【正文】 對(duì)方案進(jìn)行進(jìn)一步針對(duì)性修改，以增加其直觀性、可行性和實(shí)用性； 六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須的工作條件 1）圖書(shū)館資源、網(wǎng)上資源； 2）傳感器手冊(cè)、液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3）計(jì)算機(jī)， 50 學(xué)時(shí)。其中華中科技大學(xué)的楊叔子、康宜華、武新軍等 , 在儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)研究 [6]和管道漏 磁無(wú)損檢測(cè)傳感器的研制、鋼絲繩的漏磁檢測(cè)等方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作 , 利用 ANSYS 軟件分析了傳感器勵(lì)磁裝置的參數(shù)對(duì)鋼板局部磁化的影響 , 設(shè)計(jì)了相應(yīng)的漏磁檢測(cè)傳感器等 。該方法具有探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、無(wú)污染、檢測(cè)靈敏度高、不需要耦合劑、檢測(cè)時(shí)一般不需要對(duì)表面進(jìn)行清洗處理、可以實(shí)現(xiàn)缺陷的初步量化等特點(diǎn)。在工業(yè)上實(shí)用探傷設(shè)備的開(kāi)發(fā)制造還剛剛起步 , 而隨著質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步我國(guó)對(duì)于漏磁探傷設(shè)備的市場(chǎng)需求將越來(lái)越大。 清華大學(xué)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(shù)對(duì)管道磁化效果的影響 [8] , 分析漏磁探傷中各種量之間的數(shù)值關(guān)系 , 如表面裂紋寬度對(duì)漏磁場(chǎng) Y 分量影響的問(wèn)題 。 七、工作的主要進(jìn)度與 時(shí)間安排 （工作量計(jì)算 817 周，共 10 周） NO. 主要工作 周次安排 具體時(shí)間 備注 1 選題及準(zhǔn)備 第 6 周 集中選題 2 外文翻譯 第 89 周 3 開(kāi)題報(bào)告 資料檢索，調(diào)研 第 10 周 4 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1117 周 第 13 周 期中檢查 5 論文審查 評(píng)閱，答辯 下學(xué)期 20xx 年 6 月 上、中旬 資料裝訂 第 6 頁(yè) ( 共 28 頁(yè) ) 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn) 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) 答辯會(huì)議記錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文主體 第 7 頁(yè) ( 共 28 頁(yè) ) 鉆桿漏磁檢測(cè)機(jī)械部分設(shè)計(jì) 摘要 學(xué) 生所在系部 ： 機(jī)械系 指導(dǎo)老師所在單位 ： 長(zhǎng)江大學(xué) 學(xué)生 ： 陳明亮 指導(dǎo)老師 ： 楊雄 [摘 要 ]： 常見(jiàn)的井下鉆具事故多是由于疏于檢測(cè)致使有嚴(yán)重缺陷的鉆具下井造成的。 鉆桿的磁化問(wèn)題 這里在每個(gè)探頭上設(shè)計(jì)了兩個(gè)永磁體對(duì)稱分布在檢測(cè)探頭的傳感器的兩邊，相距140mm。 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外對(duì)漏磁檢測(cè)技術(shù)的研究很早 , Zuschlug[1] 于 1933 年首先提出應(yīng)用磁敏傳感器測(cè)量漏磁場(chǎng)的思想 , 但直至 1947 年 Hastings 設(shè)計(jì)了第一套漏磁檢測(cè)系統(tǒng) , 漏磁檢測(cè)才開(kāi)始受到普遍的承認(rèn)。但方案二中彈簧布置在軸向，探頭在變徑區(qū)移動(dòng)時(shí)促使四連桿發(fā)生形變，彈簧連接部位雖然 會(huì)隨連桿轉(zhuǎn)動(dòng)而改變方向，但由于彈簧軸向與垂直方向會(huì)存在一定的夾角，容易造成彈簧的扭彎變形，影響探頭回彈準(zhǔn)確性和及時(shí)性并且影響彈簧的使用壽命。39。 彈簧的有關(guān)參數(shù)如下表： 表 32 彈簧參數(shù)表 參數(shù)名稱及代號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 中徑 CdD? 30mm 內(nèi)徑 1D dDD ??1 25mm 外徑 2D dDD ??2 35mm 旋繞比 dDC /? 6 長(zhǎng)細(xì)比 b DHb /0? 自由長(zhǎng)度 0H dpnH ?? 110mm 工作長(zhǎng)度 nH nn HH ??? 0 有效圈數(shù) n m ax3m ax8 ?CFGdn ? 圈 總?cè)?shù) 1n 21 ??nn 圈 節(jié)距 p Dp ? 9mm 軸向間距 ? dp??? 4mm 第 22 頁(yè) ( 共 28 頁(yè) ) 展開(kāi)長(zhǎng)度 L ??cos 1DnL? 螺旋角 ? Dp?? arctan? 176。 如果將支柱安放在距檢測(cè)最大外徑處相距 mm5?? 處，則支柱中心所在圓的一些 參數(shù)如下： 直徑為： mmDD ?????? ? 周長(zhǎng)為： ? ? mmDL 8 8 9 5 4 91 ??????? ?? 第 26 頁(yè) ( 共 28 頁(yè) ) 探頭所占長(zhǎng)度為： mmnBL 2403082 ???? 支柱可占長(zhǎng)度為： mmmmLLL 2 6 08 8 5 92 4 08 8 9 9213 ?????? 每根支柱可占長(zhǎng)度為： mmmmLL ??? 顯見(jiàn)： 20 LD ? ，即實(shí)際空間不夠放下設(shè)計(jì)尺寸的支柱，需要重新設(shè)計(jì)。 3） 壓板與檢測(cè)探頭之間的安裝： 壓板與檢測(cè)探頭之間用螺釘連接，采用 124?M 型 4） 壓板與導(dǎo)向連桿之間的安裝： 壓板與導(dǎo)向連桿之間用兩個(gè)連接螺釘連接， 選用 84?M 型 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文主體 第 31 頁(yè) ( 共 28 頁(yè) ) 浮動(dòng)連接裝置的安裝問(wèn)題： 1） 浮動(dòng)彈簧的安裝： 浮動(dòng)彈簧兩頭磨平，與導(dǎo)向連桿和墊板之間均采用焊接方式連接。再一次向他表示我的敬意！ 。 2） 導(dǎo)向連桿的安裝： 導(dǎo)向連桿上端與檢測(cè)探頭壓板之間用連接螺釘連接，中間導(dǎo)向部分與套筒內(nèi)壁采用小間隙配合安裝，下端與彈簧之間是設(shè)計(jì)有安裝空間。 如果將支柱安放在距檢測(cè)最大外徑處相距 mm10?? 處，則支柱中 心所在圓的一些 參數(shù)如下： 直徑為： mmDD 6 4 920 ?????? ? 周長(zhǎng)為： ? ? mmDL 2 8 3 6 4 91 ??????? ?? 探頭所占長(zhǎng)度為： mmnBL 2403082 ???? 支柱可占長(zhǎng)度為： mmmmLLL ?????? 每根支柱可占長(zhǎng)度為： mmLL 3 7 ??? 顯見(jiàn)： 20 LD ? ，即實(shí)際空間不夠放下設(shè)計(jì)尺寸的支柱，而且可以看出鉆桿安放空間 靠位置外移是不行的，必須改變?cè)O(shè)計(jì)策略，這里重新設(shè)計(jì)每個(gè)位置安放兩根支柱，即支柱數(shù)量為 16?n ，放置情況如圖所示： 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文主體 第 27 頁(yè) ( 共 28 頁(yè) ) 圖 支柱 2 則：每根承重： KNKNnFF 8916/1 4 9 4/0 ??? ； Q235 的許用壓應(yīng)力： MPa90][ ?? 設(shè)計(jì)計(jì)算： 由公式直接求出支柱必需的橫截面尺寸 A ：即 23l i m 1 6 mSFA ?????? ? 校核計(jì)算：按公式進(jìn)行校核， ][ 89 3 ?? ????? ? M P aAF 設(shè)計(jì)計(jì)算合理。而連桿上端的桿體部分則設(shè)計(jì)成方形，其目的是防止檢測(cè)探頭在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧設(shè)計(jì)在前面 已經(jīng)敘述過(guò)了。 ? 高度設(shè)計(jì)為： mmhhH 20551039。 綜上所述，方案一是最佳方案。對(duì)于缺陷漏磁場(chǎng)的計(jì)算始于 1966 年 , Shcherbin 和 Zatsepin 兩人采用磁偶極子模型計(jì)算表面開(kāi)口的無(wú)限長(zhǎng)裂紋。 鉆桿的順利檢測(cè)問(wèn)題 鑒于鉆桿是兩頭大中間小的結(jié)構(gòu)，對(duì)于這種特殊結(jié)構(gòu)，為了使檢測(cè)儀器能在鉆桿上順利移動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)儀器機(jī)械部分需要用浮動(dòng)結(jié)構(gòu) 來(lái)調(diào)節(jié)。鉆桿屬于薄壁管，在鉆井過(guò)程中承受軸向力、彎矩、離心力、扭轉(zhuǎn)力以及動(dòng)載的作用，工況條件極其惡劣。 發(fā)展趨勢(shì) 使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控 ，智能管道爬行器 主攻方向 檢測(cè)過(guò)程非自動(dòng)化、檢測(cè)結(jié)果很大程度上依賴于人的主觀判斷，以及檢測(cè)效率低下這一現(xiàn)狀 。 由于鉆桿是兩頭大中間小的結(jié)構(gòu)，對(duì)于這種特殊結(jié)構(gòu)，為了使檢測(cè)儀器能在鉆桿上順利移動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)儀器機(jī)械部分需要用浮動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)。 漏磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鋼鐵、石油、石化等領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛。近年來(lái) , 在國(guó)內(nèi)無(wú)損檢測(cè)工作者的共同努力下 , 目前已有許多的高校和研究單位在這方面取得了可喜的成果 ,逐步縮小了與國(guó)際水平的差距。此浮動(dòng)連接方式結(jié)構(gòu)緊湊 ,防塵效果好。 石油鉆桿漏磁檢測(cè)原理是建立在鐵磁性材料的高磁導(dǎo)率的特性基礎(chǔ)上，通過(guò)測(cè)量鐵磁性材料中由于缺陷所引起的磁導(dǎo)率變化來(lái)檢測(cè)在役石油鉆桿的狀況。其中華中科技大學(xué)的楊叔子、康宜華、武新軍等 , 在儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)研究 [6]和管道漏磁無(wú)損檢測(cè)傳感器的研制、鋼絲繩的漏磁檢測(cè)等方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作 , 利用 ANSYS 軟件分析了傳感器勵(lì)磁裝置的參數(shù)對(duì)鋼板局部磁化的影響 , 設(shè)計(jì)了相應(yīng)的漏磁檢測(cè)傳感器等 。連桿桿體部分所連接的彈簧可以在四連桿機(jī)構(gòu)發(fā)生變形時(shí)利用彈簧的特性實(shí)現(xiàn)對(duì)探頭的定位和復(fù)位作用。 檢測(cè)探頭 檢測(cè)探頭直接與鉆桿接觸 [29]，在鉆桿高速旋轉(zhuǎn)和軸向運(yùn)動(dòng)中要承受摩擦和沖擊力的作用，還要受原油泥漿腐蝕，工作環(huán)境惡劣，且由于接觸易燃物體，在工作過(guò)程中避免長(zhǎng)生電火花，所以探頭選和設(shè)計(jì)非常重要。 第 20 頁(yè) ( 共 28 頁(yè) ) 這里主要是改變浮動(dòng)彈簧的工作變形量 ? ，依據(jù)上面的設(shè)計(jì)原則，重新設(shè)計(jì)如下： 1）選材： 1Cr18Ni9 NF 600max ? Mp440][ ?? Mpb 550][ ??