基于砂带表面磨粒分布的螺杆曲面重复磨削区域 表面粗糙度预测

为提高螺杆转子磨削效率开发螺杆同步磨削装置,分别采用不同方式对螺杆凹凸两面进行磨削,由此会在连接处产生重复磨削区域。为保证重复磨削区域表面质量满足螺杆使用要求,对该区域表面粗糙度进行预测。首先基于瑞利分布建立砂带表面磨粒分布模型;在此基础上,根据磨削去除机理及螺杆廓形对磨削后的螺杆表面形貌进行预测;其次,依据表面粗糙轮廓度定义得到不同工艺参数下的表面粗糙度预测值。最后通过螺杆磨削及测量实验验证提出算法的准确性。实验结果表明提出的算法平均误差为6.27%,最低误差为0.16%,因此提出的算法可为螺杆转子砂带磨削表面粗糙度预测提供理论依据。     

基于响应面和人群搜索算法的固井泥浆流量计 叶轮结构参数优化

切向式涡轮流量计应用于油田固井工程,叶片结构会对计量的效果产生直接影响。为了提升流量计计量的精度以及叶片结构的可靠性,对叶轮结构参数进行优化。将响应面与人群搜索算法相结合,设计三因素四水平正交实验,通过响应面法建立出流量计仪表系数K的线性度误差δ和流量计叶轮叶片半径、边缘厚度、倾斜角度的二次回归模型,以线性度误差最小为优化目标,基于人群搜索算法对叶片结构参数进行寻优求解,得到叶片结构最优的参数组合。优化后仪表系数线性度误差由3.106 0%减小为0.445 2%,提升了固井泥浆流量计的计量精度以及稳定性,为后续优化设计提供理论支撑。     

流体粘度对涡轮流量计计量特性影响研究

固井泥浆流量计是应用在油田固井工程中进行泥浆流量计量的仪器,属于切向式涡轮流量计。为探究流体条件对其计量特性的影响机理,首先建立流量计叶轮驱动力矩和阻力矩的数学模型,在此基础上建立仪表系数K的模型,并发现流体粘度是影响因素之一。其次,考虑到实际固井作业中,粘度对仪表计量特性的影响规律较为复杂,因此使用有限元分析软件,建立6DOF叶轮被动旋转流体仿真计算模型,对多种流体粘度35、45、55、65、75 mPa·s条件下的流场特性以及仪表系数特性进行仿真分析,总结粘度变化对流量计计量特性的影响规律。最后通过实际采集的固井测量数据和仿真数据进行比较,平均误差为1.38%,验证了建立的仿真模型的有效性。     

螺杆转子盘铣刀铣削表面粗糙度预测

螺杆转子主要应用在压缩机、螺杆泵等设备中,其表面质量对使用性能及工作寿命起到关键性作用。工艺参数为影响螺杆转子表面粗糙度的主要因素之一。为了探究工艺参数对螺旋曲面铣削表面质量的影响规律,设计转子铣削实验,获取预测及实验对比样本。利用改进的北方苍鹰搜索算法(INGO)对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,以便提高铣削后的多头螺杆转子表面粗糙度的预测精度。通过实验结果验证所提出算法的预测精度。结果表明,提出的预测模型在平均训练精度及预测精度等方面均优于GRU神经网络及CNN-GRU神经网络模型,其中平均训练精度及预测精度分别约为94.502%和95.523%。故提出的算法具有较高的预测精度,可为合理选择螺杆转子铣削加工的工艺参数提供理论依据。