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橡胶气囊的结构改进和强度计算

橡胶气囊是用带通孔的塞体做为启闭件，通过塞体与橡胶气囊杆的转动实现启闭动作的橡胶气囊。橡胶气囊结构简单，启闭迅速，流体阻力小。我们对钻井中使用的橡胶气囊出现的问题进行了一些改进和强度计算。橡胶气囊的启闭件是一个有孔的圆柱体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。橡胶气囊主要供开启和关闭管道和设备介质之用。

橡胶气囊主要优点有：适用于经常操作，启闭迅速、轻便。流体阻力小。结构简单，相对体积小，重量轻，便于维修。橡胶气囊性能好不受安装方向的限制，介质的流向可任意。无振动，噪声小。但钻井中使用的橡胶气囊往往出现关闭后不容易打开的问题，本文就此问题进行了一系列的探讨和改进。1在三种给定载荷作用下，拉伸载荷作用下的应力最高，安全系数最小。因此，拉伸载荷下的强度条件是主要矛盾。2拉伸以常用橡胶气囊材料40CrMnMo计算，安全系数为1.71>1.5，能够满足强度要求。

3拉伸载荷下旋钮孔处的应力集中较大，在应力集中点都达到了材料的屈服极限，按照新的强度准则，应力集中点的最大值935.75MPa<2MPa，满足安定条件。4在拉伸时内沟槽出的基准应力和应力也较大，但能够满足强度要求。在设计时应注意减小此处的应力集中。5在给定扭转和内压载荷作用下，各危险截面的安全系数都很大，可以不考虑其强度问题。