【正文】 彈簧之間是有間隙的安裝。 從漏磁檢測實驗，證明該方法能方便地用于石油鉆桿的檢測，并且，該方法具有結構簡單、信號處理方便、檢測能力強、靈敏度高等優(yōu)點，特別是具有定位性、客觀性和可記錄性，不僅適用于石油鉆桿的檢測，還適用于粗糙表面的管材、鋼棒等，同時，對漏磁檢測設備、檢測探頭和磁化工藝有較高要求，需要進一步研究提高，以更好體現漏磁檢測技術具有的高靈敏度和優(yōu)良準確率的優(yōu)越性。對于我遇到的問題，揚教授都進行了詳細準確的解答，我遇到的其它困難他也盡力幫我解決。 6） 套筒支撐的安裝： 支撐裝置的安裝問題 [34]： 1） 支柱的安裝： 支柱與固定板之間采用焊接方式連接安裝。這個環(huán)節(jié)至關重要，整個檢測儀器就靠傳感器檢測通過轉換輸出設備向外輸出數據，顯示結果，達到檢測的目的。設計合理。 直徑計算 圓鋼直徑 d ：由 241 dA ?? 得 mmAd 6022 ???? ? 這里取 mmd 53? 校驗合理性 如圖所示 支柱分布情況： 圖 支柱 1 顯見，支柱分布受空間限制，故需進行校核，看設計是否合理。 2） 浮動彈簧 前面有詳細的計算說明，彈簧為圓柱螺旋彈簧，頂端磨平，與導向連桿接觸端直接套在連桿下端的部分，也起一定的導向和定位作用。 ?????? ? 取 mmd 5? 5）對于壓縮彈簧工作圈數根據公式 3maxmax8 CFGdn ??計算，其中 aG ??? 73000 在實際工作中正常情況下 )( ???? 這里取 ax ?? 則 66008 33m a xm a x ??? ???? CFGdn ? 取 ?n 6）計算彈簧內徑，外徑，節(jié)距，自由長度： 彈簧內徑 mmdDD 255301 ????? 彈簧外徑 mmdDD 355302 ????? 彈簧節(jié)距 mmDp ???? 彈簧自由長度 mmdpnH ??????? 取 mmH 1100 ? 7）驗算穩(wěn)定性：細長比 1 00 ???? DHb 符合兩端固定彈簧的選擇標準，故不需要進行穩(wěn)定性驗算。 2) 選擇旋繞比 C ，暫取 8?C ， 則根據公式 CCCK 14 ???? 計算出曲度系數 184 ???? ???K 3）根據安裝空間，初定彈簧中徑 mmD 24? ， 第 18 頁 ( 共 28 頁 ) 則根據公式 dDC? 計算出 mmd 3? 4）計算彈簧絲直徑 mmKCFd 440 ][ m a x39。 1 選材：防腐蝕，耐磨，防止產生電火花，故選用銅合金：硅青銅 2 設計尺寸： 1) 長度 L ： 因檢測探頭要保證兩個永磁體中心線之間的距離為 : mmL 140?? ， 永磁體長度為： mml 30? 設計邊界尺寸為： mm15?? 長度設計為 : mmlLL 20xx52301402 ????????? ? 2) 寬度 B ： 永磁體寬度為： mmb 20? 設計邊界尺寸為： mm539。兩端分別倒角利于檢測探頭在鉆桿上自由順利過渡檢測。 第 14 頁 ( 共 28 頁 ) 圖 四連桿機構 兩種方案比較 方案一與方案二最大區(qū)別就是檢測探頭的連接裝置。 畢業(yè)設計正文主體 第 11 頁 ( 共 28 頁 ) 本研究的指導思想與技術路線 做好畢業(yè)設計，前提必須了解研究目的和主攻方向，要進行大量的資料收集以及計算機的輔助設計，所以需要經常去圖書館和機房查閱資料。 清華大學的李路明、黃松齡等研究了管道的漏磁探傷 , 鐵鑄件的漏磁探傷方法 [7], 采用有限元分析法研究永磁體幾何參數對管道磁化效果的影響 [8] , 分析漏磁探傷中各種 量之間的數值關系 , 如表面裂紋寬度對漏磁場 Y分量影響的問題 。如圖所示，檢測探頭通過連接鉸鏈與連接桿連接在裝有浮動彈簧的浮動連接裝置上 ,為防止檢測探頭轉動 ,把導向連桿桿體部分都設計成方形，以實現探頭的準確定位保證檢測結果的準確性。石油鉆桿（鐵磁性材料）在外加磁場的作用下被磁化，當無缺陷時，磁力線絕大部分通過鐵磁性材料，此時在材料內部磁力線分布均勻；當有缺陷時，由于材料中缺陷的磁導率比鐵磁性材料本身小，致使磁力線發(fā)生 彎曲，并具畢業(yè)設計正文主體 第 9 頁 ( 共 28 頁 ) 有一部分磁力線泄漏出材料表面，通過檢測該泄漏磁場，就能有效地檢測出缺陷的存在，從而檢測分析石油鉆桿的疲勞損壞情況。它檢測準確、速度快，尤其適合于大批量鉆桿的檢測工作 。 畢業(yè)設計正文主體 第 5 頁 ( 共 28 頁 ) 解決思路 做好畢業(yè)設計，前提必須了解研究目的和主攻方向，要進 行大量的資料收集以及計算機的輔助設計，所以需要經常去圖書館和機房查閱資料。磁化器將被 測鉆桿進行局部軸向磁化。國內研究漏磁檢測技術的高校主要有清華大學、華中科技大學、上海交通大學、沈陽工業(yè)大學等。 國外研究概況 國外對漏磁檢測技術的研究很早 , Zuschlug[1] 于 1933 年首先提出應用磁敏傳感器測量漏磁場的思想 , 但直至 1947 年 Hastings 設計了第一套漏磁檢測系統(tǒng) , 漏磁檢測才開始受到普遍的承認。漏磁檢測只限于檢測鐵磁性材料 , 主要是鐵磁性材料的表面及近表面的檢測。 預防鉆桿失效是提高鉆井速度和保障施工安全的重要措施，歷來受到石油及相關領域專家和現場工作人員的重視。因此 , 縮小同國外先進的無損檢測設備制造水平的差距是當前我國無損 檢測業(yè)界的重要且緊迫的任務。蘇、日、美、德、英等國相繼對這一領域開展研究 , 形成了兩大學派 , 主要為研究磁偶極子法和有限元法兩大學派。 交直流磁化問題 [9] , 畢業(yè)設計正文主體 第 3 頁 ( 共 28 頁 ) 針對漏磁檢測交流磁化的磁化電流頻率選擇問題 , 分析了磁化頻率的選取原則等等 。 漏磁檢測連接部分的設計 : 第 4 頁 ( 共 28 頁 ) 成整圓周分布的探頭芯由探頭芯連接塊外加彈簧形成浮動連接 ,適應變經區(qū)域的檢測 ,如圖 5 所示 . 關鍵問題 設計永磁 體 [18] [19] [20]與傳感器的連接； 設計連接滾輪及彈簧?；诼┐殴ぷ髟淼奶絺麢C，可以有效檢測出存在缺陷的鉆具，以減少事故隱患。 預防鉆桿失效是提高鉆井速度和保障施工安全的重要措施，歷來受到石油及相關領域專家和現場工作人員的重視。保證不管鉆桿向上或是向下都能被有效磁化。 第 10 頁 ( 共 28 頁 ) 實現順利檢測 能保證檢測探頭在鉆桿加厚過渡區(qū)的自由移動，更重要的是彈簧能及時準確復位，以保證無漏檢情況發(fā)生。 1973 年 , 英國天然氣公司采用漏磁法對其所管轄的一條直徑為 600 mm 的天然氣管道的管壁腐蝕減薄狀況進行了 在役檢測 , 首次引入了定量分析方法。探頭兩端均設計安放永磁體可以保證無論鉆桿是上提還是下降都可以先磁化后檢測，實現漏磁檢測 必須先磁化的條件。而方案二中彈簧布置在徑向，既可保證探頭及時準確回彈又不會存在彈簧的扭彎變形情況。浮動彈簧采用壓縮彈簧以保證在 整個檢測過程中探頭始終與鉆桿有效接觸，利于磁化檢測。 ?? 壓板厚度為： mmh 539。 ?????? ? 取 mmd 5? 彈簧中徑： mmD 30? 彈簧內徑： mmdDD 255301 ????? 彈簧外徑： mmdDD 355302 ????? 彈簧節(jié)距： mmDp ???? 彈簧工作圈數： 0 08 3057 3 0 0 03 ??? ???n 取 ?n 彈簧自由長度： mmdpnH ??????? 取 mmH 1100 ? 畢業(yè)設計正文主體 第 19 頁 ( 共 28 頁 ) 7）驗算穩(wěn)定性：細長比 301 1 00 ???? DHb 符合兩端固定彈簧的選擇標準，故不需要進行穩(wěn)定性驗算。 質量 0m ?? Ldms 42? 浮動連接裝置設計 浮動連接裝置的示意圖如下所示： 圖 浮動連接機構 套筒與連桿下端的導向部分為圓形截面，目的是利于彈簧的自由伸縮。 4）套筒蓋 套筒蓋設計為長方形，因為儀器要承受 150N 的作用壓力就需要在內部布置支柱。 錯誤 !未找到引用源。這種連接的結構特點是被連接件上的通孔和螺栓桿間留有間隙，通孔的加工精度要求低，結構簡單，裝拆方便，使用時不受被連接件材料的限制，因此采用極廣。浮動彈簧于導向連桿之間有較小的安裝空間，彈簧套在專門設計的導向連桿尾部的部分。 2） 儀器底板與儀器外殼之間的安裝： 第 32 頁 ( 共 28 頁 ) 儀器底板與儀器外殼之間用的螺栓配合螺母連接