高空固定纜道除垢,清理裝置設(shè)計(jì)
高空固定纜道除垢,清理裝置設(shè)計(jì),高空,固定,除垢,清理,清算,裝置,設(shè)計(jì)
太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 開題報(bào)告 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題 目: 高空固定纜道除垢,清理裝置設(shè)計(jì) 專業(yè)班級: 機(jī)電2班 姓 名: 郭亞東 學(xué) 號: 2011100162 指導(dǎo)教師: 成建平 2015年 4月 8日1.課題名稱: 高空固定纜道除垢,清理設(shè)置計(jì)設(shè)2.課題研究背景20世紀(jì)70年代,隨著水文系統(tǒng)技術(shù)新活動的開展,水文測驗(yàn)設(shè)施,設(shè)備去得很大的進(jìn)步,水文纜道測流被逐漸推廣,成為最主要測流方法之一,不同跨度、跨數(shù)、手動、電動的水文測流纜道在水文測站廣泛使用,代替了測船、纜車及其他測流方式。由于水文測流纜道設(shè)在野外,極易銹損,特別是隨著近年來酸雨的增多,給纜道運(yùn)行帶來極大安全隱患,;纜索加油保養(yǎng)成為了保護(hù)纜索的關(guān)鍵。水文纜道測驗(yàn)規(guī)范(SL443-2009):中養(yǎng)護(hù)涂油部分規(guī)定:“主索應(yīng)每1年,工作索每年不應(yīng)少于2次”。但據(jù)調(diào)查,在實(shí)際工作中,多次水文測站隊(duì)纜索每年上油保養(yǎng)一年一次火兩年一次,甚至長期不保養(yǎng),導(dǎo)致在洪水測報(bào)中出現(xiàn)纜索損斷事故。3.課題研究意義:(1)提高了纜道使用壽命(2)提高了纜道維護(hù)的效率(3)解決了人工清潔帶來的安全和清潔質(zhì)量不穩(wěn)定問題(4)降低了纜道清理的人工成本4.文獻(xiàn)查閱概況:高空固定纜道除垢,清理裝置設(shè)計(jì)董建,董立豐,劉津軒摘要: 纜道測流方法是最廣泛、最成熟的測流方法。水文測驗(yàn)纜道作為水文測報(bào)工作中重要的基本設(shè)施之一,隨著水文現(xiàn)代化的發(fā)展,原始的手搖纜道逐漸實(shí)現(xiàn)了自動化,但是測試?yán)|道架高空纜索保養(yǎng)仍靠人工實(shí)現(xiàn),危險(xiǎn)性大、作業(yè)難度大、遙控自動除垢加油的研制成功,實(shí)現(xiàn)了除垢與加油自動同步進(jìn)行,提高了纜索保養(yǎng)的效率和質(zhì)量,延長了纜索的使用壽命。5.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容和方案:自動除垢加油器運(yùn)行時(shí)動力依賴內(nèi)置的電機(jī), 可以通過無線接收裝置控制電機(jī)的啟動、關(guān)閉及其正反轉(zhuǎn), 從而實(shí)現(xiàn)操作人員只需在地面操作遙控器控制電機(jī)的運(yùn)行, 達(dá)到遙控加油器的目的。具體流程見圖示:根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場的實(shí)際需求確定主要性能和參數(shù)指標(biāo)如下:(1)操作簡便, 節(jié)省人力。(2)傳統(tǒng)的架空纜索保養(yǎng), 無論是纜索落地或懸空人力操作, 都要投入大量的人力, 如跨度在400m 左右的纜索需要56 個(gè)人同時(shí)緊張工作一天。(3)使用自動除垢加油器只需12 人3 h 內(nèi)完成, 同步完成除垢加油。(4) 主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如表圖26.纜道清理裝置使用注意事項(xiàng):通過對纜道除垢方面進(jìn)行大量調(diào)研和分析, 總結(jié)得出要研制出能成功并且適合高空作業(yè)的除垢裝置, 必須考慮以下幾方面的工況情況:(1)保證遙控器和無線接收器能在操作運(yùn)行的范圍之內(nèi)(2)如何加熱黃油,保證黃油的溫度達(dá)到最佳涂到纜道上(3)選用什么樣的電機(jī)來驅(qū)動清理裝置保證穩(wěn)點(diǎn)效率工作(4)根據(jù)纜道的直徑來選取配套的刮垢齒跟換使用7.方案的設(shè)計(jì)思和總體思路想:7.1.1遙控器的工作原理圖發(fā)射機(jī)單元主要是由編碼模塊級發(fā)射頻模塊所組成.當(dāng)按下發(fā)射機(jī)上的按鈕或扳動開關(guān)時(shí),編碼模塊即可繁殖哪個(gè)按鈕,是在1速或2速位置?并將此按鍵之?dāng)?shù)據(jù)結(jié)合識別碼及漢明碼給與編碼成數(shù)控?cái)?shù)據(jù)后傳至發(fā)射機(jī)頻模塊之調(diào)變器用以調(diào)變射頻載波,調(diào)變器輸出的調(diào)頻信號再經(jīng)頻放大器放大,地通濾波器濾波后送到無線發(fā)生發(fā)射信號.7.1.2單片機(jī)的紅外遙控器解碼電路圖解碼器硬件以AT89C51 單片機(jī)為核心, 如圖5 所示,圖中只給出接收紅外遙控信號的部分電路。紅外遙控信號經(jīng)過紅外接收模塊接收后, 解調(diào)為遙控信號的編碼脈沖由輸出端A 輸出, 其波形如圖3 和圖4 所示, 此信號經(jīng)過反相器74LS04 輸出到AT 89C51 的外部中斷INT0 輸入端。單片機(jī)通過運(yùn)行程序?qū)γ嫱膺b控器TC9021 所發(fā)出的編碼脈沖進(jìn)行接收和譯碼。7.1.3單片機(jī)程序設(shè)計(jì)單片機(jī)程序主要解決的問題就是如何對接收到的9021 型紅外遙控器所發(fā)射的信號進(jìn)行解碼, 編碼脈沖信號是由引導(dǎo)碼、用戶碼、和功能碼等部分組成, 我們只對獲取其功能碼過程進(jìn)行分析。在單片機(jī)設(shè)置中, 將單片機(jī)AT89C51 內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T 0 設(shè)為定時(shí)方式1 , 定時(shí)時(shí)間為1 ms ;設(shè)外部中斷INT 0 為下降沿中斷觸發(fā)方式, 由于在接收時(shí)將編碼脈沖信號進(jìn)行反相, 因此, 每當(dāng)INT0外管腳信號下降沿到來時(shí), 外部中斷INT 0 發(fā)生中斷, 啟動定時(shí)器T0 , 定時(shí)器每次中斷定時(shí)時(shí)間為1 ms 并累加到定時(shí)計(jì)數(shù)器中, 在下一次外部中斷INT 0 發(fā)生中斷時(shí)讀取定時(shí)計(jì)數(shù)器中的時(shí)間, 通過對兩個(gè)脈沖之間的定時(shí)時(shí)間的析來對遙控器功能碼進(jìn)行解碼如圖7.2信號接收器的工作原理本設(shè)計(jì)中采用PHILIPS公司LPC2000系列ARM處理器為核心, 實(shí)現(xiàn)了與絕對式編碼器的通信、譯碼、顯示等功能.在接收器內(nèi)部有控制模塊(用于向絕對式編碼器發(fā)送控制信號)、時(shí)鐘模塊(用于向絕對式編碼器發(fā)送同步時(shí)鐘信號)、接收模塊(用于接收絕對式編碼器發(fā)送的數(shù)據(jù))、譯碼模塊(用于對絕對式編碼器發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼)、顯示模塊(用于讓接收到的絕對式編碼器發(fā)送的數(shù)據(jù)在LED顯示器上顯示出來) 5 .接收器硬件框圖如圖首先由P0.0和P0.1引腳向編碼器發(fā)送控制信號(P0.0傳送方向控制信號, P0.1傳送零位設(shè)置信號), 然后由P0.3引腳向編碼器發(fā)送同步時(shí)鐘信號(同步時(shí)鐘信號由ARM內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生中斷, 然后調(diào)用中斷子程序在P0.3引腳上輸出時(shí)鐘信號, 時(shí)鐘信號的周期由定時(shí)器設(shè)定).在發(fā)送同步時(shí)鐘信號給編碼器的同時(shí)將此信號輸入P0.7(EINT2), 作為接收數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)鐘信號(由外部中斷引腳P0.7(EINT2)引起中斷, 調(diào)用中斷子程序在每個(gè)時(shí)鐘脈沖信號下降沿采樣數(shù)據(jù)傳輸引腳P0.2).編碼器在同步時(shí)鐘信號的控制下向ARM傳送數(shù)據(jù)(編碼器在每個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升沿傳輸一位數(shù)據(jù), ARM通過引腳P0.2 接收).ARM接收完數(shù)據(jù)以后對其進(jìn)行解碼(得到一個(gè)由度、分、秒構(gòu)成的絕對角度位移量), 然后通過GPIO引腳控制LED顯示器顯示從編碼器接收到的數(shù)據(jù)信息(P0.10 P0.17控制段選碼接口, P0.18 P0.24控制位選碼接口) 6 .軟件流程如圖7.3機(jī)械結(jié)構(gòu)的選擇與確定 方案一:參考電機(jī)驅(qū)動輪式機(jī)器人是韓國Sooslmg機(jī)械有限公司研發(fā)的炮管自動清洗機(jī)器人(韓國專利號:10-20060033030,歐洲專利號:EPl845330AI)。該機(jī)器人由80a和80b兩個(gè)緊貼管壁的輪子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動整體前進(jìn)和后退,其中m為驅(qū)動電機(jī),通過減速器100減速后驅(qū)動80a和80b,同時(shí)通過行星轉(zhuǎn)系驅(qū)動500繞著中心軸200旋轉(zhuǎn),在500上裝有刷子,并由610提供清潔油實(shí)現(xiàn)對管內(nèi)壁的清洗。電機(jī)驅(qū)動輪式機(jī)器人這種機(jī)器人原理簡單,但機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜,不太適合口徑小的火炮使用。對不同的口徑適應(yīng)能力不強(qiáng)方案二:爬行式考慮到炮管擦洗機(jī)器人要同時(shí)實(shí)現(xiàn)炮管內(nèi)壁擦洗功能和管內(nèi)前后運(yùn)動功能,分別通過清洗刷回轉(zhuǎn)運(yùn)動和機(jī)器人本體的步進(jìn)伸縮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn),其總體結(jié)構(gòu)如圖l所示。機(jī)器人主要由清洗刷、前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)、后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)組成。其中,清洗刷安裝在前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上,前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)和后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類似,均可由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)帶動凸輪轉(zhuǎn)動600頂出圓周均勻分布的三組橡膠張緊機(jī)構(gòu),此步進(jìn)電機(jī)也用來驅(qū)動清洗刷來回轉(zhuǎn)動。同時(shí),復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)外圓周上還有三組與橡膠張緊機(jī)構(gòu)間隔600均布的支撐輪機(jī)構(gòu),用來支撐機(jī)器人的自重并輔助機(jī)器人在炮管內(nèi)的前后運(yùn)動。前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)和后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)中間裝有由步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動的絲杠螺母機(jī)構(gòu)。其用來實(shí)現(xiàn)前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)和后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)之間的相對前后運(yùn)動。炮管清洗機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)基于此基本結(jié)構(gòu),炮管擦洗機(jī)器入在炮管內(nèi)的工作原理如下:(1)設(shè)定機(jī)器人的初始運(yùn)動速度,控制后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的張緊橡膠塊伸出并頂住炮管內(nèi)壁;前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的張緊橡膠塊收縮,由前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的三個(gè)支撐輪支撐在炮管內(nèi)壁;(2)控制前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的清洗刷開始轉(zhuǎn)動。同時(shí)步進(jìn)電機(jī)2開始轉(zhuǎn)動,驅(qū)動絲杠螺母機(jī)構(gòu)推動整個(gè)前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)向前運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)清洗刷邊前進(jìn)邊旋轉(zhuǎn)的復(fù)合擦洗運(yùn)動;(3)在前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)向前擦洗一段設(shè)定距離后,停止清洗刷的轉(zhuǎn)動;控制前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的張緊橡膠塊伸出并頂在炮管內(nèi)壁上;控制后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)松開其上的張緊橡膠塊,讓后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的三個(gè)支撐輪支撐在炮管內(nèi)壁;(4)然后,再次控制步進(jìn)電機(jī)2按設(shè)定方向轉(zhuǎn)動,拖動后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)向前移動一段設(shè)定距離后,控制機(jī)器人的后復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的張緊橡膠塊伸出并頂在炮管內(nèi)壁上,而前復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的張緊橡膠塊收縮。機(jī)器人又恢復(fù)到初始狀態(tài)可以重復(fù)進(jìn)行下一段距離的炮管內(nèi)壁擦洗。如上所述,采用步進(jìn)式前后運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動相結(jié)合的復(fù)合擦洗方式,可對炮管內(nèi)壁火藥殘留物進(jìn)行有效擦洗。符合驅(qū)動結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)炮管擦洗機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)和直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)。其中,復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能:配合步進(jìn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式前后運(yùn)動的功能和驅(qū)動擦洗刷回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)擦洗炮管內(nèi)壁的功能。其主要由橡膠塊、頂桿、彈簧、凸輪以及棘輪等組成,凸輪通過軸承與電機(jī)軸相連,棘輪通過鍵與電機(jī)軸相連,當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)到其輪廓最高點(diǎn)與頂桿接觸時(shí),頂起橡膠塊并頂住炮管內(nèi)壁,復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)與炮管內(nèi)壁相對同定;這時(shí)再反向旋轉(zhuǎn)棘輪。反轉(zhuǎn)到其上的凸起部分與凸輪內(nèi)孔凸起部分相接觸,然后再反轉(zhuǎn)直到其凸起部分與凸輪內(nèi)孔凸起部分又重新接觸為止,這樣棘輪往復(fù)旋轉(zhuǎn),帶動清洗刷進(jìn)行同樣的往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動,來對炮管內(nèi)壁進(jìn)行擦洗。機(jī)器人的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要由步進(jìn)電機(jī)2、絲杠螺母和導(dǎo)桿構(gòu)成,如圖3所示。其中,絲杠螺母固定連接在后復(fù)合驅(qū)動模塊上,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動絲杠回轉(zhuǎn),會驅(qū)動絲杠螺母并使得機(jī)器人前后兩部分相互分開或者靠攏,在復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)橡膠塊伸縮運(yùn)動的配合下可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式前后運(yùn)動?;谏鲜鼋Y(jié)構(gòu),開發(fā)的炮管擦洗機(jī)器人樣機(jī)及復(fù)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)如圖直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)這種機(jī)器人進(jìn)給結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜,且不易控制方案三: 菅徑自適應(yīng)式管道機(jī)器人下圖為上海交通大學(xué)研制的管徑自適應(yīng)管道機(jī)器人。該機(jī)器人由成120度的三組平行四邊形轉(zhuǎn)腿機(jī)構(gòu)驅(qū)動川,該三組輪腿緊貼管壁,在實(shí)現(xiàn)驅(qū)動機(jī)器人運(yùn)動的同時(shí)能根據(jù)管道內(nèi)徑變化進(jìn)行自動調(diào)整,目前該機(jī)器人已用于煤氣管道的探測和維護(hù)管徑自適應(yīng)式機(jī)器人這種進(jìn)給方式相比第一種提高了對不同管徑的適應(yīng)能力,但結(jié)構(gòu)上更為復(fù)雜。不易實(shí)現(xiàn)方案四:無線貼壁螺旋式機(jī)器人下圖為比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)根據(jù)東京工業(yè)大學(xué)航空機(jī)械系的研究成果所研制的無線貼壁螺旋機(jī)器人。該機(jī)器人由前后兩部分組成,中間通過萬向節(jié)連接。前部分為驅(qū)動單元,由三個(gè)互成120度的支撐腳組成,每個(gè)支撐腳上各有一個(gè)具有傾斜角的輪子。后部分為支撐部分,通過中間的電機(jī)驅(qū)動使前部分在管內(nèi)旋轉(zhuǎn),從而帶動機(jī)器人運(yùn)動。前部分輪子的傾斜角可咀隨著阻力大小的改變而改變,當(dāng)機(jī)器人的負(fù)載較大時(shí),輪子的傾斜角將產(chǎn)生變化,從而減小行走速度增加推進(jìn)力。機(jī)器人的前端可阻轉(zhuǎn)載清洗刷,實(shí)現(xiàn)對管道的清洗貼壁螺旋式機(jī)器人這種機(jī)構(gòu)較為簡單,易于在狹小的地方實(shí)現(xiàn)同時(shí)可以在不調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的情況下,通過調(diào)節(jié)輪子傾斜的角度調(diào)節(jié)進(jìn)給速度。通過對比,覺定采用此方案。7.4方案改進(jìn):本設(shè)計(jì)中的裝置,與固定纜有所區(qū)別,固定纜可以采用套入的方式,即將裝置套在固定纜上,這樣有效的保證支撐。只需在這個(gè)基礎(chǔ)上解決清洗,前進(jìn)等功能。本設(shè)計(jì)中參考上述機(jī)構(gòu)的傳動結(jié)構(gòu),加以改進(jìn)。利用固定纜自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來保證裝置的移動。具體方案如下:7.5高空固定纜道除垢清理裝置設(shè)計(jì)及可行性論證: 由上述方案,對裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)下圖7.6刷洗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)清洗部分是軟材質(zhì),其套在纜索上面,旋轉(zhuǎn)可以對纜索進(jìn)行清洗7.5.1驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上下輪鎖緊鎖鏈,摩擦前進(jìn)7.5.2減速器設(shè)計(jì)選用:減速部分初定為使用行星減速器,該減速器具有結(jié)構(gòu)簡單,輸出扭矩大,可以多級使用,有較大減速比的特點(diǎn),經(jīng)查閱資料的出下表某廠行星減速器參數(shù)減速器級數(shù)可選減速比(范圍內(nèi)可定做)一級1:3,1:4,1:5,1:8,1:10二級1:12(訂貨)1:16(訂貨)1:15,1:20,1:25,1:32,1:40,1:64三級60 80 100 120 160 200 256 320 5127.6電機(jī)選用: 表ZZD2 直流電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)型號電壓(V)電壓(V)電壓(V)功率(W)轉(zhuǎn)速(r/min)勵磁電杻勵磁電杻ZZD2-01串勵1107.05003000ZZD2-02串勵2203.55003000ZZD2-03它勵320.7611.52502300100ZZD2-04串勵32122502100100ZZD2-05并勵2200.1162.03003000100表ZZD2 直流電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)(續(xù))轉(zhuǎn)矩(Nm)工作方式外圍尺寸總長外徑軸徑1.5881min219.585141.5881min219.585141.039持續(xù)率50219.585141.137持續(xù)率50219.585140.926連續(xù)219.58514由上表可以看出,現(xiàn)有電機(jī)完全可滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí),經(jīng)過減速器也可以得到合適的轉(zhuǎn)速。此設(shè)計(jì)方案可以實(shí)現(xiàn)。8.設(shè)計(jì)(論文)提交形式(1)外文資料及中文翻譯各一份(字?jǐn)?shù)要求10000印刷符號)(2)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告一份(3)裝配圖一套(約2-3張A0圖紙)(4)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份9.進(jìn)度安排第四周 查找有關(guān)外文資料并翻譯成中文第五周 查閱資料并撰寫開題報(bào)告第六周 基本參數(shù)計(jì)算第七周 零部件和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第八周 畢業(yè)實(shí)習(xí),完成實(shí)習(xí)報(bào)告第九周 零部件和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第十周 刷洗部分設(shè)計(jì)計(jì)算第十一周 驅(qū)動部分設(shè)計(jì)計(jì)算第十二周 電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算第十三周 計(jì)算機(jī)繪圖,編寫設(shè)計(jì)說明書第十四周 計(jì)算機(jī)繪圖,編寫設(shè)計(jì)說明書第十五周 審查和修改圖紙及整理畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第十六周 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯答辯第十七周 畢業(yè)答辯10. 指導(dǎo)教師意見簽名: 年 月 日 3 1 1.1 20 70 , , 、 , , , 、 、 、 , 、 。 , , , , 。 ( SL443-2009) : “ 1 , 2 ”。 , , , , 。 1.2 , , 2006 , , , ( ZL2007.20039419.3 )。 , , 、 、 、 。 2 2.1 , , 。 , 。 , 1。 , ( ), 。 , , , : 、 。 , , , , 、 , , , , 。 : ; ; : P335 + .2 : A : 1000-0852 ( 2012) 03-0069-02 : 2011-12-20 : ( 1985-), , , , 。 E-mail:fengxianlz , , ( , 221006 ) 1 Fig.1 Theinteriorofdescalinglubricator JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY 32 3 20 12 6 Vol 32 No 3 Jun , 20 12 Sacrapingdirtgear Profileseal 32 Development of Remote Control Automatic Descaling Oiler for Hydrometric Cableway DONG Jian , DONG Lifeng , LIU Yixuan ( XuzhouHydrologyandWaterResourcesSurveyBureauofJiangsuProvince , Xuzhou 221006 , China ) Abstract : Hydrometriccablewayisoneofthemostpopularfacilitiesforhydrologicdataacquisition.Withthedevelopment ofmodernhydrology , theoriginalhandcablewayhasbeengraduallyautomated.However , themaintenanceofaerialcable stillreliesonmanualimplementation , whichisdangerousanddifficult.Thesuccessfuldevelopmentoftheremotecontrol automaticdescalingoilermakesitpossiblethatdescalingandrefuelingsimultaneously , whichimprovestheefficiencyand qualityofcablemaintenanceandextendsthecable sservicelife. Keywords : hydrometry ; cableway ; automaticdescalingoiler 2 Fig.2 Operationflow , , , 。 2.2 , , , , , , , 。 2.3 , 12V , , 。 2.4 , , , 。 1。 2.5 , 、 , , 。 2。 3 3.1 , 。 , , , 400m 56 。 12 3h , 。 , 。 , , , 14mm , 4kg 。 , , , 。 14mm , 1.5kg 。 3.2 , , , ; 、 , 、 , , 。 , , 。 1 Table1Themaintechnicalparameters : /m s -1 ) /V /kg /kg m -1 ) /mm /kg 0.167 12 4 0.01 12-26 13 70太 原 理 工 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)任 務(wù) 書 第1頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:固定纜繩清潔裝置設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要求及原始數(shù)據(jù)(資料):要求:水文纜道系統(tǒng)在水文監(jiān)測中占有重要地位,而這種纜道不同于常見的纜車?yán)|道,在這種纜道系統(tǒng)中,鋼索一經(jīng)安裝就始終保持靜止,長期暴露于外界,必須定期對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,主要是對鋼索進(jìn)行去污清潔和涂油(鈣質(zhì)潤滑脂),。目前主要是依靠工作人員乘坐吊車手工作業(yè)進(jìn)行去污清潔涂油,具有較大的危險(xiǎn)性。本題目要求研究設(shè)計(jì)一套自動清潔裝置。1、自動清潔裝置在需涂油前進(jìn)行去污清潔,為進(jìn)行自動涂油做準(zhǔn)備工作。它懸掛于單根攬道上,所以該裝置應(yīng)與攬道系統(tǒng)相對獨(dú)立,能較方便地進(jìn)行安裝和拆卸。2、自動清潔裝置的基本原理是,在巡回纜索的牽引下,通過專用的金屬刮垢環(huán)和旋轉(zhuǎn)式清潔毛刷,對纜繩進(jìn)行清潔自動清潔。3、考慮到攬道太長,刮垢環(huán)在刮垢時(shí)可能出現(xiàn)堵塞和卡別現(xiàn)象,要求分多層次進(jìn)行,便于排泄。4、清潔刷圍繞纜繩圓周以一定的速度旋轉(zhuǎn),進(jìn)行清掃。5、自動清潔裝置應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,在材料選用上應(yīng)盡可能選用鋁合金或工程塑料。6、行走輪與纜索之間采用加大摩擦阻力的方法,通過調(diào)整行走輪與纜索的接觸預(yù)緊力,來調(diào)整輸送裝置的工作力矩。7、應(yīng)考慮纜繩有翹凸不整的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮清潔裝置采用第2頁徑向自動調(diào)整結(jié)構(gòu)。 8、行走和機(jī)架設(shè)計(jì)時(shí),考慮與涂油裝置的結(jié)構(gòu)相近,在公用的基礎(chǔ)部分進(jìn)行部分改裝。原始數(shù)據(jù):纜索長度為650m,纜索直徑32mm;速度應(yīng)在10m/分鐘左右;第3頁畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容:1、 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,查閱相關(guān)的資料,確定結(jié)構(gòu)方案;2、系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),受力分析和估算; 3、刮垢環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);4、清潔刷類型選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);5、齒輪、鏈輪等關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算;6、選擇軸承類型,計(jì)算軸承強(qiáng)度和使用壽命;7、動力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及動力輪預(yù)緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);8、行走和機(jī)架設(shè)計(jì)時(shí),考慮與涂油裝置的結(jié)構(gòu)相近,在公用的基礎(chǔ)部分進(jìn)行部分改裝。結(jié)合本課題查閱并翻譯2萬印刷符號的英文資料;編寫設(shè)計(jì)說明書。 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件(論文):1. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。(按太原理工大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫規(guī)范寫)2. 整機(jī)結(jié)構(gòu)裝配圖1張(A0)。3. 機(jī)架零件圖1張(A1)。4. 刮垢環(huán)組件圖1張(A1)。5. 清潔刷組件圖1張(A1)。6. 主要零件圖若干張(A3)。7. 2萬印刷符號的英文資料翻譯文件。(以上內(nèi)容全部采用計(jì)算機(jī)制作。) 第4頁 主要參考文獻(xiàn)(資料):1機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編寫組,機(jī)械工業(yè)出版社,1982。2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊,機(jī)械工業(yè)出版社,19963機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊。 4、起重機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 專業(yè)班級 機(jī)電0602 班 學(xué)生 李 斌 要求設(shè)計(jì)(論文)工作起止日期 2010.3.22 - 6.20 指導(dǎo)教師簽字 成建平 日期 2010.4.10 教研室主任審查簽字 日期 系主任批準(zhǔn)簽字 日期 分 類 號 密 級 寧畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)高空固定纜道除垢清理裝置設(shè)計(jì)進(jìn)設(shè)計(jì)所在學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班 級11機(jī)自x班姓 名學(xué) 號指導(dǎo)老師 2015 年 3 月 31 日摘 要纜索的發(fā)展方向?qū)⑹窍蚋呖萍蓟较虬l(fā)展,制造出適用性強(qiáng)的纜索很有發(fā)展市場,對不同地區(qū)開發(fā)出不同的纜索是很有發(fā)展前途的。由此,相應(yīng)的制造出高性能的纜索是國外的發(fā)展概況。該纜索纜索可一次性完成、纜索、分離和裝袋作業(yè)。該機(jī)體積小、重量輕,操作靈活,通過性與適應(yīng)性好,較好地解決了大、中型纜索在丘陵、山區(qū)和水田難以的難題。纜索適用于航空航天、石油化工、機(jī)械制造、金屬材料及制品、電線電纜、橡塑膠、紙品及彩印包裝、膠粘帶、箱包手袋、紡織纖維、食品、制藥等行業(yè)??蓽y試各種材料及成品、半成品的拉、壓、彎、剪等物理性能,選購各種不同的夾具可做抗拉、抗壓、持拉、持壓、抗彎、撕裂、剝離、黏著力、剪力等試驗(yàn)。試驗(yàn)是指在承受軸向載荷下測定材料特性的試驗(yàn)方法。利用試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、屈服強(qiáng)度和其它性能指標(biāo)。從高溫下進(jìn)行的試驗(yàn)可以得到蠕變數(shù)據(jù)。金屬試驗(yàn)的步驟可參見ASTM E-8標(biāo)準(zhǔn)。塑料試驗(yàn)的方法參見ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)、D-2289標(biāo)準(zhǔn)(高應(yīng)變率)和D-882標(biāo)準(zhǔn)(薄片材)。ASTM D-2343標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用于玻璃纖維的試驗(yàn)方法;ASTM D-897標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了適用于粘結(jié)劑的試驗(yàn)方法;ASTM D-412標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了硬橡膠的試驗(yàn)方法。1.準(zhǔn)備試件。用刻線機(jī)在原始標(biāo)距范圍內(nèi)刻劃圓周線(或用小鋼沖打小沖點(diǎn)),將標(biāo)距內(nèi)分為等長的10格。用游標(biāo)卡尺在試件原始標(biāo)距內(nèi)的兩端及中間處兩個(gè)相互垂直的方向上各測一次直徑,取其算術(shù)平均值作為該處截面的直徑,然后選用三處截面直徑的最小值來計(jì)算試件的原始截面面積A。(取三位有效數(shù)字)。2.調(diào)整。根據(jù)低碳鋼的抗拉強(qiáng)度b和原始橫截面面積估算試件的最大載荷,配置相應(yīng)的擺錘,選擇合適的測力度盤。開動,使工作臺上升10mm左右,以消除工作臺系統(tǒng)自重的影響。調(diào)整主動指針對準(zhǔn)零點(diǎn),從動指針與主動指針靠攏,調(diào)整好自動繪圖裝置。3.裝夾試件。先將試件裝夾在上夾頭內(nèi),再將下夾頭移動到合適的夾持位置,最后夾緊試件下端。4.檢查與試車。請實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師檢查以上步驟完成情況。開動,預(yù)加少量載荷(載荷對應(yīng)的應(yīng)力不能超過材料的比例極限),然后卸載到零,以檢查工作是否正常。5.進(jìn)行試驗(yàn)。開動,緩慢而均勻地加載,仔細(xì)觀察測力指針轉(zhuǎn)動和繪圖裝置繪出 圖的情況。注意捕捉屈服荷載值,將其記錄下來用以計(jì)算屈服點(diǎn)應(yīng)力值S,屈服階段注意觀察滑移現(xiàn)象。過了屈服階段,加載速度可以快些。將要達(dá)到最大值時(shí),注意觀察“縮頸”現(xiàn)象。試件斷后立即停車,記錄最大荷載值。6.取下試件和記錄紙。7.用游標(biāo)卡尺測量斷后標(biāo)距。8.用游標(biāo)卡尺測量縮頸處最小直徑d1。關(guān)鍵詞:纜索纜索;纜索; 改進(jìn)設(shè)計(jì)23Abstract The development direction of harvester will be to high-tech direction, making out the applicability of harvester is the development of the market, is very promising for different regions developed different harvester. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field. Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Thus, the corresponding manufacturing combine high performance is the development of foreign harvester. The rice combine harvester can complete harvesting, threshing, separation and bagging operations at one time. The machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, through and good adaptability, can better solve the problem of big, medium-sized harvester to harvest in the hilly, mountainous and paddy field.Key Words: rice thresher threshing; improved design;目 錄摘 要IIIAbstractIV目 錄V第1章 緒論1第2章 總體方案確定22.1 纜索工作狀況22.2纜道清洗車32.2.1纜索的定位類型32.2.2 纜索的整機(jī)結(jié)構(gòu)及選擇32.2.3 纜索纜索的工作流程3第3章 纜索清洗裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43.1 原理43.2 纜索類型選擇4第4章 動力的選擇64.1 整機(jī)消耗的功率計(jì)算64.1.1 纜索的功率消耗的計(jì)算64.1.2 撐板強(qiáng)度計(jì)算64.2 電機(jī)的選擇7第5章 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算155.1 軸的材料選擇155.2 軸的最小直徑確定155.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)155.4 軸的校核16第6章 鍵連接選擇196.1撐板的設(shè)計(jì)246.1.1 撐板類型的確定246.1.2 撐板直徑的確定246.2 撐板與滾筒之間間隙的確定25第7章 傳動裝置設(shè)計(jì)87.1 傳動路線87.2 確定傳動裝置的傳動比87.3 傳動裝置動力參數(shù)的計(jì)算87.4 皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算97.5 驗(yàn)算小帶輪的包角107.6 確定V帶根數(shù)107.7 單根V帶預(yù)緊力的計(jì)算107.8 計(jì)算壓軸力11第8章 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算128.1 材料的選擇及許用應(yīng)力的確定128.2 按輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算128.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)13結(jié)論26參考文獻(xiàn)27致 謝28第1章 緒論纜索的發(fā)展方向?qū)⑹窍蚋呖萍蓟较虬l(fā)展,制造出適用性強(qiáng)的纜索很有發(fā)展市場,對不同地區(qū)開發(fā)出不同的纜索是很有發(fā)展前途的。由此,相應(yīng)的制造出高性能的纜索是國外的發(fā)展概況。該纜索纜索可一次性完成、纜索、分離和裝袋作業(yè)。該機(jī)體積小、重量輕,操作靈活,通過性與適應(yīng)性好,較好地解決了大、中型纜索在丘陵、山區(qū)和水田難以的難題。纜索適用于航空航天、石油化工、機(jī)械制造、金屬材料及制品、電線電纜、橡塑膠、紙品及彩印包裝、膠粘帶、箱包手袋、紡織纖維、食品、制藥等行業(yè)。可測試各種材料及成品、半成品的拉、壓、彎、剪等物理性能,選購各種不同的夾具可做抗拉、抗壓、持拉、持壓、抗彎、撕裂、剝離、黏著力、剪力等試驗(yàn)。試驗(yàn)是指在承受軸向載荷下測定材料特性的試驗(yàn)方法。利用試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、屈服強(qiáng)度和其它性能指標(biāo)。從高溫下進(jìn)行的試驗(yàn)可以得到蠕變數(shù)據(jù)。金屬試驗(yàn)的步驟可參見ASTM E-8標(biāo)準(zhǔn)。塑料試驗(yàn)的方法參見ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)、D-2289標(biāo)準(zhǔn)(高應(yīng)變率)和D-882標(biāo)準(zhǔn)(薄片材)。ASTM D-2343標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用于玻璃纖維的試驗(yàn)方法;ASTM D-897標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了適用于粘結(jié)劑的試驗(yàn)方法;ASTM D-412標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了硬橡膠的試驗(yàn)方法。1.準(zhǔn)備試件。用刻線機(jī)在原始標(biāo)距范圍內(nèi)刻劃圓周線(或用小鋼沖打小沖點(diǎn)),將標(biāo)距內(nèi)分為等長的10格。用游標(biāo)卡尺在試件原始標(biāo)距內(nèi)的兩端及中間處兩個(gè)相互垂直的方向上各測一次直徑,取其算術(shù)平均值作為該處截面的直徑,然后選用三處截面直徑的最小值來計(jì)算試件的原始截面面積A。(取三位有效數(shù)字)。第2章 總體方案確定2.1 纜索工作狀況纜索整機(jī)選用一臺電機(jī)和一臺鼓風(fēng)機(jī),電機(jī),風(fēng)扇轉(zhuǎn)動和倒開關(guān)控制停止。電機(jī)順時(shí)針飼料玉米棒,CCW主要用于啟動玉米棒和故障排除的球迷吹掉產(chǎn)生的碎片纜索,渣。通過皮帶輪,皮帶輪無級變速器,同步齒滑輪,所以切割器電動機(jī),玉米棒形的旋轉(zhuǎn)切削工具,在工作中調(diào)整轉(zhuǎn)向手柄,可以增加或減少切割器的速度;另一種傳輸線從兩三角皮帶輪,蝸桿三套鼓轉(zhuǎn)動。纜索裝在滾筒壓縮彈簧,橡皮輥,塑料輥,橡皮輥,它們旋轉(zhuǎn)兩組(棒送入玉米),無論是從橡膠輥夾緊作用,而且還棒運(yùn)送玉米的功能,玉米上的穗軸彈簧直徑,可以進(jìn)行按照適當(dāng)調(diào)節(jié)兩輥之間的距離,以適應(yīng)不同直徑的棒纜索要求。一組塑料滾筒可以是玉米芯保持器,輸送到廢液箱。工具和刀具潤滑使用滴灌杯油,用橄欖油潤滑油。為緊湊,內(nèi)置切刀塑料軸承。塑料軸承上旋轉(zhuǎn)的軸。 機(jī)器潤滑蝸輪,蝸桿,塑料軸承,蠕蟲的主要部分,該蠕蟲使用開放帶動,潤滑黃油;當(dāng)運(yùn)行塑料軸承需要潤滑,使用標(biāo)準(zhǔn)的針型油杯,在200毫升的體積,而對于此配備有滴液管,管路端用螺栓固定在油杯,軸承上的槽連接的另一端。滴水管的情況下可見油杯調(diào)節(jié)工作的大小。橄欖油的潤滑油最好的選擇,考慮到可供測試的其他食用油的價(jià)格。纜索被切斷通過機(jī)械方式送料纜索由入口進(jìn)入纜索纜索滾筒和凹印在很短的提取凹印通過明確糧食清潔屏幕和球迷清洗網(wǎng)格狀的纜索進(jìn)入由打擊和擦的;長萃取到分離纜索以分離莖和種子,以及一個(gè)長閥桿排出機(jī)外,糧食等短提取通過所述分離纜索的篩子進(jìn)入潔凈清洗設(shè)備之下;風(fēng)扇和下清洗篩子,稻殼和其它小碎屑的聯(lián)合作用被吹到機(jī)光,干凈的食物聚集晶粒外面成可經(jīng)由粒收集纜索的設(shè)備。2.2纜索纜道清洗車這種設(shè)計(jì)是一個(gè)小稻田根據(jù)南方丘陵區(qū)纜索是小而設(shè)計(jì),結(jié)合纜索可以完成,纜索,分離和裝袋操作。本機(jī)體積小,重量輕,操作靈活,通過良好的和適應(yīng)性,在山上大,中型纜索更好的解決方案,山脈和纜索難的問題,雙季稻區(qū)南部,泥腳不深更大的超過20厘米就可以正常稻田。2.2.1纜索的定位類型整機(jī)形式為:懸掛式、全喂入割臺形式為:帶攪龍輸送器式臥式割臺纜索形式為:軸流式2.2.2 纜索的整機(jī)結(jié)構(gòu)及選擇臺懸掛在框架懸架,后懸架纜索的柴油,配置在左側(cè)纜索中間槽的前方,前部和后部端部連接到切割臺和纜索部。有關(guān)資產(chǎn)負(fù)債割臺,割臺被放置到合適的檔位。為收獲后留纜索設(shè)備布局,風(fēng)選設(shè)置在右側(cè),而糧袋放置在右側(cè)的纜索纜索部背面的平衡纜索。由柴油機(jī),柴油后動力輸出軸提供動力的收獲部分提供整體前進(jìn)的動力。2.2.3 纜索纜索的工作流程 當(dāng)纜索進(jìn)行操作,先卷分配到作物刀,砍下一刀切割后的作物,然后滔滔不絕的產(chǎn)量下降到割臺,割臺螺旋輸送器,以削減產(chǎn)量倒下預(yù)留伸展左側(cè)是指向機(jī)構(gòu),組織放下以高速發(fā)送回槽拋物線手指螺旋鉆作物,槽作物的手指后該機(jī)構(gòu)發(fā)送從所述塔底物流連續(xù)加入到釋放機(jī)構(gòu)抓取,作物后入軸流纜索機(jī)制,因?yàn)樗鞘芨咚賾?zhàn)斗以及作物為螺旋運(yùn)動不斷擊中凹版屏的結(jié)果期間輥摻入,使得晶粒把它關(guān)閉,并落在通過在凹組螺旋鉆篩板。第3章 纜索設(shè)計(jì)3.1 纜索原理 1)沖擊纜索:對對方纜索元素沖擊作用秒殺頭和纜索。較高的沖擊速度,纜索越強(qiáng),但也越大裂解速率。2)摩擦纜索:由組件和之間,以及和纜索纜索離去之間的摩擦。纜索纜索間隙的大小是至關(guān)重要的。3)梳刷纜索:纜索由拉力纜索部件進(jìn)行。4)滾動纜索:打纜索通過施加壓力的元素進(jìn)行糧食。在這種情況下,力作用在主要沿晶面的法向力。5)振動纜索:由纜索元件用于施加高頻振動進(jìn)行纜索。纜索是的幾種方法在長期的生產(chǎn)實(shí)踐過程中總結(jié)而來去殼大米儲存。如果裸存儲,則存儲時(shí)間短。米粒脆,易折斷。因此,本設(shè)計(jì)采用梳刷纜索,主要針對與纜索纜索完成補(bǔ)充兩者。3.2 纜索類型選擇在根據(jù)不同子類型的不同的方式,根據(jù)本饋送模式纜索可分為:全喂入和半喂入6;通過纜索齒可分為:1)剪切流紋桿纜索滾筒單元,它由糧食傾桿,網(wǎng)格狀凹雕,間隙調(diào)整纜索等組成。擦纜索為主,影響,纜索和分離能力的能力,小關(guān)穗率補(bǔ)充。但飼養(yǎng)不均勻種子濕度,纜索質(zhì)量下降。2)切流尖刺滾筒纜索,其中包括牙齒和指甲美甲齒凹版。強(qiáng)勁飆升使用強(qiáng)烈的影響,以及內(nèi)部的差距,擦纜索纜索。能夠抓取不均勻,濕飼料作物具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。不過關(guān)的稈高,分離較差。3)雙滾筒纜索,使用兩個(gè)輥協(xié)同工作。較低的第一鼓的速度,你可以把一個(gè)很好的成熟,豐滿的內(nèi)核先行。第二滾筒的較高的速度,較小的間隙,不能完全纜索前滾脫凈。4)軸向纜索滾筒單元,軸向輥功率的較大的作物的物理和機(jī)械特性消耗,比傳統(tǒng)型更敏感,影響飼料作物的長度,水分含量都較大。5)弓齒滾筒纜索纜索纜索,小麥可以和起飛。僅第一纜索穗到滾筒,以確保纜索后的干完好;小凹版屏幕分離含雜率有利于后續(xù)的清洗;大部分晶粒的可以從凹印篩,顆粒破碎和損壞很少被分離,功率消耗小。但是,只有接穗尖適應(yīng)不適應(yīng)矮作物,作物適應(yīng)性差纜索作物。考慮到因素,如成本和農(nóng)村的稻田,本設(shè)計(jì)采用了弓齒半喂入纜索。纜索方式進(jìn)入關(guān),關(guān),下側(cè)斷三種形式,如圖關(guān)上分離,低輥位置,喂養(yǎng)表現(xiàn)不佳的影響;下關(guān)分離性能差,少掉穗葉柄,一般夾持半喂入纜索和纜索纜索;一邊脫分離更好的性能和水平纜索喂養(yǎng)表現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用一個(gè)下膠式??紤]到成本和農(nóng)村稻田等因素,本設(shè)計(jì)采用的是弓齒滾筒半喂入纜索。纜索方式分為上脫、下脫和側(cè)脫三種形式,如圖4上脫式分離效果好,滾筒位置低,喂入性能差;下脫式分離性能差,斷穗和帶柄少,適用于一般夾持式半喂入纜索和纜索;側(cè)脫式分離性能和喂入性能較好,適用于臥式纜索。本設(shè)計(jì)采用的是下脫式。 第4章 動力的選擇4.1 整機(jī)消耗的功率計(jì)算4.1.1 纜索的功率消耗的計(jì)算 纜索在工作時(shí),在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較好(保障纜索滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的條件:有足夠的轉(zhuǎn)動慣量;發(fā)動機(jī)有足夠的儲備功率和較靈敏的調(diào)速器)的條件下,其功率總耗用N 由兩部分組成:一部分用于克服滾筒空轉(zhuǎn)而消耗的功率(占總功率消耗的5%-7%),一部分用于克服纜索阻力而消耗的功率(占總功率消耗的93%-95%),所以 纜索的功率消耗為: N =+ (kW ) (4) 1)其中空轉(zhuǎn)功率消耗: =+ 式中:系數(shù),為克服軸承及纜索的摩擦阻力的功率消耗, B系數(shù),為克服滾筒轉(zhuǎn)動時(shí)的空氣迎風(fēng)阻力而消耗的功率, . 2)其中纜索功率消耗:這個(gè)過程比較復(fù)雜,纜索首先是以較低的速度進(jìn)入纜索入口處,與高速旋轉(zhuǎn)的纜索滾筒接觸,然后被拖入纜索間隙進(jìn)行纜索,既有梳刷也有打擊,研究的依據(jù)是動量守恒定律: 沖量轉(zhuǎn)換為動量: , (5) 單位時(shí)間喂入的量; 綜合搓擦系數(shù),0.7-0.8; 滾筒的切向速度,15m / s。 將數(shù)據(jù)代入N =+ 得: N= 0.52+1.5=2.02()4.1.2 撐板強(qiáng)度計(jì)算 纜索消耗的功率由下式可求得: (6) 其中:單位時(shí)間進(jìn)入纜索的脫出物質(zhì)量(); 單位脫出物質(zhì)量篩所需的功率(),上篩:0.4-0.5,下篩:0.25-0.3; 選別能力系數(shù),0.8-0.9。 代入數(shù)據(jù)可得消耗的功率: 1.75()4.2 柴油機(jī)的選擇通過上面的計(jì)算,可以知道整個(gè)纜索消耗的功率,其消耗的總功率為: 0.043+2.02+1.75+1=4.813()第5章 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 軸的材料選擇 纜索在工作時(shí),纜索軸的轉(zhuǎn)速很高,而且傳遞的扭矩很大,綜合考慮,軸的材料選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理,硬度為195-290,其接觸疲勞強(qiáng)度極限,彎曲疲勞極限取。5.2 軸的最小直徑確定 由公式 (17) 其中 該軸傳遞的功率,; 該軸的轉(zhuǎn)速,; 指軸的材料和承載情況確定常數(shù)。 已知 =2.02,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊21可得C=128,代入上式可得 選。5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了便于軸上零件的拆卸,經(jīng)常把軸做成階梯形。軸的直徑從軸端逐漸向中間增大,可依次將齒輪和帶輪等從軸的上端裝拆,為了使軸上的零件便于安裝,軸端及各軸的端部應(yīng)有倒角。軸上磨削的軸段應(yīng)有砂輪越程槽,車制螺紋軸段應(yīng)有退刀槽。各段軸的直徑,如有配合要求的軸段,應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑,安裝軸承、齒輪等標(biāo)準(zhǔn)件的軸徑,應(yīng)符合各標(biāo)準(zhǔn)件的內(nèi)徑系列規(guī)定。采用的套筒、螺母、軸端擋圈作軸向固定時(shí),應(yīng)把裝零件的軸段長度做的比零件輪轂短,以確保螺母等緊靠零件端面。纜索軸結(jié)構(gòu)初定如圖7所示:圖7 軸的結(jié)構(gòu)圖5.4 軸的校核5.4.1 軸上載荷的計(jì)算 求軸承上的支反力 垂直面內(nèi): 水平面內(nèi): 畫受力簡圖與彎矩圖,如圖8所示: 據(jù)第四強(qiáng)度理論且忽略鍵槽影響 表4 受力分析載荷 水平面H 垂直面V 支反力F 彎矩M 總彎矩 扭矩T 軸安全。圖8 受力簡圖和彎矩圖5.4.2 按彎扭合成應(yīng)力校核軸強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí),只校核軸承上承受彎矩和扭矩最大的截面強(qiáng)度,取=0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力為: 前已選定軸材料為45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,由機(jī)械設(shè)計(jì)23表15-1查得=60Mpa 因此S=1.5 故安全第6章 鍵連接選擇 鍵連接可分為平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。 平鍵按用途分有三種:普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵。平鍵的兩側(cè)面為工作面,平鍵連接是靠鍵和鍵槽側(cè)面擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩,鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性好等優(yōu)點(diǎn),因而應(yīng)用廣泛。本設(shè)計(jì)采用的是平鍵連接 。查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊21表4-1分別選擇軸1、2段平鍵bhL=6mm6mm20mm、bhL=10mm8mm22mm。材料為45鋼,其許用擠壓應(yīng)力,取其平均值,。 在本設(shè)計(jì)中纜索軸傳遞的扭矩最大,根據(jù)要求,需對纜索軸的鍵連接進(jìn)行強(qiáng)度校核,因載荷均勻分布,根據(jù)平鍵連接的擠壓強(qiáng)度公式: (19) 式中:T為轉(zhuǎn)矩(Nmm); 為軸徑(mm); 為鍵的高度(mm); 為鍵的工作長度(mm); 為許用擠壓應(yīng)力(MPa); 代入數(shù)據(jù)得 30mm)則滾筒抓取作物的能力和撐板前端的分離能力減弱。取入口的間隙為30mm,則出口的間隙為10mm,纜索間隙從喂入口到出口從30mm逐漸減至10mm,在纜索區(qū)為3-8mm,取6mm。第7章 傳動裝置設(shè)計(jì)7.1 傳動路線 主傳動軸脫粒滾筒第2傳動軸風(fēng)機(jī) 第1傳動軸曲柄搖桿7.2 確定傳動裝置的傳動比 總傳動比 (7) 式中 柴油機(jī)滿載轉(zhuǎn)速,1500r/min,則 那么V帶的傳動比,處于24之間,符合要求。 分配各級傳動比 1) 取V帶傳動傳動比為 , 2)取第1傳動軸傳動比為0.6, 3)第2傳動軸傳動比。7.3 傳動裝置動力參數(shù)的計(jì)算 柴油機(jī)輸出軸額定轉(zhuǎn)速為, 脫粒裝置滿負(fù)荷作業(yè)時(shí),輸出軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在0.8-0.9倍額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)行。 1)各軸轉(zhuǎn)速主傳動軸轉(zhuǎn)速,。主軸與動力輸出軸直聯(lián)。 第1傳動軸轉(zhuǎn)。傳動比為, 帶傳動按92%效率計(jì)算, 則 脫粒滾筒轉(zhuǎn)速。帶傳動按92%效率計(jì)算,則 第2傳動軸轉(zhuǎn)速為,傳動比為1。帶傳動按92%效率計(jì)算,則 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,風(fēng)機(jī)直接安裝在第2傳動軸上,則 2)各軸功率 主傳動軸 第1傳動軸 式中 -帶傳動效率;查表19取值0.92。 3)各軸轉(zhuǎn)矩 第1傳動軸 第2傳動軸 7.4 皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算7.4.1 帶型的選定 根據(jù)總體方案的選擇,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊19的工況系數(shù)??傻糜?jì)算功率為: (8) 根據(jù)計(jì)算功率和柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速,查手冊19選擇采用SPZ型皮帶。7.4.2 帶輪直徑與帶速的確定 小帶輪的直徑通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊19,有,其中是V帶的最小基準(zhǔn)直徑,過小,會降低皮帶的使用壽命。;反過來,雖然可以延長皮帶的使用壽命,但是帶傳動的外形尺寸隨之增大。V帶的最小基準(zhǔn)直徑參考值如下表所示。表3 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑 類型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 20 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500 選取小帶輪的直徑。 大帶輪的基準(zhǔn)直徑,取。 上式中是V帶傳動的滑動率,值很小,在計(jì)算中可以忽略不計(jì)。 帶速的計(jì)算: 代入數(shù)據(jù)的 對于普通的V帶,太小傳遞的功率小,太大則離心力過大,計(jì)算的結(jié)果在合理范圍內(nèi),符合設(shè)計(jì)要求。7.4.3 帶的基準(zhǔn)長度和軸間距的確定 由公式 (9) 代入數(shù)據(jù)得 。 所需帶的基準(zhǔn)長度為: 代入數(shù)據(jù)得 則實(shí)際的軸間距為 代入數(shù)據(jù)的實(shí)際的軸間距為 。7.5 驗(yàn)算小帶輪的包角 由下式可求帶輪包角: 一般,最小不低于,小帶輪包角合適,不需要使用張緊輪。7.6 確定V帶根數(shù) V帶根數(shù)可由以下公式計(jì)算: (10) 其中 功率增量,考慮傳動比時(shí),在大帶輪上的彎曲應(yīng)力較小,在壽命相同的條件下,可以增大傳遞的功率。 包角修正系數(shù),考慮包角不等于時(shí)對傳動能力的影響。 帶長修正系數(shù),考慮包角不為特定長度時(shí)對傳動能力的影響。 單根V帶的基本額定功率。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊20可得:,=0.99,=0.97,= 圓整后取V帶根數(shù)7.7 單根V帶預(yù)緊力的計(jì)算 根據(jù)公式 (11) = =7.8 計(jì)算壓軸力 根據(jù)公式 (12) (13) 其中 為正常預(yù)緊力的1.5倍。 代入數(shù)據(jù) 第8章 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算8.1 材料的選擇及許用應(yīng)力的確定根據(jù)設(shè)計(jì)方案,本設(shè)計(jì)采用的是直齒圓柱齒輪傳動,考慮到脫粒裝置功率較大,故大、小齒輪都選用硬齒面。選取大、小齒輪的材料均為40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火,齒面硬度為4855HRC。因采用表面淬火,輪齒的變形不大,不需要磨削,故初選7級精度。8.2 按輪齒接觸強(qiáng)度的計(jì)算 根據(jù)公式 (14) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù); 2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩: 3)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊20選取齒寬系數(shù); 4)由手冊20查得材料的彈性影響系數(shù) 5)按齒面硬度中間值查手冊20得大、小齒輪得接觸疲勞強(qiáng)度極限 (15) 6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7)查設(shè)計(jì)手冊19得接觸疲勞壽命系數(shù) 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1,安全系數(shù)S1,得 計(jì)算 1)試算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值 2)計(jì)算圓周速度 3)計(jì)算齒寬 4)計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 5)計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù),7級精度,由手冊21查得動載系數(shù); 假設(shè),由手冊21查得齒間載荷分配系數(shù); 由手冊21查得使用系數(shù); 由表4查得接觸強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù); 由手冊21查得彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算用齒向載荷分布系數(shù). 故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,得 7)計(jì)算模數(shù) 8.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 (16)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)由手冊21得大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限; 2)由手冊21查得彎曲疲勞壽命系數(shù);。 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4,得 4)計(jì)算載荷系數(shù)K 5)查取齒形系數(shù) 由手冊21查得齒形系數(shù) 。 6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由手冊21得應(yīng)力校正系數(shù) 。 7)計(jì)算大小齒輪的并加以比較 小齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算對比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于由齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得得模數(shù)1.64,就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m2mm,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑,。取 取 幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算分度圓直徑 2)計(jì)算中心距 3)計(jì)算齒輪寬度 驗(yàn)算符合要求。參考文獻(xiàn)結(jié)論一、總結(jié)第一部分,文獻(xiàn)資料的搜集與整理。通過專利網(wǎng)、文獻(xiàn)庫和老師給的資料,了解了當(dāng)前主流的幾種機(jī)車轉(zhuǎn)向架助推器類型。然后根據(jù)文獻(xiàn)資料,綜合分析每種助推器的優(yōu)劣,綜合比較借鑒,初步確定采用撬棍杠桿式助推方式。第二部分,確定局部和整體方案。進(jìn)一步分析撬棍式助推器的助推方式,及需要哪些相配合的機(jī)構(gòu),將助推器分為執(zhí)行系統(tǒng)、系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)三部分。然后先對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行理論受力分析,分析其位移量。借此計(jì)算出部分齒輪減速的比和需要的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩,從而確定電機(jī)選型,至此部分和驅(qū)動部分也同時(shí)確定下來。第四部分,各部件具體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核。根據(jù)前面三章的內(nèi)容,確定執(zhí)行系統(tǒng)、系統(tǒng)各部件的具體結(jié)構(gòu)尺寸,確定軸上零件的定位和裝配方式,最后選擇合適的軸承并對各部件進(jìn)行校核。二、設(shè)計(jì)的不足之處 這次的設(shè)計(jì)還只是階段性的,助推器的結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)行局部優(yōu)化,中間的系統(tǒng)也有很多不同的方案可以選擇,比如選擇齒輪代替鏈傳, 三、個(gè)人體會畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年期間最后一次正式的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了,可以說是跨出大學(xué)校園的最后一步。需要考察自己大學(xué)期間學(xué)習(xí)的各項(xiàng)專業(yè)技能和課程知識,并且要綜合運(yùn)用,對自己也是一次全面的提高。因?yàn)榭佳械年P(guān)系,很多時(shí)間被占用了,所以畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間比較緊,中間過程略顯倉促。剛開始做課題使并沒有什么頭緒,不知道從哪里下手。就像無頭的蒼蠅,這里做一些,那里做一些,其中受力分析就做了很多遍,事實(shí)證明這些都是無用功。后來跟指導(dǎo)老師溝通了很多次,確定下來步驟。先綜合分析助推器的總體結(jié)構(gòu),分成幾部分,比如驅(qū)動、執(zhí)行部分,這樣就有了一個(gè)大的方向。因此,我體會到初步設(shè)計(jì)必須確定每一部分的工作,由大到小,先分析結(jié)構(gòu),再對結(jié)構(gòu)的運(yùn)動和動力性能綜合分析,不斷的修正、不斷的改進(jìn),這樣才能做出完整的設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)1楊穎萍,施俊俊,孫英彪.客車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊修工藝的探討A.第十四屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)年會論文集C.中國機(jī)械工程學(xué)會,2008.2蒼松.動車組轉(zhuǎn)向架虛擬裝配技術(shù)的研究與應(yīng)用D.遼寧:大連交通大學(xué),20093Http:/www.easymover.it/en/pusher.php,5-20/2013-5-204Gregory James Newell. Materials handling device and system. P.U.S. Patent No.7168514B2,Jan.30,20075Http:/www.fetec-papier.de/Easy_Mover_-_Rllentransportger/Details_Easy_Mover/details_easy_mover.html,5-20/2013-5-206Http:/www.mastermover.com,5-20/2013-5-2013濮良貴,紀(jì)名剛,陳國定等.機(jī)械設(shè)計(jì)M.第八版.北京:高等教育出版社,2006,514王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,1996致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲了,也意味我在大學(xué)的生活就要劃上一個(gè)句號?;剡^頭來看看自己做設(shè)計(jì)的過程,也有很多體會。助推器的助推方案不斷推倒,不斷重建。也讓我對專業(yè)技能有了更深的了解。 首先,誠摯感謝我的指導(dǎo)老師。每當(dāng)我有不懂的問題的時(shí)候,老師總是耐心為我解答,而且解答地很詳細(xì),讓我對下一步的工作有了清晰的認(rèn)識。在我沒有頭緒的時(shí)候,老師總是適時(shí)地提出自己的建議,循循善誘,給我思考的空間,鍛煉了我的專業(yè)思維。老師總是抽出自己的時(shí)間來督促我論文的進(jìn)度,這是很無私的。在此,向老師表示崇高的謝意! 感謝四年來同學(xué)、老師的陪伴,感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴暮蛯氋F的建議,有了他們的支持和鼓勵,才讓我度過了四年充實(shí)的大學(xué)生活。
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