直接提钻工况下双斜撑长螺旋钻机桅杆稳定性分析

为准确分析直接提钻工况下双斜撑长螺旋钻机桅杆的稳定性,建立双斜撑作用下多段桅杆的挠曲微分方程,引入边界条件,获得双斜撑作用下桅杆失稳特征方程及其提钻临界值。对ZLH43ZL(TB)-D180长螺旋钻机进行稳定性分析,将推导结果与采用ANSYS有限元方法所得结果进行对比。结果表明:推导的失稳特征方程基本正确;直接提钻工况下双斜撑长螺旋钻机桅杆的失稳临界值F_(cr)与主、副斜撑点位置参数λ_1,λ_2,桅杆截面惯性矩I和主卷扬钢丝绳角度θ等因素有关。失稳临界值F_(cr)随λ_1和λ_2的逐渐增大,先增大后减小,且λ_1对F_(cr)的影响甚于λ2;F_(cr)随I的增大,先迅速增大,后逐渐平缓;F_(cr)随θ(0°≤θ≤20°)不断增大而缓慢增大。研究结果对工程机械中类似结构的稳定性分析有一定参考价值。