發(fā)布時(shí)間：2024-03-01 19:35

　　SLCD-I型組合齒磨鞋是勝利油田推廣應(yīng)用的一種高效磨鞋。為提高該類磨鞋對井下落物的切削效率和有效性,運(yùn)用ANSYS Workbench工程分析軟件,對12種不同結(jié)構(gòu)的磨鞋在壓、拉、扭載荷作用下的力學(xué)特性和不同排量下的流場特征進(jìn)行了數(shù)值分析。分析結(jié)果表明:磨鞋最大應(yīng)力為588.64 MPa,小于其屈服強(qiáng)度835 MPa,磨鞋的最大受力處于材料彈性變形階段;相比于0°平底磨鞋,其他11種結(jié)構(gòu)方案的SLCD-I型組合齒磨鞋,以凹底角度在22.5°～24.0°時(shí)齒面應(yīng)力最小,使用壽命最長;鉆壓從20 k N增加到35 kN,平均總變形量增大了2.2%,平均最大應(yīng)力增加了1.5%,內(nèi)壓從18 MPa增加到30 MPa,平均總變形量增大了40.3%,平均最大應(yīng)力增加了26.1%,扭矩從9 kN獉m增加到18 kN·m,平均總變形量增大了66.6%,平均最大應(yīng)力增加了72.2%,因此工作扭矩是影響磨鞋強(qiáng)度的主要因素;排量從25～40 L/s變化,平均最大流速增加了59.4%,平均最大壓力增加了152.1%,在水眼位置和噴嘴尺寸不變情況下,凹底角度的變化對流速的影響可以忽略不計(jì)。研究結(jié)果可為高效磨鞋...

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【部分圖文】：

圖1磨鞋視圖

組合齒高效磨鞋由上接頭、磨鞋本體、條狀硬質(zhì)合金、塊狀硬質(zhì)合金及顆料狀硬質(zhì)合金組成，如圖1a所示[7-10]。磨鞋采用3層切削齒組合結(jié)構(gòu)，分別是下部為盲孔，孔中放置條狀切削齒;中部為切削槽，槽中放置塊狀切削齒，上部再堆焊顆料硬質(zhì)合金作為切削齒。3種硬質(zhì)合金豎向組合保證切削刃有效切削....

圖2網(wǎng)格劃分

三維實(shí)體建模之后，開始劃分網(wǎng)格。以0°凹底磨鞋結(jié)構(gòu)為例，采用ProximityandCurvature命令生成網(wǎng)格，最終節(jié)點(diǎn)數(shù)836473，網(wǎng)格單元數(shù)560808個(gè)，效果見圖2。材料采用40CrMn，材料特性各向同性，密度7850kg/m3，彈性模量205GPa，屈....

圖3不同鉆壓下變形與應(yīng)力云圖

當(dāng)工作扭矩9kN·m時(shí)，改變內(nèi)壓(18、22、26和30MPa)和鉆壓(20、25、30和35kN)，計(jì)算不同情況下的總變形量和最大應(yīng)力，得到不同內(nèi)壓和鉆壓作用下磨鞋的變形云圖與應(yīng)力云圖，如圖5所示。磨鞋的最大應(yīng)力與總變形量隨內(nèi)壓變化的關(guān)系曲線如圖6所示。不同內(nèi)壓作用下....

圖4不同鉆壓下總變形量和最大應(yīng)力的關(guān)系曲線

圖3不同鉆壓下變形與應(yīng)力云圖圖5不同鉆壓和內(nèi)壓作用下總變形云圖與應(yīng)力云圖

本文編號：3915726