全液压自动猫道翻板机构动力学仿真分析.pdf

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m j 瞄 i 融 0 1 ． 0 2 ． 0 3 ． 0 4 ． 0 5 ． 0 t ／ s ▲图 5 1 1 4钻杆质心速度曲线 ▲图 6 1 1 4钻杆与翻板机构 1 碰撞力曲线 3 0 o 0 2 o o 0 l 0 0 0 左 ／ ／ 1 5 0 o o 1 0 0 0 0 Z 5 0 0 O l _Jl 1 。 0 0 ． 8 l J6 2．4 3 ． 2 4 ． 0 0 1 2 3 4 5 ￡ ／ s ／ s ▲图 8 1 2 7钻杆质心速度变化曲线 ▲图 9 1 2 7钻杆与翻板机构 1接触力 曲线 l 5 0 o 1 2 0 0 9 0 0 6 0 0 3 0 0 ／ ． 一 0⋯ ‘■- __f， I 暑二 ≥ 二 量土叠⋯ 一T _一 。一一 。 ⋯ - 0 一 一 一 0 一 ， ⋯ 。 l／r 。 ／ ； 1 0 0． 8 5 71 2 ． 5 71 4 4 ． 2 8 5 7 6．0 t ／ s ▲图 l 1 1 4 6钻杆质心速度 曲线 3 O 0 0 0 2 5 o o O z 2 0 0 0 0 l 5 0 0 O 1 0 0 0 0 5 O o o ‘ ． ⋯ ≯ - 卜。 ⋯ 寸 | 一 0 一 一 ， 寸 - - 立 0 i t j ≯ ， ■1_ _ _一 i - 一 一■ 一 L I - _ ‘ _ 0 卜 ， * 匿 t ／ s ▲图 7 1 1 4钻杆与 翻板机构 2碰撞力曲线 ▲ 图 l 0 t ／ s 1 2 7钻杆与翻板机构 2接触力 曲线 t l s ／ s ▲图 1 2 1 4 6钻杆与翻板机构 1 接触力 曲线图 ▲图 1 3 1 4 6钻杆与翻板机构 2接触力曲线 图 t i me ，0． 5 ，0 ，1 ，1 5 S TEPt i me ，1 ，-2 0 ，5 ， 一 3 0 ， 此 时 钻 杆 可 以顺 利 绕 过 挡 销 ， 滚 过 翻 板 机 构 ． 图 8为1 2 7钻 杆 质 心 速 度 变 化 曲 线 示 意 图 。 由 图 8可 知 ，钻 杆 在 t 3 ． 4 5 5 s时 滚 离 翻 板 机 构 ． 此 时 的 速 度 为 1 1 8 4 mm ／ s ， 钻 杆 滚 落 速 度 较 平 稳 。 由 图 9与 图 1 0可 知 ， 1 2 7钻 杆 与 翻 板 机 构 接 触 力 呈 波 动 变 化 ， 钻 杆 与 翻 板 机 构 之 间 运 动 为 滚 动 ， 随 着 速 度 增 大 ， 振 动 的 幅 度 也 在 增 大 。 针 对1 4 6钻 杆 ，设 定 驱 动 函数 S T EP t i me ，0 ． 1 0 ，0． 3 ，2 0 S TEPt i me ，0． 3，0 ，1 ， 1 0 S TEP t i me ，1 ，0 ，3 ，0 S TEP t i me ，3 ，-2 0 ，7 ， 一 3 0 时 ， 由 图1 l可 知 ， 钻 杆 在 t 3 ． 5 s之 前 运 动 较 平 稳 ， 3 ． 5 s以后 钻 杆 在 重 力 作 用 下 速 度 线 性 增 长 ． 当 t 4 ． 9 8 s时 ， 钻 杆 脱 离 翻 板 机 构 时 的速 度 为 l 0 3 5 mm／ s 由 图 l 2与 图 1 3可 知 ， 翻 板 机 构 受 力 较 平 稳 ， 但 是 在 个 别 时 间 点 会 出 现 碰 撞 现 象 。 通 过 对 1 1 4、 1 2 7 、 1 4 6 3种 常 用 的 钻 杆 进 行 运 动 学 与 动 力 学 分 析 ，观 察 比较l l 4钻 杆 与 1 2 7钻 杆 的 滚 落 时 间 可 知 随 着 钻 杆 直 径 的 增 大 ， 钻 杆 质 量 以及 钻 杆 在 翻 板 机 构 上 的 滚 落 速 度 也 随 之 增 大 。 从 而 在 控 制 翻 板 机 构 举 升 速 度 时 ，要 根 据 不 同 的 钻 杆 而 定 。 通 过 对 1 1 4、 1 2 7钻 杆 与 1 4 6钻 杆 速 度 之 间 的 比 较 ， 由 于1 4 6 钻 杆质 量较 大 ，从而 导致 钻杆 在翻板 机构 上滚 落 速度 是 很 快 的 ，要 通 过 调 整 驱 动 函数 来 减 慢 1 4 6钻 杆 的 滚 2 0 1 4 ／ 6 落 速 度 。 3 结论 1 通 过 控 制 液 压 缸 活 塞 杆 的 驱 动 速 度 得 到 适 合 钻 杆 滚 落 的 驱 动 函 数 ， 在 保 证 时 间 的 前 提 下 ， 使 直 径 为 1 1 4、 1 2 7、 1 4 7 mm 的 3种 钻 杆 在 翻 板 机 构 上 面 的 滚 落 速 度 减 小 。 2通 过 钻 杆 与 翻 板 机 构 的 接 触 力 曲 线 以 及 翻 板 机 构1与 翻 板 机 构 2所 受 到 的 接 触 力 之 间 进 行 比 较 ． 得 到 结 论 钻 杆 与 翻 板 机 构 之 间 接 触 力 曲 线 呈 波 动 并 存 在 碰 撞 现 象 ， 翻 板 机 构 1与 翻 板 机 构 2所 受 到 的 接 触 力 曲线 大 体 相 同 ， 但 是 存 在 个 别 冲击 现 象 。 参 考 文 献 [ 1 ] 赵淑兰． 动力猫道技术 国内外 现状和发展趋势 『 J ] ． 石油矿 场 机 械 ， 2 0 1 0， 3 9 2 1 3 1 5 ． [ 2 ] 尹晓丽． 钻杆 自动传送系统及设计方案 [ J ] ． 石 油矿场机械 ， 2 0 0 9 ， 3 8 7 4 2 4 6 ． [ 3 ] 寇红涛． 液压动力钻杆排放猫道设计及应用『 J ] ． 石 油机械 ． 2 0 o 8 ， 3 6 9 2 9 3 0 ． [ 4 ] 刘 承建 ． 液 压猫 道装 置 [ P ] ． 中 国专 利 C N 1 0 1 7 6 1 3 1 3 A， 2 0 1 0 0 6 3 0 ． [ 5 ] 郑建荣． A D AM S虚拟样机技术人 门与提高 『 M] ． 北京 机械 工业 出版社 ， 2 0 0 7 ． △ 编 辑 丁 罡 机械制造 5 2卷 第 5 9 8 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m