鉆井液振動(dòng)篩優(yōu)化設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)測試研究.pdf

1、本文在對(duì)國內(nèi)外多種振動(dòng)篩產(chǎn)品現(xiàn)狀及其發(fā)展方向的調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代動(dòng)態(tài)測試技術(shù)對(duì)振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，用鉆井現(xiàn)場試驗(yàn)的第一手資料對(duì)振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行完善和修正，為提高鉆井液振動(dòng)篩產(chǎn)品試制質(zhì)量，也為振動(dòng)篩的發(fā)展和實(shí)際制造方面提供理論支持。主要研究工作如下： (1)通過大量的鉆井液振動(dòng)篩現(xiàn)場試驗(yàn)，得到并修正橢圓振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)方程，導(dǎo)出振動(dòng)篩實(shí)際平動(dòng)幾何條件，考慮兩電機(jī)間同步運(yùn)轉(zhuǎn)的相位差角從而減少得出結(jié)論的局限性，以便為橢圓

2、振動(dòng)篩在鉆井過程中得到廣泛應(yīng)用提供依據(jù)。 (2)從雙電機(jī)振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)方程的穩(wěn)態(tài)解出發(fā)，研究篩面對(duì)固相顆粒的激振作用力，建立固相顆粒拋擲運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，研究固相顆粒在振動(dòng)篩篩面上的運(yùn)移規(guī)律，特別是拋擲運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以加深對(duì)振動(dòng)篩篩分過程的認(rèn)識(shí)，對(duì)優(yōu)化激振頻率等參數(shù)，降低振動(dòng)篩消耗，提高篩分效率有重要的指導(dǎo)意義。 (3)綜合考慮鉆井液沿篩網(wǎng)表面流動(dòng)的各種因素，得到篩分過程的方程為一階非線性雙曲型微分方程組。運(yùn)用均能原理對(duì)篩

3、分方程進(jìn)行探討性求解，采用有限差分方法建立振動(dòng)篩處理量的仿真模型。該篩分模型有助于評(píng)價(jià)鉆井篩篩分性能和篩網(wǎng)選擇。 (4)通過對(duì)鉆井液振動(dòng)篩力學(xué)原理、參數(shù)選擇、激振器選擇、力心與質(zhì)心的設(shè)計(jì)計(jì)算方法、隔振彈簧參數(shù)選擇和電機(jī)控制線路分析，設(shè)計(jì)與優(yōu)化新一代鉆井液振動(dòng)篩ZCGWTS-1-001，并進(jìn)行產(chǎn)品試制和現(xiàn)場試驗(yàn)，取得了較好的效果。 (5)對(duì)所設(shè)計(jì)的鉆井液振動(dòng)篩進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度動(dòng)態(tài)應(yīng)力分析，采用相關(guān)的專用軟件對(duì)篩箱進(jìn)行動(dòng)