆等管状钻具的输送效率和安全性。通过实验法,研究钻杆运送过程的受力情况,计算出装置最大受力位置和工作角度,设计深井钻机钻杆自动传送装置的总体结构。采用Solid Edge软件对载重臂等关键部件进行力学仿真计算、校核并制作样机测试系统,对相关数据进行运行操作,进一步优化结构设计,确定最优设计方案。     

双小车主梁最大弯矩位置的探讨分析

双小车双梁在设计主梁时,需确定主梁的最大弯矩位置,这对主梁承载的几种工况受力分析可以简化许多繁琐的计算。文中从经典的受力分析出发,对双小车的主梁最大弯矩位置进行了分析探讨。     

钻杆排放机械手运动仿真及强度分析

应用ADAMS及ANSYS软件分别建立钻杆排放机械手运动仿真模型及有限元模型,对机械手进行运动仿真及强度分析。结果表明:机械手前爪运动轨迹近似水平,且无速度波动满足移动钻杆工作的平稳性要求;当前爪受到线性水平载荷时,液压泵载荷随位移增加而增加,超过一定行程后载荷急剧增大;当机械手在极限位置承受最大载荷时,后臂、前臂受力最大,危险区集中在铰链孔附近。分析结果为钻杆排放机械手的工作性能评价及结构优化提供了参考。     

钻机动力头轨道的改进

基坑钻机作业时,其动力头在进给拉链作用下,沿主梁导轨作往复直线运动。动力头在工作过程中受到2个力的作用:一是沿主梁导轨作直线运动时,受到较大的钻进阻力;二是由于进给拉链受力点在主梁2个导轨中心处,在动力头和钻杆自身质量作用下,对动力头产生了一个倾斜向上的分力。钻进阻力和倾斜向上分力共同作用于动力头上,便容易导致主梁导轨摩擦面产生纵向拉伤。改进前动力头轨道结构如图1a所示。动力头与     

改进石油钻杆有限元静力分析

钻杆是回转钻进过程中必不可少的关键设备,虽然它结构看似非常简单,但实际上,在工作过程中,它承受着拉伸、扭转等相当复杂的外力,在加厚过渡区产生的应力集中现象,易诱发钻杆管体断裂,缩短钻杆寿命;为满足深井、超深井需求,提高钻杆使用寿命,在API NC50 5”钻杆的基础上,设计改进了近内平外加厚钻杆,通过UG NX6.0建立单根钻杆API及改进模型,运用Ansys Workbench 13.0中的结构静力学模块,对其在减压钻进工况下的受力情况进行了分析对比.该改进钻杆加大了接头内径,降低了最大应力,改善了过渡区的应力分布.     

双盘拉丝机自动换盘装置的设计

针对双盘拉丝机换盘速度慢、效率低的问题,对新型自动换盘装置和工字轮进行了结构和换盘方案的设计。从理论上分析了自动换盘装置的工作原理和流程;通过UG对自动换盘装置和工字轮进行了三维建模,运用ANSYS软件对工字轮和自动换盘装置的结构进行了静力学分析,得出了自动换盘装置和工字轮在实际工作时的应力应变云图;通过动力学仿真分析,设置了相关仿真参数,获得了自动换盘装置的速度、加速度、位移变化曲线。研究结果表明:新型自动换盘举升装置两支点中间变形量最大,受力呈对称分布;钢丝绳与工字轮接触产生的应力变形较小,在合理变形之内;从量化后得到的运动速度、位移曲线规律,验证了运动平稳性和机构设计的合理性。     

带式输送机输送带张紧系统的分析与仿真

分析了带式输送机张紧系统的组成和运行原理,介绍了长距离输送带在受到外力时的静态特征和动态特征,并对长距离输送带自动张紧系统启动时皮带各部位的速度和张力进行了仿真分析。分析得出:对于长距离输送机的输送带受力分析时,不能将其看成单一整体,需根据其动静特征完成力学特性的设计;长距离输送皮带在自动张紧系统启动时,机头单元速度快于机尾,但机尾的加速度高于机头,在一段时间后,二者速度相同;长距离输送皮带在自动张紧系统启动时,机头紧边张力和松边张力相差较大,机尾张力波动较机头大,且在运行稳定后,机头的皮带张力大于机尾张力,这一差值是皮带自动运行的动力源。     

液压挖掘机工作装置联合仿真研究

工作装置是液压挖掘机的主要执行机构,其性能好坏直接决定液压挖掘机的挖掘效率。建立液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到工作装置在复合挖掘工况下的位移动态曲线以及各杆件主要铰接点的受力情况,选取各铰接点最大受力姿态和受力值对动臂进行强度分析和校核,为液压挖掘机工作装置的设计及优化提供依据。     

水平定向钻机伸缩臂与动力头自动防撞系统

<正>1.改进原因随着水平定向钻机自动化程度的提高,其自动装卸钻杆装置已开始应用。某型号水平定向钻机配备的XZ200型自动装卸钻杆装置的伸缩臂主要由夹持装置、伸缩缸及其他附属结构件组成,如图1所示。在水平定向钻机施工过程中,自动装卸钻杆装置在拆卸、夹送钻杆时,若机手对伸缩臂伸缩、钻机动力头前推及后拉动作操纵不当,可造成伸缩臂与动力     

双小车桥式起重机主梁截面设计计算

双小车桥式起重机主梁是主要承载构件,在设计主梁时,只需考虑在跨中的受力状况。文中以双小车桥式起重机主梁为研究对象,提出一种传统的主梁截面设计方法,按强度条件、刚度条件对梁高及自重进行设计,分析了双小车桥吊主梁设计控制条件。     

起重机吊臂检测装置结构设计及分析

吊臂作为起重机吊升过程中的主要受力部件,受起升载荷弯矩作用,易产生裂纹等缺陷。针对起重机吊臂缺陷检测,设计一种可沿吊臂自动爬行,并对吊臂磁场进行全覆盖检测的装置。基于吊臂外形轮廓及变截面特点,对该检测装置进行三维建模,在吊臂仰角爬升时,对检测装置展开力学分析,计算得出不同吊臂仰角下压簧变形量及输出力变化。使用有限元仿真对检测装置在最大吊臂仰角下进行静力分析,校核结构强度,并通过研制实物样机验证设计的合理性。     

MSS60三主梁移动模架力学性能仿真分析

以MSS60三主梁协同受力移动模架系统为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件,结合实际工况对该移动模架系统建立有限元模型,对施工过程中该系统的浇筑工况进行有限元仿真.经过模拟仿真计算,得出移动模架系统的应力分布情况和变形情况,校核移动模架系统在最大受力状态下其结构的强度、刚度以及屈曲稳定性,计算出浇筑工况下主梁产生的挠度并制作挠度曲线,为模架预拱度调整提供数据.有限元分析计算表明,该模架系统在最大受力状态下,强度、刚度及屈曲稳定性均满足要求.     

挖掘机工作装置动力及有限元联合仿真分析

通过PROE软件对挖掘机工作装置进行三维模型的建立,在多体动力学软件ADAMS中对工作装置虚拟样机进行了动力学仿真分析,得出了挖掘机工作装置在复挖掘工况下各铰点的受力情况。取各铰点最大受力姿态及大小为工作装置进行有限元分析,为设计优化提供依据。     

深层月壤采样钻具参数影响分析

针对深层月壤采样过程钻具参数对钻具受力及月壤采样量的影响问题,开展了离散元仿真分析。建立考虑扭转、弯曲力矩及等效引力作用的新型三维离散元月壤模型,通过三轴仿真试验进行细观参数标定,得到内聚力0.90 k Pa、内摩擦角42.25°的满足真实月壤宏观力学指标的仿真模型。选取钻头立齿形状、头体形状,钻杆导程、牙宽,回转转速等重点钻具参数进行对比分析,仿真结果表明:圆柱立齿有利于月壤采样,而八角立齿有利于钻具受力,"漏斗"形头体相比于"圆锥"形头体受力较小;钻杆导程的增加会使得月壤采样量增大,但同时也会使得钻具受力增大,钻杆牙宽取3 mm时月壤采样量最大、钻具受力最小;回转转速过大,月壤采样量会急剧减小,回转转速过小,钻具受力会急剧增大。     

石油钻机立根自动连接系统中钻杆水平运移装置的设计

基于顶部驱动钻机的需要设计了一套立根自动连接系统,详细地介绍了单根钻杆水平运移装置.针对石油钻杆移运的工作状况,设计了水平移运机构中的关键部件钻杆运移小车和钻杆定位机构,并对小车关键零部件进行了静力学分析和计算.     

自动举升机构力学分析

基于有限元和多体动力学仿真技术,对某机动雷达天线自动举升机构进行了强度和刚度校核。通过多体动力学仿真找到自动举升机构在举升过程中的最大受力位置,进一步采用有限元分析得到该位置时自动举升机构的应力分布,从而找到自动举升机构的薄弱环节,为设计提供参考。     

线缆剪切装置的动力学仿真分析及试验研究

线缆剪切装置是线缆自动绑扎设备中的重要机构。在分析了目前线缆剪切机构的基础上,提出并设计了一种新型线缆自动剪切装置。对剪切装置的主要系统传动参数进行了设计计算,并对剪切装置机构进行了三维建模、动力学仿真分析以及核心部件的ANSYS静力学仿真分析。仿真结果表明,该线缆自动剪切装置可以实现线缆自动绑扎设备中线缆及线束的自动剪断过程。最后,进行了装置物理样机的加工制造,并通过样机的剪切试验验证剪切装置设计的正确性和可行性。     

全液压自动猫道翻板机构动力学仿真分析

根据大陆科学钻探钻机自动猫道的设计要求,设计了猫道的翻板机构。该机构能够代替人工完成在钻井过程中运移钻杆的动作,实现钻具的自动运移。介绍了翻板机构的结构组成、工作原理及机构的动作流程,并利用Inventor软件为设计平台建立翻板机构模型。再利用ADAMS仿真软件,对翻板机构上不同规格的钻杆进行建模分析,测量钻杆的滚落速度以及钻杆与翻板机构之间的接触力。     

基于伪刚体模型的腰部训练装置的运动学分析

考虑到康复运动过程中康复患者对康复机器人的作用,康复机器人的设计过程中将康复患者的康复部位作为其一部分进行设计和分析。将腰部考虑成柔性杆,并将其作为气动人工肌肉驱动的腰部训练装置的一部分进行分析。对腰部训练装置进行了结构介绍并分析了腰部在腰部训练装置中的作用,给出了腰部训练装置的运动学模型。对腰部训练装置进行了受力分析,结合腰部训练装置的功能对气动人工肌肉组件进行了设计和受力分析,使用伪刚体模型对腰部进行受力分析,得到了腰部脊柱与康复腰带结合点的受力结果,基于此对腰部训练装置整体进行受力分析,得到腰部训练装置中康复腰带与气动人工肌肉组件之间受力的关系。通过仿真验证了运动学分析和受力分析结果的正确性,并根据腰部训练装置的力学分析及仿真结果,进一步设计并搭建气动人工肌肉和柔索混合驱动并联腰部康复机器人试验平台。     

托盘自动供给装置的设计及研究

由于在码垛机等自动化生产线中,托盘自动供给装置直接影响生产线的效率,为提高生产线的效率,设计了一种自动托盘供给装置。首先建立三维模型,初步确定方案的可行性;然后进行运动仿真和受力分析,为托盘自动供给装置选择出最优运动方案;最后,对托盘自动供给装置进行静动态特性分析,评价各部分性能并优化。结果表明,该托盘自动供给装置结构简单,动作设置合理,静动态特性符合要求。