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液动锤射流元件喷嘴临界流速预测与验证 总被引：2，自引：0，他引：2
应用CFD动态分析技术,对SC71B型液动锤内部流场进行了仿真分析,结果表明,其射流元件临界流速为20.305～22.565 m/s,大大低于凭经验预测的40 m/s。为检验这一理论预测结果,对SC71B型液动锤射流元件临界流速进行了实验测定,为21.83 m/s,表明理论预测结果与实测结果高度吻合,证明了基于CFD动态分析的液动锤射流元件临界流速理论预测方法的可行性;同时通过理论分析和实测获得了至今为止液动锤射流元件临界流速的最低值,可为研制油气钻井用低速射流元件驱动控制的液动锤提供重要参考。 相似文献
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为解决现有霍尔元件测量系统存在的不足，根据全行程测量数据获取及实时观测的实际需求，研制开发了基于激光三角测量原理的射流式液动潜孔锤激光测量系统。使用该系统对SC-86H型高能射流式液动潜孔锤进行了相关试验，并获得了冲锤的全行程时间分辨数据。通过对试验数据进行处理，得到了冲锤运动的位移-时间和速度-时间关系。结果表明，冲锤的不规则运动发生在周期的回程初始阶段，此不稳定状态增加了冲锤的回程时间，相应地降低了冲锤的冲击频率。冲锤的实际缓冲行程对泵量并不敏感，当泵量从80 L/min增加到220 L/min时，实际缓冲行程仅在5.9~6.8 mm之间变化；实际行程的改变也不会大幅增加冲锤实际缓冲行程，随着冲锤结构行程增加57%（70~110 mm），缓冲行程只增加了7%。该系统可实现全行程测量，并描述实时运动状态。 相似文献
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为了对SC-86H型高能射流式液动锤冲锤结构进行优化,应用CFD动态分析,对2种不同冲锤结构的射流式液动锤模型进行了研究。计算表明：在相同输入流量下,新型冲锤结构的射流式液动锤与原冲锤结构相比性能具有优势,冲击末速度得到了提高,冲击功与能量利用率平均增长7.9%与12.7%,新型冲锤结构减小了流体阻力消耗的能量,更有利于高能输出。另外,通过Ls-dyna非线性动力学分析,对2种冲锤结构的碎岩效果进行了研究,并对新型冲锤应力强度进行了分析。结果表明：新型冲锤结构的能量传递效率更高,且满足疲劳强度校核,相同冲击末速度下,岩层吸能值高于原冲锤结构;新型冲锤结构的吸能率较高,2种冲锤模型的吸能率随入射能量成非线性增长。 相似文献
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由长春地质学院和无锡钻探工具厂共同研制成功的SC—150型射流式液动冲击器,于1991年5月上旬在长春市通过部级鉴定。液动射流式冲击器是用射流元件控制冲击器的一种新型钻具。它以钻进冲洗液作工作介质,经过一个双稳射流元件,使钻具的活塞冲锤产生冲击,传至岩芯管和钻头,使钻具的纯回转钻进变为冲击回转钻进。该钻具的特点是:钻进效率高,比普通回转钻进小时效率提高210％,回次进尺和合班进尺分别提 相似文献
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增大液动射流式冲击器单次冲击功的试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
:试验结果发现 ,当行程加大时 ,获得较高的冲锤末速度 (5 .43m/s) ,单次冲击功 34 6 .45J。当活塞运动所需瞬时流量已大大超过了水泵供水的供给量时 ,冲击器仍能稳定地工作 ,这体现了射流冲击器作为一开放的系统所特有的流量可自动补偿的优点。射流冲击器对负载的适应能力较高 ,且在大行程条件下 ,增加锤重可较大幅度地提高单次冲击功。 相似文献
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射流式液动锤内部动力过程的数学模型及仿真分析 总被引：2，自引：0，他引：2
建立了活塞、冲锤在缸体内的运动规律,上下缸内液体状态变化的数学模型以及冲程和回程阶段活塞运动微分方程。应用Matlab语言及其主要工具Simulink对射流式液动锤内部动力过程进行数值仿真分析计算,得出射流冲击器仿真计算结果数据,绘制出位移、速度、前后腔压力、加速度曲线。 相似文献
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基于CFD的高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过计算流体动力学分析与实验室测试,对SC-86H型高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性进行研究,分析了活塞密封段长度、环状间隙尺寸、活塞往复运动速度、角速度以及活塞外表面螺旋槽螺距与半径等参数对射流式冲击器前后腔之间泄漏量的影响。结果表明:活塞密封段长度、环状间隙尺寸、角速度以及活塞表面螺旋槽螺距均对射流式液动冲击器性能影响较小;活塞运动速度与泄漏量近似成正比例关系;随着活塞螺旋槽半径的增大,泄漏量会明显增大。活塞回程与冲程初期阶段,活塞运动速度较小,活塞处瞬时泄漏量占进入缸体前后腔流体流量的比例较大,使活塞无法快速加速运动,尤其是当活塞杆直径较大时,回程阶段泄漏量对活塞运动的影响更显著,导致冲击器工作性能大幅下降,甚至无法工作。 相似文献
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强夯动力性能的显式非线性数值分析 总被引：3，自引：2，他引：1
充分考虑碰撞中出现的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性,利用显式瞬态非线性有限元分析技术分析了强夯对地基土的冲击碰撞过程,得到了夯锤与土体之间的撞击力时间历程、土体位移、应力的时间历程,并得到了落距、夯锤重量、夯锤底面积与强夯加固深度之间的相互关系,分析结果表明：土体位移滞后于土体应力,再现了夯锤与土体碰撞的整个过程,反映了强夯过程中的一般现象和基本规律。 相似文献
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《Geomechanics and Geoengineering》2013,8(2):137-146
This paper describes a numerical model developed to simulate the wave propagation in an elastic media that is applied to in situ dynamic penetration test devices currently used for site characterization. In the model, dynamic equilibrium equations are solved by finite difference analysis in the time domain to produce the discretization of a penetration system – including hammer, rod, penetrometer (or sampler) and soil. In standard penetration tests numerical simulations are shown to agree well with energy measurements derived from force and acceleration signals produced by the impact of a hammer. A parametric study allowed the identification of the relevant factors affecting penetration by demonstrating that the energy effectively delivered to the soil is a function of hammer height of fall and weight of both hammer and rods, as well as the permanent penetration of the penetrometer into the ground produced by a single stroke. Based on these evidences, an approach is suggested to compare results from different dynamic penetration tests without the need to rely on empirical correlations, which is achieved by demonstrating that different equipments should yield the same normalized energy once the influence of both the hammer and rod potential energies are properly considered. 相似文献
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针对在钻探实践中高能射流式冲击器的活塞杆频繁出现尾部塑性变形严重影响冲击器工作性能和整体寿命的现象,拟对活塞杆进行优化改进。利用非线性动力学仿真软件Ls-Dyna对活塞杆的回程撞击缸体进行数值模拟和优化分析,并进行了室内试验,结果表明：冲击末速度为4 m/s,活塞杆回程撞击缸体强制停止运动瞬间,尾部产生的应力集中值为3 339.28 MPa,导致其破坏;优化改进后,活塞杆上下端直径比为17/16、尾部圆弧直径为60 mm,活塞杆体内的应力集中值为1 419.66 MPa,较改进前活塞杆的应力集中值减小58%。试验验证表明,优化后的活塞能大幅提高使用寿命和耐久性。 相似文献