基于ADAMS的泥浆泵曲柄连杆机构动态仿真分析.doc
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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
V01.30No.7
Ju1.2oo9
基于ADAMS的泥浆泵曲柄连杆机构动态仿真分析
朱凤霞.童志伟.黄忠礼
(I.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
ofMudPumpBasedonADAMS
ZHUFeng—xia,TONGZhi—wei,HUANGZhong~li
(1.CollegeofMechatronieEngineering,ChinaUniversityofGeoscience,Wuhan430074,China;
2.HengyangProspectingMachineryPlant,Hengyang421002,China)
Abstract:UsingPro/Etomakethe3Dsolidmodelandassemblyofcrack—connectingrodofmudpump,
importingthemodelintovirtualprototypingsoftware—ADAMS.Baseonsystemdynamicstheory.Using
ADAMStoaddrestrictionanddriverinthemodel,dynamicallysimulatingit,elicitationofthevarying
Curveswithtimeofpistondistance,velocityandacceleration,validationofthemodelavailability,realiza-
tionofthevirtualprototypingdesignofcrack—connectingrodofmudpump.
Keywords:virtualprototyping;mudpump;crack—connectingrod;dynamicsimulation
0前言动态仿真分析.
泥浆泵是在钻探过程中,向钻孔输送泥浆或水1曲柄连杆机构的运动及受力分析
等冲洗液的机械.它是钻探机械设备的重要组成在泥浆往复泵中,曲柄连杆机构是动力端的重
部分,主要作用是冷却钻头,清洗钻具,固着井壁,要组成部分,它的作用是将曲轴旋转运动变成活塞
驱动钻进,并将打钻后岩屑带回地面.随着煤矿工的往复直线运动.该机构包括曲轴,连杆,十字头,
业及地质勘查对泥浆泵的要求越来越高,泥浆泵向十字头销,活塞杆和活塞等,如图l所示为曲柄连
着输出压力高,流量大,制造和维修方便,流量压力杆机构的工作原理图.
脉动小,体积和重量小等方向发展.本文利用虚拟曲轴以匀角速度旋转,曲轴转角=0~订
样机技术,对中压大流量泥浆泵曲柄连杆机构进行时为吸入冲程,0[=1T~2xr时为排出冲程..s为活塞
,,,
.
i3结语……
图6双边梯形螺纹Mises应力云图
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
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:
[1]龚曙光.ANSYS基础应用及范例解析[M].北京:机械工业出版
社,2003.
[2]林腾蛟,李润方,徐铭字.双台肩钻柱螺纹联接弹塑性接触特性
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):7一l0.
作者简介:黄麟森(1981一),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:huanglinsenl02@yahoo.con1.cn.
收稿日期:2009—01—08
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Vo1.30No.7基于ADAMS的泥浆泵曲柄连杆机构动态仿真分析——朱风霞,等第3O卷第7期
渖图1曲柄连杆机构的工作原理
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