井下防喷器的设计及实验研究

为了提高钻井作业的安全性,保证井底发生溢流后能迅速可靠封隔环空、方便后续压井作业,设计了一种安装在近钻头端的井下防喷器,对其结构和工作原理进行了详细介绍.通过建立井下防喷器中推块机构的受力模型,分析了推块对管柱的反作用力与推块锥面角和碟簧变形量之间的关系.对花键进行了强度校核,使用有限元软件对不同厚度和硬度的胶筒的封隔能力进行了分析,同时进行了井下防喷器的室内实验.研究结果表明:当单个碟簧的变形量为0.2mm、推块的锥面角度为45°时,单个推块可对钻柱产生2.2kN的反作用力,设计值和实验数据接近;当钻柱扭矩达到45 000N·m,花键的挤压应力仍在许用应力范围内;在压缩量和封隔间隙相同的情况下,胶筒的宽度越宽、硬度越大,封隔能力越强,且胶筒硬度越大,需要的下压力也越大.研究结果对井下防喷器的设计具有一定指导作用.     

测井天线玻璃钢壳体成型研究

研究了大深度测井天线玻璃钢壳体的材料及成型工艺,研制的天线筒体经气密性试验,承受0.35MPa（50Psi）气体内压无渗漏。模拟井下环境试验,天线筒体在温度175℃、压力140 MPa（管壁最大压差400Psi）,筒体内部充硅油的工况下保持1小时,无破坏、无渗漏、无渗透,金属件之间绝缘电阻大于200 MΩ。制作的天线筒体完全满足使用要求。     

月球表层土壤初级包装装置研究

目的为了给我国探月采样任务中月壤初级包装装置设计提供参考,对月球表层土壤初级包装装置的受力情况进行研究。方法在简述我国月球探测器组成的基础上,对月球表层土壤采集器所使用的月壤初级包装装置原理进行分析,并基于土力学原理揭示月壤初级包装筒内径与筒内月壤高度的关系。结果通过对月壤筒进行有限元仿真分析,得到了受压力作用时,月壤初级包装筒产生的最大应力为98 MPa,位移为0.02 mm,二者均出现在包装筒底部中心处。结论通过建立月壤在初级包装筒内的受压模型,揭示了筒内径与筒内高度的关系;通过仿真分析,指出了筒底部中心处产生的应力和位移最大,最大应力未超过月壤筒选用的硬铝合金屈服极限,而最大位移可由装配公差解决。     

齿顶间隙对平衡式双螺杆压缩机声场特性影响研究

为了研究齿顶间隙变化对平衡式双螺杆压缩机内部声场的影响,在对网格进行高精度划分的前提下,运用CFX软件建立3种不同尺寸齿顶间隙的平衡式双螺杆压缩机内流场模型,将其导入Actran软件中进行数值模拟,开展齿顶间隙尺寸变化对声场分布和不同频率条件下对声场影响规律的研究。得到如下研究结论:齿顶间隙为0.1 mm时平衡式双螺杆压缩机产生的噪声最小;不同齿顶间隙工况下转子区域局域最大噪声均发生在基频处;在不同齿顶间隙工况下转子区域噪声的基频分别处于以500 Hz、800 Hz为中心频率的1/3倍频程频带附近。研究内容和方法可为平衡式双螺杆压缩机的设计与降噪研究提供重要基础。     

K344封隔器在油田中的作业现状

封隔器广泛应用于钻井、固井、测试、完井及于井下石油作业之中。K344封隔器既为扩张式封隔器,使用一定压力的液体,作用于封隔件内内腔,使封隔件直径扩大而实现封堵,主要应用于油田的分层注水、分层酸化、分层挤堵、分层压裂等施工工艺。本文就K344封隔器在油田中的作业现状进行了分析。     

含间隙高速多连杆传动机构动力学特性研究

针对运动副中存在间隙会使高速多连杆传动机构呈强烈非线性振动特征、严重影响机构运行可靠性问题,在研究运动副间隙动力学建模理论基础上,基于间隙矢量模型,建立高速多连杆传动机构含间隙旋转副的"碰撞铰"模型,并引入传动机构动力学模型,利用非线性弹簧-阻尼模型模拟接触碰撞的法向力,利用修正的库伦摩擦模型模拟接触碰撞的切向力;在特定工况下仿真获得其动态特性,指出多间隙转动副对机构特性有重要影响。研究间隙取不同尺寸时对机构运行可靠性影响,与采用理想运动副建立的连杆机构动态特性对比发现,多间隙转动副的存在会使机构速度、加速度特性产生运动滞后效应,加速度存在强烈冲击、波动现象,并分析产生原因。所用研究方法与参数分析结果可为多连杆传动机构优化设计与可靠运行提供参考。     

某新型全板簧式连铸结晶器振动装置运动建模与分析

研究某进口连铸机中的新型全板簧式结晶器振动装置运动特性,基于机构学、材料力学理论建立全板簧式结晶器振动装置的等效连杆和等效弹簧机构模型,使用Simulink仿真软件对2种等效机构进行运动学仿真.通过仿真结果的比较分析,验证了全板簧式结晶器振动装置机构模型建立与运动特性分析的正确性.研究工作为连铸机全板簧式结晶器振动装置...     

地层测试用DE型5(1/4)″中温中压封隔器胶筒

地层测试是钻井过程中经济、快速评价油气水层的一种工艺方法,封隔器橡胶筒是地层测试仪器的关键部件之一,它的质量好坏直接关系到测试过程成功与否。胜利油田1977年引进了美国的地层测试仪器,在使用过程中,胶筒这个易损件成为突出的矛盾。为了立足于国内,自1979年起胜利油田钻采工艺研究院与上海橡胶制品研究所协作,共同研制能代替美国引进的同类产品——DE型中温中压胶筒。该胶筒经四年来地面模拟试验和井下考核试验,结果表明座封可靠,达到原定设计要求。胶筒1981年至1983年共试制了26只,进行了17口井22层次井下试验,成功率达到95.5％,密封性能良好,可取代进口胶筒。胶筒的经济效益显著,胜利油田由于使     

内燃机曲柄连杆机构冲击动力学分析

基于多体动力学和有限元方法,以柴油机曲柄连杆机构为研究对象,综合考虑机构内部复杂的接触关系、主轴承油膜刚度、轴承间隙以及非线性因素,分别在柴油机额定工况和静止工况下,基于BV043/1985标准对机构进行抗冲击性能评估。结果表明：机构符合BV043/1985标准关于冲击安全级A级设备的相关要求,且在额定工况下的冲击响应高于静止工况;曲轴的冲击响应高于连杆。因此,需重点考虑:主轴承油膜刚度和轴承间隙对机构的冲击性能有较大影响,进行冲击动力学分析时不可忽略。     

一种新型矿用制胶机的设计

本文针对矿用灌浆防灭火用制胶现状落后的问题,设计了一种新型的制胶设备,实际使用情况表明本设计完全满足现场使用要求,经济合理。     

一种热封剪切装置的设计与仿真

目的为了实现大型或多件物品热收缩包装过程中薄膜高效精准的热封、剪切,设计、分析并优化一种热封剪切装置。方法基于双膜裹包和热封、剪切工艺要求,从机械设计角度出发,结合生产实际,对机械结构进行设计,并进行运动仿真和结构优化。结果通过仿真分析,证实切刀和热封板之间实现了"先封后切"工序,一次热封剪切过程持续时间约为1 s,热封板间工作压力约为250 N,装置的整体工作性能良好。结论该装置设计合理、工作稳定、动作精准,能够实现热收缩包装中的热封剪切功能。     

不同装夹方式下的连杆疲劳寿命

目的分析大头间隙配合及大头小头均间隙配合这2种不同装夹方式,对连杆疲劳寿命的检测产生的不同的结果。方法采用MTS880±500 kN和MTS322±250 kN疲劳试验系统,采用不同的装夹方式模拟发动机工作状态,并通过"可靠性试验SAFL方法"进行数据处理。结果采用大头间隙配合装夹的连杆失效概率为5.2×10-5,大头小头均间隙配合装夹的连杆失效概率为0.87×10-5;并且2种装夹方式会影响连杆疲劳试验后的断裂位置。结论连杆疲劳试验中,采用大头小头均间隙配合装夹方式得到的连杆失效概率,较大头间隙配合装夹方式更小。进行疲劳试验需谨慎选择装夹方式。     

Failure analysis of a special vehicle engine connecting rod

This paper presents failure analysis of the connecting rod used in a 12-cylinder diesel engine set on a special vehicle. The fracture of the connecting rod occurred during the engine test in laboratory conditions. Chemical and metallographic analysis as well as mechanical testing have confirmed that the material properties of the connecting rod met the requirements of standard specification and technical documentation. Linear finite element (FE) analysis was performed to evaluate stress state of the connecting rod under maximum load. The results of FE analysis showed that the position of the fracture is consistent with the zone of highest stress. Fractographic analysis has not been able to reveal the main cause of mechanism of fracture due to substantially damaged fracture surface.Inadequate machining, absence of polishing and highest stress in the region of fracture were identified as the main causes of failure. Finally, the engine had been working at maximum load for a longer period of time that also led to the breakage of the connecting rod.     

基于胶带剥离理论的工字轮封口设备设计及力学分析

介绍了一种用PVC胶带将胎圈钢丝工字轮封严的封口设备,设计了一种工字轮双边封口的结构,计算出设备的驱动力矩合理取值范围。建立驱动力在传动过程中的简化模型,分析设备封口时力的主要传递路线。根据胶带剥离理论和实际包装过程中胶带拉伸变形情况,用拉伸变形的胶带做封边实验。实验结果表明,当胶带伸长率达到10%左右时,设备无法完成封口。按传动理论计算出整个设备传动所需驱动力矩的最小值和最大值,并与实际的设备工作情况作比较,结果表明按传动理论设计是合理的。 关键词：胎圈钢丝工字轮;双边封口;胶带剥离理论;驱动力矩     

基于Ansys的不同截面密封圈密封性能仿真分析

目的对"凸"形、矩形和"Y"形截面密封圈的密封性能进行对比分析,为端面静密封形式的密封圈选型和结构设计提供参考。方法基于Ansys的大变形接触有限元分析,对3种不同截面密封圈进行应力和接触压力仿真分析,并对结果进行比较。结果 "凸"形截面密封圈在压缩过程中最大应力和最大接触压力变化均匀,最大接触压力面较宽;矩形截面密封圈最大应力变化均匀,最大接触压力在密封圈压缩量超过18%后呈现陡增现象;"Y"形截面密封圈最大应力和最大接触压力在密封圈压缩量超过18%后均呈现陡增现象,而且最大接触压力面狭窄。结论对于特定密封圈槽的端面静密封形式,"凸"形截面密封圈密封性能最优。     

上三角肘杆式压力机主驱动机构的运动学分析

针对压力机主驱动机构的运动特性,提出了一种上三角肘杆式压力机主驱动机构。根据该机构的工作原理,建立了上三角肘杆式主驱动机构的工作原理示意图和仿真模型,根据各连杆的几何关系,运用机械系统运动学分析软件ADAMS依次对连杆1~7进行了运动学仿真计算,得到了肘杆机构的所有杆件在不同杆长条件下对应的位移、速度和加速度的变化曲线。获得了上三角肘杆机构各个杆长的运动特征,分析了每个连杆对主驱动机构工作状态的影响,揭示了上三角肘杆式压力机主驱动机构在工作过程中的运动规律,为实际工况下确定机构参数提供理论依据,为后续更深入和详细的进行肘杆机构的研究奠定了一定基础。     

钠燃烧试验厂房隔热密封门的设计与分析

钠燃烧过程会造成试验厂房内的温度和压力显著升高.试验厂房的门作为厂房边界的一部分,应具备防火隔热和承压密封的功能,但在目前的实际应用中并没有可以满足该要求的工程门.基于此,针对钠燃烧过程的特点,并结合核工程的实际工况,设计了一种兼具防火隔热和承压密封功能的新型隔热密封门.以核工程中不同工况下常用工程门的结构为基础,结合...     

高压密封连接器的设计及研究

为了提高耐压腔室内引出导线在高压环境下密封的可靠性,保证井下工具内使用的电子设备能够在常压下工作,设计了一种注塑类高压密封连接器.使用有限元软件对内部填充材料为橡胶、环氧树脂时的连接器密封性能作了分析,并进行了实验验证.分析和实验结果显示:当填充材料为橡胶时,其密封性能较好,外壳体的半锥角取88°较为合适,但在高压作用下橡胶易被挤出;当填充材料为环氧树脂时,可避免材料挤出现象发生,但在一定密封压力范围内会出现液体泄漏;当2种材料组合使用时,随着环氧树脂比例的增加,填充材料的外凸距离减小,环氧树脂体积比为40%较为合理.高压密封连接器主要靠前5扣螺纹承载,最大应力出现在外壳体的第1扣螺纹与第2扣螺纹之间的小径处;插针的最大应力出现在橡胶与环氧树脂交界处偏上位置.研究成果对高压密封连接器的设计以及内部填充材料的选择具有一定的参考意义.     

利用连杆机构实现纸盒折边装置铲刀轨迹的优化设计

目的 在内盒成型机上完成一种折边动作,使某种特定纸盒的内盒围条与面纸能够精准贴合.方法 通过研究连杆机构式折边装置的运动特点,根据特点分析优化设计的方法,以预期轨迹和实际轨迹之间均方根作为优化的目标函数,运用Matlab搜索在限定条件下的最优尺寸.结果 在Adams中建立相应模型进行运动仿真,得到仿真连杆运动轨迹曲线.最后通过将实际需要的设计轨迹和虚拟仿真的轨迹进行对比,发现虚拟轨迹曲线与设计的曲线最大误差为0.36 mm.结论 符合实际生产中对面纸折边的实际需要,验证了优化设计结果的正确性,对纸盒成型行业提供了一定的参考性.