摘要本文介绍了一种火炮身管内径自动检测系统，将管道机器人技术应用到火炮身管的内径检测中。该系统采用接触式测量方式，通过螺旋轮式驱动的自动爬行装置搭载电感式传感器对身管内径进行检测，同时利用激光测距传感器检测爬机装置的轴向位移距离，从而可获知身管内径沿轴向的分布情况。本文以滑膛炮的检测系统为例子，重点介绍了的自动爬机的机械结构设计，并进行了设计方案的可行性分析以及测量误差的计算。同时提到了以滑膛炮检测系统为基础对膛线火炮检测系统的系列化设计。68308

毕业论文关键词  管道机器人  内径检测  接触式测量  螺旋轮式驱动    

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title   Design of Automatic Mobile Mechanism for Small Diameter Pipe Inspection

Abstract

This paper introduces a gun tube inner diameter automatic detection system, applying the pipe robot technology to the gun tube inner diameter detection. By the way of contact measurement, the screw motion automatic mobile mechanism detect the inner diameter of the pipe with the inductive sensors, while the distance of axial movement is detected by the laser ranging sensor, in order to learn the distribution of inner diameter of the pipe along the axial direction. Taking the detect system of the smoothbore gun as an example ,this paper focus on the mechanical structure design of the automatic mechanism, analyses the feasibility of design and calculates the measurement error, referring to the series design of rifled gun detect system based on the smoothbore gun detect system.

Keywords  pipe robot   inner diameter detection   contact measurement  screw motion  

目次

1 引言 1

1.1 选题背景及意义 1

1.2 管道检测机器人研究现状 2

1.3 研究内容及总体设计方案 4

2 小口径管道自动检测系统 6

2.1 设计要求 6

2.2 系统组成及工作原理 7

3 爬机装置设计 9

3.1 驱动部件 10

3.2 电机部件 13

3.3 测量部件 15

3.4 定位部件 20

4 膛线炮管检测系统的系列化设计 21

结论 23

致谢 24

参考文献 25

附录A 爬机装置零件图 26

附录B 爬机装置总装图 30

1   引言

1.1   选题背景及意义

火炮是我军重要的常规兵器之一，研制和生产出高性能的火炮对我国的军事发展有着重要的意义。而炮管则是火炮的重要部件，在火炮进行射击时，炮管能起到控制弹丸出膛时的初速和射击方向的作用。其中，线膛火炮在身管內膛特制螺旋状膛线，使弹丸在膛内作前进运动的同时跟随着螺旋膛线做旋转运动，提高弹丸飞行的稳定性，而滑膛炮的身管內膛则为光滑表面，没有特制膛线[ ]。论文网

火炮身管内膛的直径、表面粗糙度、直线度以及膛线缠度等参数很大程度上影响实战中的射击精度、发射安全性和火炮的使用寿命。火炮在射击过程中，身管的工作环境十分恶劣，身管內膛表面材料的力学性能和内膛结构尺寸，在高温、高压、高速火药气体的作用下，会不断发生变化，导致火炮弹道性能也相应改变。此外，目前评估火炮弹道性能变化规律的模型，以及火炮使用寿命的评估模型都是以身管内膛磨损量为参数。因此，快速、精确地测量火炮内膛参数在提高射击准确度和准确预测火炮剩余寿命方面有着关键作用。同时测量过程中还要避免对炮管造成损伤，对火炮內膛的无损检测也就成为了整个火炮的制造验收以及大修检查中不可缺少的重要一环[ , , ]。