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管线弯曲刚度检测方法及验证台架技术

技术编号:40651438 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-13 21:29
本发明专利技术属于管线弯曲刚度检测技术领域,且公开了管线弯曲刚度检测方法,具体步骤如下:步骤一:安装管线,在验证台架安装完毕后,对管线进行安装,其中验证台架主要包括一个移动副电机、两个旋转副电机、一个扭矩传感器和一个视觉传感器,管线中心线与旋转副旋转轴重合。本发明专利技术通过设置扭矩传感器、旋转副电机、移动副电机和视觉传感器,当旋转副电机启动后,将会使得转轴带动固定块和夹具发生旋转,从而使得管线弯曲,而当移动副电机启动后,将会使得转杆带动齿轮发生旋转,而齿轮和齿牙板啮合连接连接,所以活动板将会在齿轮的带动下发生移动,从而配合扭矩传感器和视觉传感器实现了管线纯弯曲的测量而不会引入其他变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于管线弯曲刚度检测,具体为管线弯曲刚度检测方法及验证台架


技术介绍

1、不同的管线,其弯曲刚度特性各异,在三点弯曲测量弯曲刚度时,需根据管线特性与设备情况,调整三点弯曲测试设备。

2、三点弯曲时管线两端是自由端,不固定,管线两端与测试设备之间存在摩擦力,且管线易在弯曲力的作用下,发生滑动,管线的受力情况与运动情况复杂且混乱,这使得测出的弯曲力与位移的关系不准确,导致测出的弯曲刚度掺杂了其它因素的影响,而其它因素的影响程度不能评估,且其影响不能从测试结果中剔除,容易导致测量误差较大,从而影响到仿真结果与实际情况的符合程度,使得仿真结果与实际情况相差较大,降低了仿真的准确性,前期仿真结果存在的较大误差,可能导致根据仿真结果生产的实物样件,在试制安装时发现不符合设计要求,需重新进行优化设计,导致设计周期延长、实验成本增加等问题,因此需要对此进行改进。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供管线弯曲刚度检测方法及验证台架,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:管线弯曲刚度检测方法,具体步骤如下:

3、步骤一:安装管线

4、在验证台架安装完毕后,对管线进行安装,其中验证台架主要包括一个移动副电机、两个旋转副电机、一个扭矩传感器和一个视觉传感器,管线中心线与旋转副旋转轴重合,管线在同一平面内;

5、步骤二:测试

6、在管线安装完成后启动测试,旋转副开始转动,移动副开始移动,在这个过程中,旋转副的转动与移动副的移动,会始终保证管线符合d和α的关系,此外,视觉传感器从测试开始到结束时会按照一定的时间间隔记录管线的纯弯曲变形情况并附以相应的时间戳,旋转副的转动角度、移动副的位移和扭矩传感器的测量值会按相同的时间间隔记录并附以相应的时间戳,测试将在旋转副和移动副到达设定的位置后结束,旋转副的转动角度和速度、移动副的位移和速度可以根据实际情况自由设置,记录的时间间隔也可以根据实际情况自由设置;

7、步骤三:数据处理

8、当测量完成后,会根据旋转副的转动角度、移动副的位移和扭矩传感器的测量值,生成一条曲线,该曲线的自变量是管线曲率,因变量是管线的弯曲刚度值,在该曲线上选取不同的刚度值,并根据旋转副的转动角度、移动副的位移,在磐翼柔性管线虚拟仿真系统内仿真不同曲率下的管线,再将仿真结果与视觉传感器获得的管线纯弯曲变形情况做对比,以找到一个合适的弯曲刚度值,使得管线在不同曲率下的仿真结果与视觉传感器记录的管线纯弯曲变形情况之间的误差和最小。

9、管线弯曲刚度检测验证台架,包括底板,所述底板的顶端固定安装有围板,所述底板顶端中部的左右两侧分别活动安装有支撑腿,所述支撑腿的数量为两个,两个所述支撑腿的顶端均固定安装有验证台架主体,所述验证台架主体外表面的左右两侧分别活动套接有活动板,所述活动板的数量为两个,两个所述活动板的顶端分别固定安装有扭矩传感器,所述扭矩传感器的顶端固定安装有旋转副电机,所述旋转副电机输出轴的另一端固定套接有转轴,所述转轴的顶端固定安装有固定块,所述固定块的内部活动套接有夹具,两个所述活动板底端的内部分别固定套接有移动副电机,所述移动副电机输出轴的另一端固定套接有转杆,所述转杆的外表面固定套接有齿轮,所述验证台架主体底端的左右两侧分别固定套接有齿牙板,所述齿牙板的外表面和齿轮的外表面啮合连接,所述围板后侧内壁的顶端固定安装有悬臂,所述悬臂底端的前侧固定安装有视觉传感器。

10、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述围板右端的中部固定安装有动力电机,所述动力电机输出轴的另一端固定套接有动力轴,所述动力轴外表面的左侧固定套接有推杆,所述推杆的左端和围板的右端活动连接。

11、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述围板顶端的右侧固定安装有横板,所述横板的内部活动套接有滑块,所述滑块内部的底端固定套接有加热板。

12、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述滑块内部的顶端固定套接有风机,所述风机的顶端固定安装有进风管,所述风机的底端固定安装有出风管,所述滑块右端的顶部固定安装有圆杆,所述圆杆外表面的右侧和推杆的内表面活动套接。

13、作为本专利技术的一种优选技术方案,两个所述支撑腿的内部分别固定套接有延伸块,所述延伸块外表面的底端和底板的内表面活动套接,所述延伸块内部的右端活动套接有竖块。

14、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述竖块右端的底部固定安装有卡块,所述卡块的右端贯穿延伸块和底板并延伸至底板的内部,所述竖块左端的中部固定安装有弹簧,所述弹簧的另一端和延伸块的左侧内壁固定连接。

15、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述竖块左端的顶部固定安装有长杆,所述长杆的左端贯穿延伸块和支撑腿并延伸至支撑腿的外部且固定套接有把手,所述把手的右端和支撑腿的左端活动连接。

16、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述延伸块的左右两侧内壁分别开设有限位槽,所述限位槽内部的顶端活动套接有限位块,所述限位块的外表面和竖块的外表面固定连接。

17、本专利技术的有益效果如下:

18、1、本专利技术通过设置扭矩传感器、旋转副电机、夹具、移动副电机和视觉传感器,当旋转副电机启动后,将会使得转轴带动固定块和夹具发生旋转,从而使得管线弯曲,而当移动副电机启动后,将会使得转杆带动齿轮发生旋转,而齿轮和齿牙板啮合连接连接,所以在齿牙板的作用下,活动板将会在齿轮的带动下发生移动,从而配合扭矩传感器和视觉传感器实现了管线纯弯曲的测量而不会引入其他变形,进而减少其它因素对管线弯曲刚度检测的影响,防止其影响到仿真结果与实际情况的符合程度。

19、2、本专利技术通过设置动力电机、推杆滑块、加热板和风机,当动力电机启动后,将会使得动力轴带动推杆发生旋转,由于推杆和圆杆活动套接,所以在推杆的作用下圆杆将会带着滑块和风机沿着横板的内表面发生移动,从而加快围板内部的空气流通,降低高温对管线的影响,而加热板的存在,则可确保管线不会因为检测环境温度过低而对管线的状态造成影响,从而提高验证台架的适用性。

20、3、本专利技术通过设置延伸块、竖块、卡块、弹簧和长杆,当拉动把手时,将会使得长杆带动竖块沿着延伸块的内表面发生移动并压缩弹簧,此时和竖块固定连接的卡块也将跟着一起移动,从而使得卡块和底板相分离,进而接触对卡块对延伸块位置的锁定,随后拉动验证台架主体即可使得验证台架主体和底板相分离,各个机构的相互配合,实现了对验证台架主体的快速拆卸和组装,从而无需使用螺栓固定。

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【技术保护点】

1.管线弯曲刚度检测方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.管线弯曲刚度检测验证台架,包括底板(1),其特征在于:所述底板(1)的顶端固定安装有围板(2),所述底板(1)顶端中部的左右两侧分别活动安装有支撑腿(4),所述支撑腿(4)的数量为两个,两个所述支撑腿(4)的顶端均固定安装有验证台架主体(5),所述验证台架主体(5)外表面的左右两侧分别活动套接有活动板(6),所述活动板(6)的数量为两个,两个所述活动板(6)的顶端分别固定安装有扭矩传感器(7),所述扭矩传感器(7)的顶端固定安装有旋转副电机(8),所述旋转副电机(8)输出轴的另一端固定套接有转轴(9),所述转轴(9)的顶端固定安装有固定块(10),所述固定块(10)的内部活动套接有夹具(11),两个所述活动板(6)底端的内部分别固定套接有移动副电机(12),所述移动副电机(12)输出轴的另一端固定套接有转杆(13),所述转杆(13)的外表面固定套接有齿轮(14),所述验证台架主体(5)底端的左右两侧分别固定套接有齿牙板(15),所述齿牙板(15)的外表面和齿轮(14)的外表面啮合连接,所述围板(2)后侧内壁的顶端固定安装有悬臂(16),所述悬臂(16)底端的前侧固定安装有视觉传感器(17)。

3.根据权利要求2所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述围板(2)右端的中部固定安装有动力电机(18),所述动力电机(18)输出轴的另一端固定套接有动力轴(19),所述动力轴(19)外表面的左侧固定套接有推杆(20),所述推杆(20)的左端和围板(2)的右端活动连接。

4.根据权利要求2所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述围板(2)顶端的右侧固定安装有横板(3),所述横板(3)的内部活动套接有滑块(21),所述滑块(21)内部的底端固定套接有加热板(22)。

5.根据权利要求4所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述滑块(21)内部的顶端固定套接有风机(23),所述风机(23)的顶端固定安装有进风管(24),所述风机(23)的底端固定安装有出风管(25),所述滑块(21)右端的顶部固定安装有圆杆(26),所述圆杆(26)外表面的右侧和推杆(20)的内表面活动套接。

6.根据权利要求2所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:两个所述支撑腿(4)的内部分别固定套接有延伸块(27),所述延伸块(27)外表面的底端和底板(1)的内表面活动套接,所述延伸块(27)内部的右端活动套接有竖块(28)。

7.根据权利要求6所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述竖块(28)右端的底部固定安装有卡块(29),所述卡块(29)的右端贯穿延伸块(27)和底板(1)并延伸至底板(1)的内部,所述竖块(28)左端的中部固定安装有弹簧(30),所述弹簧(30)的另一端和延伸块(27)的左侧内壁固定连接。

8.根据权利要求6所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述竖块(28)左端的顶部固定安装有长杆(31),所述长杆(31)的左端贯穿延伸块(27)和支撑腿(4)并延伸至支撑腿(4)的外部且固定套接有把手(32),所述把手(32)的右端和支撑腿(4)的左端活动连接。

9.根据权利要求6所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述延伸块(27)的左右两侧内壁分别开设有限位槽(33),所述限位槽(33)内部的顶端活动套接有限位块(34),所述限位块(34)的外表面和竖块(28)的外表面固定连接。

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【技术特征摘要】

1.管线弯曲刚度检测方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.管线弯曲刚度检测验证台架,包括底板(1),其特征在于:所述底板(1)的顶端固定安装有围板(2),所述底板(1)顶端中部的左右两侧分别活动安装有支撑腿(4),所述支撑腿(4)的数量为两个,两个所述支撑腿(4)的顶端均固定安装有验证台架主体(5),所述验证台架主体(5)外表面的左右两侧分别活动套接有活动板(6),所述活动板(6)的数量为两个,两个所述活动板(6)的顶端分别固定安装有扭矩传感器(7),所述扭矩传感器(7)的顶端固定安装有旋转副电机(8),所述旋转副电机(8)输出轴的另一端固定套接有转轴(9),所述转轴(9)的顶端固定安装有固定块(10),所述固定块(10)的内部活动套接有夹具(11),两个所述活动板(6)底端的内部分别固定套接有移动副电机(12),所述移动副电机(12)输出轴的另一端固定套接有转杆(13),所述转杆(13)的外表面固定套接有齿轮(14),所述验证台架主体(5)底端的左右两侧分别固定套接有齿牙板(15),所述齿牙板(15)的外表面和齿轮(14)的外表面啮合连接,所述围板(2)后侧内壁的顶端固定安装有悬臂(16),所述悬臂(16)底端的前侧固定安装有视觉传感器(17)。

3.根据权利要求2所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述围板(2)右端的中部固定安装有动力电机(18),所述动力电机(18)输出轴的另一端固定套接有动力轴(19),所述动力轴(19)外表面的左侧固定套接有推杆(20),所述推杆(20)的左端和围板(2)的右端活动连接。

4.根据权利要求2所述的管线弯曲刚度检测验证台架,其特征在于:所述围板(2)顶端的右侧固定安装有横板(3),所述横板(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭冰元李文涛刘克素郑学文
申请(专利权)人:磐翼信息科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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