本文關(guān)鍵詞：六輪腿支撐式管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及性能研究

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【摘要】：作為一種常見的運(yùn)輸物料手段,流體輸送管道因具有方便、快捷、安全等多種優(yōu)點(diǎn),而受到了廣泛的重視和使用。同時(shí)為了有效地預(yù)防破損、裂紋和泄漏的現(xiàn)象發(fā)生,需要對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù),這就對(duì)管內(nèi)行走機(jī)構(gòu)的彎管通過性能提出了較高的要求。在諸多的行走方式中,螺旋驅(qū)動(dòng)式的行走機(jī)構(gòu)不但機(jī)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、能有效節(jié)省成本,而且在管內(nèi)行進(jìn)的過程中可以提供較大的牽引力,因此本設(shè)計(jì)中采用螺旋驅(qū)動(dòng)式作為管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的行走方式。但對(duì)于一些特殊管道,如直角彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況就會(huì)變得非常復(fù)雜。本文以管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu)在直角彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和通過性能分析。本文以管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,首先對(duì)行走機(jī)構(gòu)的各重要組成部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型,然后對(duì)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行伸縮量的分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)受力分析,得出影響其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的因素,其次對(duì)行走機(jī)構(gòu)在直角彎管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的情況進(jìn)行幾何約束條件分析和通過性能分析,得出影響其彎管通過性能的因素。最終應(yīng)用SolidWorks建立管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu)三維模型,然后應(yīng)用ADAMS對(duì)影響行走機(jī)構(gòu)在直角彎管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性因素和通過性能因素進(jìn)行仿真分析研究,驗(yàn)證理論研究的正確性。本文得出的主要結(jié)論是,行走機(jī)構(gòu)在彎管內(nèi)的移動(dòng)速度和牽引力對(duì)其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性有重要影響,且行走機(jī)構(gòu)在彎管內(nèi)的移動(dòng)速度、加速度和曲率半徑對(duì)其通過性能有重要影響。同時(shí)本文還對(duì)行走機(jī)構(gòu)通過直角彎管的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了仿真分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了理論研究的正確性。其次,運(yùn)用虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)對(duì)管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu)通過直角彎管的情形進(jìn)行仿真研究,不僅能直觀地觀測(cè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況,同時(shí)縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期,為進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)同類型的機(jī)構(gòu)提供了研究依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 通過性能 虛擬樣機(jī)
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U173
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景與意義10
• 1.2 國內(nèi)外管內(nèi)行走機(jī)構(gòu)技術(shù)綜述10-12
• 1.2.1 國外管內(nèi)行走機(jī)構(gòu)技術(shù)綜述10-11
• 1.2.2 國內(nèi)管內(nèi)行走機(jī)構(gòu)技術(shù)綜述11-12
• 1.3 現(xiàn)有管內(nèi)螺旋驅(qū)動(dòng)式行走機(jī)構(gòu)介紹12-14
• 1.3.1 國內(nèi)外管內(nèi)螺旋驅(qū)動(dòng)式行走機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 螺旋驅(qū)動(dòng)式行走機(jī)構(gòu)管內(nèi)作業(yè)方式介紹13-14
• 1.4 課題的來源和主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16-33
• 2.1 概述16
• 2.2 行走機(jī)構(gòu)構(gòu)成及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-19
• 2.3 管內(nèi)行走機(jī)構(gòu)行走方式的選取19-20
• 2.4 可伸縮機(jī)構(gòu)的選取20-26
• 2.5 保持架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)26-29
• 2.5.1 螺母直接調(diào)節(jié)方式27-28
• 2.5.2 單個(gè)彈簧的調(diào)節(jié)方式28-29
• 2.5.3 雙彈簧的調(diào)節(jié)方式29
• 2.6 彈簧預(yù)緊支撐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-31
• 2.7 螺旋行走體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 2.8 小結(jié)32-33
• 3 行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析33-42
• 3.1 概述33
• 3.2 行走機(jī)構(gòu)伸縮量分析33-36
• 3.3 螺旋行走體受力分析36-39
• 3.4 螺旋行走體機(jī)構(gòu)綜合分析39-40
• 3.5 小結(jié)40-42
• 4 行走機(jī)構(gòu)彎管約束條件及通過性分析42-55
• 4.1 概述42
• 4.2 行走機(jī)構(gòu)的約束條件分析42-48
• 4.2.1 幾何約束條件分析42-45
• 4.2.2 機(jī)構(gòu)約束矢量方法分析45-48
• 4.3 行走機(jī)構(gòu)自由度分析及軌跡方程48-51
• 4.3.1 機(jī)構(gòu)自由度分析48
• 4.3.2 管內(nèi)行走機(jī)構(gòu)的軌跡方程48-51
• 4.4 行走機(jī)構(gòu)長(zhǎng)徑比分析51-53
• 4.5 行走機(jī)構(gòu)對(duì)彎管的通過性研究53-54
• 4.6 小結(jié)54-55
• 5 管內(nèi)螺旋行走機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)仿真55-67
• 5.1 概述55
• 5.2 管內(nèi)行走機(jī)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化55-56
• 5.3 行走機(jī)構(gòu)牽引力仿真56-58
• 5.4 機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度仿真58-60
• 5.5 行走機(jī)構(gòu)彎管內(nèi)運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合仿真60-64
• 5.5.1 運(yùn)動(dòng)約束和仿真參數(shù)設(shè)置60-61
• 5.5.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析61-64
• 5.6 導(dǎo)向輪運(yùn)動(dòng)軌跡仿真64-66
• 5.7 小結(jié)66-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果74-75
• 致謝75-76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：844230