天然氣管道通徑測(cè)量器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含UG三維3D建模及3張CAD圖紙+帶任務(wù)書+35頁(yè)加正文1.12萬(wàn)字】-jxsj24
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摘 要
本課題是針對(duì)天然氣管道內(nèi)徑測(cè)量的問(wèn)題而進(jìn)行設(shè)計(jì)。油氣管道運(yùn)輸是世界上5大運(yùn)輸方式，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位；然而，由于油氣管道介質(zhì)易燃易
爆，油氣管道失效，容易導(dǎo)致嚴(yán)重的事故，嚴(yán)重危害當(dāng)?shù)厝嗣竦纳拓?cái)產(chǎn)安全，可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。為了確保油氣管道的運(yùn)輸安全，科學(xué)的檢查和合理維護(hù)油氣管道一直是世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。
本次設(shè)計(jì)的通徑測(cè)量器能夠?qū)χ睆皆?00-1000mm的天然氣管道進(jìn)行檢測(cè)，該機(jī)構(gòu)包括以下部分：
(1)列車式兩段機(jī)身結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)一些彎道。
(2)傘狀的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)傘狀運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的伸縮適應(yīng)不同內(nèi)徑的管道。
(3)前后分置驅(qū)動(dòng)輪，可以雙向運(yùn)行。
根據(jù)上述計(jì)算和設(shè)計(jì)，借助UG-NX10.0和CAD軟件完成了數(shù)字模型，經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的正確性，為天然氣管道檢測(cè)技術(shù)提供了新的方法。
關(guān)鍵詞：天然氣管道；傘型結(jié)構(gòu)；內(nèi)徑測(cè)量；UG-NX10.0
ABSTRACT
This subject is aimed at the problem of measuring the inner diameter of natural gas pipeline. Oil and gas pipeline is the world's 5 major modes of transport, occupying the important position in national economy; however, due to the oil and gas pipeline medium flammable and explosive, oil and gas pipeline failure, easily lead to serious accidents, seriously endangering the safety of the local people's life and property, there could be disastrous consequences for the local ecosystem. In order to ensure the transportation safety of oil and gas pipelines, scientific examination and rational maintenance of oil and gas pipelines have always been the focus and difficulty of the world.
The designed diameter measuring device can measure the diameter of the natural gas pipeline at 400-1000mm, which includes the following parts:
(1) Train type two section fuselage structure can pass some curve.
(2) Umbrella movement structure, through the umbrella movement structure expansion, adapts the different bore diameter the pipeline.
(3) Drive the wheel before and after, which can operate in both directions.
According to the above calculation and design, the digital model has been completed by means of UG-NX10.0 and CAD software, and the correctness of the design has been proved by motion simulation. It provides a new method for gas pipeline inspection.
keywords: Natural gas pipeline; Umbrella shape structure; Bore diameter
measurement; UG-NX10.0
目 錄
1 緒論 1
2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
2.1國(guó)外現(xiàn)狀分析 2
2.1.1 非接觸式通徑檢測(cè)器 3
2.1.2 接觸式通徑檢測(cè)器 3
2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 4
3 通徑測(cè)量器初步設(shè)計(jì) 6
3.1 運(yùn)動(dòng)方式 6
3.1.1 拖曳式 6
3.1.2 非拖曳式 6
3.2 驅(qū)動(dòng)方式選擇 6
3.2.1 輪式行走 7
3.2.2 履帶行走 7
3.3 姿態(tài)調(diào)整的選擇 7
3.3.1 加傳感器的關(guān)節(jié)進(jìn)行調(diào)整 7
3.3.2 利用吊籃方式進(jìn)行調(diào)整 8
3.3.3 采用新式吊環(huán)進(jìn)行調(diào)整 8
3.4 自適應(yīng)分析 9
4基本方案的確定 10
4.1 方案一的設(shè)計(jì)與分析 10
4.1.1 機(jī)身的設(shè)計(jì) 10
4.1.2測(cè)量臂的設(shè)計(jì) 10
4.1.3伸縮單元 11
4.1.4變量長(zhǎng)度單位 12
4.1.5 關(guān)節(jié)單元 12
4.1.6 驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)計(jì) 13
4.1.7方案一的分析 13
4.2 方案二的設(shè)計(jì)與分析 13
4.2.1 機(jī)身的設(shè)計(jì) 14
4.2.2 機(jī)身內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
4.2.3 進(jìn)給螺桿與螺母的設(shè)計(jì) 15
4.2.4 吊籃的設(shè)計(jì) 15
4.2.5 測(cè)量臂的設(shè)計(jì) 16
4.2.6 方案二分析 16
4.3 方案選擇及優(yōu)化 16
5.1 機(jī)身結(jié)構(gòu) 18
5.1.1 機(jī)身內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18
5.1.2 進(jìn)給絲杠和螺母的設(shè)計(jì) 19
5.1.3選擇聯(lián)軸器 23
5.1.4選擇鍵 24
5.2吊環(huán)的設(shè)計(jì) 24
5.3 軸承的設(shè)計(jì) 25
5.4 測(cè)量臂的設(shè)計(jì) 25
5.5 驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)計(jì) 26
5.6總體裝配體設(shè)計(jì) 26
5.7測(cè)量器運(yùn)動(dòng)仿真 28
6 總結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 30
致 謝 31
學(xué)生：郭楊棟 班級(jí)：機(jī)械 13學(xué)號(hào)： 20132008002 ? 近年來(lái)海內(nèi)外提升設(shè)備的發(fā)展異常迅猛，目的是讓設(shè)備更加智能化和更具安全性。對(duì)目前的提升設(shè)備堅(jiān)持實(shí)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)，把陳舊的單一鎖鏈?zhǔn)礁倪M(jìn)為多根鎖鏈?zhǔn)?，提升效率明顯增強(qiáng)，單次重量也逐漸增加。 ? 煤礦的運(yùn)輸提升是采挖生產(chǎn)中丌能缺失的步驟。從井下采煤工作面里所開采出的煤炭，只可利用礦井提升部分將其運(yùn)送到空地上，才能被進(jìn)一步使用。在運(yùn)送煤炭的時(shí)候，也會(huì)運(yùn)送矸石、材料、設(shè)備以及各類工人。礦井提升在礦山運(yùn)行生產(chǎn)中占有重丼足輕重的位置，特別是現(xiàn)代化程度較高的大型、中型礦井對(duì)此更是需要提高重視。 1 2 3 4 提 升 容 器 鋼 絲 繩 礦 井 提 升 機(jī) 井 架 與 天 輪 5 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 計(jì) 算 6 動(dòng) 力 學(xué) 計(jì) 算 設(shè)計(jì)任務(wù) ： 完成對(duì)立井提升設(shè)備的選型、計(jì)算及校核 提升容器的選擇 ? 確定經(jīng)濟(jì)提升速度 ? 估計(jì)一次循環(huán)時(shí)間 ? 一次性經(jīng)濟(jì)合理提升量 j /????? ?? 0 0 003600????????據(jù)提升機(jī)的速度及提升量來(lái)選擇合適的提升機(jī)。 ? 所需提升機(jī)的提升速度 ? 因此提升容器選擇 54型多繩提煤箕斗，箕斗自重 Q=6500重量 Q=4 000升鋼絲繩 4根，平衡尾繩 2根，繩間距 200 ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?m / ''??????????????? 鋼絲繩選擇 ? 鋼絲繩最大靜載荷 ? 首繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算 ? 根據(jù)以上計(jì)算，選用（ ,6△(34)+1右捻各二根，查鋼絲繩規(guī)格表，其規(guī)格為 ????? )(m a 1 0 5 0 04 0 0 06 5 0 0 ????k g / 5 0 01011????? ???????????????k g / m(044.3?8?d) 7 6 5 0?k g / m m(1 5 5?B?關(guān)鍵問(wèn)題：根據(jù)其靜載荷不相關(guān)提升需求來(lái)確定其鋼絲繩規(guī)格。 提升機(jī)選擇 ? 選擇提升機(jī)卷筒直徑的主要原則是：使鋼絲繩在卷筒上纏繞時(shí)所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力丌要過(guò)大，以保證提升鋼絲繩具有一定的承載能力和使用壽命。理論不實(shí)踐已證明，繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩，其彎曲應(yīng)力的大小及其疲勞壽命取決于卷筒不鋼絲繩直徑的比值。 D／ 絲繩所能承受的反復(fù)彎曲次數(shù)愈多，疲勞壽命愈長(zhǎng)。 ? 提升機(jī)滾筒直徑的確定 ? 因此可滾筒直徑選用 ? 天輪直徑確定 ? 因此天輪選擇 5 2 0289090 ???? 0 0?t 2 5 2 0289090 ????t 2 8 0 0?? 據(jù)此主井提升裝置選用 )式多繩摩擦式提升機(jī)其主要參數(shù)為：滾筒直徑 2800輪直徑 2800動(dòng)比 械旋轉(zhuǎn)部分的變位質(zhì)量 6500輪變位質(zhì)量 2300 提升機(jī)主導(dǎo)輪 提升機(jī)主軸裝置 提升機(jī)裝配圖 提升系統(tǒng)位置圖 提升電動(dòng)機(jī)的選型 ? 電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算 ? 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算 ? 初選電動(dòng)機(jī)為 定功率 480步轉(zhuǎn)數(shù) 600r/級(jí)。 ? 確定提升機(jī)的實(shí)際提升速度 vk m ''????????? ????m i n/4 5 ' m ???????? ???? ?提升設(shè)備運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 提升六階段速度圖和力圖如下 提升設(shè)備動(dòng)力學(xué) 五階段的速度圖和力圖 ? 經(jīng)過(guò)提升電動(dòng)機(jī)容量的計(jì)算、驗(yàn)算以及提升設(shè)備的電耗及效率計(jì)算都符合要求。 因此，所選設(shè)備能夠滿足提升所需的條件。 ? 所選擇的提升機(jī)容器（箕斗）在實(shí)際使用中的提升效率有待檢驗(yàn)。 ? 提升系統(tǒng)鋼絲繩的實(shí)際使用壽命和實(shí)際潤(rùn)滑周期之間的關(guān)系尚未確定。 小結(jié)不感謝 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)四年所學(xué)部分課程得到了全面復(fù)習(xí)和鞏固，鍛煉了自己分析和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)對(duì)礦井提升機(jī)的設(shè)計(jì)，懂得了一些煤礦機(jī)械化的一些關(guān)鍵性的問(wèn)題，為以后參加工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 感謝答辯老師的評(píng)閱。