基于Unity 3D的岩心钻机模拟操作系统设计与实现

自2008年起,我国地勘行业投资规模迅速增长,随后快速回落,近年来市场规模趋于稳定,预计2020年我国的岩心钻机相关市场规模约为100亿元左右,从业人员也将超过5万人。为了使我国岩心钻机操作人员能够掌握在“高精尖”设备转型下的自动化全液压岩心钻机的操作技能,本研究利用虚拟现实技术,还原岩心钻机的实际现场工作状态；采用SolidWorks,3ds Max,Cinema 4D等软件对钻机进行三维建模、坐标更改和纹理着色；以C#语言为脚本,研究关键帧动画设定、摄像机视角控制、刚体碰撞模块、射线检测等技术,提出基于Unity 3D的岩心钻机模拟操作系统设计方案并最终实现。该模拟操作系统具有多视角展示、钻进控制、参数显示和语音指导等功能,呈现了能够身临其境的钻机操作体验。     

全自动剥锌机振打机理分析与试验研究

根据全自动剥锌机组在工业生产上的使用情况,通过分析其振打设备中活塞钎杆模型的振打机理,分析振打锤敲击阴极板面的应力传递关系,初选振打锤基本参数,重新设计振打设备。通过工业试验,采用单因素控制变量法,试验分析振打次数、气压压强、锤心至锌片上边缘的距离,以及这三个因素对振打效果的影响。结果可为今后同类型设备的优化设计提供参考和依据。     

基于Workbench的组合式锚钻机关键零部件仿真研究

利用Workbench对液压夹持器进行分析,得到在不同工况下的工作振动频率与其固有频率之间的关系;对顶锚排钻框架进行静力学分析,可知顶锚排钻框架设计满足强度要求且变形较小。研究结果表明,液压夹持器与顶锚排钻框架具有强度高、运行稳定性好等特点,为锚杆支护工程施工装备的研究提供了理论参考。     

m采高采煤机牵引箱加载试验分析

为了满足9 m采高特厚煤层综采要求,设计了MG1100/3050-WD采煤机。鉴于新牵引箱的结构和参数,选择了倒置的加载方式。采用液压加载试验台进行热平衡试验,并对试验结果进行了分析,满足空载试验和热平衡试验标准和要求。此牵引箱达到型式试验要求,可以出厂进行工业性试验。     

扩孔钻头在水平定向井中的应用

传统扩孔钻头在长距离水平定向井应用过程中出现泥包问题时,由于钻速变慢易造成钻进轨迹偏离原井眼,而且起钻时由于抽吸压力对井壁的作用易造成井壁压差坍塌,影响井下钻具仪器安全,增加辅助时间和钻井成本。为解决该问题,通过总结施工经验,结合数值模拟理论实验优化改进扩孔钻头,并在山西某井田煤层气水平井钻井工程项目中进行工业性试验,与传统扩孔钻头相比平均钻时减少38.9%,大大减少辅助操作时间,钻进效率提高的同时减少钻井成本。     

绳索取心钻杆螺纹锥度与强度关系及应力研究

通过一系列室内拉伸、扭转及光弹应力试验，研究了绳索取心钻杆螺纹锥度与强度的关系及其应力分布规律。     

针对具体地质情况选择桩机的实践

结合工程实例，讨论了在大口径钻孔灌注桩施工中，如何针对具体地质情况选择不同的桩机的问题，从而提高施工效率。     

用能量法研究深直井管柱最大转速与正弦屈曲时临界轴向力间的关系

通过考虑离心力对钻柱屈曲的影响，运用能量法研究了钻柱最大转速与正弦屈曲时临界轴向力间的关系，进而得到了转速一轴向临界力的数学模型。综合考虑钻柱惯性离心力和自重的影响，我们发现，在工作状态下，钻柱的临界压力会明显地小于静态时的临界力，这对实际的钻探工程来说具有十分重要的指导意义。     

凿岩机液压系统动力耦合研究

根据系统状态方程和受力平衡方程等 ,利用液压系统中管路及流体、各功能元件、机械振动之间相互影响而产生的耦合现象 ,针对矿用凿岩机设计了一套液压振动系统。对液压振动系统进行了动态分析研究 ,建立了由液压系统内主要有振动开关阀和溢流阀相互耦合而产生的液体压力p变化的数学模型 ,并对系统工作时液体的动态特性进行了仿真研究和分析