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小口径管道自动检测爬机装置设计+图纸(2)

时间:2019-10-05 21:43来源:毕业论文
然而,火炮身管的检测不同于一般的工件检测,具有一定的特殊性,主要表现有[ ]: 1) 身管内部空间狭长、黑暗,难以直接观察内部状况; 2) 炮管内不易


然而,火炮身管的检测不同于一般的工件检测,具有一定的特殊性,主要表现有[ ]:
1)    身管内部空间狭长、黑暗,难以直接观察内部状况;
2)    炮管内不易设置测量探头,测量仪调整不方便;
3)    测量精度要求高,且需要无损检测,避免对炮管造成次生损伤。
由于火炮身管检测环境的特殊性,常规的方法难以实现火炮身管内膛参数的高精度检测。目前的炮膛检测仪器主要有光学窥膛镜[ ],由于其检测是用人眼通过光学望远系统对炮膛内情况进行观察,不仅自动化程度低,客观性差,而且测量误差大。因此,研制开发火炮膛线内径自动检测系统及产品,就成为当前一项很重要的课题,引起了国内外炮厂和兵器研究部的高度重视。
1.2   管道检测机器人研究现状
1.2.1   管道机器人系统的组成
1.2.2   管道机器人的技术展望
1.3   研究内容及总体设计方案
1.3.1   主要研究内容
本课题针对火炮身管内径的自动测量展开,以获取身管内径尺寸沿轴线的分布情况,另外对于膛线火炮要分别测量其身管阴线和阳线的直径尺寸。通过设计一个自动检测系统,实现对身管全长的内径自动精确检测,为炮管的工作状态分析、寿命预测等提供实际的数据支持。本论文将以125mm滑膛炮管为例子,重点研究检测系统开发中爬机装置的结构设计,以及对爬机装置的机身结构设计进行可行性分析。
1.3.2   总体设计方案
本测量系统采用接触式测量方法来实现火炮身管内径的获取。利用管道机器人技术,由具有自主行进能力的爬行机构搭载着传感器在管内进行自动检测。由计算机在管外进行爬机的运动控制、传感器检测的控制、数据的采集和处理等。
在设计该管道检测系统时有几个关键性问题需要重点考虑:
1)    系统组成的划分。由于管内空间有限,管内只保留必不可少的结构,在系统组成允许的情况下,应尽可能的将能在管外完成的功能分离到管外,使管内的爬行装置结构尽量简单,提高系统的总体可靠性和文护性。
2)    爬行装置的驱动机构设计。驱动方式在很大程度上决定了机器人的整个机械结构,然而由于身管内部空间狭窄,一般驱动机构的功能实现会受到限制。因此,需要设计出一种能适应管内运行环境、既能够提供较大牵引力,又快速灵活、可靠性高的机构,同时还要兼顾考虑检测方式和控制方案。
3)    电力、信号传输方式的选择。虽然火炮身管内部空间狭长,但都为直管道,没有弯道或者岔口等复杂结构,另外考虑到需要的电量比较大,本系统采用管外线缆供电方式和线缆通信方式。
4)    管径测量方式的选择。受限于目前落后的测量技术,只能通过传感器在管内进行接触式测量。另外,管径检测不能单纯的测量身管内径,还要同时进行轴向距离的测量,将内径与其所在位置联系起来,建立内径在身管全长的分布模型,才有实用意义。而轴向距离的测量可选用如激光测距等检测方式,使检测结构留在管外。
5)    控制方式的选择。为了减少检测过程的人为干预,减少误差,提高系统的可靠性,应尽量提高系统的自动化程度。通过计算机配合先进的控制方案,可实现检测过程的自动监控,使检测系统更智能。 小口径管道自动检测爬机装置设计+图纸(2):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_40287.html
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