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题名潜孔冲击器钎头合金齿装配过盈量分析
被引量：1
- 1
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作者
梅熠轩
高成
刘旭辉
孙巧雷
吴何洪
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程中心
苏州新锐合金工具股份有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第1期177-182,共6页
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基金
国家自然科学基金(52204002)
湖北省自然科学基金(青年项目)(2021CFB180)
国家采油装备工程技术研究中心资助项目(ZBKJ 2021-A-03)。
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文摘
潜孔冲击器钻进效率高成孔质量好广泛应用于各类成孔作业。冲击器工作过程中钎头受到活塞的高频次撞击和地层的反扭矩作用,钎头掉齿是主要失效问题。根据某石灰石矿场钎头的掉齿失效,分析了合金齿掉齿失效机理,基于厚壁圆筒理论、Tresca屈服条件和全增量理论等理论,分析并计算合金齿极限过盈量,确定过盈量合理范围。通过有限元仿真,模拟分析合金齿过盈装配过程。研究表明,过盈量不够导致固齿力小于脱齿力是发生掉齿的主因,通过分析对比理论计算与仿真模拟结果,得到合金齿装配优选过盈量为0.065 mm,能有效防止掉齿、脱齿现象发生。改进的钎头投入使用后,使用寿命较上一代有较大提升,对后续潜孔冲击器的设计与应用有一定的指导意义。
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关键词
潜孔冲击器
合金齿装配
过盈量
冲击凿岩
仿真计算
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Keywords
down-the-hole hammer
alloy tooth assembly
magnitude of interference
percussive drill
simulation calculation
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分类号
TD422
[矿业工程—矿山机电]
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题名潜孔冲击器非线性动力学建模
被引量：2
- 2
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作者
冯定
赵钰
孙巧雷
王健刚
吴何洪
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心
中石化石油机械股份有限公司
苏州新锐合金工具股份有限公司
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出处
《液压与气动》
北大核心
2023年第1期111-121,共11页
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基金
湖北省自然科学基金青年基金(2021CFB180)
湖北省技术创新专项(2019AAA010)。
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文摘
潜孔冲击器在工作过程中,气源压力进入工具中驱动活塞做高频高速的轴向往复运动,并冲击钎头使其进行破岩钻进。首先,以无缸潜孔冲击器为例,结合其结构特点分析工作原理;其次,基于计算流体力学、热力学和应力波传递相关理论,考虑气体的压力、温度和密度的变化,分别建立了气室气体的瞬变流模型、绝热模型以及活塞的冲击回弹模型;然后,基于活塞的运动状态和气室气体状态,将潜孔冲击器1个运动周期分为11个不同阶段,结合上述3个模型和活塞的运动学方程,建立了完整的潜孔冲击器的非线性动力学模型;最后,基于该模型对实际算例进行计算。结果表明,活塞运动参数、气室压力数值变化与潜孔冲击器的工作原理与运动学规律一致。对潜孔冲击器的设计与研发提供研究基础与方法,为相关工具的动力学模型和仿真模型的建立提供参考。
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关键词
潜孔冲击器
计算流体力学
动力学模型
理论计算
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Keywords
DTH hammer
computational fluid dynamics
dynamic model
theoretical calculation
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分类号
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名潜孔冲击器结构性能参数优化研究
被引量：6
- 3
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作者
张晨
赵钰
吴何洪
冯定
涂忆柳
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心
非常规油气湖北省协同创新中心
苏州新锐合金工具股份有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2019年第11期32-37,58,共7页
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基金
国家科技重大专项之子课题“齿轮齿条啮合动力学模型研究”(2016ZX05038-002-LH001)
湖北省技术创新专项(重大项目)“智能油气钻采井眼轨迹控制工具研究”
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文摘
为了研究潜孔冲击器的冲击运动规律,提高其冲击性能,采用有限差分法,通过对活塞运动进行数学建模及MATLAB仿真计算,模拟活塞动力学过程,并得出潜孔冲击器相应的冲击性能参数。同时研究后气室配气长度对潜孔冲击器冲击性能的影响,对后气室排气长度、后气室压缩长度和后气室进气长度建立关于冲击功率、冲击功和冲击频率的正交分析试验,并对数据结果进行优化,以更好地提高潜孔冲击器的冲击性能。研究结果表明:对冲击功率影响最大的是后气室进气长度,对冲击功影响最大的是后气室排气长度,而对冲击频率影响最大的则是后气室排气长度及后气室压缩长度;优化后冲击功率提高9.64%,冲击功基本保持不变,冲击频率提高10%。相关研究对潜孔冲击器设计及应用具有一定的指导意义。
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关键词
潜孔冲击器
后气室
性能参数
动力学
数学模型
仿真计算
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Keywords
down-the-hole hammer
rear air chamber
performance parameters
dynamics
mathematical model
simulation calculation
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名基于价值工程与振动冲击测试的包装结构优化设计
被引量：5
- 4
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作者
雷鸣
雷敏
肖大伟
梁志涛
曹志民
尹诗
谢君翊
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机构
苏州大学文正学院
苏州大学
苏州新锐合金工具股份有限公司
格兰富(中国)投资有限公司
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出处
《包装工程》
CAS
北大核心
2018年第17期118-123,共6页
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文摘
目的为了满足价值工程节约成本的要求,对某出口海外的木包装容器结构进行优化设计。方法首先对产品功能进行分析,设计新包装的结构方案,由原有的卧式包装优化为用材更少的立式包装,然后运用理论力学知识对泵体进行稳定性计算和底座强度分析,然后运用CATIA建立三维模型,运用有限元分析软件Ansys Workbench对模型进行强度校核,最后根据国际安全运输协会包装测试标准对样品进行振动、冲击、跌落测试。结果新包装通过了振动冲击跌落测试,优化后的木包装容器满足抗冲击的强度要求,满足不会发生倾覆的功能要求,木材用料节约了40%,铁支架材料节约了100%,每年全球公司节约成本约360万元。结论新包装在满足产品功能的基础上,大大节约了成本,满足了价值工程以最少的费用换取所需要的功能的要求;同时也为跨国包装设计工程师提供一种包装解决方案和技术参考。
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关键词
木包装
价值工程
有限元分析
振动冲击跌落测试
优化设计
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Keywords
wooden packaging
value engineering
FEA analysis
vibration
shock and drop tests
optimization design
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TB482
[一般工业技术—包装工程]
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题名高风压无阀式潜孔冲击器的气缸结构优化及其性能分析
被引量：3
- 5
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作者
杜成
赵钰
吴何洪
冯定
涂忆柳
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机构
长江大学机械工程院
苏州新锐合金工具股份有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2019年第26期208-214,共7页
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基金
国家自然科学基金(51704034,51504040)资助
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文摘
对高风压无阀式潜孔冲击器的气缸进行局部结构优化。通过对冲击器结构与工作原理的分析,建立起其冲击系统的模拟模型,并利用MATLAB进行模拟计算。研究结果表明:在气缸内部增加了一个过渡带,使得后气室进气长度发生了改变;在后气室进气长度等于临界值时,活塞的实际行程最短,频率最高,而活塞单次运动的冲击末速度、冲击功和耗气量基本不变。在气源压力为2 MPa时,后气室进气长度为10 mm时,冲击器的实际行程最小,频率最大,相较于上一代冲击器,频率提高了约9. 3%,其他性能参数与之基本相近,整体性能大幅度提高。研究结果对于高风压无阀式冲击器设计和优化具有参考价值。
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关键词
高风压
无阀式
气缸优化
性能分析
模拟计算
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Keywords
high air pressure
valveless
cylinder optimization
performance analysis simulation calculation
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分类号
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
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