鉆桿漏磁檢測機械部分設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 晉中學院機械學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 鉆桿漏磁檢測機械部分設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 鉆桿是鉆井設備中的重要部件，但經(jīng)常因缺陷而發(fā)生失效事故，導致巨大的經(jīng)濟 損失，因此，研究現(xiàn)場堆放狀態(tài)下鉆桿的無損檢測方法、研制鉆桿檢測裝置具有重要的意義。本文首先分析了鉆桿的結構特征、缺陷形式及其易發(fā)部位，提出了一種采用自驅(qū)式檢測探頭、配備檢測漏磁檢測方法，給出了鉆桿漏磁檢測系統(tǒng)的設計方案，對檢測 的運動方案、工作原理及系統(tǒng)布局的可行性進行了論證 。 關鍵詞： 鉆桿檢測 ，機械設計， 漏磁檢測買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is an of to in a of of of of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 緒 論 . 1 題研究意義 . 1 桿檢測研究現(xiàn)狀 . 1 內(nèi)研究現(xiàn)狀 . 1 外研究概況 . 4 文主要結構 . 5 第 2 章 方案分析與比較 . 6 桿結構特征 . 6 桿有關參數(shù) . 7 案一介紹 . 7 案二介紹 . 8 種方案比較 . 9 第 3 章 主要裝置設計計算 . 10 述 . 10 測探頭設計 . 10 動連接裝置設計 . 18 彈簧的設計計算 . 24 第 4 章 機架的設計 . 35 機架結構的基本要求 . 35 架的結構 . 36 梁設計 . 37 架的基本尺寸的確定 . 39 子材料的選擇確定 . 39 要梁的強度校核 . 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 參考文獻 . 42 總結與展望 . 43 致謝 . 44 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 題研究意義 鉆桿在長期服役過程中要長期受拉、扭、彎曲等交變應力作用 ,同時鉆井液、鉆井 泥漿中溶解的、和 等腐蝕介質(zhì)及地層的氧化物等介質(zhì)使鉆桿產(chǎn)生嚴重的腐蝕。受腐蝕后的鉆桿在應力作用下易失效，造成鉆柱失效事故。現(xiàn)場調(diào)查表明 ,國外 14%的油氣井都不同程度地發(fā)生 過鉆柱井下斷裂事故，國內(nèi)各油田每年也發(fā)生鉆柱疲勞斷裂事故 500 多起 ,直接經(jīng)濟損失在巨大 1998 年全國油氣田發(fā)生鉆柱事故 540 起 6四川川東地區(qū)在 1996 年 1997 年間就發(fā)生了 303 次鉆具井下斷裂事故 8。從 1998 年至 2001 年 ,中國海上油田在鉆井作業(yè)中共有 61 根鉆桿發(fā)生刺漏現(xiàn)象，刺漏部位一般位于距鉆桿接頭端面 基本上處于鉆桿“敦粗”過渡帶 9。 2001 年 7 月 2003 年 5 月 ,塔里木有 21 口刺漏失效井，共 89 次 127桿發(fā)生了刺漏 ,造成 了嚴重的經(jīng)濟損失10。其它鉆井隊也發(fā)生的情況。鉆桿使用前不檢測 ,無法掌握其損傷程度 ,不能保證質(zhì)量 ,在鉆井過程中可能造成刺穿、斷裂等事故 ,給鉆井生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟損失。鉆桿無損檢測技術是檢測鉆桿缺陷實際有效的方法，及時地對鉆桿腐蝕缺陷進行檢測和控制，加強我國油田用井下鉆桿的無損檢測，可提高下井鉆桿使用的可靠性，是降低鉆井工程成本，提高經(jīng)濟效益，促進我國石油戰(zhàn)略發(fā)展的重要途徑。 桿檢測研究現(xiàn)狀 內(nèi)研究現(xiàn)狀 對鉆桿的檢測，國內(nèi)外使用了多種無損檢測方法，主要有漏磁法、 射線法、超 聲法。 射線法對表面或近表面的細微裂紋檢出率較低，檢測周期長，工作量大， 對環(huán)境和人體容易構成傷害，且檢測成本高；超聲法只能點測，不能對管壁實行全面 檢測，漏磁檢測法是目前公認對管狀鐵磁性材料最可靠的檢測方法，其主要特點檢測 速度快 ,檢測效果好，操作簡單，抗干擾及污染能力強 20，在各種導磁構件的缺陷檢測 上得到了廣泛的應用。目前，鉆桿探傷采用漏磁檢測輔以超聲檢測。桿體與加厚過渡區(qū)分別探傷，桿體以漏磁檢測為主，加厚過渡區(qū)以超聲檢測為主 21 25。超聲檢測設備有 ，漏磁檢測設備有美國 2000 型、 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 部分的鉆桿漏磁檢測設備為固定式 26 27，如圖 a）所示。此類設備價格昂貴，體積龐大，不易搬動，需要專門的廠房作為其檢測場地，且檢測盲區(qū)大 2829。引進的國外移動式鉆桿檢測系統(tǒng)，如圖 1.2(b)、 (c)等，其檢測效率不高。圖 1.2(d)為美國 2 型便攜 式鉆桿漏磁檢測設備 30，該設備檢測鉆桿時 ,由于鉆桿 接頭長度不同 ,探靴開、合時距接頭臺肩的距離長短不齊 ,又加之探靴開、合瞬間產(chǎn)生干擾信號 ,使鉆桿加厚過渡帶成為盲區(qū)，且檢測操作人員勞動強度大，價格昂貴。 我國從 90 年代初對漏磁檢測技術進行了研究 , 其總體技術水平落后于歐美等發(fā)達國家。近年來 , 在國內(nèi)無損檢測工作者的共同努力下 , 目前已有許多的高校和研究單位在這方面取得了可喜的成果 ,逐步縮小了與國際水平的差距。國內(nèi)研究漏磁檢測技術的高校主要有清華大學、華中科技大學、上海交通大學、沈陽工業(yè)大學等。其中華中科技大學的楊叔子、康宜華、武新軍等 , 在儲罐底板漏磁檢測研究 6和管道漏磁無損檢測傳感器的研制、鋼絲繩的漏磁檢測等方面進行了大量的實驗研究工作 , 利用 件分析了傳感器勵磁裝置的參數(shù)對鋼板局部磁化的影響 , 設計了相應的漏磁檢測傳感器等 ; 清華大學的李路明、黃松齡等研究了管道的漏磁探傷 , 鐵鑄件的漏磁探傷方法 7, 采用有限元分析法研究永磁體幾何參數(shù)對管道磁化效果的影響 8 , 分析漏磁探傷中各種量之間的數(shù)值關系 , 如表面裂紋寬度對漏磁場 Y 分量影響的問題 ; 交直流磁化問題 9 , 針對漏磁檢測交流 磁化的磁化電流頻率選擇問題 , 分析了磁化頻率的選取原則等等 。 （ a）固定式檢測設備 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 （ b）小型移動式 （ c）超聲波 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 （ d）便攜式 圖 規(guī)鉆桿檢測設備 外研究概況 975 年采用有限元方法對磁場進行分析，首次把材料內(nèi)部場強和 磁導率與磁場幅值聯(lián)系起來。 1986 年， 分析，得出了二維表達式等 39。在國內(nèi)， 1970 年，楊洗陳系統(tǒng)地介紹了國外漏磁場與 缺陷相互作用理論的研究進展狀況 ;1980 年，張濟世采用有限元方法計算了方鋼表面裂 紋的漏磁場 ;1985 年，于輪元等采用有限元方法對表面和近表面缺陷的漏磁場進行了計 算，分析了缺陷形狀參數(shù)對漏磁場的影響作用。 90 年代初，國家制定了第一個漏磁檢 測標準將漏磁檢測納入了標準檢測行列。近年來，在漏磁探傷和磁粉探傷原理方面， 仲維暢采用磁偶極子模型進行了大量計算，給出了偶極子場的圖像，解釋了磁粉在缺 陷處分布特點；楊叔子、康宜華等人對漏磁檢測定量原理與技術方面及其應用方面做 出了大量的研究，采用線圈與永磁體磁化，霍爾元件與線圈拾取信號，主動式運動 與 被動式運動相結合的檢測方法，在漏磁檢測的電磁源檢測、磁化方法、拾取信號方法， 機電一體化檢測設備與系統(tǒng)方面取得了一系列研究成果。李路明、吳先梅、何鋪云、 孫永蓀等人也對漏磁檢測方法與應用作出了一些研究，主要在試驗驗證及基本設備應 用上的研究?；诶碚撗芯康幕A之上，產(chǎn)生了一系列漏磁檢測設備，如美國 于在采油管提出井口的同時對 其進行探傷。美國的 要 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 用于石油無縫鋼管的探傷。其中 于檢測軸向缺陷； 于檢測周向缺陷，能夠檢測出深度為 內(nèi)壁缺陷。 國便攜式電磁檢測系統(tǒng)圈，德國的 國外對漏磁檢測技術的研究很早 , 于 1933 年首先提出應用磁敏傳感器測量漏磁場的思想 , 但直至 1947 年 計了第一套漏磁檢測系統(tǒng) , 漏磁檢測才開始受到普遍的承認。 1973 年 , 英國天然氣公司采用漏磁法對其所管轄的一條直徑為 600 天然氣管道的管壁腐蝕減薄狀況進行了在役檢測 , 首次引入了定量分析方法。對于缺陷漏磁場的計算始于 1966 年 , 人采用磁偶極子模型計算表面開口的無限長裂紋。蘇、日、美、德、英等國相繼對這一領域開展研究 , 形成了兩大學派 , 主要為研究磁偶極子法和有限元法兩大學派。 1975 年 , 用 有限元方法對漏磁場進行分析 , 首次把材料內(nèi)部場強和磁導率與漏磁場幅值聯(lián)系起來。 推出了有限長開口裂紋的三維表達式 , 從中得出當材料的相對磁導率遠大于缺陷深寬比時 , 漏磁場強度與缺陷深度呈近似線性關系的結論。 文主要結構 第一章緒論 論述國內(nèi)外鉆桿檢測研究概況及漏磁檢測方法研究現(xiàn)狀。 第二章 主要分析了鉆桿結構特征 方案分析與比較 第三章 檢測機構機械結構設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第 2 章 方案分析與比較 桿結構特征 鉆桿從進貨到報廢或失效，一般要經(jīng)歷使用前存放、使用 、存放、再使用、再存 放，直到報廢或失效這樣一個過程 46在役的鉆桿一般堆放在管子站或井口支撐架 上，以便待用或檢測維修，堆放現(xiàn)場一般為露天。因而，鉆桿的現(xiàn)場檢測需在露天進 行。 鉆桿為不規(guī)則的構件。為了增加鉆桿管體與鉆桿接頭之間的連接強度，美國石油學會 (定了標準 桿規(guī)范對其作出了專門規(guī)定，通常將鉆桿管體簡稱為鉆桿 48。鉆桿結構示意圖如圖 示。其結構為兩端大接箍，其中一端接箍套有外絲扣，另一端接箍套有內(nèi)絲扣，中間為直徑較小的桿體，大接箍與中間桿體之間由 加厚過渡區(qū)銜接起來，以便增強其承受集中應力的能力。兩端粗大的接箍采用摩擦焊與桿體對接，形成加厚過渡區(qū)。整個鉆桿由管體和與管體兩端分別連接的鉆桿接頭組成，連接方式通常為摩擦焊。鉆桿管端加厚方式有三種： (1)內(nèi)加厚，即只減小內(nèi)徑，而外徑保持不變； (2)外加厚，即只增大外徑 ,而內(nèi)徑保持不變； (3)內(nèi)外加厚，即同時減小內(nèi)徑并增大外徑 49。 桿及其接箍規(guī)定鉆桿的規(guī)格分別為 73、 5 127、 度一般為 95002000了調(diào)節(jié)鉆柱的長度，還有 各種短鉆桿。常規(guī)鉆桿的主要結構參數(shù)如表 示。 表 桿主要結構參數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 桿有關參數(shù) 1） 桿體參數(shù) 表 2桿體參數(shù) 外徑 義質(zhì)量 Kg/m 平端質(zhì)量 厚 級 加厚端型式 127 I， E， U 2） 加厚端尺寸 表 2加厚端尺寸 外徑 徑 小長度 大長度 級 X， G， S 案一介紹 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 圖 浮動漏磁漏磁檢測儀 探頭連接部分采用浮動裝置 27，其基本工作原理：在鉆桿徑向安裝浮動彈簧，在鉆桿向上或是向下運動過程中，由于鉆桿直徑的變化需要探頭位置也不斷的隨其相應的變化，徑向安放彈簧可以實現(xiàn)此目的。鉆桿檢測前要先進行磁化，每個檢測探頭兩端分別設計安裝有一個永磁體，利用永磁體對鉆桿進行磁化。探頭兩端均設計安放永磁體可以保證無論鉆桿是上提還是下降都可以先磁化后檢測，實現(xiàn)漏磁檢測必須先磁化的條件。鉆桿被磁化后通過探頭的對應放傳感器的地方，利用傳感器對鉆桿情況實施有效的現(xiàn)場檢測。 案 二 介紹 圖 四連桿漏磁漏磁檢測儀 此檢測儀器探頭的 連接部位采用四連桿機構實現(xiàn)檢測時探頭與鉆桿平行接觸，彈簧起復位和定位作用。 這種結構的工作原理是：檢測探頭的連接部分采用四連桿機構，當檢測鉆桿的桿體部分時，四連桿處于矩形狀態(tài)，如下圖上面部分所示，當檢測鉆桿的加厚端時，由于鉆桿直徑加大，需要大的檢測空間，在四連桿連接鉸鏈的作用下四連桿發(fā)生相應的變形，隨即變成如圖下面部分所示的平行四邊形結構，檢測探頭隨之向外移動，檢測探頭距鉆桿中心線的距離由 a 增大到 b，實現(xiàn)了對鉆桿大徑區(qū)的有效檢測。連桿桿體部分所連接的彈簧可以在四連桿機構發(fā)生變形時利用彈簧的特性實現(xiàn)對探頭的定 位和復位作用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 種方案比較 方案一與方案二最大區(qū)別就是檢測探頭的連接裝置。兩種方案都能實現(xiàn)探頭在鉆桿加厚區(qū)與桿體之間的順利過渡，并實現(xiàn)有效的檢測。但方案二中彈簧布置在軸向，探頭在變徑區(qū)移動時促使四連桿發(fā)生形變，彈簧連接部位雖然會隨連桿轉(zhuǎn)動而改變方向，但由于彈簧軸向與垂直方向會存在一定的夾角，容易造成彈簧的扭彎變形，影響探頭回彈準確性和及時性并且影響彈簧的使用壽命。而方案二中彈簧布置在徑向，既可保證探頭及時準確回彈又不會存在彈簧的扭彎變形情況。 綜上所述，方案一是最佳方案。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 第 3 章 主要裝置設計 計算 述 主要裝置有檢測探頭、浮動連接、機架等 測探頭設計 檢測探頭鉆桿高速旋轉(zhuǎn)和軸向運動中要承受摩擦和沖擊力的作用，還要受原油泥漿腐蝕，工作環(huán)境惡劣，且由于接觸易燃物體，直接與鉆桿接觸，在工作過程中避免長生電火花，所以探頭選和設計非常重要。 永磁體最重要的功能就是提供一個恒定的磁場。由于應用環(huán)境與應用條件的不同 ,各種應用場合所要求的永磁體的形狀不同 ,對穩(wěn)恒磁場的空間分布及其磁場強度的要求也不同。目前應用最多的是圓柱形、長方形、扇形和環(huán)形等具有較高對稱性的永磁體 ,具體尺寸及性能則因應用領 域的不同而有所區(qū)別。由于缺乏方便實用的計算手段 ,人們在確定適宜的永磁體的尺寸及性能方面缺乏可靠的判據(jù) ,大多數(shù)情況下所能依賴的只有過去的經(jīng)驗或是反復的試驗 ,即使個別情況下采用理論推導的方法 ,也由于計算方法與精度的限制 ,很難快速、準確地得到滿意的結果。利用磁場計算與磁體設計系統(tǒng) ,可以方便、快捷地對不同形狀、不同充磁方向、不同磁性能的永磁體所產(chǎn)生的空間磁場進行計算與分析。此外 ,在對磁體形狀、空間磁場的分布提出特定要求的情形下 ,還可利用本系統(tǒng)進行輔助設計 ,以確定所需采用的永磁體的幾何尺寸、性能指標及參考磁體牌號 ,解 決永磁體應用中的實際問題。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 電磁鐵的最優(yōu)設計，在于合理選擇電磁鐵的型式。不同型式的電磁鐵有不同的吸力特性，盤式吸力大，適用于起重電磁鐵、電磁吸盤和電磁離合器；拍合式特性比較陡，廣泛用于接觸器和繼電器；螺管式，吸力特性比較平坦，用于長行程牽引和和制動電磁鐵；機床電器如接觸器、中間繼電器電器基本上都是 工作持續(xù)時間，繞組溫升，最低作動電壓、作動時間、釋放電壓和 期限等。此外還要求重量輕、尺寸小，并有良好的工藝性，用材少以及最少資金等要求。 要保證電磁鐵可靠動作，在整個工作行程內(nèi)，吸力均大于反力。一般電磁鐵 均選擇銜鐵釋放位置為設計點 ,在該點應保證吸力可以克服反力而使銜鐵動作。 于快速執(zhí)行要求可達到 3 4極化繼電器。對于慢速要求的可達 300 500了獲得慢速要求，可采用帶短路環(huán)的拍合式和吸入式。 3、直流電磁鐵的吸力 （ 1）02N） 式中：磁極總面積（ ） 氣隙磁感應強度（ T） （ 2） F=21（ 2 20S 10N） 式中： 3）吸力和氣隙的關系 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 f（ ）曲線I N 1 I N 2 I N 3直流電磁鐵的計算 （一）、電磁鐵的原始數(shù)據(jù) 1、初始吸力 斤） 2、銜鐵的行程 H（厘米） 3、容許溫升（） 4、工作制：長期工作制 =1；短時工作制 1；重復短時工作制 1。重復短時工作制還應給出接通時間或循環(huán)時間。 5、電磁鐵的工作電壓 。 計算 1、按公式 算結構系數(shù) 2、根據(jù)計算出的結構系數(shù)值 ,按表 1確定導磁體類型 表 1 電磁鐵類型 盤式，銜鐵在外部 大于 93 吸入式，臺座為平頭 90 16 拍合式 26 入式，臺座為 45度錐形 16 4 吸入式，臺座為 60度錐形 4 入式，無臺座 小于 、按下面各表，確定長期工作制電磁鐵的氣隙磁通密度 比值12 =圈的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 長高比） 表 2 表 3 表 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 表 2、表 3、表 4、表 5 是電磁鐵長期工作的 如果是短時工作制或反復短時工作制，應加大 10 15%。 對于比值12 =圈子的長高比，也叫窗口尺寸），如果吸力增大或行程減小，可減小此值。減小此值后，每匝線圈的平均長度增加，銅的用量增加，而導磁體的長度縮短了，鋼的用量減小。最優(yōu)設計的電磁鐵，此值為 1 7。 表 5 盤式和拍合式電磁鐵最優(yōu)磁通密度曲線 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 （三）、初算 根據(jù)電磁 吸力公式 22125000（公斤） （ 1） 式中 氣隙中的磁通密度（高） 由（ 1）式得 225000 （ 2） 1、盤式和吸入式平頭電磁鐵的銜鐵半徑可直接用（ 2）式計算。 2、吸入式錐臺座電磁鐵 吸力 Q=2 式中 吸入式錐臺座電磁鐵的銜鐵半徑將 再按（ 2）式計算。 3、拍合式電磁鐵 可直接用公式（ 2）算出極靴的半徑 于鐵心的半徑 C= 式中： 000 12000 根據(jù)電磁鐵要求的靈敏度 ,靈敏度高的選小值。 =3 4、線圈的總磁動勢方程 F =驗表明，導磁體內(nèi)磁動勢占電磁鐵總磁動勢的 10 25%，非工作氣隙中的磁動勢占總磁動勢的 5 10%，則材料選擇最經(jīng)濟。 F = 式 中： 氣隙中的磁動勢 非工作氣隙中的磁動勢 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 5、確定線圈的長度和高度 （ 1）長度 422105 式中： 表 7 漆包線直徑（ 手動繞線 自動繞線 8 系數(shù) (2)2 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 23)22 21 6、拍合式電磁鐵外形尺寸計算（曲線圖上無 （ 1） 線圈的內(nèi)徑 =d+2 c（ m） 式中 般取 m） (2)線圈的外徑 ) （ m） (3)線圈的厚度 b=2 12 D （ m） (4)線圈的 長 L= b（ m） :螺管式取 =7 4公斤 H=70 =H=24=20 1、有效功 A= =24 2、結構系數(shù)值 = ,查表 1,確定電磁鐵的類型為 45度錐臺座吸入式。 按所求的值 ,查表 3得： 10600高，12 RR l=5 3、把吸力和銜鐵行程折合為等效值 Q=252428 = 、確定鐵心半徑 2250005、確定總動勢 F = 700(安匝 ) 取磁導體中的磁勢降為氣隙磁勢的 18%,非工作氣隙中的磁勢降為氣隙中磁勢的 10%,則 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 式中 -(10%+18%) 5、 確定線圈的長度和高度 422105 = 0 = =10m 漆包線 90時電阻率 K=10 散熱系數(shù) 填充 系數(shù) 1=H=2=7、確定外部半徑 2221 = 22 =動連接裝置 設計 檢測探頭與連桿用鉸鏈連接，實現(xiàn)探頭的自由擺動，便于在鉆桿加厚過渡區(qū)自由方便移動檢測。當檢測探頭過渡到鉆桿加厚區(qū)時，浮動彈簧被壓縮，帶動探頭下移，實現(xiàn)對鉆 桿大徑的順利檢測。浮動彈簧采用壓縮彈簧以保證在整個檢測過程中探頭始終與鉆桿有效接觸，利于磁化檢測。調(diào)整彈簧可以輔助保證探頭計量平整檢測，不致偏移太大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 連接桿的導向部分的套和圓形截面的下端，自由伸縮的彈簧。連桿的上端與桿體部設計為方形，其目的是防止檢測探針檢測過程中旋轉(zhuǎn)，描述了在前面的彈簧設計。本文討論的另部件及其工作原理。 1）導 向 桿 如圖所示：連接桿的連接彈簧的下端，上端與套筒和檢測探頭連接，防油效果固定導向端彈簧和連桿導向部分；連接桿的下端設計有利于彈簧的位置；連桿體的一部分采用方形結構，可以實現(xiàn) 軸向的效果，而且還可以防止探針檢測過程中旋轉(zhuǎn)；連桿導向部分和小間隙配合的套筒的內(nèi)壁，不僅起到指導作用，可防止發(fā)生大的偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)桿在套筒的驅(qū)動和檢測探頭彈簧的最佳工作條件的影響（軸向）保證，徑向檢測探針檢測結果的影響，對最終效果的精度測試。由于專用檢測儀器的工作環(huán)境，以及腐蝕和易燃，聯(lián)動，選擇硅青銅，耐磨性能防止火花。 2）浮動彈簧 在前面的計算進行了詳細的描述，春天是一個圓柱螺旋彈簧，自上而下，與導桿端接觸直接套在連接桿的下端，也具有一定的指導和定位。 3）套 材料也應該穿套和防止火花，所以選擇部黃銅。有一個 非常特殊的要求是，壁必須光滑，滿足了粗糙度對套管的要求，因為在與導桿直接接觸套筒的內(nèi)壁，連桿帶動探頭移動順利，需要盡量減少，盡可能的摩擦，光滑的內(nèi)墻。 4） 套筒蓋 套蓋的設計是一個矩形，因為壓力儀表的角色承擔 150于檢測儀器內(nèi)部的空間是有限的，如果與套筒的套蓋設計成圓形或方形，影響空間的支柱。 5） 墊 板 由于檢測儀器是圓柱形的圓形結構，內(nèi)壁不利于浮動連接裝置與儀器連接的內(nèi)墻，這樣的一個特殊的過渡連接板的設計，以方便連接的設備和儀器。 大 彈簧設計計算 彈簧選擇圓柱螺旋壓縮彈簧 30，具體設計方法和步驟 1) 工作時，假設彈簧所受最大工作載荷為 600N，工作環(huán)境有腐蝕性，故選擇材料為1 類彈簧，許用切應力 a 440 ，許用彎曲應力 550， 彈性模量 197000 ，切變模量 73000 ，此種材料耐腐蝕，耐高溫，有買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 良好的工藝性，適用于小彈簧。 2) 選擇旋繞比 C ，暫取 8C ， 則根據(jù)公式 1 4 計算出曲度系數(shù) 1 84 據(jù)安裝空間，初定彈簧中徑 4 ， 則根據(jù)公式 算出 4）計算彈簧絲直徑 6.1 m a x 取 5）對于壓縮彈簧，工作圈數(shù)根據(jù)公式 3 計算 實際工作中正常情況下 1 2 9( ，為保證檢測時鉆桿過度偏向一邊時的儀器的安全，這里取 彈簧內(nèi)徑 26481 彈簧外徑 26482 彈簧節(jié)距 彈簧自由長度 因在實際安裝中，允許的空間滿足不了所設計的彈簧自由高度值，也即0符合實際應用要求，需重新設計。 重新設計如下 : 重選 6C 則 曲度系數(shù)： 64 6.1 m a x 取 彈簧中徑： 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 彈簧內(nèi)徑： 55301 彈簧外徑： 55302 彈簧節(jié)距： 彈簧工作圈數(shù)： 0573000 3 5.8n 彈簧自由長度： 取 100 7）驗算穩(wěn)定性：細長比 00 不需要進行穩(wěn)定性驗算。 8）疲勞強度和靜應力強度的驗算 疲勞強度驗算公式 23 已知： 002 1 由 2211 可得 23m a x 13m i n 對于變應力作 用下的普通圓柱螺旋壓縮彈簧，疲勞強度安全系數(shù)值按公式 S m a xm 計算， 式中： 彈簧的設計計算和材料的力學性能數(shù)據(jù)精確性高時，取 S ； 0變載荷作用次數(shù) N，由下表查??； 表 3彈簧參數(shù)表 變載荷作用次數(shù) N 410 510 610 710 a/0BBBB取 S 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 6 3 01 8 0 630 上面設計的彈簧僅能檢測 5寸鉆桿的現(xiàn)場使用情況，對于 5寸以下的鉆桿卻無能為力。為了解決這個問題，我們可以調(diào)整設計，爭取實現(xiàn)多種鉆桿尺寸的現(xiàn)場檢測。這里主要是改變浮動彈簧的工作變形量 ，依據(jù)上面的設計原則，重新設計如下： 1）選材： 100 50 97000 3000 2）旋繞比 C ：取 6C ， 則 64 簧中徑 D ： 0 4）彈簧絲直徑 d ： 6.1 m a x 取 5）對于壓縮彈簧工作圈數(shù)根據(jù)公式 3 計算，其中 73000 在實際工作中正常情況下 這里取 則 0 0 08 33m a x m a x 取 n 6）計算彈簧內(nèi)徑，外徑，節(jié)距，自由長度： 彈簧內(nèi)徑 55301 彈簧外徑 55302 彈簧節(jié)距 彈簧自由長度 1 取 100 7）驗算穩(wěn)定性：細長