钎焊烧结金刚石钻头试验研究

为优化钎焊烧结工艺,找到与不同地层相适应的钻头胎体配方,钎焊烧结φ36-7B、φ36-11B微型钻头,通过室内微钻试验以优化钎焊烧结工艺。结果显示:在高温低压的烧结环境下,胎体与金刚石结合良好;添加WC颗粒可以有效提高φ36-11B钻头胎体的耐磨性。      

钎焊金刚石钻头制造过程热动力学仿真

本文以钎焊金刚石钻头为研究对象.对它在高温钎焊炉中的生产升温过程和降温冷却成型过程热动力学理论进行了分析总结,对整个实体模型从钎焊炉中取出后的降温冷却过程进行了数值仿真模拟。分析了钎焊金刚石钻头及石墨模具装配体降温过程的温度场,及其对钎焊钻头应力场的影响,分析了石墨心模与钎焊金刚石钻头之间的应力,并把仿真数据与解析解理论计算值进行比较,验证了钎焊金刚石钻头降温冷却过程数值仿真与理论解析值具有较好的一致性。     

改善钎焊金刚石钻头制造工艺的研究

电阻式真空活化钎焊烧结机钎焊烧结金刚石钻头时,由于镍基钎焊温度较高,钎焊温度超过727℃时钻头45钢体开始发生奥氏体反应,在钎焊烧结压力下易变形。为了保持一定的压力以减小接触电阻,满足钎焊烧结温度基本不变的要求,成功地通过增大钻头钢体段的过流面积,减小钢体段的电阻以降低钢体的发热功率和温升,有效地减少钻头钢体的塑性变形。     

空隙率对潜孔锤凿岩瞬态冲击过程的影响

潜孔锤的钻进过程是一个高度非线性、大变形、破碎岩石的过程,利用非线性有限元程序ANSYS/LS-DY-NA研究了在凿岩过程中,球齿凿入不同空隙率(塑性体积应变)岩石的冲击力特性。结果表明,岩石空隙率对钻头球齿与岩石之间的凿入冲击力幅值有很大影响,随着空隙率的增大,球齿凿入的冲击力显著减小,而对活塞与钻头间冲击力幅值影响甚微。通过ANSYS/LS-DYNA瞬态冲击数值模拟,形象地再现了潜孔锤钻凿系统冲击岩石发生侵入破坏的物理过程,为冲击碎岩瞬态研究提供了一个有效的分析方法。     

旋挖钻机伸缩钻杆基于有限元法的强度分析

本文论述了旋挖钻机伸缩钻杆的一些失效形式,并通过有限元法对机械锁紧式伸缩钻杆进行强度计算,求出了应力强度分布状态,找出了应力集中的位置,对钻杆失效形式进行了分析解释,对实际的生产实践具有一定的指导意义。     

矿用牙轮钻头的径向游隙对轴承寿命的影响

建立了适合于牙轮钻头轴承寿命计算的数学模型 ,从理论上阐述了非标准轴承设计径向游隙控制对轴承寿命影响的重要性 ,轴承的径向游隙越大 ,寿命越短。钻头设计要优化轴承结构参数和径向游隙 ,以提高国产牙轮钻头的寿命     

ADAMS宏命令在钢丝绳式冲击钻机虚拟样机建模中的应用

在ADAMS中进行冲击钻机多体动力学仿真,对于刚性物体和小变形的柔性物体有相应的模块处理,可以直接建模,而对于绳索类等大变形物体无法实现直接建模.针对绳索类物体直接建模困难的问题,利用ADAMS的二次开发功能宏命令,采用轴套力连接方法,成功建立冲击钻机钢丝绳与冲击钻具耦合系统模型,并对该模型进行了虚拟样机仿真分析,得到的结果反映了冲击钻具的实际运动规律.     

虚拟样机技术在地质工程机械领域的应用研究

基于对国内地质工程机械的研发现状的考虑，根据虚拟样机技术的特点，讨论了在地质工程机械领域实施虚拟样机技术的必要件，并提出了建立地质工程机械虚拟样机的策略。联合PRO／E、ANSYS及ADAMS建立了气动潜孔锤的虚拟样机模型，对气动潜孔锤虚拟样机进行了仿真，阐明了虚拟样机技术在地质工程机械领域的应用前景。     

网格对潜孔锤钻头球齿冲击过程数值模拟的影响

潜孔锤钻头冲击钻进的过程是一个高度非线性、大变形、破坏的过程。对这一复杂过程的研究，目前主要是利用实验方法。应用非线性显式三维有限元求解程序LS—DYNA3D，采用与岩石性质较接近的混凝土模型，对潜孔锤钻头硬质合金球齿冲击混凝土板的过程进行了仿真计算，讨论了不同网格尺寸对冲击力、冲击速度及破碎坑深度的影响等。     

钎焊金刚石钻头胎体拉伸测试及断面分析

力学性能是钻头胎体的重要性能,但是用传统方法检测困难。因此设计胎体试样烧结模具,通过钎焊烧结制备拉伸试样,测试其强度并分析断口形貌。结果显示:胎体同基体结合良好;胎体与金刚石表面发生碳化反应;胎体层中的金刚石降低胎体的抗拉强度。试验条件下,加入金刚石后胎体强度最大下降53.8%。