碰撞工况下高速弹性输送机械手疲劳分析

针对航载高速弹性输送机械手在试验中出现的疲劳破坏情况,首次综合考虑机械手的外部斜碰撞和运动 副间隙引起的内部碰撞,采用非线性弹簧和非线性阻尼描述碰撞过程,结合有限元方法建立了动力学模型,通过数 值仿真,求得了关键截面的应力谱,计算出了疲劳寿命;计算值与试验结果比较吻合,验证了所建模型的正确性.

基于虚拟样机技术的管柱输送机械手动态特性研究

管柱输送机械手解决了管柱从地面到井口之间的输送问题。为了研究输送机械手在连续运行和断续运行两种工况下的动态特性,满足现场实际作业需求,基于虚拟样机技术建立了其多刚体动力学模型和刚柔耦合动力学模型。仿真分析结果表明:输送机械手满足管柱由地面水平状态到井口竖直状态的平稳输送,并且到达井口位置的管柱可以顺利与顶驱交接。可为管柱输送机械手的优化设计提供参考。

自动化钻机管柱输送控制系统的研制

为确保自动化钻机管柱输送系统的稳定性与安全性,提高管柱输送的效率与定位精度,达到管柱无人自动化高效输送的目的,研制了自动化钻机管柱输送控制系统。该系统通过DP数据交互实现动力猫道控制主站与输送机械手控制从站的融合;软件程序采用模块化的设计方法,各模块相互独立;输送机械手主臂采用主臂粗调与主臂精调联动互补方法进行速度控制,实现二者输出特性的互补。现场应用结果表明:自动化钻机管柱输送控制系统硬件运行稳定,有效避免了外部电气故障对控制部分的干扰与破坏;软件各模块间的抗干扰能力强、程序运行良好;管柱输送用时45 s,定位精度高于0.2°,一次输送交接成功率大于95%,实现了管柱无人化高效自动输送。该控制系统各项技术指标均满足现场作业要求,具有广阔的应用前景。