基于黏着理论的牵引器驱动轮力学分析及优化

摘要：

轮式牵引器的牵引力由驱动轮与套管的接触摩擦力决定.目前对驱动轮与套管的接触摩擦研究分析多采用考虑犁沟效应下的单齿模型,未考虑接触部位滑动时的剪切作用.为此,提出了驱动轮六面体梯形齿结构,引入黏着理论,同时考虑黏着效应和犁沟效应,建立了驱动轮与套管之间的力学模型,推导出相应效应下的摩擦因数公式,采用数值模拟的方法对驱动轮齿参数进行优化设计.分析结果表明:驱动轮与套管之间的摩擦因数应为黏着效应摩擦因数和犁沟效应摩擦因数之和,其值为1.046;在套管损伤较轻的情况下,驱动轮齿的最优参数为齿顶角105°、齿倾角120°、下底长4 mm.所得结论可为轮式牵引器牵引力的提高和驱动轮的设计提供理论基础和设计参考.

关键词：轮式牵引器、驱动轮、接触摩擦、犁沟效应、黏着效应、摩擦因数

所属期刊栏目：49

分类号：TE927(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金青年基金项目"连续管钻井牵引机器人钻压-钻速-转速联合控制机理研究";四川省科技计划重点研发项目"井下牵引机器人工作机理研究;产品研制";四川省科技创新苗子工程"连续管钻井机器人研制";西南石油大学青年科技创新团队项目"机器人高效钻完井"

在线出版日期：2021-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：25-33