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时间:2018-12-28
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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划水下机器人,材料 水下机器人设计概述 摘要:由于海洋开发利用越来越受到人们重视,水下机器人有着广阔的应用前景。但是目前为止,还没有成熟固定的水下机器人设计方法。本文通过论述水下机器人的构成、水下机器人的构成、排水量的初步估算、艇形选择、重量重心的计算、浮力浮心的计算、阻力的测定与计算、有效功率的计算等阐明了水下机器人基本的设计思路。此外探讨了计算机在水下机器人设计中的应用。 关键字:水下机器人、设计、计算机辅助设计
2、一.水下机器人的构成 水下机器人由控制系统、载体、观通系统三大系统组成。控制系统是处理和分析内部和外部各种信息的综合系统,根据这些信息形成对载体的控制功能。观通系统是利用摄像机、照相机、照明灯、声纳、及多种传感器收集有关外界和系统工作的所有信息的装置。而载体则是装载控制系统和观通系统的基础和构架。 二.根据选择设备,初步估算排水量目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业
3、人员的业务技能及个人素质的培训计划 跟据水下机器人的用途不同,水下机器的设备也有很大的差别。通常是根据设计任务书,分析各种性能参数,确定出合适的设备。选择设备应该使水下机器人的重量最轻,因为无论是从使用还是从经济性角度讲,排水量越小是越有利的。由于潜水器要保持重量和浮力的平衡,所以可以分别从重量和浮力两个不同的角度研究排水量与各主要要素间的关系。 三.艇型选择 潜水器根据使命任务和技术要求的不同,其外型尺寸、结构型式都有很大的差异。由于潜水器的航速不高,阻力性能对其外形要求不高,因而除采用水滴形和常规型艇型之外,更多的潜水器外型
4、设计是出于使用维修方便、布置合理等方面考虑,因此其外型可能显得不规则,特别是无人带线遥控潜水器,其典型形式是框架式结构。 四.耐压壳材料选择 常用的耐压壳有高强度刚、铝合金、钛合金、复合材料。由于水下机器人主要受到静水压力的作用,所以选择耐压壳要综合考虑下潜的深度、耐压壳的形状、材料特性等因素。另外由于海水腐蚀性强,耐压壳还要有一定的抗腐蚀的能力。 四.潜水器推进与操纵方式选择目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保
5、障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 潜水器由于任务不同,对推进和操纵的要求也不同。但综合起来,潜水器主要要求巡航、搜索和悬停三种水下运行方式。由于在水下有海流存在,为满足潜水器的使命任务,一般要求潜水器在悬停或近乎悬停状态下作6个自由度或者至少5个自由度运动,在水流作用下也能够作相应的机动,因此在选择推力系统时,必须考虑在要求的方向发出推力和力矩。例如其搭配方式可以为:两个可在垂直面内作3600旋转的导管推力器加水平舵和首推力器、并联可旋转的喷水推进器等等。 五.阻力的确定。 由
6、于水下机器人的主体上搭载的附体较多,且有些机器人的艇形是框架式的,所以用计算流体力学是很难得出其所受的阻力,即便算出也会因为误差太大而无法应用。所以阻力的确定主要是通过试验的方法。如果试验条件限制,或者机器人体积过大,则需要进行模型试验。根据相似理论,满足主要影响因素,保证模型和实体的弗罗德数或者雷洛数相等,测出水下机器人的摩擦阻力系数、形状阻力系数经过换算,得出实体的阻力。 六.有效功率的计算 水下机器人在水中以规定航速V匀速航行的时候要受到阻力Rt,则推进器克服阻力做功的效率EHP=Rt*V。可以通过模型试验法对水下机器人的有
7、效马力进行计算。 水下机器人的总阻力可以用下式表示: Rt=ρ·V2·Σζ·? 其中:Rt——总阻力; ρ——海水密度; V——以m/s为单位的航速;目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 Σζ——总阻力系数; ?——总湿表面积。 1.水下航行的有效马力计算 水下航行的总阻力系数 Σζ=ζF+ζpv+ζw+?ζF 其
8、中:ζF——摩擦阻力系数; ζpv——形状阻力系数,可根据试验求得或参照母型; ζw——附体阻力系数,可根据试验求得或按母型估算; ?ζF——粗糙度补贴系数,可根据经验估计或按母型估算。 求得水下总阻力系数以及潜
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