4000m岩心钻机桅杆结构设计与有限元分析

• 作者: 伍晓龙 刘凡柏
• 来源期刊: 探矿工程-岩土钻掘工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: 岩心钻机 桅杆 结构设计 静力学分析 模态分析 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 钻探装备
• 页码范围: 88-94
• 页数: 7页
• 分类号: P634.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.12143/j.ztgc.2021.01.012

摘要

桅杆是钻机的重要组成部分,本文对勘探技术所自主研制的4000 m地质岩心钻机桅杆进行了结构设计分析,为确保桅杆满足强度、风载等使用工况要求,在SolidWorks中完成桅杆的建模,运用ANSYS Workbench对桅杆装配体进行有限元分析,完成对桅杆结构强度和刚度的校核,并对其进行模态分析,得到前10阶固有频率和振型.与激振源进行对比,分析发现第1阶、第2阶固有频率与钻机转盘和起升系统频率有重叠,可能会发生共振.通过调节钻机转盘和起升系统转速避免发生共振,振动时最大变形处变形量较小,说明桅杆结构设计合理,能够满足实际应用要求,具有一定的工程应用价值.