基于ADAMS的泥浆泵曲柄连杆机构动态仿真分析精选.docVIP

基于ADAMS的泥浆泵曲柄连杆机构动态仿真分析 第30卷第7期2009年　　7月 煤　矿　机　械 CoalMineMachinery Vol.30No.7Jul. 2009 朱凤霞1,童志伟1,黄忠礼2 (1.中国地质大学机电学院,武汉430074;2.衡阳探矿机械厂,湖南衡阳421002) 　　摘　要:在分析泥浆泵曲柄连杆机构的结构和受力的基础上,运用Pro/E软件对泥浆泵曲柄连杆机构进行三维实体建模及装配,并将模型导入虚拟样机分析软件ADAMS中。利用多体系统动力学理论,在ADAMS中给模型施加约束和驱动,对其进行运动学仿真分析,得出活塞的位移、速度和加速度曲线,验证了模型的可用性,实现了泥浆泵曲柄连杆机构的虚拟样机设计。 关键词:虚拟样机;泥浆泵;曲柄连杆机构;动态仿真中图分类号:TH3　文献标志码:A　文章编号:1003-0794(2009)07-0084-03 DynamicSimulationAnalysisofCrack-connectingRod ofMudPumpBasedonZHUFeng-xia,TONGZhi-wei1 1 (1.CollegeofMechatronicEngineering,2.Pr) Abstract:Uofcrack-connectingrodofmudpump,importingintoprotypingsoftware-ADAMS.Baseonsystemdynamicstheory.UsingADAMStoaddonanddriverinthemodel,dynamicallysimulatingit,elicitationofthevaryingcurveswithtimeofpistondistance,velocityandacceleration,validationofthemodelavailability,realiza2tionofthevirtualprototypingdesignofcrack-connectingrodofmudpump. Keywords:virtualprototyping;mudpump;crack-connectingrod;dynamicsimulation 0　前言 泥浆泵是在钻探过程中,向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。它是钻探机械设备的重要组成部分,主要作用是冷却钻头、清洗钻具、固着井壁、驱动钻进,并将打钻后岩屑带回地面。随着煤矿工业及地质勘查对泥浆泵的要求越来越高,泥浆泵向着输出压力高、流量大、制造和维修方便、流量压力脉动小、体积和重量小等方向发展。本文利用虚拟样机技术,对中压大流量泥浆泵曲柄连杆机构进行 动态仿真分析。1　曲柄连杆机构的运动及受力分析 在泥浆往复泵中,曲柄连杆机构是动力端的重要组成部分,它的作用是将曲轴旋转运动变成活塞的往复直线运动。该机构包括曲轴、连杆、十字头、十字头销、活塞杆和活塞等,如图1所示为曲柄连杆机构的工作原理图。 π曲轴OA以匀角速度旋转,曲轴转角φ=0～ π时为排出冲程。S为活塞时为吸入冲程,α=π～2 3???结语 利用通用有限元分析软件ANSYS详细分析了台肩形式、锥度和牙型对螺纹应力分布的影响,可以知道双台肩矩形锥螺纹是一种比较好的方式,其锥度为1∶16,这将为千米钻机钻杆的设计提供重要的参考依据。 参考文献: 图6　双边梯形螺纹Mises应力云图 [1]龚曙光.ANSYS基础应用及范例解析[M].北京:机械工业出版 经过上述分析,得到分析比较结果如表2所示。 表2　应力分布比较 最大应力 /MPa 社,2003. [2]林腾蛟,李润方,徐铭宇.双台肩钻柱螺纹联接弹塑性接触特性 最大变形 /mm01104E-0601106E-01104E-01105E-01106E-06 030303 双台肩矩形锥螺纹单台肩矩形锥螺纹双台肩矩形直螺纹双台肩单边梯形锥螺纹双台肩双边梯形锥螺纹 406521335669553 应力分布情况好较差差一般较好 数值仿真[J].机械设计与研究,2004,20(1):48-49. [3]张毅,王治国,刘甫清.钻杆接头双台肩抗扭应力分析[J].钢管, 2003,32(5):7-10. 　　作者简介:黄麟森(1981-),湖南郴州人,在读硕士研究生,主要从事煤矿钻机研发,电子信箱:huanglinsen102@. 收稿日期