自爬行式高压磨料射流外切割执行机构研究

高压磨料射流切割作为新兴的切割技术高效、环保优势明显,该技术在国内石油工业的应用尚处于起步阶段。为满足油田大尺寸管柱结构物外切割作业需求,基于SOLIDWORKS软件设计自爬行式高压磨料射流外切割执行机构,建立执行机构运动过程受力理论模型,计算执行机构所需吸附力,并利用ABAQUS软件和ADAMS软件进行轨道极限弯曲性能和执行机构动力学特性分析。结果表明,执行机构在不同工况条件下运动平稳,性能可靠,适用于切割直径大于1.5 m的管柱结构物,执行机构现场切割管柱试验取得成功。

农用切割机执行机构的仿真与分析

应用ADAMS软件对切割机执行机构进行仿真与分析,得到了铰链受力曲线图。考虑运动副的间隙,用销孔和轴的间隙配合替换理想运动副,并添加碰撞接触力,分析间隙大小对刀头位移、速度、加速度的影响;考虑构件柔性对机构中典型刚性件柔性化,并分析构件的柔性对机构动力学特性的影响。结果表明:运动副间隙和构件柔性对刀头速度、加速度影响明显产生振荡现象,且柔性构件使得加速度曲线在出现振荡的基础上峰值有所下降,缓解了切削过程中由于阻力产生的冲击。适当改变间隙值大小在一定程度上可以降低铰接构件的碰撞强度,改善切割机执行机构目标点刀头的动力学响应。