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橡膠氣囊的結構改進和強度計算

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)動實現(xiàn)啟閉動作的橡膠氣囊。橡膠氣囊結構簡單，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)的問題進行了一些改進和強度計算。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)，從而達到啟閉通道的目的。橡膠氣囊主要供開啟和關閉管道和設備介質(zhì)之用。

橡膠氣囊主要優(yōu)點有：適用于經(jīng)常操作，啟閉迅速、輕便。流體阻力小。結構簡單，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)關閉后不容易打開的問題，本文就此問題進行了一系列的探討和改進。1在三種給定載荷作用下，拉伸載荷作用下的應力最高，安全系數(shù)最小。因此，拉伸載荷下的強度條件是主要矛盾。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，能夠滿足強度要求。

3拉伸載荷下旋鈕孔處的應力集中較大，在應力集中點都達到了材料的屈服極限，按照新的強度準則，應力集中點的最大值935.75MPa<2MPa，滿足安定條件。4在拉伸時內(nèi)溝槽出的基準應力和應力也較大，但能夠滿足強度要求。在設計時應注意減小此處的應力集中。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，可以不考慮其強度問題。