安全技术及工程论文：无损检测-本体结构-永磁吸附装置-双履带结构-安全分析

安全技术及工程论文：无损检测爬壁机器人本体结构设计与研究【中文摘要】长期在腐蚀、低温、高温和高压下操作的容器存在材料劣化、脆断、蠕变开裂和蠕变疲劳断裂的可能性,原有缺陷的存在和扩展会导致容器失效。如何检验、检测和监测危险性缺陷,了解设备的运行状态,以判断容器能否继续使用,是保证压力容器与管道安全运行的关键问题,也是目前压力容器工程技术人员日益关注的问题。本论文是以现役化工容器为研究对象,为在役化工容器在线无损检测设计爬壁机器人本体,要求其能够携带检测部件在压力容器表面平稳可靠地运动,并完成检测任务。爬壁机器人的性能指标有:机器人具有负载能力,机械本体是各种功能模块的载体,可以实现多样功能,如除锈、检测、缺陷打标等;其次是结构尺寸,本体的基本尺寸定为850×600×200mm;焊缝检测速度约1m/min;越障能力,压力容器的焊接是对接焊,焊缝平整,对于机器人越障能力的要求,并不十分严格;可检测的壁面厚度:3-50mm。机械本体设计过程中的关键技术分别采用单车双履带结构的车体结构,吸附方式为永磁吸附,驱动方式为电机驱动。检测方式采用超声检测,为防止本体行走过程中遇到不规则焊缝产生倾覆,采用履带压紧装置防止倾覆发生。利用三维设计软件SolidWorks建立三...【英文摘要】Vesselswhichareoperatedunderlong-termcorrosion,lowtemperatureandhighpressurealwayshavethepossibilityofmaterialdegradation,brittlefracture,creep,creepcrackandfatiguefractureandtheoriginalandextendeddefectscancausecontainerfailure.Howtoinspectandhowtodetectandmonitortheriskofdefectandunderstandtheequipmentrunningstation,inordertodeterminewhetherthecontainerscanbeusedcontinuously.Thatisthekeyissuetoensurethatpressurevesselsandpipelin...【关键词】无损检测本体结构永磁吸附装置双履带结构安全分析【英文关键词】NondestructiveTestingBodyStructurePermanentMagneticAdhesionMechanismDouble-trackStructureSafetyAnalysis【目录】无损检测爬壁机器人本体结构设计与研究

摘要

2-3

Abstract

3-4

第一章绪论

8-15

1.1课题来源

8

1.2课题的研究意义

8-9

1.3课题的国内外研究现状

9-13

1.3.1国内外研究现状

9-10

1.3.2爬壁机器人的典型形式

10-13

1.4论文的主要内容

13-15

第二章爬壁机器人机械本体结构设计

15-27

2.1爬壁机器人的关键技术及选择

15-17

2.1.1吸附方式及选用

15-16

2.1.2行走机构及选择

16

2.1.3驱动系统及选择

16-17

2.2爬壁机器人运动结构设计

17-24

2.2.1结构设计性能分析

17-18

2.2.2爬壁机器人车体结构设计

18-21

2.2.3爬壁机器人检测机构设计

21-22

2.2.4爬壁机器人抗倾覆机构设计

22-24

2.3运用SolidWorks建立三维模型

24-26

2.3.1SolidWorks软件简介

24-25

2.3.2爬壁机器人的实体建模

25-26

2.4本章小结

26-27

第三章爬壁机器人静力学分析

27-48

3.1爬壁机器人的空间位姿描述与稳定平面

27-30

3.2爬壁机器人的静态平衡分析

30-47

3.2.1稳定平面沿壁面滑移

30-31

3.2.2稳定平面的纵向翻转

31-33

3.2.3稳定平面的横向翻转

33-36

3.2.4稳定平面的法向脱离

36-37

3.2.5相对下滚

37-43

3.2.6稳定平面失稳形式的叠加分析

43-47

3.3本章小结

47-48

第四章爬壁机器人动力学与运动学分析

48-60

4.1爬壁机器人动力学研究

48-57

4.1.1驱动平衡分析

48-54

4.1.2履带张力分析

54

4.1.3机器人平面运动动力学模型

54-57

4.2爬壁机器人运动学研究

57-58

4.2.1机器人平面运动学模型

57-58

4.2.2与轮式移动机器人的对比和等效

58

4.3本章小结

58-60

第五章样机制作与安全运行分析

60-64

5.1爬壁机器人本体样