机械设计与研究

机械设计与研究 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (02): 9-15.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3603

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海底钻机母船收放机构动力学建模与分析

金永平;万步炎;刘德顺;   

  1. 中南大学机电工程学院;湖南科技大学先进矿山装备教育部工程研究中心;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要： 为确保海底钻机母船收放机构工作的可靠性,对母船收放机构的动力学特性进行了分析。首先,构建由收放油缸驱动的海底钻机母船收放机构的动力学模型;其次,建立了母船受到海浪扰动的运动方程,同时分析了由于收放油缸密封圈变形所引起的摩擦阻力对母船收放机构的影响;最后,采用Simulink建立了海底钻机母船收放机构的仿真模型,并应用该模型模拟四级海况下,当收放油缸匀速收回时,不同浪高对母船收放机构动力学性能的影响。仿真结果表明:液压系统压力、油缸驱动力、油缸总摩擦阻力以及各铰点的受力都随着收放油缸的逐渐收回而呈现周期性地减小。当浪高越高时,以上各参数的变化也越大,且在相同周期内各参数的变化幅值也越大。分析结果为海底钻机母船收放机构运动参数的确定提供了指导,同时也为以后研究波浪补偿、海底钻机母船收放机构自动控制提供了理论基础。

关键词: 海底钻机, 母船收放机构, 动力学模型, 分析

Key words: seafloor drill, retractable mechanism, dynamic modeling, analysis