文档介绍：全国大学生过程装备
实践与创新大赛
课题蚯蚓式管道机器人
学校华东理工大学
专业机械设计制造及其自动化
姓名李志超
导师安琦
日期: 2006 年 5月22日
蚯蚓式管道机器人
摘要:
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,空调和天然气管道以及各种输送管道的应用越来越多。当这些管道出现问题或需要定期维护的时候,要花费大量的人力和物力及财力。随着机电一体化技术的发展,以及机器人技术的发展和管道检测技术的进一步的发展以及相互之间的渗透程度越来越大,管道机器人担当了这个任务。本设计的蚯蚓式管道机器人利用了蚯蚓的运动特点结合电子技术、控制及检测技术实现管道的清洁和泄露检测。设计思想新颖,制造简单,能实现所要达到的任务。
关键词:管道机器人清洁检测
目录
设计背景及设计方案的选择……………………………………………………4
设计背景……………………………………………………………………………4
设计方案的选择……………………………………………………………………5
前后筒体的驱动选择……………………………………………………………5
轮子或支撑脚的选择……………………………………………………………6
总体方案的拟订…………………………………………………………………7
装配图零件图的设计………………………………………………………………8
零件图的设计…………………………………………………………………………8
前后筒体的零件图及设计………………………………………………………8
中间筒体的零件图及设计………………………………………………………8
齿轮的设计及参数………………………………………………………………10
齿条的设计和参数选择…………………………………………………………11
平板的设计和参数选择…………………………………………………………11
凸轮的设计和参数选择…………………………………………………………11
中间带孔圆柱体的设计和参数选择……………………………………………12
前/后筒体的辅助圆柱体的设计………………………………………………12
辅助件的选择……………………………………………………………………12
滚珠的选择……………………………………………………………………12
螺栓的选择……………………………………………………………………13
螺母的选择……………………………………………………………………13
弹簧垫圈的选择………………………………………………………………13
辅助支撑杆的选择……………………………………………………………13
支撑杆的选择…………………………………………………………………13
半球壳以及滚球的选择………………………………………………………13
胶球的选择……………………………………………………………………13
总装配图的实现…………………………………………………………………14
总装配图的效果图……………………………………………………………14
总装配图的二维图……………………………………………………………14
蚯蚓式管道机器人的工作原理…………………………………………………15
控制单元的描述…………………………………………………………………16
设计的优点和创新点……………………………………………………………17
设计的缺点和不足………………………………………………………………18
设计背景及设计方案的选择
设计背景
随着社会的发展和人民生活水平的提高,空调和天然气管道以及各种输送管道的应用越来越多。在我国及世界各个国家内,由于地形的限制和土地资源的有限,在地下都埋设了很多的输送管道,例如天然气管道、石油管道等,在埋有管道的地面上面都已经建成了很多的建筑物、公路等,给管道的维修和维护造成了很大的困难。当这些管道由于某些原因造成了泄露、堵塞等问题时,人们普通的做法是挖开道路进行维修,有些时候如果不能准确判断泄露和堵塞的具体位置时,会浪费很多的时间和精力,同时降低了工作效率。
随着人民生活水平的提高和国家国力的增强,中央空调的使用率在逐年的攀升,而中央空调的清洁问题变得越来越重要。在中央空调使用过程中,由于时间的问题在其内壁会堆积很多的灰尘。由于中央空调的管道比较大,在里面可能有死老鼠或是一些大的堆积物。如果不定时的清洗和维护,随着中央空调带进很多的病菌,使得室内的空气质量下降,危害人们的身体健康。
随着机电一体化技术的发展,以及机器人技术的发展和管道测试等技术的进一步发展,相互之间的渗透程度越来越深,人们制造出各种各样的管道机器人来进行对各种管道的维修、维护和检