管道封堵机器人的卡瓦承压性能与管壁损伤特性仿真与试验研究

作     者：唐洋 张吴镝 张玉林 王远 TANG Yang;ZHANG Wudi;ZHANG Yulin;WANG Yuan

作者机构：西南石油大学机电工程学院成都610500 西南石油大学能源装备研究院成都610500 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFC28000903) 四川省科技成果转移转化示范项目(2022ZHCG0048,2022ZHCG0052) 博士后创新人才支持计划(BX20190292) 成都市科技局国际合作项目(2020-GH02-00041-HZ) 四川省自然科学基金创新研究群体项目(2023NSFSC1980) 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第34卷第22期

页      码：2758-2771页

摘      要：管道封堵机器人卡瓦在减速与坐封过程中易出现坐封失效和管壁损伤等问题。针对卡瓦在减速与坐封过程中出现的犁沟效应和硬接触现象,分析了卡瓦减速与坐封受力情况和管壁损伤因素;建立了卡瓦减速与坐封过程的有限元仿真模型,分析了卡瓦牙顶角、牙倾角、牙齿数等结构参数变化对其承压性能和管壁损伤特性的影响规律;采用多因素正交试验分析方法,获得了牙顶角、牙倾角、牙齿数关键结构参数组合最优的4种卡瓦;设计并搭建了卡瓦减速与坐封过程模拟实验,加工了4种最优组合结构参数卡瓦实物,完成了卡瓦减速坐封过程中与管壁摩擦的实验测试。通过仿真与实验所得卡瓦承压性能和管壁损伤程度结果对比分析,优选出卡瓦的最优结构参数组合为:牙顶角θ=65°,牙倾角γ=60°,牙齿数m=18。

主 题 词：管道封堵机器人 卡瓦 承压特性 管壁损伤 结构参数优化 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 080706[080706] 080202[080202] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 082003[082003] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1004132X.2023.22.012

馆 藏 号：203124518...