【摘要】：全液壓露天礦用鉆機已廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、石油等工業(yè)部門。我國相繼開發(fā)并使用。露天礦用鉆機在工作過程中鉆具(包括動力頭、鉆桿、鉆頭)為其主要工作部件,需要頻繁的拆卸。拆卸時經(jīng)常發(fā)生粘扣現(xiàn)象導(dǎo)致拆卸困難,影響工作進度,造成嚴重浪費。因此研究鉆具螺紋連接處的接觸應(yīng)力與等效應(yīng)力的分布情況,進行優(yōu)化,延長鉆具的使用壽命,提高經(jīng)濟效益是十分必要的。本文以LWD-200B鉆機為研究對象,應(yīng)用有限元軟件ANSYS,對五種不同牙型的螺紋進行接觸分析,在考慮臺肩影響下研究鉆具螺紋連接處的接觸應(yīng)力與等效應(yīng)力的分布情況,得到各應(yīng)力分布規(guī)律,找發(fā)生破壞的原因。并探究了臺肩受力和螺紋牙受力的關(guān)系。通過分析提出結(jié)構(gòu)參數(shù)改進方案。并進行數(shù)值模擬。數(shù)值模擬結(jié)果表明,優(yōu)化有效地改善了接頭處應(yīng)力分布集中現(xiàn)象,提高了螺紋抗疲勞強度。通過分析得出螺紋各應(yīng)力分布規(guī)律,得到影響螺紋使用壽命的各種因素,并對其進行參數(shù)優(yōu)化。為提高螺紋使用壽命及安全運行提供重要的理論指導(dǎo)。
[Abstract]:Fully hydraulic open pit drilling rig has been widely used in metallurgy, coal, petroleum and other industrial sectors. Our country has been developed and used one after another. Drilling tools (including power head, drill pipe, drill bit) are the main working parts of open-pit drilling rigs in the process of operation, so they need to be disassembled frequently. It is difficult to disassemble, which affects the progress of work, and results in serious waste. Therefore, it is necessary to study the distribution of contact stress and equivalent stress at the thread joint of drill tool, optimize it, prolong the service life of drill tool and improve the economic benefit. In this paper, the LWD-200B drilling rig is taken as the research object, the contact analysis of five different tooth profiles is carried out by using the finite element software ANSYS, and the distribution of the contact stress and the equivalent stress at the thread connection of the drill tool is studied under the influence of the abutment, and the distribution of the contact stress and the equivalent stress are studied. The distribution law of each stress is obtained, and the cause of failure is found. At the same time, the relationship between the stress on the shoulder and the force on the screw teeth is discussed. Based on the analysis, the improvement scheme of structural parameters is put forward. Numerical simulation was carried out. The numerical simulation results show that the optimization can effectively improve the stress distribution concentration at the joint and improve the fatigue strength of the thread. By analyzing the stress distribution rule of screw thread, the factors affecting the service life of thread are obtained, and the parameters are optimized. It provides important theoretical guidance for improving the service life and safe operation of screw threads.
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD422.1

【參考文獻】

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本文編號：2437723