基于风载、地震载荷下的钻机底盘有限元分析

发布时间：2020-12-25 01:32

　　从风载地震载荷两个方面建立钻机底盘有限元分析体系,得到了应力、应变、模态三种指标,并对钻机底盘在常规加载状态下进行了疲劳分析,通过分析结果的云图数据获得了钻机底盘的强度、刚度、振动频率、寿命的数据结果表明钻机底盘强度、刚度满足,工作不会共振,寿命满足使用要求。 

【文章来源】：内燃机与配件. 2020年19期

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

钻机模型

钻机受力图

通过外部文件导入到ANSYS Workbench中建立几何模型如图3所示。加载如图4所示，加载的载荷为4个支腿上的30k N的重力载荷，4个之腿上的地震载荷0.850k N，风载荷为0.0985k N，钻机主梁工作载荷传到底盘中间的40k N的载荷。钻机底盘经加载和约束后应力云图如图5所示，位移云图如图6所示，模态前6阶的频率如图7所示。从应力云图中可以得出钻机最大应力为125MPa，钻机底盘是由型材焊接而成的，主要包括槽钢、矩管、工字钢、厚板，材料均为Q235，当安全系数取1.5为较高可靠性时，该材料的许用应力为156MPa。从应力云图可知当底盘承受地震载荷和风载时强度满足要求。从位移云图可知钻机底盘最大变形为1.24mm，而钻机底盘的许用的最大变形为1.993。底盘承受地震载荷和风载时刚度满足要求。

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国地质钻探现状和发展前景分析[J]. 王达,李艺,周红军,刘跃进,张林霞,孙建华.  探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(04)
[2]浅谈TSJ-2000水源钻机底座设计[J]. 陈征,高伟,曾建.  中国井矿盐. 2016(02)
[3]基于ANSYS的深井钻机底座模态分析[J]. 王庆群,华剑,周思柱,徐军,李建平,秦伦.  石油机械. 2013(07)
[4]ZJ70DB型钻机底座承载能力的有限元分析[J]. 文洪莉,高学仕,杨冬平,翟东锋,李兆勇.  石油矿场机械. 2007(11)

博士论文
[1]地质深孔电动顶驱钻进系统的研究与应用[D]. 朱江龙.中国地质大学(北京) 2015



本文编号：2936690