發(fā)布時(shí)間：2022-02-22 06:42

　　鉆桿排放系統(tǒng)是海洋石油鉆井平臺(tái)、陸地石油鉆井和地質(zhì)鉆探中一種重要的輔助工具。本文結(jié)合工業(yè)機(jī)械手技術(shù)設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)化鉆桿排放系統(tǒng),并對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試。為以后的鉆桿自動(dòng)化處理設(shè)備提供了新的思路。本文提出了一種新型的鉆桿排放方案,由多軸機(jī)械手直接從鉆桿箱中抓取鉆桿。為了解決機(jī)械手臂展不足以及在抓取鉆桿箱底部鉆桿時(shí)發(fā)生干涉的問(wèn)題,將鉆桿箱設(shè)計(jì)成可上下移動(dòng)式,機(jī)械手只需抓取最上層鉆桿即可。本設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)化機(jī)械手目標(biāo)點(diǎn)調(diào)校工作量,保證目標(biāo)點(diǎn)精度。對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵部件鉆桿箱托架升降機(jī)托板和傳動(dòng)軸進(jìn)行了有限元分析,研究發(fā)現(xiàn)各零部件在正常工作條件下所的應(yīng)力以及發(fā)生的變形均在材料允許的范圍內(nèi),零件設(shè)計(jì)合格。同時(shí)根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)零件變形較大位置進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)優(yōu)化后的零件仿真結(jié)果顯示應(yīng)力及變形較優(yōu)化前均有所減小,優(yōu)化合理。為了充分發(fā)揮機(jī)械手運(yùn)動(dòng)路徑靈活的優(yōu)勢(shì),通過(guò)建立機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的方法,在關(guān)節(jié)空間中使用多項(xiàng)式插值進(jìn)行機(jī)械手的軌跡規(guī)劃。結(jié)果表明,三次多項(xiàng)式插值與五次多項(xiàng)式插值得到的關(guān)節(jié)位移曲線均為平滑曲線,三次多項(xiàng)式插值中的角速度曲線在目標(biāo)點(diǎn)處不連續(xù),有些許突變,而五次多項(xiàng)式插值得到的關(guān)節(jié)角速度仍為光滑曲線,因此五次... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來(lái)源及研究背景
        1.1.1 課題的來(lái)源
        1.1.2 研究的背景
        1.1.3 研究的目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 .本章小結(jié)
第2章 鉆桿自動(dòng)排放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 鉆桿自動(dòng)排放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
    2.2 鉆桿自動(dòng)排放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 鉆桿排放方案的提出
        2.2.2 機(jī)械手鉆桿排放方案的對(duì)比與確定
    2.3 系統(tǒng)組成部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算選型
        2.3.1 鉆桿箱的設(shè)計(jì)
        2.3.2 升降機(jī)的設(shè)計(jì)及選型
        2.3.3 機(jī)械手型號(hào)的選擇
    2.4 關(guān)鍵零部件的有限元分析
        2.4.1 有限元方法及Workbench軟件介紹
        2.4.2 鉆桿箱托架的有限元分析
        2.4.3 升降機(jī)托板有限元分析
        2.4.4 升降機(jī)傳動(dòng)軸的有限元分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鉆桿排放系統(tǒng)路徑規(guī)劃
    3.1 鉆桿排放系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)路徑點(diǎn)確定
        3.1.1 鉆桿排放系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)問(wèn)題分析
        3.1.2 鉆桿排放系統(tǒng)井場(chǎng)布置
        3.1.3 鉆桿排放系統(tǒng)軌跡規(guī)劃步驟
    3.2 工業(yè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.2.1 機(jī)械手正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.2.2 機(jī)械手逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.3 三次多項(xiàng)式插值與五次多項(xiàng)式插值比較
    3.4 本章小結(jié)
第4章 機(jī)械手動(dòng)力學(xué)仿真
    4.1 .ADAMS軟件簡(jiǎn)介
    4.2 機(jī)械手仿真模型創(chuàng)建
    4.3 機(jī)械手動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果輸出和分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 鉆桿排放系統(tǒng)的裝配
    5.1 鉆桿排放系統(tǒng)
    5.2 鉆桿排放系統(tǒng)安裝與調(diào)試
        5.2.1 安裝調(diào)試過(guò)程中存在的問(wèn)題
        5.2.2 鉆桿排放系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)
    5.3 鉆桿排放系統(tǒng)性能測(cè)試
        5.3.1 螺旋升降機(jī)性能測(cè)試
        5.3.2 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)測(cè)試
    5.4 鉆桿排放系統(tǒng)優(yōu)化建議
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]高速重載碼垛機(jī)器人能耗最優(yōu)軌跡規(guī)劃和控制研究[D]. 張世杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]地質(zhì)鉆探鉆桿自動(dòng)排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 龐天舒.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[4]地質(zhì)鉆探鉆桿自動(dòng)移擺裝置設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王曉龍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[5]6R工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真與軌跡規(guī)劃[D]. 尹媛媛.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于遺傳算法的機(jī)械臂時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃[D]. 張秀林.蘭州理工大學(xué) 2014
[7]半潛式海洋平臺(tái)鉆機(jī)自動(dòng)排管機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析[D]. 張若曦.西安石油大學(xué) 2014
[8]自動(dòng)排管系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與研究[D]. 萬(wàn)曉鵬.吉林大學(xué) 2013
[9]斜直井鉆機(jī)管子處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與理論研究[D]. 姜開(kāi)勛.東北石油大學(xué) 2012
[10]多自由度機(jī)器人姿態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)研究[D]. 曹麗娜.哈爾濱工程大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3638909