潛孔沖擊器結構性能參數優化研究
張晨; 趙鈺; 吳何洪; 馮定; 涂憶柳 長江大學機械工程學院; 湖北省油氣鉆完井工具工程技術研究中心; 非常規油氣湖北省協同創新中心; 蘇州新銳合金工具股份有限公司
關鍵詞：潛孔沖擊器 后氣室 性能參數 動力學 數學模型
摘要：為了研究潛孔沖擊器的沖擊運動規律,提高其沖擊性能,采用有限差分法,通過對活塞運動進行數學建模及MATLAB仿真計算,模擬活塞動力學過程,并得出潛孔沖擊器相應的沖擊性能參數。同時研究后氣室配氣長度對潛孔沖擊器沖擊性能的影響,對后氣室排氣長度、后氣室壓縮長度和后氣室進氣長度建立關于沖擊功率、沖擊功和沖擊頻率的正交分析試驗,并對數據結果進行優化,以更好地提高潛孔沖擊器的沖擊性能。研究結果表明:對沖擊功率影響最大的是后氣室進氣長度,對沖擊功影響最大的是后氣室排氣長度,而對沖擊頻率影響最大的則是后氣室排氣長度及后氣室壓縮長度;優化后沖擊功率提高9.64%,沖擊功基本保持不變,沖擊頻率提高10%。相關研究對潛孔沖擊器設計及應用具有一定的指導意義。
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