橡膠氣囊的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和強(qiáng)度計算

橡膠氣囊是用帶通孔的塞體做為啟閉件，通過塞體與橡膠氣囊桿的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)啟閉動作的橡膠氣囊。橡膠氣囊結(jié)構(gòu)簡單，啟閉迅速，流體阻力小。我們對鉆井中使用的橡膠氣囊出現(xiàn)的問題進(jìn)行了一些改進(jìn)和強(qiáng)度計算。橡膠氣囊的啟閉件是一個有孔的圓柱體，繞垂直于通道的軸線旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到啟閉通道的目的。橡膠氣囊主要供開啟和關(guān)閉管道和設(shè)備介質(zhì)之用。

橡膠氣囊主要優(yōu)點(diǎn)有：適用于經(jīng)常操作，啟閉迅速、輕便。流體阻力小。結(jié)構(gòu)簡單，相對體積小，重量輕，便于維修。橡膠氣囊性能好不受安裝方向的限制，介質(zhì)的流向可任意。無振動，噪聲小。但鉆井中使用的橡膠氣囊往往出現(xiàn)關(guān)閉后不容易打開的問題，本文就此問題進(jìn)行了一系列的探討和改進(jìn)。1在三種給定載荷作用下，拉伸載荷作用下的應(yīng)力最高，安全系數(shù)最小。因此，拉伸載荷下的強(qiáng)度條件是主要矛盾。2拉伸以常用橡膠氣囊材料40CrMnMo計算，安全系數(shù)為1.71>1.5，能夠滿足強(qiáng)度要求。

3拉伸載荷下旋鈕孔處的應(yīng)力集中較大，在應(yīng)力集中點(diǎn)都達(dá)到了材料的屈服極限，按照新的強(qiáng)度準(zhǔn)則，應(yīng)力集中點(diǎn)的最大值935.75MPa<2MPa，滿足安定條件。4在拉伸時內(nèi)溝槽出的基準(zhǔn)應(yīng)力和應(yīng)力也較大，但能夠滿足強(qiáng)度要求。在設(shè)計時應(yīng)注意減小此處的應(yīng)力集中。5在給定扭轉(zhuǎn)和內(nèi)壓載荷作用下，各危險截面的安全系數(shù)都很大，可以不考慮其強(qiáng)度問題。