鉆桿自動排放系統(tǒng)設計畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-28 08:35本頁面
【正文】 176。=N1得 F= N1/ cos30176。= kN；式中： N1 —— 機械手提供的壓力； f1 —— 一個機械手提供的摩擦力； F——抓緊液壓缸的負載； F1 —— F水平方向分力； —— ； f —— 總摩擦力；由抓緊液壓缸受力分析可知，抓緊液壓缸的負載F=。根據(jù)表51初步選定液壓缸工作壓力為P1=3MPa。 由于抓緊機構比較簡單，所以選用單出桿活塞差動連接的方式實現(xiàn)機械手的抓緊過程。設液壓缸兩有效面積為A1 和A2，因為活塞桿是受壓力，所以取d=，即A1 =2A2。 由抓緊工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A1= F，可得A1= F/ P1=17300/3106cm2=58cm2 式中： A1 —— 液壓缸作用有效面積 F —— 液壓缸負載 P1 ——液壓缸工作壓力液壓缸內徑D就為 D = = cm = 86cm根據(jù)表42初步選定液壓缸內徑D =80cm，由d==56cm。計算出液壓缸的有效工作面積A1 =，A2 =由抓緊工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A1= F，可得P1 = F/ A1= MPa所以，液壓缸的工作壓力P1 = Mpa。起升液壓缸的作用是在機械手緊緊抓住鉆桿后使鉆桿實現(xiàn)起升和下降的過程。 起升液壓缸的負載就是3根鉆桿組成立根的重量，因為有3個起升液壓缸同時工作，所以一個起升液壓缸只受一根鉆桿的重量。因此起升液壓缸的負載F=。根據(jù)①狀態(tài)的液壓缸負載F=，取液壓缸工作壓力P1=1Mpa。 由于伸縮機構比較簡單，所以采用單出桿活塞差動連接的方式實現(xiàn)機械手的抓緊過程。設液壓缸兩有效面積為A1 和A2，因為活塞桿是受拉力，所以取d=，其中A2==。 由收縮工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A2= F，可得A2= F/ P1=4500/1106cm2=45cm2 式中： A2 —— 液壓缸作用有效面積； F —— 液壓缸負載； P1 ——液壓缸工作壓力；液壓缸內徑D就為 D = = cm = 87cm根據(jù)表42初步選定液壓缸內徑D =80cm，由d==40cm。計算出液壓缸的有效工作面積A1 =，A2 =。(1)由抓緊工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A2= F，可得P1 = F/ A2= Mpa；所以，液壓缸抓緊工況的工作壓力P1 = Mpa。綜上所述，伸縮液壓缸筒內徑D=80滿足工作要求。鉆桿鉆桿排放架的作用是為鉆桿存放和移動系統(tǒng)的精確排放提供一個架體。其基本結構如圖56所示。圖56 鉆桿鉆桿排放架結構示意圖1)分隔2)大梁角3)輔助支撐角鋼)底連接5)固定6)鉆桿)支撐角鋼（1）分隔板的功能是將鉆桿分隔開，提高鉆桿排放的精確度，材料選用110551745熱軋鋼板。（2）大梁角鋼的功能是，為支撐角鋼提供焊接位置，材料選用5號熱軋等邊角鋼，長度初步定為38m。（3）輔助支撐角鋼的功能是提高支撐角鋼的抗彎扭變形的能力，材料選用4號熱軋等邊角鋼。（4）底連接桿的功能是連接底部大梁角鋼，并且還承受鉆桿的重量。材料選用10號熱軋工字鋼。（5）固定板的功能是將鉆桿鉆桿排放架牢牢的固定在海洋鉆井平臺上，材料選用20015030熱軋鋼板。（6）支撐角鋼的功能是支撐大梁角鋼防止其發(fā)上彎曲和扭曲變形。 結 論本次設計的題目是海洋鉆井平臺鉆桿自動排放及移運系統(tǒng)。從以上幾個部分的論述與計算，得出了系統(tǒng)原理方案和結構上的結論，做以下綜述。在原理方案上，確立了桁架結構和液壓系統(tǒng)綜合設計。在具體的結構設計中，以實現(xiàn)鉆桿的轉運和移運為基本，可以在總體結構上簡化、減少零件數(shù)量，盡量緊湊、簡化結構，減輕總體重量。同時考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，在鉆桿轉運和移運過程中都采用了液壓系統(tǒng)，以實現(xiàn)較高的穩(wěn)定性和精確性。此外，通過對產品的經濟性分析，說明本裝置達到了以下設計目的和任務：（1）實現(xiàn)了鉆桿從鉆井架上自動移運到鉆桿鉆桿排放架上的過程；（2）實現(xiàn)了系統(tǒng)結構簡單，拆裝維修方便的目的；（3）該系統(tǒng)在各種效應影響下始終保持良好狀態(tài)，磨損??；（4）該系統(tǒng)部分采用了液壓系統(tǒng)提高了鉆桿自動排放的精確性。綜上，本系統(tǒng)基本實現(xiàn)了設計任務和目的，理論分析與計算是成功可行的，有待實踐工作的檢驗。 參考文獻[1] 西北工業(yè)大學月機械原理及零件教研室編著. 機械原理. 高等教育出版社，2000[2] . 石油工業(yè)出版社，1993[3] 劉延俊 王守城 楊前明 蘇杭編. 液壓與氣壓傳動. 機械工業(yè)出版社，2006[4] 羅圣國 . 高等教育出版社，2004[5] 李繼志 . 中國石油大學出版社，1994[6] 西北工業(yè)大學月機械原理及零件教研室編著. 機械設計. 高等教育出版社，2006 [7] 林建榕 王玉 蔡安江 編．工程訓練. 航空工業(yè)出版社． 2004[8] 劉戰(zhàn)鋒 彭海. 現(xiàn)代制造技術. 西安石油大學 ． 2002[9] 張利平編. 液壓傳動系統(tǒng)及設計. 化學工業(yè)出版社．2005[10] 周開勤主編 ．機械零件手冊． 高等教育出版社． 2006[11] 甘永立主編．幾何量公差與測量． 上海科學技術出版社．2001[12] 劉鴻文． 材料力學上冊下冊[M]．高等教育出版社．1991[13] 大連理工大學工程畫教研室．機械制圖．高等教育出版社，2004[14] 馮軍剛． 理論力學．陜西科學技術出版社．2001 致 謝本次設計，它融會了以前各科課程設計的知識，是對大專所學知識的一個總結，也是對這些知識的綜合運用。鑒于本人在學識、經驗等方面的不足，在設計過程中遇到很多困難。在此，我衷心感謝給我指導的老師，感謝他們對我的諄諄教誨！因為有了他們的幫助，才讓我少走了不少的彎路，節(jié)省了寶貴的時間。我當牢記這次設計的過程中老師們對我的指導和教誨，作為我今后人生路上的指明燈，并立志為社會貢獻我的所能。能夠順利完成設計，也得宜于學院圖書館、信息中心等機構提供大量資料與設備。此外，在設計中我也得到機械院多位老師的指導和幫助，在此表示感激之情。 29
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