钻进深度对煤矿水平井钻柱振动特性的影响

煤矿水平井钻柱在钻进过程中,随着钻进深度增加,钻柱在重力作用下与井壁产生复杂的碰撞接触,由此产生的托压效应更加显著,使得钻柱动力学特性随钻进深度增加而发生明显改变,进而影响钻柱的疲劳寿命。基于岩石-钻头-钻柱-井壁耦合动力学分析模型,通过有限元动态仿真,研究了钻进至不同深度下钻柱的纵向、横向和扭转振动特性,分析了钻进过程对钻柱振动特性的影响规律。结果表明:随着钻进深度增加,钻柱纵向跳钻现象呈现“平缓—剧烈—平缓”的趋势,横向扰动呈现“小范围蠕动—大范围扰动—小范围蠕动”的特点,扭转方向剧烈涡动占比呈现先增加后减小的规律,钻柱主要动力学指标与钻进深度呈非线性关系。因此在对钻柱系统进行动态分析及优化时,不能只分析特定深度,应包含整个钻进过程。

变齿厚RV减速器动态特性分析

变齿厚RV减速器是一种高性能精密传动装置,其动态特性对整机性能有重要影响。根据变齿厚RV减速器传动原理及结构特点,从系统角度出发,考虑轮齿的时变啮合刚度、轴承刚度、碟簧刚度、阻尼和传递误差等因素,基于Lagrangian方程,建立了耦合两级传动的整机弯-扭-轴耦合动力学模型。对样机的动态啮合力、构件动态响应及传动误差等特性进行了分析,研究了参数变化对这些性能指标的影响规律。研究结果可为变齿厚RV减速器的动态特性分析及优化提供理论依据。