管道清洗方案的系統(tǒng)機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-05-04 13:53本頁(yè)面
【正文】 為了研究方便進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分解,先討論節(jié)點(diǎn)Ｂ向Ａ的直線運(yùn)動(dòng),。設(shè)組成剪叉單元的桿長(zhǎng)為ａ,初始條件為剪叉機(jī)構(gòu)完全收位置,即Ｂ0Ａ0桿與ｘ軸的初始夾角為0176。則各節(jié)點(diǎn)初始坐標(biāo)位置,以矩陣的形式表達(dá)為:Ａｉ0= [0 0 0]Ｔ Ｂｉ0= [ａ 0 0]Ｔ （）其中Ａｉ0,Ｂｉ0表示Ａｉ,Ｂｉ節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo),ｉ=0,1,2,…則經(jīng)過(guò)時(shí)間ｔ,剪叉單元跨度和高度分別為: （）各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置變?yōu)?接下來(lái),節(jié)點(diǎn)Ｂ繞著ｚ軸運(yùn)動(dòng),ｔ時(shí)刻轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ=ωｔ,Ａｉ,Ｂｉ在空間的坐標(biāo)表示為: （）其中[Ｃθ]為繞坐標(biāo)軸ｚ軸旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)變換矩陣。用ｖｘ、ｖｙ、ｖｚ表示其在慣性坐標(biāo)系ｘｙｚ中的速度分量,用ａｘ,ａｙ,ａｚ表示其在慣性坐標(biāo)系ｘｙｚ中的加速度分量。式子兩邊對(duì)時(shí)間ｔ求一階導(dǎo),則可得速度方程。節(jié)點(diǎn)Ａｉ的速度:ｄＡｉ/ｄｔ= （）（）（）（）2． 新型旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析設(shè)剪叉結(jié)構(gòu)單個(gè)桿長(zhǎng)為ａ=128ｍｍ,底盤旋轉(zhuǎn)角速度ω=,螺紋塊移動(dòng)速ｖ=1ｍｍ/ｓ,則展開所用總時(shí)間為ｔ=ａ/ｖ=128ｓ。由建立的物理模型可知,Ａｉ的運(yùn)動(dòng)軌跡為沿著ｚ軸做直線運(yùn)動(dòng),ｘ、ｙ軸的位移分量為零。由于剪叉結(jié)構(gòu)空間位置具有對(duì)稱性,Ａｉ的ｚ軸速度分量與Ｂｉ相同。下面著重分析節(jié)點(diǎn)Ｂｉ的運(yùn)動(dòng),Ｂｉ的運(yùn)動(dòng)軌跡為空間螺旋曲線,Ｂ隨著ｉ的增大Ｂｉ空間軌跡縱向距離成倍增大。,分別為各點(diǎn)在慣性坐標(biāo)系下ｘ、ｙ、ｚ方向的速度分量。ｘ、ｙ方向的速度分析結(jié)果表明ｘ、ｙ軸方向速度變化具有相似性,隨著機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn),速度方向交替變化,且速度大小呈衰減趨勢(shì),直到剪叉臂完全收攏停止。Ｂ0始終在ｘＯｙ面上運(yùn)動(dòng),ｚ向的速度為0。Ｂｉ節(jié)點(diǎn)ｚ軸速度分量的初始值大小隨著ｉ的取值成倍增加,且速度急劇減小,然后趨于平穩(wěn),整個(gè)過(guò)程顯示了剪叉機(jī)構(gòu)伸展過(guò)程的運(yùn)動(dòng)特性。 Bi節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 Bi節(jié)點(diǎn)X,Y軸的速度分量 Bi節(jié)點(diǎn)z軸的速度分量 數(shù)據(jù)分析的意義通過(guò)建模以及對(duì)數(shù)據(jù)的分析，知道了該機(jī)構(gòu)清洗時(shí)各點(diǎn)的速度和加速度，便于選則所需的材和對(duì)電機(jī)的選擇。上面設(shè)計(jì)了一種新型旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu)模型,將兩組平面剪叉機(jī)構(gòu)整合成正交立體的空間剪叉機(jī)構(gòu),運(yùn)用復(fù)合輪系機(jī)構(gòu)及螺旋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)剪刀叉的驅(qū)動(dòng),伸展結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的伸縮性能和抗扭曲 剪叉臂展開過(guò)程通過(guò)對(duì)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,揭示了這種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,分析了該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)關(guān)系并建立了其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)構(gòu),分析了其展開過(guò)程中任意節(jié)點(diǎn)的位置、速度和加速度的變化規(guī)律,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)中該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性完全相符,為下一步的多剛體、多柔體展開動(dòng)力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)?？偨Y(jié)管道清洗十分的重要，能夠讓人們的生活更加的健康，也能夠節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境?？臻g正交剪叉式清洗機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，這種空間可展開機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上具有尺度一致性、重復(fù)性好等特征,加工裝配簡(jiǎn)單,實(shí)用性很強(qiáng)。因此在管道清洗應(yīng)用和其他空間可展開結(jié)構(gòu)方面具有廣泛的應(yīng)用前景。但是該機(jī)構(gòu)清洗效率和速度不是非常的高，目前清洗管道不能清洗彎曲的管道，還有待改進(jìn)。今后在這方面還要多做研究，將其優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)大使其應(yīng)用前景更廣泛。參考文獻(xiàn)[1] 楊善讓，(第2版)[M].北京:科學(xué)出版社，2004.[2] [[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，1993， (4): 56~59.[3] 蔣興橋，宋華東，[J].清洗世界，2006, 22( 5): 13~15. [4] 李德福，[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.[5] 陸震維，[J].化工進(jìn)展，1992, 7( 4):25 30 [6] ]李德福，[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003. [7] 馮若，[J].應(yīng)用聲學(xué)，1993,13 (1):4247.[8] 羅憲中，2004, 20 (6) :1014. [9] 郭永剛，2008, 37 (1) :510.[10] 丘泰球，2002, 21(3) :4045.[11] Jones D,DaWSOn J. Risk sssessment to pipeline lifemanagement. Pipes and Pipeline International, 1998, 43 (1):518.[12] Soudagar S R, Samant S D. Seniquantitative characterization of ultrasonic cleaner using a novel piezoelectric pressure intensity measurement probe. Ultrasonics Sonochemistry, 1995, 2 (1) :4953.[13]呂仲文. 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[14]王成燾. 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)——思想與方法. 上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1999.[15]王步瀛. 機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算的理論和方法. 北京： 高等教育出版社，1986.[16]Juvinall R. C. Engineering Considerations of Stress ，Strain and Strength. New York：McGraw Hill，1967.[17]Hindhede I ，Uffe. Machine Design Fundamentals：A Practical York：Wiley，1983.[18]Rajput R K. Elements of Mechanical Publ. House.致 謝 首先要向我的導(dǎo)師陳艷表示衷心的感謝。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師陳艷的悉心指導(dǎo)下完成的，大學(xué)四年雖說(shuō)好好學(xué)習(xí)了，但是專業(yè)知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不夠，剛剛拿到論文題目實(shí)則找不到頭緒，最后還是請(qǐng)陳艷老師提點(diǎn)，才能想出方案，期間又遇到很多不會(huì)的地方，陳艷老師不怕辛苦一一的給我講解，陳艷嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 同時(shí)也向我的同學(xué)表示由衷的謝意，在我的論文完成過(guò)程中他們給予了我許多支持和幫助! 最后感謝我的父母多年來(lái)對(duì)我的默默付出，他們的關(guān)心為我完成學(xué)業(yè)提供了動(dòng)力!由于本人所學(xué)知識(shí)和能力有限，在設(shè)計(jì)中難免存在一些問(wèn)題，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正，以便我在今后的實(shí)際工作中可以有更大的進(jìn)步。 31
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