装置设计论文(5篇)

装置设计论文(5篇)装置设计论文(5篇)

装置设计论文范文第1篇

本文工作中设计的便携式电场传感器标定装置，其基本结构由两个平行极板构成，标定装置的下极板开有圆孔，并采纳特别夹具固定被检电场传感器。被检电场传感器的动片与标定装置的下极板平齐，使得被检电场传感器无需进入标定装置的上、下极板之间的空间，即可感应到其电场。

2电场传感器标定装置结构参数的优化设计分析

基于有限元的相关理论，首先对标定装置的机械结构建立模型。黄色部分为标定装置，蓝色部分为电场传感器。然后，对几何模型进行单元剖分、加载，可求解出标定装置两极板间的电场分布状况。依据求得的电场分布状况，可进行标定装置结构参数的设计。在计算求解过程中，转变加载在两极板间的电压，使两极板间形成的电场强度的理论值始终为20kV/m。被标定的场磨式电场传感器外壳直径8cm，感应片直径6cm，传感器外壳与标定装置的下极板接触。

2.1标定装置极板间距和极板直径对电场的影响讨论

在标定装置的设计上，受限于被检电场传感器的尺寸，以及要考虑标定装置的便携性，把标定装置的极板直径L固定为16cm。在L固定的条件下，分析两极板间距H对极板间电场强度的影响，并以此确定极板间距H。依照图2所建立的模型，取H值分别为1cm,2cm,3cm,4cm和5cm,，。横坐标是电场传感器感应片距离标定装置中心的横向距离，单位为m；纵坐标是感应片某一位置处的电场强度，单位是V/m。同时，在感应片的敏感范围（x0.03m）内，电场强度并非恒定值，而是随着与标定装置中心距离的增加发生了畸变。图6为极板间电场强度实际值的畸变状况。抱负状况下，在感应片的敏感范围内，电场强度应保持不变，但由于标定装置中极板边缘效应的存在，使得感应片敏感区域内的电场不是一个恒定值，距离电场传感器的外壳越近，畸变程度越大。定义在感应片敏感范围（x0.03m）内各个位置处电场强度的平均值与理论值之比为电场强度的畸变率，并用该值来衡量电场强度的变化程度。畸变率越小，说明所产生的电场越接近匀称分布。综上，在极板直径固定为16cm时，极板间距为5cm时，电场强度的实际值与理论值最为接近，且在电场传感器感应片感应区域内电场的畸变最小。同时，在保证H/L小于0.5的条件下，极板直径L对实际电场的影响特别小。

2.2传感器外壳与标定装置的相对位置讨论

当标定装置与被检电场传感器协作不好时，简单使被检电场传感器相对于标定装置发生倾斜。模型中，极板直径为16cm，极板间距为1cm，倾斜角度为1.5°。标定装置的倾斜，会对被检电场传感器感应片上方的电场分布造成较大影响。图9是基于图8的倾斜模型计算得到的感应片上方的电场强度的横向分布。由于相对倾斜后，模型不再对称，因此分析了整个感应片上方（-3cm~3cm）的电场强度的横向分布，并将结果与没有相对倾斜时的感应片上方电场分布作了比较。被检电场传感器与标定装置在相对倾斜角为1.5°时的电场的畸变状况，比没有相对倾斜时严峻。有相对倾斜时，感应片上方电场分布更加不匀称，因而被检电场传感器与标定装置间的相对倾斜会对标定结果产生较大影响。在标定装置设计中，应使标定装置与被检电场传感器的外壳的直径尽可能接近（极限状况是外径与孔径的差值为零），以使得两者紧密结触，从而保证被检电场传感器与标定装置之间不会发生相对倾斜。

3便携式标定装置的优化设计和试验结果分析

当输出为-3kV至+3KV的可调直流电源加在两极板上时，两极板间的电场强度理论值的范围为-60kV/m~+60kV/m。使用在标准标定装置中标定好的电场传感器测量本文工作中所设计的便携式标定装置中的实际电场。实测电场强度与所加电源电压之间有良好的线性关系，同时，实测电场小于理论电场，两者的比值约为0.92，这与给出的仿真结果吻合。在野外的实际标定过程中，保持被检电场传感器与标定装置的位置不变，使得电场强度理论值与实际值的比值保持不变，在此基础上，可以通过加在两极板间的电压计算出电场强度的理论值，计算出电场强度的实际值。然后，通过电场强度实际值与被检电场传感器输出值两者间的关系，计算出被检电场传感器的灵敏度，实现对被检电场传感器的标定。经过较长时间的现场使用，所研发的便携式标定装置能够便利、快捷地对场磨式电场传感器进行校准。目前，该校准装置已经应用于中国电力科学讨论院特高压直流试验基地高压直流输电线路地面合成电场测量系统中，并已取得了良好的效果。

4结论

装置设计论文范文第2篇

1.拟定传动方案

为了估量传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即

v=1.1m/s;D=350mm;

nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350)

一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为17或25。

2.选择电动机

1）电动机类型和结构形式

按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。

2）电动机容量

（1）卷筒轴的输出功率Pw

F=2800r/min;

Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000

(2)电动机输出功率Pd

Pd=Pw/t

传动装置的总效率t=t1*t2^2*t3*t4*t5

式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得：

弹性联轴器1个

t4=0.99;

滚动轴承2对

t2=0.99;

圆柱齿轮闭式1对

t3=0.97;

V带开式传动1幅

t1=0.95;

卷筒轴滑动轴承良好1对

t5=0.98;

则

t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762

故

Pd=Pw/t=3.08/0.8762

（3）电动机额定功率Ped

由其次十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。

3）电动机的转速

为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围。由表2－1查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6，

可选电动机的最小转速

Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min

可选电动机的最大转速

Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6r/min

同步转速为960r/min

选定电动机型号为Y132M1－6。

4）电动机的技术数据和形状、安装尺寸

由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和

形状、安装尺寸，并列表刻录备用。

电机型号额定功率同步转速满载转速电机质量轴径mm

Y132M1-64Kw10009607328

大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158

3．计算传动装置总传动比和安排各级传动比

1）传动装置总传动比

nm=960r/min;

i=nm/nw=960/60.0241=15.9936

2）安排各级传动比

取V带传动比为

i1=3;

则单级圆柱齿轮减速器比为

i2=i/i1=15.9936/3=5.3312

所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

4．计算传动装置的运动和动力参数

1）各轴转速

电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为

n0=nm;

n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min

n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min

2）各轴输入功率

按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即

P0=Ped=4kw

轴I的功率

P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw

轴II功率

P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw

3）各轴转矩

T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917Nm

T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063Nm

T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878Nm

二、设计带轮

名目

设计方案任务书1

传动方案说明2

电动机的选择3

传动装置的运动和动力参数5

传动件的设计计算6

轴的设计计算8

联轴器的选择10

滚动轴承的选择及计算13

键联接的选择及校核计算14

减速器附件的选择15

与密封16

装置设计论文范文第3篇

在设计中应用创新方法将有助于设计者高效、创新地解决问题。课题组提出一种创新策略［5］，将创新设计分成面对问题、面对目的、面对产品和面对载体4类，并依据不同的类型，采纳不同的创新策略实现创新。这些创新类型中面对问题的创新是最常见的，其策略是解决最小化问题，解决系统中的冲突，对系统进行改进创新。由于创造问题解决理论TRIZ是以已有系统为主要讨论对象，比较适合这类型的创新设计。TRIZ最初由G．S．Altshuller于1956年提出［6］，经过几十年的进展已经形成完整的创造问题解决理论体系，其问题分析及解决体系结构如图1所示。TRIZ体系包含分析问题及解决问题两部分，针对不同的问题采纳相应的工具来分析解决。

2管道腐蚀检测装置创新设计

2．1在役管道腐蚀检测原理

我国在役管道大都铺设在野外且都埋在地下，其底部最简单发生腐蚀，对于在役运输管道发生的腐蚀采纳射线检测技术，其检测原理如图2所示。射线机放射检测光线，穿透管道待检测部分，然后被探测平板接收，通过对接收射线的状况进行分析处理，便可以推断管道是否存在腐蚀以及腐蚀的位置、程度。

2．2检测装置问题分析

由于在役管道所处的环境比较简单，对检测装置提出了特别苛刻的要求：不宜在管道内进行检测，也不允许检测装置从管道两端套进，只能从中间夹紧管道。当前的管道腐蚀检测装置主要存在的问题为：①结构简单，装夹不便；②人工干预程度大，自动化程度低，检测效率低；③只能检测某一管径管道，适应性差。检测装置的创新设计必需解决上述问题，对于上述问题我们分析归纳为以下两个问题：Q1：提高检测效率，要求检测装置能沿着管道轴向进行移动检测，并对管道进行牢靠地夹持。Q2：检测装置能实现系列管道（Φ159mm～Φ500mm）的检测，并保证检测装置不简单、结构紧凑。对于Q1，要求检测装置沿着管道轴向移动检测以提高检测效率，但另一方面会导致夹持装置的夹紧力不够、牢靠性降低，这就形成一对技术冲突。对应TRIZ标准工程参数，这对冲突中的改善参数为时间损失，恶化参数为牢靠性。对于Q2，要求检测装置实现不同管径的管道检测，但同时会增加装置的简单性，这也形成一对技术冲突。对应TRIZ标准工程参数，这对冲突中的改善参数为适应性及多用性，恶化参数为简单性。

2．3检测装置问题解决

（1）针对Q1，查询TRIZ冲突矩阵得到创造原理10，30和4［7］，经分析这3个原理无法解决该问题。我们采纳物质—场模型来分析此问题，两种物质分别为S1（管道）和S2（检测装置），场为机械场，检测装置及场供应的功能是不完整的，其物质—场模型描述如图3所示。检测装置要求对管道有足够的夹持力，实现管道的牢靠夹持，但检测装置与管道很难发生相对运动，实现管道轴向移动检测。由此可见，检测装置供应的场是一个可控性较差的场。查询标准解，得到其次类标准解No．16，即增加一个易掌握的场，因此在检测装置和管道之间增加一个可控的外力，即在检测装置前后分别采纳4个滚轮实现管道的夹持，在前后轮之间的管道上增加一个可控的驱动机构（如图4所示），在夹紧定位的同时供应外力以促使检测装置与管道之间发生相对运动。当管道检测装置实施检测时，不与管道发生相对运动，对管道进行定位夹紧；当检测完一个位置时，驱动机构供应外力促使检测装置与管道之间发生相对运动，检测装置运动到管道的下一个检测位置。（2）针对Q2，查询TRIZ冲突矩阵得到4个创造原理15，29，37和28。经过分析，发觉创造原理15（动态化）有助于该冲突的解决。应用创造原理15，将滚轮与检测装置的联