水下金刚石绳锯机设计与研究

通过对应用背景的分析，阐述了课题研究的实际意义。完成了可在水下切割输油管道的金刚石绳锯机的总体方案设计，确定了该机的液压、检测及控制系统的方案，并将采用计算机操作实现其切割作业的自动控制。     

水下金刚石绳锯机技术方案分析与设计

介绍了金刚石绳锯机的基本组成和工作原理,通过对国外海洋工程施工中金刚石绳锯机作业技术方案的分析,设计了适于海底油气管道切割的水下金刚石绳锯机。针对丝杠在水下易腐蚀的缺点,提出了利用连通器原理对丝杠进行密封的方法。这种类型的水下金刚石绳锯机将在海底油气管道维修工程中发挥更有效的作用。     

用于水下作业的锯绳张力检测系统

为了使金刚石串珠绳锯能够完成海底输油复合管道的切割作业,通过锯绳张力的检测可以监控切割状态,保证切削与进给运动处于协调状态。文中分析了锯绳切割时的受力状态,采用力合成法设计了张力传感器的机械结构,提出了上、下单片机通讯的水下锯绳张力的检测方案;设计了检测张力传感器,介绍了受力检测工作原理,对传感器进行了标定和精度分析;进行了锯绳水下切割管道张力检测试验,结果验证了锯绳水下张力检测方法的可行性、可靠性。     

水下金刚石绳锯机切割单层油气管道冲击特性研究

在分析了切割单层管道时串珠的运动过程后,建立了串珠与管壁冲击瞬间串珠绳内部各质点的运动方程。采用有限元瞬态动力学分析方法,仿真了串珠绳内部各质点的位移和速度的变化规律,并计算了冲击瞬间串珠绳轴线各处的附加动应力。试验研究表明：与切割复合管道相比,切割单层管道时,切割过程中发生了较剧烈的冲击,切割时间大大延长,切割后的断面水平度比较低;适当增加每米串珠绳上串珠个数可以减轻冲击作用。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机动态条件下夹紧力的研究

介绍了废弃平台桩基拆除水下绳锯机的组成和工作原理.对夹紧装置建立了简化力学模型.分析了绳锯机夹紧桩基工作时的受力,得到了绳锯机动态条件下最小夹紧力数学模型.根据绳锯机的实际工作环境,采用该数学模型计算了夹紧装置的最小夹紧力,并与静态夹紧力计算结果进行了比较,此结果为绳锯机液压系统参数选择及夹紧装置结构设计打下了理论基础.     

HG-24J型水下金刚石绳锯机液压系统设计

针对金刚石绳锯机水下作业的特点,设计了由船上液压动力源、控制柜与水下液压传动阀箱两部分组成的液压传动系统,阐述了其工作原理;进行了船上液压动力源、水下传动阀箱的设计;通过实验,该系统能够满足金刚石绳锯机水下管道切割作业中夹持、进给、切削等工序的要求,保证该装置达到设计技术指标.     

水下金刚石绳锯机张紧力的液压伺服控制方案研究

该文通过对阀控非对称液压缸电液力伺服系统线性模型、滑阀的负载流量方程及液压缸活塞上的受力分析，确定了控制金刚石串珠绳张力的非对称液压缸传递函数和伺服系统传递函数。并对系统进行了校正处理，校正后的系统稳定，闭环阶跃响应速度和响应稳态误差均满足要求。因此从理论上分析，利用校正后的液压伺服系统能够对串珠绳的张肾力进行调整，使其始终能在最佳的状态下工作。水下金刚石绳锯机张肾力的液压伺服控制方案的确定，为该绳锯机的自动控制奠定了理论基础。     

龙门式绳锯机进给系统的优化设计

绳锯机是开采和加工石材板料的一种重要工艺装备,绳锯机进给系统直接影响到整机功能.基于进给系统的运动学和动力学分析,以功能和强度要求为约束条件,以轻量化为目标,运用SUMT非线性规划,实现最佳设计——采用具有低速、大扭矩特点的摆线液压马达,通过蜗杆减速器,驱动滚珠丝杠,实现整个循环系统的上下运动;根据优化结果,确定了进给系统的核心部件一滚珠丝杠的结构尺寸,从而保证进给系统和整机功能的实现.     

绳锯机控制器人机界面可用性评估研究

为提高绳锯机控制器界面交互的可用性水平,以可用性设计原则为基础,构建了基于眼动追踪技术和用户测试的操作界面可用性评价指标体系.根据用户行为特点,综合考虑产品界面的人机尺度和视觉感知需求,改进了控制器的人机界面交互设计方案,并将原界面和改进界面进行眼动试验评估,分析任务完成时长、正确率、至首次注视时间等眼动指标数据及热点...     

金刚石串珠绳的磨削与磨损机理

介绍了金刚石串珠绳的结构和类型。结合海底石油管道切割试验研究了金刚石串珠绳的磨削机理,分析了金刚石串珠绳微观磨损形态和特性;通过对磨削后的串珠表面形貌显微照片的观察,验证了分析结果的正确性。针对海底油气管道切割定量分析了串珠的磨损过程和规律,得到了串珠绳的耐磨损率与进给速度、串珠绳的耐磨损率与切削速度的关系曲线。分析了串珠绳磨削加工表面质量。     

金刚石串珠锯锯切工艺及磨损机理研究

在锯切试验基础上 ,研究了金刚石串珠锯锯切速度、进给速度与串珠绳磨损率、锯切力之间的关系 ,分析了金刚石串珠锯的磨损机理 ,并对实际锯切加工提出了建议。     

环形电镀金刚石线锯断裂失效分析

研究了环形电镀金刚石线锯锯切石材时的断裂失效形式。通过对锯丝断口的分析,认为环形电镀金刚石锯丝的断裂形式主要表现为锯丝的疲劳断裂和因进给压力过大引起的锯丝拉断。通过理论分析,获得了锯切进给压力的理论公式。公式表明:适当提高导轮直径有利于降低锯丝应力,而降低锯丝速度对降低锯丝应力贡献较小。     

环形电镀金刚石线锯锯切工艺参数的试验研究

对环形电镀金刚石线锯锯切工艺参数进行了试验研究和分析。分别研究了金刚石粒度、侧向压力、锯丝速度以及工件性质对锯切过程的影响     

环形电镀金刚石线锯的研制

研制了一种新型环形电镀金刚石线锯 ,介绍了锯丝基体的制备及锯丝电镀工艺。锯切试验表明该金刚石线锯具有锯切表面质量好、锯切效率高、出材率高等优良性能 ,尤其适合贵重硬脆材料以及各向异性复合材料的切割加工。     

锯切力作用下电镀金刚石线锯随机振动研究

考虑锯切力的随机性,由模态分析法导出了线锯切割运动方程的传递函数.由于电镀金刚石线锯单位长度质量很小而张紧力较大,临界速度大大高于线锯速度,所以线锯加工一般不会发生失稳现象.在传递函数的基础上,分析了线锯速度和张紧力对振动的影响,由此得出,在一定范围内,可通过增加线锯张紧力来减小振动,当线锯速度小于一定值时,振动基本不随速度的增加而增大.     

海底石油管道切割绳锯机的设计及其试验研究

介绍了用于切割海底石油管道的金刚石串珠绳锯机组成和工作原理;进行了串珠绳锯机主要装置的结构设计;对串珠绳锯机的液压动力系统的技术参数进行了计算和确定。通过金刚石绳锯机切割海底石油管道的试验,对记录数据分析后得到了串珠绳锯切向切削力与进给速度、串珠绳的耐磨损率与切削速度、串珠绳的耐磨损率与进给速度等之间的关系。得出了用金刚石串珠绳锯机切割海底石油管道是行之有效的切割方法这样的结论。     

金刚石线锯超声复合锯切的运动轨迹研究

通过对金刚石线锯超声复合锯切进行运动学分析,阐述金刚石线锯在锯切过程中的一些特征,由此可为金刚石线锯工具开发和加工工艺参数的优化选择提供基本参考依据,并能为超声锯切过程的深入研究打下理论基础.     

加工参量对金刚石绳锯切割振动特性的影响

利用六个激光位移传感器测量金刚石串珠绳切割花岗石过程中,加工弧区内串珠绳的振动信号,从频率和振幅两个方面分析了张紧力、导轮间距以及串珠绳直径等加工参量对串珠绳切割振动的影响。实验结果表明,加工弧区内串珠绳的振动频率主要由串珠绳线速度及单位长度串珠个数的乘积来决定,本实验中的加工参量对振动频率没有明显影响。随着张紧力减小和导轮间距的增加,弧区内串珠绳的振动幅度会随之增加;随着串珠直径的增加,相同加工参数条件下,串珠绳的振动幅值也有所增加。