基于SAPB-TRIZ-TAGUCHI設(shè)計(jì)方法的輻射井水平鉆機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)面臨著水資源短缺等問(wèn)題。由于用水量的急劇增加，大量開(kāi)采地下水資源來(lái)補(bǔ)充生活及工程用水已經(jīng)越來(lái)越普遍。在開(kāi)采地下水方面，傳統(tǒng)的單管井已經(jīng)無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的用水量，而近些年輻射井憑借其出水量大的顯著特點(diǎn)被廣泛使用，并得到快速發(fā)展。水平鉆機(jī)作為輻射井開(kāi)挖過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備，有著舉足輕重的作用。但是由于相關(guān)核心技術(shù)的不太成熟，在鉆機(jī)設(shè)計(jì)施工方面仍然存在著很多問(wèn)題，該課題正是采用國(guó)際上應(yīng)用比較廣泛的SAPB/TRIZ/Tag

2、uchi幾種設(shè)計(jì)方法對(duì)水平鉆機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，最終獲得新的設(shè)計(jì)方案，提高鉆機(jī)性能。本文主要研究工作有:
　　為了獲得輻射井水平鉆機(jī)的功能原理解，結(jié)合SAPB設(shè)計(jì)方法，利用黑箱法對(duì)鉆機(jī)總功能進(jìn)行分析，結(jié)合功能基內(nèi)容對(duì)功能進(jìn)行表達(dá);然后利用功能結(jié)構(gòu)圖對(duì)鉆機(jī)的總功能進(jìn)行逐次的分解，直到能夠獲得解決方案的分功能，進(jìn)而利用功能元形態(tài)學(xué)映射矩陣確定出每個(gè)分功能的原理解，結(jié)合具體情況最終得出總的設(shè)計(jì)方案，利用三維軟件建出模型結(jié)構(gòu)圖。
　　針

3、對(duì)設(shè)計(jì)方案中輻射井水平鉆機(jī)機(jī)架前支撐結(jié)構(gòu)存在的沖突問(wèn)題，以及鉆機(jī)功能發(fā)展進(jìn)化方面的問(wèn)題，借助于TRIZ中的沖突矩陣、物-場(chǎng)分析、進(jìn)化理論等工具對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，獲得新的改進(jìn)方案。
　　由于新代的輻射井水平鉆機(jī)既能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又帶有沖擊功能，極大的提高了鉆機(jī)的工作效率。但由于技術(shù)有限，以及設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，導(dǎo)致鉆機(jī)的兩種運(yùn)動(dòng)在工作中遇到較大阻力時(shí)不協(xié)調(diào)，因此利用Taguchi設(shè)計(jì)方法對(duì)相關(guān)的核心部件進(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計(jì)，獲得最佳的設(shè)

4、計(jì)參數(shù)組合，從而避免該問(wèn)題的出現(xiàn)。
　　輻射井水平鉆機(jī)在施工時(shí)產(chǎn)生的作用力比較大，而主體機(jī)架作為水平鉆機(jī)的主要支撐結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度的大小關(guān)系到鉆機(jī)工作的穩(wěn)定性。結(jié)合Solidworks Simulation有限元方法對(duì)水平鉆機(jī)的主體機(jī)架進(jìn)行靜應(yīng)力的分析，針對(duì)存在的結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，使之滿足鉆進(jìn)工作時(shí)的要求。
　　通過(guò)結(jié)合使用幾種設(shè)計(jì)方法，對(duì)輻射井水平鉆機(jī)從總體方案設(shè)計(jì)到具體結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究，解決存在的問(wèn)題，并獲得相