下运带式输送机断带抓捕液压缓冲系统研究

为有效吸收下运带式输送机断带抓捕过程存在的冲击,提出了一种下运带式输送机断带抓捕液压缓冲系统,分析了系统工作原理,基于AMESim建立了系统仿真模型,仿真分析了溢流阀开启压力、液压软管通径及长度、蓄能器气囊容积及充气压力对液压缸位移及液压缸有杆腔压力的影响规律。仿真结果表明,溢流阀开启压力越大,液压缸位移越小,液压缸有杆腔压力峰值越大;液压软管通径越大,液压缸位移越大,液压缸有杆腔压力峰值越小,但当液压软管通径增大到一定程度,其对液压缸位移的影响程度减小;液压软管长度越大,液压缸位移和有杆腔压力峰值越小;蓄能器气囊容积越大,液压缸位移略有减小,液压缸有杆腔压力峰值无变化;蓄能器充气压力越大,液压缸位移略有增大,液压缸有杆腔压力峰值基本不变。     

高速列车脱落冰块冲击力特性试验研究

由于高速列车脱落冰块质量大、速度高,巨大的冲击力可能会造成轨道结构损伤,因此掌握高速列车脱落冰块冲击力特性是研究轨道损伤破坏的前提和基础.本文利用轻气炮驱动预制的圆柱形冰块,垂直冲击力传感器直接获取冲击力,研究冲击速度对冲击力特性的影响规律,同时运用高速摄像机研究冰块的冲击破碎特征.试验结果表明：在相同加载气压下,完整冰块的冲击力波形基本一致,冲击速度、峰值力和上升沿时间的最大偏差不超过7.6%,冲击力试验系统可靠稳定;速度在150 km/h到350 km/h范围内,冲击力波形基本一致,冰块破坏模式和破碎状态基本相同,随着冲击速度的增加,冲击作用时间越短,冲击力峰值随速度的增加而线性增大,总冲量随动能的增加而线性增加,而上升沿时间则变化不大,在32~40μs内波动;冲击力峰值随冰块动能与总冲量的增加而线性增加,最大线性偏离度基本在10%以内.     

基于联合建模的中小型航天器对接杆缓冲性能分析

基于中小型航天器对接过程可以考虑在对接杆部分实现缓冲的思想,改变对接杆构型,采用变形能力大的对接杆提高对接冲击的缓冲性能,通过Pro/ENGINEER与MSC Patran和MSC Dytran的配合使用,对普通圆柱直杆、弓形杆和球形杆等3种构型的对接杆进行建模,仿真分析其在正碰和斜碰情形下的缓冲性能,并通过改变碰撞初...     

火星着陆缓冲气囊冲击过程的仿真分析

气囊缓冲着陆技术适用于小型着陆器着陆火星。针对总体指标30m/s冲击速度下峰值加速度小于200G的要求,设计了一种适用于火星环境的小型封闭式气囊结构用于着陆缓冲。为了探索气囊特性和节省环境仿真试验成本,运用非线性有限元工具LS-DYNA分析了气囊充气压力、冲击速度、冲击姿态角等参数对缓冲性能的影响。仿真结果表明,相同冲击速度下,着陆器峰值加速度随充气压力增大而增大,但受冲击姿态角影响甚微。冲击时间与冲击速度、冲击姿态角无关,而充气压力与系统结构的函数。系统弹性刚度要随充气压力增大而增大,随冲击姿态角增大而减小。结论是设计满足设计指标。     

鞭炮捆筒机热冲击振动消除方法研究与仿真

鞭炮捆筒机在工作过程中,电机到主轴采用皮带传动.火药靠皮带的两侧面与轮槽侧面压紧产生摩擦力进行动力传递的,在摩擦热载荷作用下会诱发机器结构的振动.传统的PID振动控制方法需要大幅调整参数,去满足热载荷作用下的振动控制要求,容易引发参数过量失调,振动控制效果不佳.提出基于模糊自适应PID控制算法的鞭炮捆筒机热冲击振动消除方法.计算V带基准长度,通过运算获取实际中心距离,研究了鞭炮捆筒机带轮振动关系.计算热冲击振动信号与控制参数之间的关联性,并对热冲击振动信号进行离散化处理,对离散化处理结果进行误差补偿,实现热冲击振动消除.实验结果表明,利用改进算法进行鞭炮捆筒机热冲击振动消除,能够有效提高消除的准确性,提高鞭炮捆筒机的应用价值.     

MT-2型缓冲器楔块结构强度分析

基于有限元分析软件ANSYS,建立了MT-2型缓冲器重要结构楔块的有限元模型,并对其进行网格划分、加载和计算,分析楔块在车钩缓冲系统缓冲列车最大压缩冲击时的应力场,并校核楔块的强度。结果显示,楔块符合强度设计要求。     

基于带通滤波器的幅频特性调节光电开关灵敏度

研究探讨了调制光频率与检测距离的相关性,旨在通过软件改变红外调制光频率,实现"一键式"智能调节检测距离.以连续周期矩形脉冲信号为例,选用二阶窄带带通放大电路对输入信号进行放大和滤波处理,使不同频率的脉冲信号经过窄带带通放大器自动调节其输出信号幅度,进而影响传感器的灵敏度.经理论推导、仿真设计、实验分析,结果表明:当设定脉冲幅值和占空比为常数时,改变脉冲信号频率可实现传感器灵敏度的调节,从而实现对检测距离的调节.即当ff0时,灵敏度随着f增大而减小.在红外光电开关传感器上应用该方法实现了利用软件调节频率来调节传感器的测量距离.     

缓冲装置瞬态撞击分析

应用非线性有限元分析的理论,通过MSC Dytran软件,对某航天器弹射装置中的缓冲装置进行仿真分析,得到缓冲装置的瞬态冲击下各物理量的分布曲线,初步验证模型的可行性,为今后模型进一步的优化和实验验证提供参考基础.     

空投鱼雷斜入水冲击动力建模及仿真分析

以入水弹道学和入水冲击理论动力学为基础,基于势流理论,针对入水体与流体耦合面的精确外形,建立空投鱼雷斜入水冲击初期动力学冲击模型,模型中引入体现液面隆起现象的沾湿因子,充分考虑入水冲击引起液面隆起的影响,采用精确形体法对入水冲击动力学模型和运动学模型进行解耦,在数值计算过程中应用了侵深步进法求解每一侵深步进的动态行为,以提高计算效率.然后,通过分析雷头截头尖拱体的高速斜入水冲击算例,表明在斜入水冲击初期采用精确形体法正确性和有效性;同时分析了液面降起现象对轴向负荷和弯矩的影响,以及尖拱体的缓冲效应和截头尖拱体的防弹跳作用.     

具有悬挂系统的轮腿式机器人设计与分析

设计了一种具有独立悬挂系统和足端缓冲机构的六足轮腿式机器人.该机器人结合了轮式机器人和腿式机器人的优点,同时将汽车的独立悬挂系统的设计思想应用在机器人上,降低了不平整地面对机器人的冲击,并减轻了由此引起的振动,保证了机器人在不同的复杂环境下机身内部环境的稳定.本文对该机器人的机构与结构进行阐述,建立了其运动学模型以及其悬挂系统机构和足端缓冲机构的单自由度振动模型,并对其缓冲机理进行分析对比.通过ADAMS仿真软件在不同地形环境下对其进行动力学仿真分析,验证了在机器人的运动过程中,与足端缓冲机构相比,悬挂系统的缓冲减震效果受地形影响较小,且悬挂系统和足端缓冲机构相结合会比单一缓冲机构具有更好的缓冲减震作用.     

钻井平台发电机组远程诊断系统的设计

柴油发电机组是海洋钻井平台中的重要设备。针对海洋平台的风险性高、管理难度大等特殊性,提出了一种基于以太网技术的柴油发电机组远程诊断系统。该系统借助于三菱工控产品,利用模糊推理和专家系统的方法,完成对柴油发电机组故障的准确判断和远程诊断,从而实现了陆地工作人员对平台上柴油发电机组的状态监控和远程维护。实验结果表明,该设计使生产、管理人员能及时控制和掌握生产动态,降低人员及设备的风险性,实现自动化管理。     

复杂结构井钻压值的有限元数值计算

通常,钻井过程中钻杆自重生成的钻杆轴向力即钻压的计算是通过解析方法计算的.由于接触条件复杂,钻杆与井壁及套管接触产生的摩擦力一般通过简化的经验系数计入.随着水平井等复杂结构井的普及,解析方法得到的钻杆轴向力的结果误差逐渐明显,不能满足实际需要.因此,采用三维有限元法计算钻杆自重生成的钻杆轴向力即钻压值.模型采用管单元模拟套管和钻柱,并在钻杆与井壁之间设置专门模拟管-管相互作用的ITT摩擦接触单元,判断钻柱与套管和井壁的接触状态,可以准确计算钻杆全长沿井轴方向的轴向力、轴向摩擦力及其引起的钻压变化.在钻杆全长的整体力学行为的有限元计算中,还可以考虑钻杆的屈曲问题.结果表明:有限元法是正确设计钻压的有效理论工具.该数值结果为正确设计钻杆尺寸、得到理想的钻压值提供成功的例子.     

Real-time prediction of horizontal drilling pressure based on convolutional Transformer

During horizontal drilling operations, real-time prediction of drilling pressure during the drilling process can help the drilling team cope with the complex and changing working environment downhole, adjust the parameters of the drilling rig promptly, make correct decisions, reduce the probability of drilling accidents, and avoid affecting the duration and cost of the project. This study provides a method for real-time prediction of the drilling pressure of horizontal drilling rigs. A deep learning model based on a convolutional Transformer is trained for accurate real-time prediction by extracting real-time operating data of the horizontal drilling rig from the data acquisition system. The method proposed in this study can be a useful tool to improve the performance of horizontal drilling rigs and can assist the drilling team in operating horizontal drilling rigs. The results of the case study show that: (1) the proposed convolutional Transformer model provides reliable real-time prediction with an MAE of 0.304 MPa and an RMSE of 0.508 MPa; (2) the proposed method can quickly and accurately predict the trend of drilling pressure change in the next period based on the current change of drilling pressure, and grasp the dynamics of drilling pressure of horizontal drilling rigs in advance. Further research could focus on assisted decision-making and intelligent optimization to provide solutions for preventing drilling accidents and improving horizontal rig performance based on the prediction.     

旋挖钻机用CANBUS双轴倾角传感器的研究

为解决旋挖钻机桅杆倾角大角度监测的司题,本文从实用角度出发,研究了一种用于旋挖钻机桅杆倾角监测的倾角传感器。本文阐述了倾角传感器各单元的组成原理和设计原则,分析了双轴倾角传感器测量倾斜角度肘误差的主要来源,制作出CANBUS双轴倾角传感器并对其进行了标定,温度补偿和测试。实验结果分析表明,该传感器在全温范围内测量误差小于0．2°,抗电磁干扰能力强,满足旋挖钻机倾角测量要求。     

深水表层钻井随钻压力与温度监测装置设计

深水表层钻井随钻压力与温度监测装置是监测深水表层钻井过程中井底当量循环密度（ECD）和循环温度的重要工具。通过深水表层钻井随钻压力与温度监测装置,现场技术人员可以实时掌握井下环空压力、钻柱内压和温度等工程参数,进而了解和分析井下工况,为深水表层钻井作业和动态压井钻井技术提供指导。设计的深水表层钻井随钻压力与温度监测装置以ARM为核心,利用数据采集技术和通信技术,实现了随钻压力与温度的采集传输。完成的深水表层钻井随钻压力与温度监测装置具有体积小、功耗低、抗振动和抗高温和低温的优点。监测装置已经在我国南海第一口深水井LW6—1—1井的领眼井中成功进行应用试验,验证了其在深水无隔水管钻井条件下的机械强度、稳定性、可靠性,测量得的数据能真实反映钻井工况。     

未来智能钻井系统

展望了未来智能钻井技术的系统组成、功能及其运行方式.智能钻井新技术是钻井技术、新材料技术、检测控制、微电子技术、通信和计算机、机器人和超微加工技术等的集成.未来的智能钻井将采用轻便车载连续油管全自动钻机,钻井作业中,安置在钻头上的智能机器人将观测和检测到的所有井下参数上传到地面,在钻井的同时完成测井工作;地面人员通过控制钻头运动轨迹和转速,实现遥控智能钻井;起下钻等钻井作业均由地面机器人按指令自动完成;通过通信网络技术,实现全球钻井协同工作.因此,智能钻井将大幅度降低钻井成本,大大提高钻井速度,减少钻井事故的产生,实现井眼轨迹的精确控制,进一步提高石油天然气勘探开发技术水平.     

物探钻机性能参数测试系统设计

根据物探钻机的结构特点和测试需求,设计了一套适用于现有物探钻机的性能参数测试装置,实现了对钻压、空气压力、流量、转速、扭矩、钻井速度6项性能参数的测试,通过数据采集处理器对测试数据自动采集和处理,并开发了一套计算机软件,实现了对测试系统的自动控制和对性能参数的实时监测.现场试验表明,该装置运行稳定、测试精度高、软件运行平稳、存储数据效率高和处理分析准确,对于研究钻机和钻具以及钻井工艺参数优化具有重要作用.     

基于DSP的钻井黏滑振动控制系统的研究

针对在石油钻井过程中存在的黏滑振动现象,提出一种以TMS320F2812 DSP为控制核心的黏滑振动控制系统。系统通过CAN总线与变频器通信,通过调节变频器转速来抑制黏滑振动。在系统总体框架下,重点分析了DSP的软件和硬件设计方案。最终,对整个系统在井场进行了现场测试。结果表明,系统能够跟随转速和转矩的变化规律,快速地对变频器转速进行调节,对黏滑振动具有较好的抑制作用,同时系统具有良好的通用性能,只需要修改控制算法,就可使用于不同的钻井系统。     

钛合金超声振动辅助钻削有限元仿真中不同刀具几何的评价

针对钛合金(Ti6A14V)难加工材料采用普通麻花钻传统钻削过程中切削力过大及切削温度过高的问题,对传统钻削和超声振动辅助钻削钛合金进行了有限元仿真试验,分析了进给量、主轴转速等钻削参数对三种不同的点角钻头在钻削过程中产生的切削力、等效应力及温度的影响。结果表明:相比于传统钻削,超声振动辅助钻削明显降低钻削力、最高切削温度,分别降低了13-22%和7-15%,为钻头刀具几何形状、钻削参数和切削性能的优化提供依据。     

多模式协同自动送钻控制方法研究

本文介绍了石油钻机自动送钻系统几种控制模式的基本概念和控制原理,并对使用单模式自动送钻时其它相关钻井参数的保护方案,以及多模式协同自动送钻的控制方法进行了深入的研究.根据钻井工艺要求,结合在钻井现场调试过程中遇到的问题和现场经验,在分析使用单模式自动送钻时对其它工艺参数的保护限制方案的基础上,最终提出了多模式协同自动送...