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摘要
在硬地层钻进过程中,盘式齿的齿形参数是提高钻头破岩效率的关键。文中以弧形盘式齿为例,应用正交试验对多组齿形参数进行优选,基于ABAQUS软件对优选后的参数组进行仿真分析,并应用模糊数学理论分析仿真结果。其中,以平均切深、破碎体积及平均载荷作为评价指标,最大隶属度原则为评判标准,得出影响破岩性能的主效应因子及多种因素之间的交互效应。结果表明:齿形参数对盘式齿破岩效率的影响程度,从大到小依次为顶圆半径、锥角及分屑槽数量;考虑两两交互效应,顶圆半径和锥角的联合影响对破岩性能的影响较大;考虑全因素之间的交互效应,当锥角为40°、顶圆半径为1 mm、分屑槽为10个时,破岩性能最佳。计算结果为盘式齿的设计应用以及提高钻头破岩效率提供了参考依据。
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单位石油大学机电工程学院
