对于慢速要求的可达。为了获得慢速要求，可采用带短路环的拍合式和吸入式。直流电磁铁的吸力式中磁极总面积气隙磁感应强度式中和的单位为和吸力和气隙的关系直流电磁铁的计算电磁铁的原始数据初始吸力公斤衔铁的行程厘米容许温升工作制长期工作制短时工作制重复短时工作制。重复短时工作制还应给出接通时间或循环时间。电磁铁的工作电压。计算按公式计算结构系数根据计算出的结构系数值,按表确定导磁体类型表电磁铁类型盘式，衔铁在外部大于吸入式，台座为平头拍合式.吸入式，台座为度锥形吸入式，台座为度锥形.吸入式，无台座小于.按下面各表，确定长期工作制电磁铁的气隙磁通密度和比值线圈的长高比表表表表表表表是电磁铁长期工作的，如果是短时工作制或反复短时工作制，应加大。对于比值线圈子的长高比，也叫窗口尺寸，如果吸力增大或行程减小，可减小此值。减小此值后，每匝线圈的平均长度增加，铜的用量增加，而导磁体的长度缩短了，钢的用量减小。最优设计的电磁铁，此值为。表盘式和拍合式电磁铁最优磁通密度曲线三初算根据电磁吸力公式公斤式中气隙中的磁通密度高由式得盘式和吸入式平头电磁铁的衔铁半径可直接用式计算。吸入式锥台座电磁铁吸力行程式中锥度角吸入式锥台座电磁铁的衔铁半径将换成再按式计算。拍合式电磁铁可直接用公式算出极靴的半径。对于铁心的半径式中根据电磁铁要求的灵敏度,灵敏度高的选小值。.线圈的总磁动势方程试验表明，导磁体内磁动势占电磁铁总磁动势的，非工作气隙中的磁动势占总磁动势的，则材料选择最经济。式中气隙中的磁动势导磁体中的磁动势非工作气隙中的磁动势确定线圈的长度和高度长度式中漆包线的电阻率总磁势工作制系数散热系数温升填充系数表填充系数漆包线直径手动绕线自动绕线表散热系数拍合式电磁铁外形尺寸计算曲线图上无线圈的内径！式中线圈和铁心之间间隙。般取线圈的外径.线圈的厚度线圈的长螺管式取公斤.厘米.有效功.结构系数值按所求的值,查表,确定电磁铁的类型为度锥台座吸入式。按所求的值,查表得高，把吸力和衔铁行程折合为等效值确定铁心半径.确定总动势.安匝取磁导体中的磁势降为气隙磁势的,非工作气隙中的磁势降为气隙中磁势的,则式中确定线圈的长度和高度漆包线时电阻率.散热系数.填充系数.确定外部半径浮动连接装置设计检测探头与连杆用铰链连接，实现探头的自由摆动，便于在钻杆加厚过渡区自由方便移动检测。当检测探头过渡到钻杆加厚区时，浮动弹簧被压缩，带动探头下移，实现对钻杆大径的顺利检测。浮动弹簧采用压缩弹簧以保证在整个检测过程中探头始终与钻杆有效接触，利于磁化检测。调整弹簧可以辅助保证探头计量平整检测，不致偏移太大。.弹簧的设计计算圆柱螺旋压缩拉伸弹簧受载时的应力及变形圆柱螺旋弹簧受压或受拉时，弹簧丝的受力情况是完全样的。现就下图圆柱螺旋压缩弹簧的受力及应力分析所示的圆形截面弹簧丝的压缩弹簧承受轴向载荷的情况进行分析。由图圆柱螺旋压缩弹簧的受力及应力分析图中弹簧下部断去，末示出可知，由于弹簧丝具有升角，故在通过弹簧轴线的截面上，弹簧丝的截面呈椭圆形，该截面上作用着力及扭矩。因而在弹簧丝的法向截面上则作用有横向力轴向力弯矩及扭矩ˊ。由于弹簧的螺旋升角般取为，故下图圆柱螺旋压缩弹簧的受力及应力分析，则截面上的应力下图圆柱螺旋压缩弹簧的受力及应力分析可近似地取为式中称为旋绕比或弹簧指数。为了使弹簧本身较为稳定，不致颤动和过软，值不能太大但为避免卷绕时弹簧丝受到强烈弯曲，值又不应太小。值的范围为表常用旋绕比值,常用值为。圆柱螺旋压缩弹簧的受力及应力分析常用旋绕比值..为了简化计算，通常在上式中取因为当时实质上即为略去了，由于弹簧丝升角和曲率的影响，弹簧丝截面中的应力分布将如图圆柱螺旋压缩弹簧的受力及应力分析中的粗实线所示。由图可知，最大应力产生在弹簧丝截面内侧的点。实践证明，弹簧的破坏也大多由这点开始。为了考虑弹簧丝的升角和曲率对弹簧丝中应力的影响，现引进个补偿系数或称曲度系数，则弹簧丝内侧的最大应力及强度条件可表示为式中补偿系数，对于圆截面弹簧丝可按下式计算圆柱螺旋压缩拉伸弹簧受载后的轴向变形量可根据材料力学关于圆柱螺旋弹簧变形量的公式求得式中弹簧的有效圈数弹簧材料的切变模量，见前节表弹簧常用材料及其许用应力。如以代替则最大轴向变形量为对于压缩弹簧和无预应力的拉伸弹簧对于有预应力的拉伸弹簧拉伸弹簧的初拉力或初应力取决于材料弹簧丝直径弹簧旋绕比和加工方法。用不需淬火的弹簧钢丝制成的拉伸弹簧，均有定的初拉力。如不需要初拉力时，各圈间应有间隙。经淬火的弹簧，没有初拉力。当选取初拉力时，推荐初应力值在下图的阴影区内选取。初拉力按下式计算使弹簧产生单位变形所需的载荷称为弹簧刚度，即弹簧初应力的选择范围弹簧刚度是表征弹簧性能的主要参数之。它表示使弹簧产生单位变形时所需的力，刚度愈大，需要的力愈大，则弹簧的弹力就愈大。但影响弹簧刚度的因素很多，由于与的三次方成反比，即值对的影响很大。所以，合理地选择值就能控制弹簧的弹力。另外，还和有关。在调整弹簧刚度时，应综合考虑这些因素的影响。四承受静载荷的圆柱螺旋压缩拉伸弹簧的设计弹簧的静载荷是指载荷不随时间变化，或虽有变化但变化平稳，且总的重复次数不超过次的交变载荷或脉动载荷而言。在这些情况下，弹簧是按静载强度来设计的。在设计时，通常是根据弹簧的最大载荷最大变形以及结构要求例如安装空间对弹簧尺寸的限制等来决定弹簧丝直径弹簧中径工作圈数弹簧的螺旋升角和长度等。具体设计方法和步骤如下根据工作情况及具体条件选定材料，并查取其机械性能数据。选择旋绕比，通常可取极限状态时不小于或超过，并算出补偿系数值。根据安装空间初设弹簧中径，乃根据值估取弹簧丝直径，并查取弹簧丝的许用应力。试算弹簧丝直径必须注意，钢丝的许用应力决定于其，而是随着钢丝的直径变化的,又因是按估取的值查得的计算得来的，所以此时试算所得的值，必须与原来估取的值相比较，如果两者相等或很接近，即可按标准圆整为邻近的标准弹簧钢丝直径，并按以求出如果两者相差较大，则应参考计算结果重估值，再查其而计算，代入上式进行试算，直至满意后才能计算.计算出的，值也要按表普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列进行圆整。根据变形条件求出弹簧工作圈数对于有预应力的拉伸弹簧对于压缩弹簧或无预应力的拉伸弹簧求出弹簧的尺寸,并检查其是否符合安装要求等。如不符合，则应改选有关参数例如值重新设计。验算稳定性。对于压缩弹簧，如其长度较大时，则受力后容易失去稳定性如下图，这在工作中是不允许的。为了便于制造及避免失稳现象，建议般压缩弹簧的长细比按下列情况选取当两端固定时，取.当端固定，另端自由转动时，取.当两端自由转动时，取.。式中稳定时的临界载荷不稳定系数，从下图不稳定系数线图中查得弹簧的最大工作载荷。如时，要重新选取参数，改变值，提高值，使其大于值，以保证弹簧的稳定性。如条件受到限制而不能改变参数时，则应加装导杆如上图或导套如上图。导杆导套与弹簧间的间隙值直径差按下表导杆导套与弹簧间的间隙表的规定选取。不稳定系数线图导杆导套与弹簧间的间隙中径间隙.进行弹簧的结构设计。如对拉伸弹簧确定其钩环类型等，并按表普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式计算出全部有关尺寸。绘制弹簧工作图。．根据工作条件选择材料并确定其许用应力因弹簧在般载荷条件下工作，可以按第Ⅲ类弹簧考虑。现选用Ⅲ组碳素弹簧钢丝。并根据，估取弹簧钢丝直径为.。由表弹簧钢丝的拉伸强度极限暂选，则根据表可知.。．根据强度条件计算弹簧钢丝直径现选取旋绕比，则得于是有改取.。查得，,取,,计算得.，于是上值与原估取值相近,取弹簧钢丝标准直径.与计算值.

（其他） ！！钻杆检测机械部分设计.doc

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