动态链接库的三牙轮钻头仿真软件开发

三牙轮钻头轮体速比对进行仿真研究,指导钻头结构设计、钻头选型等都起着关键性的作用。从理论上分析了三牙轮钻头的几何结构与牙齿受力的关系,确定牙轮存在一个主动齿圈,并结合最小功原理建立了求解轮体速比的模型,结合钻压以及岩石性质对轮体速比的影响,对该模型进行了修正。将钻头钻进砂岩时的台架试验牙轮/钻头速比实验值和利用模型计算所得牙轮/钻头速比计算值进行了对比,结果表明,该仿真模型能够有效地预测三牙轮钻头的轮体速比。

三牙轮钻头样本(俄罗斯)

通过对牙轮零件图的分析,构建了三牙轮钻头特征识别系统体系结构,研究了系统各功能模块,特别是2d特征识别的两个关键技术:形状特征识别和图形标注识别。该系统的研究与开发为回转类零件2d工程图的特征识别,以及开发其他应用领域的特征识别系统提供了实用化范例。

三牙轮钻头工艺流程 1、牙掌主要加工工艺流程： ①模锻—②铣平上端面—③钻定位孔（在上端面钻两个工艺孔）—④铣120°面—⑤钻结 合销孔—⑥车小轴—⑦车止推面堆焊槽、钻车小轴上端面堆焊孔—⑧铣轴颈储油面—⑨铣止 推面油槽—⑩钻轴颈油孔—?钻扩泥浆孔—?钻注油孔—?钻肩部储油孔—?钻掌背齿孔 —?铣定位槽（用于加工螺纹）—?钻滚珠塞销孔—?堆焊掌背碳化钨—?堆焊小轴上端面、 止推面及上部外圆面—?热处理—?喷砂—○21压齿—○22磨小轴上端面—○23磨小轴止推面— ○24焊油管。 牙掌加工工艺流程中重要工序工艺要点如下： （1）牙掌加工工件为锻件，锻件质量和材料很重要，牙掌材料选用8620。为方便以后 焊接，在锻造时需在锻件上预留坡口； （2）结合销孔是连接三片牙掌的定位孔，同时也是加工中用来定位端面和牙轮小轴位 置的重要基准，在加工时要保证

以autocad2006为图形支撑平台,采用可视化界面思想和activexautomation技术,利用内嵌于autocad的vba语言进行编程,并结合图形数据库技术,开发了三牙轮钻头cad参数化绘图系统,实现了三牙轮钻头图形的参数化绘制,可有效提高三牙轮钻头的绘图质量和设计效率。

三牙轮钻头使用技术及钻井工艺 时间:2009-12-1110:40作者:发达钻井设备点击:125次 目前油用钻头市场已不再混乱而变得规范有序，市场竞争向产品差异性和品牌、 售后服务的竞争方向发展。市场竟争力两大基石之一，钻头技术服务的作用将会 越来越显著。 一、三牙轮钻头使用资料收集内容 1、地层岩性 地层的岩性和软硬不同，岩石破碎机理不同，造成钻头失效的形式也各异。我国 各油田钻井中常见的地层岩性，其岩石物理机械性质均有测定。根据现场收集的 地层岩性及每米岩性钻时记录，进行地层岩石的硬度、塑性、脆性、研磨性和可 钻性分析，对照钻头的失效形式，确认钻头选型及使用是否合理。 2、井段位置 在地壳中处于不同位置的岩石，其岩石的机械性质变化很大。埋藏较深的岩石， 处于多向压缩应力状态，使岩石孔隙减小，强度增加。上部井段一般岩石胶结疏 松、质软，钻头转速高、钻压低

1.概述三牙轮石油钻头由三牙轮和三牙爪等零件组成,装配后在牙轮与牙爪构成的球状环槽(道)中注入一定数量钢球,形成球形轴承环道。装配时必须保证牙轮、牙爪两零件环槽(道)中心的一致(重合)性。因此,如何控制如图1所示的牙轮、牙爪环槽(道)中心至基面尺寸(尺寸a随产品型号而异)的精度要求,一度成为牙轮、牙爪加工中的测量难题。如果增大牙轮、牙爪环槽(道)中心至基面尺寸的公差,虽然可以缓解牙轮、

在excel中利用newton迭代法实现三牙轮钻头直径的计算。给出了具体的实现方法,按移轴和不移轴2种钻头设计形式进行了验证,证明是一种方便、快捷的牙轮钻头直径计算新方法。

进行钻头钻进过程的仿真对于优化钻头设计、提高破岩效率以及钻头选型都有着重要的应用价值。以现场实钻数据为基础,采用"黑箱法"为钻头钻进岩石互作用仿真模型的基本建模方法,对决定钻头钻进性能的齿坑模型和牙齿吃入岩石的力-吃深模型进行了仿真建模。并采用误差梯度下降算法来估计不同钻头结构和岩石性质所对应的模型参数,进而实现对钻头钻进过程的仿真。采用实钻数据反演的建模思路有利于利用大量的现场数据实现对模型的完善,更好地反映现场的各种钻井工况,使钻头破岩仿真技术在实用性和经济性上前进一大步。

研究和探讨了2d工程图特征识别关键技术之一——图形标注的识别机制和技术,并根据各类牙轮零件图特点分别采用了相应最优的方法进行图形标注的识别,提高了识别效率、准确性和可靠性。在此基础上开发了"三牙轮钻头特征识别系统",为回转类零件2d工程图的特征识别以及开发其他应用领域的特征识别系统提供了实用化范例。

三牙轮钻头牙轮里孔是牙轮加工的最后一道工序,加工质量对其使用效果影响非常大,因此,牙轮里孔的加工要求较高。文中介绍了以车代磨的工艺改进,缩短了加工时间,提高了加工质量。

研究了2d工程图形状特征的识别机制和技术。针对牙轮图形特点,改进和完善了基于规则的符号模板匹配法,并成功地运用于识别牙轮外锥形状特征;将基于模型引导的识别方法与自顶向下的识别方法相结合,实现了牙齿和齿孔等牙轮典型特征快速、有效的识别。在此基础上开发了"三牙轮钻头特征识别系统",通过本系统可达到:人机交互特征识别能覆盖90%以上的牙轮钻头特征;自动特征识别覆盖率达70%以上。为回转类零件2d工程图的特征识别以及开发其他应用领域的特征识别系统提供了实用化范例。

37/8（98mm)71/2(190mm)105/8(269mm)16(406mm)800mm45/8(118mm)7 7/8(200mm)115/8(295mm)171/2(445mm)900mm57/8(149mm)81/2（216mm)12 1/4(311mm)26(660mm)1200mm6(152mm)91/2(241mm)135/8(346mm)500mm6 1/2(165mm)97/8(250mm)151/2(393mm)；600mm 使用注意事项编辑 a 、接、卸钻头时不要碰坏牙轮钻头齿轮。 b 、要保持泥浆干净， 防止堵钻头水眼 , 而影响钻头的使用。 c 、下钻控制速度，防止突然遇阻，使牙轮钻头发挥更好的效果。 d 、保持两台泵上水完好。 e 、保持井底干净无落物，起下钻、钻进均装

运用计算机仿真技术来描述三牙轮钻头在复合钻井条件下的运动规律和工作状况,从而减少与复合钻井相关的三牙轮钻头的研发设计工作量,节约成本。在复合钻井条件下三牙轮钻头运动学分析基础上建立其数学模型及仿真模型,并采用fortran语言设计和编写仿真程序。选取不同的复合钻井的钻进参数来进行仿真实验,并对数据进行了分析。结果表明,该仿真程序能较好地模仿钻头的运动情况,也为进一步深入研究复合钻井条件下三牙轮钻头的工作状况奠定了基础。

根据钻头几何学和运动学建立起了随钻运动的三牙轮钻头的计算机运动学仿真模型,该仿真模型既表示出了钻头上各牙齿的形状、大小和在钻头上的分布情况,又可真实反映钻头钻进过程中各牙齿的瞬时位置和相互关系。该研究不但为钻头与岩石互作用仿真建模做好了准备,也是分析研究牙轮钻头工作行为的基础。最后根据所建立的运动学仿真模型建立起了牙轮上发生纯滚动点的曲面方程,并分析了牙轮上各齿圈牙齿的运动特点和钻头的几何结构对牙轮/钻头速比(简称轮头速比)的影响,能更加清楚地认识钻头上各齿圈牙齿的刮削破岩方式;同时把牙轮的运动分解为各个齿圈的运动,也为建立钻头几何结构与轮头速比之间的关系提供了新途径。

采用ansys分析软件的参数化设计语言apdl,利用接触问题的有限元法,对三牙轮钻头牙轮和牙爪间的间隙进行了分析和研究。首先建立了三牙轮钻头滑动轴承三维模型,然后利用网格划分技术对牙轮和牙爪进行网格划分和单元属性定义,最后施加边界条件进行接触有限元分析求解。通过调整间隙,得出不同间隙的轴承接触mises应力峰值。经过分析比较,推荐轴承mises应力峰值较小的尺寸间隙,用以指导生产。

牙轮钻头在井底破碎岩石过程中受顶部钻压、自身动载荷以及井底接触岩石的随机冲击碰撞作用,存在牙齿与岩石交替压入、刮切和滚动的运动状态,受力情况相当复杂。基于岩石弹塑性本构关系和等效塑性应变的岩石破坏准则,考虑井底围压以及钻头与岩石互作用随机接触碰撞,采用有限单元法建立了牙轮钻头与井底岩石互作用下系统非线性动力学模型。探讨了牙轮钻头在破碎井底岩石过程中的运动规律及力学性能,对岩石破碎坑的形成过程进行了仿真,为有效预测和控制井眼轨迹的形成,实态工况下整体钻柱系统耦合非线性动力学研究提供了理论依据。

针对现有的三牙轮钻头性能检测试验装置数据采集系统不稳定等情况,研究设计了钻头性能检测试验装置的监控系统。本监控系统分为操作控制部分、动态数据采集部分以及数据监控软件部分。操作控制部分采用可编程控制器s7200来实现;数据监控软件部分用图形化语言labview实现。全方位的监控三牙轮钻头检测试验过程的钻速、钻压、钻头进尺等参数,获得准确有效的试验数据,对三牙轮钻头的参数优化设计具有非常重要的意义。

针对三牙轮钻头流道内实际工况,研究了钻头材料ni65和对比材料ni67和ni60+35%wc的冲蚀磨损特性。结果表明:ni65和ni67的冲蚀磨损阶段分为跑合期和稳定期,ni65磨损机制主要是微切削,而ni67的磨损机制主要是疲劳损伤和微切削;而ni60+30%wc的冲蚀磨损阶段为跑合期与周期性的稳定磨损和严重磨损期,其磨损机制主要是硬质点的脱落和疲劳点蚀。在试验过程中均伴有空蚀磨损。

简述了三牙轮钻机的基本构成，介绍了几种三牙轮钻头的现代设计方法，对计算机辅助设计（cad）、优化设计、计算机仿真设计、模块化设计、有限元设计进行了总结和概述，对三牙轮钻机的性能和质量的提高有着比较重大的意义。

牙轮钻头

牙轮钻头简介