理论教育 钻井振动筛筛箱结构的电测强度优化分析

钻井振动筛筛箱结构的电测强度优化分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:对振动筛筛箱结构进行强度分析一般采用电阻应变测量方法,对筛箱结构进行强度分析的目的主要是了解振动筛在工作时各部位的受力状况,找出危险截面或危险点,以便对这些危险部位进行重点关注或在今后的设计中改进结构。图11.10某振动筛筛箱侧板应变片布置图测试系统及数据处理电阻应变测试系统由应变花、动态电阻应变仪、低通滤波器及信号分析仪组成,如图11.11所示。

钻井振动筛筛箱结构的电测强度优化分析

振动筛筛箱结构进行强度分析一般采用电阻应变测量方法,对筛箱结构进行强度分析的目的主要是了解振动筛在工作时各部位的受力状况,找出危险截面或危险点,以便对这些危险部位进行重点关注或在今后的设计中改进结构。

(1)测点的选择

应变测试中,应合理地选择测点位置,以便尽可能全面分析筛箱的应力情况。一般应在激振横梁、筛箱侧板、筛网抬条、卷轴等位置都应布置应变片。下面以筛箱侧板为例介绍振动筛的应力应变测试。某振动筛筛箱侧板的应变片布置如图11.10所示。应变片为45°角的应变花,按半桥接在动态应变仪上。

图11.10 某振动筛筛箱侧板应变片布置图

(2)测试系统及数据处理

电阻应变测试系统由应变花、动态电阻应变仪、低通滤波器及信号分析仪组成,如图11.11所示。应变花粘贴好后,开动振动筛,测点1测得的应变波形如图11.12所示。各测点的最大应变值可计算为

式中 ε——实际最大应变值;

Emax——仪器读出的最大应变值(应变波峰值);

Emin——仪器读出的最小应变值(应变波谷值)。

利用应变花,可测得在振动筛运行状态下各测点的主应力大小、方向,以及最大剪应力的大小。45°角(也称直角型)应变花在载荷作用下测出某点的3个应变值ε1,ε2,ε3。根据力学理论可算出该点结构表面的主应力,3片应变花测量主应力的计算公式为

图11.11 筛箱动态应变测试系统框图

(www.daowen.com)

式中 E——振动筛筛框材料的弹性模量

μ——振动筛筛框材料的泊松比

ε1、ε2、ε3——0°,45°,90°方向的应变。

应力主方向计算公式为

图11.12 测点1的应变波形

(3)振动筛电阻应变测试中的注意事项

为了减小测量的误差,在电阻应变测试中主要有以下注意事项:

①要挑选性能合格、完好的应变花。

②对需要粘贴应变片的部位要将表面处理好,保持一定的光洁度、平整性和干燥度。

③在测试时间较长时,要考虑到温度效应,需要进行温度补偿。

④可进行多次测量,取平均值。

⑤需要强调的是在动态应变测试中,由于振动筛是承受交变周期振动载荷的作用,因而ε1,ε2,ε3也都是随时间变化的。因此,在测试中应充分考虑到这个特点,需要多测取若干瞬时的数据才能确定其σ1,σ2的最大值。

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