全位置管道自動焊行走系統(tǒng)摩擦驅(qū)機理研究(1)

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：貓毳友垡字日期：力旃2月f鄉(xiāng)日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解云洼王些太堂有關(guān)保留、使用學位論文的

2、規(guī)定。特授權(quán)丟洼王些態(tài)堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學位論文作者簽名：剃簽字u期：矽形年1月f多【J蝴虢多虧乏佐簽字u期：20f多年)月1lJ摘要隨著國家的經(jīng)濟發(fā)展，對于能源的需求也會逐漸增大，我國的能源結(jié)構(gòu)中煤炭占據(jù)著非常大的比重，在未來的能源產(chǎn)業(yè)調(diào)整中，石油天

3、然氣的比重將會逐漸提高，進而改變曾經(jīng)較為單一的能源結(jié)構(gòu)。對于石油天然氣的運輸方式來說，管道運輸是最經(jīng)濟可靠的方式。在管道鋪設過程中，全位置管道自動焊設備因其穩(wěn)定的焊接質(zhì)量、較快的焊接速度、強大的環(huán)境適應性逐漸得到越來越多的應用，因此，研究傳動精度更高、性能更穩(wěn)定、使用更方便的全位置管道自動焊機就有了重要意義。為了提高傳動精度，保證焊槍的穩(wěn)定運動，本課題中主要采用了三角齒型摩擦輪與柔性軌道的組合，這種摩擦傳動的系統(tǒng)常常用在高精度機床，甚至

4、大型天文望遠鏡中。摩擦傳動系統(tǒng)與傳動的齒輪齒條的傳動系統(tǒng)相比，不僅能夠提供足夠的傳動精度，而且還可以使用柔性軌道，柔性軌道更加輕便，裝卸也更方便。本文通過Inventor軟件建立了全位置管道自動焊機的整體三維模型，并且對全位置自動焊機在不同的焊接狀態(tài)進行了動力學的分析，最終判斷出在整機正常工作中，傳動系統(tǒng)需要提供的動力范圍。運用有限元軟件Nastran對三角齒型摩擦輪與多種柔性軌道進行了接觸分析，由于滾動摩擦力的范圍與輪軌系統(tǒng)之間的壓力

5、有非常重要的關(guān)系，研究輪軌之間的壓力與位移之間的關(guān)聯(lián)性就非常必要。在提供需要的摩擦力的情況下，必須保證軌道不會發(fā)生嚴重的變形磨損。通過有限元分析與實驗對比驗證的方法，得到了一個基本的壓力位移關(guān)系，通過這個關(guān)系來指導摩擦力的計算。根據(jù)壓力位移關(guān)系，通過運用非赫茲彈塑性理論對三角齒型摩擦輪與多種材料的柔性軌道進行了滾動摩擦力分析，得到了不同材料與摩擦輪之間的滾動摩擦系數(shù)以及滾動阻力系數(shù)。為了保證全位置管道自動焊機的穩(wěn)定工作，對摩擦輪和軌道進