鋼管橢圓度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)及應(yīng)用

為了提高鋼管橢圓度的測(cè)量精度和自動(dòng)化程度,基于激光測(cè)距傳感器和小二乘法的圓心算法,結(jié)合工廠MES系統(tǒng)中鋼管管號(hào)信息共享、測(cè)量數(shù)據(jù)的保存和分析等功能,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款全自動(dòng)直縫鋼管橢圓度測(cè)量?jī)x。②被測(cè)鋼管逆向標(biāo)定，人工量取做為標(biāo)定鋼管A端和B端的周長(zhǎng)，準(zhǔn)確到0。該測(cè)量?jī)x安裝在改造后的稱(chēng)重測(cè)長(zhǎng)設(shè)備上,既兼顧保留原有系統(tǒng)稱(chēng)重測(cè)長(zhǎng)的功能,又增加橢圓度、周長(zhǎng)、直邊的測(cè)量功能,功能設(shè)計(jì)合理,構(gòu)造更加簡(jiǎn)化,達(dá)到運(yùn)行穩(wěn)定可靠、便于維護(hù)的目的,并且換道方式快捷方便,可以更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)中的測(cè)量需要。

背景技術(shù)

石油天然的氣體管線有幾十公里的，也有幾百上千公里，這么長(zhǎng)的管線是由多根鋼管收尾焊接而成，由于各鋼管的端部的形狀不一，因此，在鋼管對(duì)接的過(guò)程中，需要對(duì)鋼管端部的橢圓度進(jìn)行測(cè)量，以保證對(duì)接效果。

現(xiàn)有技術(shù)中，鋼管橢圓度的檢測(cè)方法包括使用卡尺、米尺或者手持激光測(cè)距儀檢測(cè)，但是這幾種方法中，檢測(cè)工具的體積較大，使用較為不便，且可操作性差，如在使用卡尺檢測(cè)時(shí)，體積較大的卡尺由于較重容易傾斜，造成數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確；米尺的測(cè)量精度較差；手持激光測(cè)距儀的精度雖可以滿足，但是僅能測(cè)機(jī)組數(shù)據(jù)，無(wú)法測(cè)量整個(gè)圓，很難找到長(zhǎng)軸和短軸的準(zhǔn)確位置。2雙路測(cè)徑儀是可以對(duì)1～φ80mm范圍內(nèi)的軋材進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備，對(duì)各種中小型外徑范圍的軋材均可測(cè)量。三種檢測(cè)方法所用的檢測(cè)工具檢測(cè)效率較低，因此，能夠準(zhǔn)確、快速的檢測(cè)鋼管的橢圓度對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是需要解開(kāi)技術(shù)問(wèn)題。

造成橢圓度的原因

編輯珩磨后的零件，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)橢圓度。造成橢圓度的原因很多：

（1）珩磨前一道工序加工時(shí)產(chǎn)生的橢圓度太大，以至珩磨后仍無(wú)法校正過(guò)來(lái)。

（2）珩磨留的余量太大，而珩磨時(shí)橫進(jìn)給量又太大，產(chǎn)生很高的切削溫度，再加上冷卻條件差，零件表面的熱量散不出去，產(chǎn)生了局部變形，造成橢圓度。

（3）油石硬度不均勻，磨損情況不一樣，結(jié)果使零件表面高低不平，或由于油石調(diào)整不當(dāng)，造成橢圓度。

（4）夾具設(shè)計(jì)不當(dāng)，或夾緊力太大，尤其是薄壁零件，珩磨后零件產(chǎn)生變形，造成橢圓度。

北京賽誠(chéng)工控科技有限責(zé)任公司成立于2003年，是專(zhuān)業(yè)從事制管行業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。

公司重點(diǎn)致力于制管行業(yè)非標(biāo)準(zhǔn)成套設(shè)備的研發(fā)。目前公司主要產(chǎn)品有激光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、超聲波探傷系統(tǒng)、鋼管橢圓度等外觀檢測(cè)系統(tǒng)、焊縫自動(dòng)修磨系統(tǒng)等。公司的產(chǎn)品已經(jīng)在多家企業(yè)中得到應(yīng)用，產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)適用性好，使用穩(wěn)定可靠。

橢圓度歷史

關(guān)于圓錐截線的某些歷史：圓錐截線的發(fā)現(xiàn)和研究起始于古希臘。 Euclid, Archimedes, Apollonius, Pappus 等幾何學(xué)大師都熱衷于圓錐截線的研究，而且都有專(zhuān)著論述其幾何性質(zhì)，其中以 Apollonius 所著的八冊(cè)《圓錐截線論》集其大成，可以說(shuō)是古希臘幾何學(xué)一個(gè)登峰造極的精擘之作。本實(shí)用新型使用便攜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、測(cè)量效率高、可降低工作強(qiáng)度。當(dāng)時(shí)對(duì)于這種既簡(jiǎn)樸的曲線的研究，乃是純粹從幾何學(xué)的觀點(diǎn)，研討和圓密切相關(guān)的這種曲線；它們的幾何乃是圓的幾何的自然推廣，在當(dāng)年這是一種純理念的探索，并不寄望也無(wú)從預(yù)期它們會(huì)真的在大自然的基本結(jié)構(gòu)中扮演著重要的角色。此事一直到十六、十七世紀(jì)之交，Kepler 行星運(yùn)行三定律的發(fā)現(xiàn)才知道行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道，乃是一種以太陽(yáng)為其一焦點(diǎn)的橢圓。Kepler 三定律乃是近代科學(xué)開(kāi)天劈地的重大突破，它不但開(kāi)創(chuàng)了天文學(xué)的新紀(jì)元，而且也是牛頓萬(wàn)有引力定律的根源所在。由此可見(jiàn)，圓錐截線不單單是幾何學(xué)家所愛(ài)好的精簡(jiǎn)事物，它們也是大自然的基本規(guī)律中所自然選用的精要之一。