水下绳锯机切割参数分析优化

海洋工程中,出于维修需求或者环保要求,需要进行水下切割,切割作业可以采用绳锯机完成。水下绳锯机是一种柔性磨削切割机械,具有可切割多种材质、清洁环保的特点。合适的切割参数是保证绳锯机安全、高效工作的前提。分析了绳锯机切割过程中的影响因素,以质量功能配置为基础,引入欧式范数的分析方法,对绳锯机几组切割参数进行了优化选择,获取了合理的切割参数。经实验证明,为绳锯机切割过程的优化提供了一定的理论基础。     

水下金刚石绳锯机切割管道特性参数研究

水下金刚石绳锯机是近年发展起来的一种清洁环保的水下作业机械。介绍了其构成及工作原理。分析了单个串珠切割过程中的受力,针对管道的切割,建立了其力学模型,通过对模型的分析,获得了绳锯切割过程中串珠所受压力的计算公式。为使串珠绳锯在切割过程中能够实现一定的周向自转,需预先在串珠绳锯上施加一定的扭矩,得出了相应的计算关系式。搭建了水下绳锯机试验系统,对串珠绳锯切割过程中的特性进行了试验研究。结果表明:试验结果比较符合相应的理论,该结果为水下绳锯机切割过程参数的进一步合理优化选择提供了依据。     

基于粒子群算法的海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧力优化

水下绳锯机可以用来完成海洋废弃平台桩基切割。绳锯机切割过程中,当水下环境发生变化时,应能够较迅速地调整夹紧力以适应环境的改变。介绍绳锯机的夹紧数学模型,根据绳锯机的实际设计条件,采用粒子群算法对夹紧力进行快速的优化求解。通过实验表明,此方法获得的夹紧力能够使绳锯机稳定地工作,并且测得了相应的动态参数。研究结果为绳锯机夹紧力的水下环境快速自适应控制提供了一定的基础。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机驱动系统控制研究

伴随着海洋油气田多年的开采,越来越多的废弃平台需要分解处理,切割是非常重要的一道工序。平台水下桩基切割可以采用绳锯机来完成,考虑到桩基的直径较大,研发的绳锯机切割框架包含4个绳轮,其中驱动轮为相邻两个。为了安全高效切割,必须使两个驱动轮保持同步。建立驱动轮同步工作的动力学模型,提出同步耦合控制方法。结合绳锯机的实际结构,对控制方法进行仿真分析和实验研究。结果表明:该控制方法能够满足绳锯机的水下切割要求,为绳锯机的高效稳定工作打下了一定理论基础。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机液压系统可靠性研究

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机是一种近年发展起来的新型水下切割机具,液压系统为其提供动力。可靠的液压系统是绳锯机安全、稳定工作的保障。设计了绳锯机液压系统,分析了液压系统的可靠性理论,得到了废弃平台桩基拆除绳锯机液压系统逻辑图。根据绳锯机的具体水下工作环境和条件,研究并计算了其液压系统可靠性,为绳锯机的安全稳定工作打下了一定基础。实验表明,绳锯机液压系统可靠性满足设计要求。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机切割驱动性能研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用绳锯机切断桩基,适当大小的切割驱动力是绳锯机安全稳定工作的前提条件.介绍绳锯机工作原理,分析绳锯机平稳运行与非平稳运行过程中的切割驱动力计算方法.根据绳锯机的一些已知设计条件,采用非平稳运行时的算法计算了绳锯机的关键驱动几何参数.实验结果表明,由此参数设计的绳锯机能够满足实际桩基切割要求,同时分析了金刚石颗粒的存在对驱动过程的影响.     

金刚石串珠绳锯水下切割海底输油钢管试验研究

采用金刚石串珠绳锯在水下进行了海底输油钢管的切割实验研究。搭建了金刚石串珠绳锯水下切割试验系统,设置了初始试验参数,分析了管道不同部位切割时,切割面积和切口宽度与绳锯进给速度的关系。测量了金刚石串珠的磨损,得出了绳锯磨削比与径向进给速度之间的关系曲线。调整部分参数后,再次进行了验证试验,得出了最佳的工艺与参数,为：采用绳锯进给速度1．7mm/min切割管道壁厚,切透后换用进给速度4～5．7mm／min进行切割,以获得较快的切割速度,当绳锯张力超过设定值时,再将进给速度切换到1．7mm／min。本研究结果为金刚石串珠绳锯进行海底管道切割的工程作业提供了合理可靠的技术参数。     

金刚石绳锯样机研制及试验分析

详细介绍了金刚石绳锯机实验样机的总体设计,并对其关键部件锯弓板进行了有限元建模与分析,得到了应力和位移分布云图,利用分析结果指导设计,提高了锯弓板设计的效率和可靠性.完成了实验样机切割单层海底油气管道的试验,试验表明:设计的实验样机结构是合理的,基本性能指标满足要求,证明金刚石串珠绳能够进行多种材料的切割,为水下金刚石绳锯机工程样机的制造奠定了实践基础.     

水下金刚石绳锯机切割动力学特性研究

水下金刚石绳锯机是一种柔性切割工具,其安全、环保,近年来发展非常迅速。绳锯机切割过程中的振动不仅会影响切割效率,而且会降低其使用寿命,进而会影响水下作业施工。文中简要介绍了绳锯机构成,分析了其切割系统的动力学特性,建立了动力学方程,求解方程从而获得以串珠绳锯张力变化描述的纵向振动特性。并进一步分析了串珠绳横向振动特性,结合绳锯机切割系统的实际参数,进行了仿真及试验研究。结果表明:纵向和横向振动会发生一定的耦合,当实际切割频率接近系统的共振频率时,串珠绳锯会发生较大的振动,引发一系列不良的后果,必须通过调节参数,避免这种现象的发生。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机方案分析与研究

海洋石油开采基地平台被废弃后需要拆除,绳锯机是一种新型环保的水下切割工具,研发中可借鉴的技术、信息非常少,其合理方案的分析较困难。分析了一种灰色关联投影的I-QFD-E方法,根据绳锯机的技术研发指标,得到了绳锯机的质量要素,采用灰色关联投影的I-QFD-E方法对几种可行性方案进行了研究。根据研究结果选取了最优方案,研发了废弃平台桩基拆除绳锯机。通过实验表明,该绳锯机达到了预期要求,表明了该方法的合理性。     

固着磨粒切割线研究进展

游离磨粒线锯切割存在污染环境和切割效率低的不足,固着磨粒线锯切割具有切缝小、切片表面质量好、切割速度快和消除工业浪费等优点成为了人们的研究热点。固着磨粒线锯和游离磨粒线锯最主要的区别是切割线,切割线的特性直接影响硅片的切割质量及生产效率。本文阐述了固着磨粒线锯切割的优点,总结了目前几种固着磨粒切割线的制造方法,包括:电镀、电火花、钎焊、树脂、机械碾压和挤压与冲压等,并介绍了固着磨粒切割线的改进方法。     

超硬磨料在硬脆材料切割中的应用

本文概述了硬脆材料切割中使用超硬磨料种典型切割方法。常用的硬脆材料的切割方法有：金刚石锯片切割,金刚石框架锯切割,金刚石带锯切割,金刚石串珠锯切割等。这此切割方法各有其特点,用途各异,也各有其局限性,除了金刚石串珠锯外,一般都难以切割曲线,并且切缝较宽,出材率率,不适用于贵重材料的切割。本文还比较详细地介绍了较先进的线锯切割的几种方式,指出环形电镀金刚石线锯工切缝等,特别适合切割贵重的硬脆非金属材料,并且切割速度高,能充分体现金刚石磨料的卓越性能,是应用前景非常广泛的切割方法。文中最后探讨了超硬磨料切割技术的发展方向。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧力的阻抗控制策略研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用水下绳锯机切断桩基,适当大小的夹紧力是绳锯机安全稳定工作的前提条件。分析绳锯机夹紧力控制策略,建立绳锯机夹紧瓣夹紧桩基时的动力学方程,提出采用位置型神经网络阻抗控制方法来控制夹紧力,设计神经网络补偿器。根据绳锯机的实际工程样机,对多种情况下的力控制进行仿真研究,结果表明:位置型神经网络阻抗控制方法可以很好地补偿夹紧瓣动力学模型和位置的不确定性,适合于绳锯机夹紧力控制。     

脆性材料用固结金刚石线锯切割技术研究进展

脆性材料在光学元器件行业、半导体行业、光伏产业,石材行业等领域有着重要的应用。通过分析脆性材料常用切割方式、固结金刚石线锯切割原理、固结金刚石线锯制造工艺及固结金刚石线锯机床加工方式等,研究不同加工方式对脆性材料切割质量的影响。结果发现:单向循环式金刚石线锯机床能超长时间高速切割,且线锯线速度稳定,可实现硬脆材料的精密超精密切割,是未来发展的主流;而环形金刚石线锯是单向循环式金刚石线锯机床的重要组成部分,其加工制造工艺是未来发展的难点。      

非导电硬脆材料线切割锯床的研制

线锯切割加工具有切片薄、锯口损失小及高效率等优点，被广泛用于非导电硬脆材料的切割加工，如单晶硅的切片加工。实际上，线锯切割是一个柔性系统。切削过程中切片应力小，表面损伤层浅，减小了应力集中现象，减小了后续工序的碎片可能性。文中设计了一种回转式线切割锯床，该锯床使用环形锯丝作为切割工具，环形锯丝单方向连续运动，消除切割速度变化对加工表面粗糙度及表面损伤层的影响。锯丝有多级速度，适应不同的切割加工条件。使用专用夹具定位装夹工件。工作台驱动进给方式有两种：一种是恒力驱动，另一种是伺服电机驱动，两者可分别使用。实验证明：该锯床精度高、刚性强、操作方便、安全可靠，适合于硬脆材料的切片加工。     

硬脆材料的环形电镀金刚石线锯加工试验研究

本文利用环形电镀金刚石线锯对硬脆材料单晶硅、LT55陶瓷进行了切割试验,研究了锯切力、材料加工表面质量及锯丝的磨损.研究发现,在相同加工参数下,切割LT55陶瓷时的法向力与切向力之比小于单晶硅,与磨削相比,线锯加工的法向力与切向力之比非常小;在本实验条件下,单晶硅和LT55陶瓷均为脆性去除方式;因为LT55陶瓷断裂韧性高,在同样加工条件下,陶瓷加工表面质量优于单晶硅;恒进给压力条件下,锯丝速度增加,粗糙度值略微减小,恒进给压力增加,粗糙度值明显增大;锯丝首先在焊口处断裂,由于锯丝不能自转,沿锯丝圆周方向磨损不均匀.