小型打掃機清掃裝置的設計畢業(yè)設計論文

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1、 河南科技大學畢 業(yè) 設 計 中文題目:小型打掃機清掃裝置的設計 英文題目:Design of Sweeping Device for Miniature Sweeper 學生姓名 系 別 專業(yè)班級 指導教師 2013年11月12日 目 錄1 前言11.1 國內外研究現(xiàn)狀11.1.1 國外研究現(xiàn)狀11.1.2 國內研究現(xiàn)狀11.2 研究的主要內容22 方案確定32.1 設計方案的選擇32.2 清掃裝置工作原理介紹33 傳動機構設計43.1 V帶傳動的選型43.2 V帶輪的設計63.3 傳動軸的設計63.3.1 初步確定軸的最小直徑63.3.2 軸的結構設計73.3.3 軸承的選擇83.3.4

2、零件的周向定位83.4 傳動軸的強度校核84 垃圾清掃滾筒設計104.1 清掃滾筒的結構設計104.1.1 軸徑的確定104.1.2 各軸段長度的確定104.1.3 軸承的選擇114.1.4 零件的周向定位114.2 滾筒軸的強度校核115 垃圾收集轉運機構設計145.1 主膠帶的傳動設計145.2 主膠帶輪的設計165.3 壓緊膠帶的傳動設計175.4 壓緊膠帶輪的設計186 結論19參考文獻20致謝21附錄1 相關英文文獻22附錄2 英文文獻中文譯文27附圖1 總裝配圖34附圖2 軸35附圖3 張緊輪36附圖4 平帶輪37摘要打掃設備是打掃機的核心部件，打掃設備功能的改善能夠進步打掃機的作

3、業(yè)的功率，減輕環(huán)衛(wèi)工人的勞動強度，加快環(huán)衛(wèi)死角的整理，進步保潔功率。關于當前環(huán)衛(wèi)作業(yè)的狀況規(guī)劃了集打掃、搜集轉運為一體的打掃設備，打掃設備由打掃組織和上料組織等組成。該打掃設備價格便宜，作業(yè)牢靠，操作簡略，作用好，一起其外型簡略漂亮，布局合理，適用性強。此外，該打掃設備在打掃過程中無二次污染，便利與現(xiàn)有的其他設備進行組合運用，便于推行。關鍵字:滾刷；打掃；設備ABSTRACT Sweeping device for sweeper is the core components, sweeping device performance improvement can improve sweepe

4、r working efficiency, reduce the labor intensity, accelerated sanitation dead clean, improve cleaning efficiency.Aiming at the situation of sanitation work design cleaning, collection and transport as one of the cleaning device, cleaning device comprises a cleaning mechanism and a feeding mechanism.

5、 The cleaning device is cheap, reliable work, simple operation, good effect, and its model is simple in appearance, reasonable structure, strong applicability. In addition, the cleaning device in a cleaning process of no two pollution, convenience and other existing equipment used in combination, co

6、nvenient popularization.Key words: Roller brush; Cleaning; Device小型打掃機打掃設備的規(guī)劃1 前語伴隨著中國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市化的進程也日益加快，然后也使得城市人口不斷增加，因此致使城市日子廢物的不斷增加，這就使得城市環(huán)衛(wèi)作業(yè)的強度不斷加大，特別是一些死角地帶更是難以整理。此刻小型打掃機就顯示出它的優(yōu)越性，而打掃設備是打掃機的核心部件，所以對小型打掃機打掃設備進行研討是很必要的。小型打掃機打掃設備集打掃、搜集轉運為一體。由傳動組織、廢物搜集轉運組織、廢物打掃滾筒等組成?？蓱糜谑皳斐鞘写蠼殖Ｒ姷娜兆訌U物，如：煙頭、紙屑、果皮

7、、樹葉、紙質飲料杯等雜物。1.1 國內外研討現(xiàn)狀1.1.1國外研討現(xiàn)狀路面維護機械化程度的凹凸，是一個國家工業(yè)化程度和歸納實力強弱的重要象征之一。國際發(fā)達國家，如日本，美國，環(huán)衛(wèi)保潔作業(yè)做的非常好，都是純機械化的。德國出產(chǎn)的凱馳KSM750型掃地機分為汽油驅動型和電瓶驅動型。汽油驅動型合適院子、停車場等野外打掃作業(yè)；電瓶驅動型因其噪音低，污染小，合適室內打掃作業(yè)。塵箱容積為40升，合作手柄和車輪，能夠輕松被拉出，傾倒廢物簡略易行。電瓶驅動型的長處，（1）移動便利：向下輕壓手柄，能夠輕松移動設備，配有鞏固外殼及防護杠，避免非專業(yè)人員操作時對設備形成的危害。無級變速驅動依據(jù)打掃環(huán)境的不一樣，調整跋

8、涉速度，即可取得最佳的打掃作用，省時省力。（2）噪音低本機的外殼具有吸收噪音的成效，精確地時刻記載表，刷毛選用V字型擺放方法，大廢物擋板使得本機具有特殊的打掃作用，關于像加油站之類的環(huán)保需求極高的場所，您也能夠放心運用。1.1.2國內研討現(xiàn)狀中國從上個世紀六十年代以來開端研發(fā)出產(chǎn)路面打掃車，至今已有將近五十年的前史了。但與發(fā)達國家比較，中國的路面打掃車不管是從打掃作用、技能水平仍是從出售規(guī)劃上都還相差甚遠。當前中國出產(chǎn)路面打掃車的公司大概有30多家，其間中聯(lián)重科中標事業(yè)部、天津掃地王專用汽車有限公司和北京愛清打掃車制作有限公司等處于職業(yè)領先地位。1.2 研討的主要內容經(jīng)過對打掃設備功能的改善能

9、夠進步打掃機的作業(yè)的功率，減輕環(huán)衛(wèi)工人的勞動強度，加快環(huán)衛(wèi)死角的整理，進步保潔功率。該規(guī)劃的主要任務是完結對小型打掃設備的規(guī)劃，研討的主要內容是打掃組織和上料組織規(guī)劃，打掃作業(yè)由臥式滾刷完結。技能路線圖如圖1所示：小型清掃裝置的設計選題背景研究確立研究方案及步驟傳動機構的設計垃圾清掃滾筒的設計垃圾收集轉運機構的設計設計成果查閱相關資料了解國內外行業(yè)現(xiàn)狀，初步認識清掃裝置根據(jù)前面對于清掃裝置的了解確立研究方案根據(jù)相關計算及技術手冊完成設計并繪制CAD圖紙完成對小型清掃裝置的設計論文圖1 技術路線圖2 方案確定2.1 設計方案的選擇該方案設計的是小型清掃機清掃裝置。主要與自行車配套使用，運用于城市

10、道路清掃保潔，它由車架、車輪、傳動機構、垃圾收集轉運機構、垃圾清掃滾筒組成，其中車輪的輪軸兩端分別連有軸承。車架連在軸承上，垃圾收集裝置由伸到地面且由輪軸帶動的掃地滾刷，通過輪軸帶動的內運輸帶，與內運輸帶聯(lián)動的外運輸帶和垃圾收集箱構成。通過推動自行車，將動力傳至掃地滾刷和內運輸帶，從而達到清掃地面垃圾并將清掃的垃圾通過內、外運輸帶配合傳到垃圾收件箱。2.2 清掃裝置工作原理介紹清掃裝置主要由滾刷清掃機構、上料機構、傳動機構、垃圾收件箱等組成。利用轉軸的轉動作為驅動裝置，從而促使清掃工作的順利完成。如圖2所示。圖2 清掃裝置原理結構圖1.軸 2.主膠帶 3.滾筒 4.帶輪 5.張緊輪 6.車輪7

11、.軸 8.軸 9.滾刷 10.垃圾收集箱 采用臥式滾刷清掃機構，其主要功能是對路面垃圾起清掃和拋起的雙重作用，使垃圾按拋物線軌跡運動。上料機構利用橡膠帶的物理特性，靠帶的彈性力運送垃圾。物料顆粒大，則帶的夾持力增大。采用雙帶互夾料原理，便于喂料和提升，適合各種形狀和尺寸的垃圾。該機構由一條主膠帶2和一條壓緊膠帶(帶輪上的膠帶)組成，主膠帶2由傳動滾筒3驅動，而壓緊帶沒有獨立的傳動裝置，它隨主膠帶2一起運行。主膠帶2由下端進料段、彎曲段、垂直段和上端出料段等組成。在下端進料段，主膠帶2和壓緊膠帶共同配合協(xié)作，將被滾刷9清掃并拋起的垃圾物誘導進入彎曲段。當垃圾物進入彎曲段時與壓緊膠帶匯合，被壓緊膠

12、帶壓緊并被覆蓋，通過主膠帶和壓緊膠帶的夾持力使垃圾物被包容在其中。當垃圾物被提升到上端出料段時，壓緊膠帶與主膠帶分開，繞過改向滾筒3進入返行分支，而垃圾物到達卸料端，進入垃圾箱10。主膠帶接著進入返行分支。為了確保兩膠帶有足夠的張緊力，各自都設有張緊裝置。該上料機構對各種形狀的垃圾物都適用，具有連續(xù)上料的功能，工作平穩(wěn)可靠。即使在垃圾物中斷給料的情況下也不會使夾持在垂直段的垃圾物從斷面中撤落下來。 3 傳動機構設計帶傳動的優(yōu)點是：適應于兩軸中心距較大的傳動；帶具有良好的彈性，可以緩沖、吸振，尤其是V帶沒有接頭，傳動平穩(wěn)，噪聲??；當過載時，帯與帶輪之間會自動打滑，可以防止其他零件因過載而損壞；結

13、構簡單，制造和維護方便，成本低。所以選用V帶輪傳動。3.1 V帶傳動的選型（1）計算設計功率Pd取自行車車重為25kg，主動輪轉速為600r/min，從動輪的轉速為300r/min，行進速度為1m/s，人推車時用的力為200N。功率P=FV=2001=200W,根據(jù)傳動的功率P、載荷性質和工作情況等確定設計功率。取工況系數(shù)KA=1.25，故Pd=KAP=1.25200=250W。（2）選擇帶型根據(jù)Pd=250W，=600r/min,初選Z型。（3）選取帶輪基準直徑dd1和dd2取dd1=100mm，由公式得dd2=dd1（1）=196mm取dd2=200mm。（4）驗算帶速=3.14 m/s帶

14、速合適。（5）確定中心距和帶的基準長度Ld初選中心距=300mm，符合由式得帶長 =1079.3mm對于Z型v帶選取基準長度Ld=1120mm，計算實際中心距 162.25mm1250mm所以320.6mm取320mm。（6）小帶輪包角 小帶輪包角合適。（7）確定帶的根數(shù)Z由dd1100mm，=600r/min查表得基本額定功率P1=600W，傳動功率的增量=80W；因=，包角修正系數(shù)=0.95，因Ld=1120mm，帶長修正系數(shù)KL=1.08，由式得取Z=1。3.2 V帶輪的設計（1）V帶輪的設計基本要求設計V帶輪時帶輪的結構應力求簡單、易于制造，避免產(chǎn)生過大的鑄造應力；帶輪工作面應精細加工

15、，以免帶過快磨損。（2）V帶輪的材料帶輪的材料主要采用鑄鐵，選擇常用材料HT200。（3）V帶輪的結構尺寸兩帶輪均采用實心式。帶輪的結構設計，主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結構形式；根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸；帶輪的其他結構尺寸可參照經(jīng)驗公式得出。隨即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應的技術要求等。帶輪的基準直徑為50mm，帶輪寬為30mm，長度為45mm，其他尺寸見圖3。3.3 傳動軸的設計軸的設計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位、固定和軸的制造工藝性等方面的要求，合理地確定軸的結構形式和結構尺寸，包括軸各段的長度和軸徑的確定，以保證軸的工作能力和軸上工作可靠。3.3.1 初步確定軸的最小直徑根據(jù)材

16、料力學知識，由軸所受扭矩的大小，初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據(jù)公式：d= =103=41.2mm故取軸的最小直徑dmin=50mm。圖3 帶輪的結構尺寸3.3.2 軸的結構設計首先，擬定軸上零件的裝配方案。考慮軸上零件的固定和定位，以及裝配順序，確定了軸的結構方案。傳動軸的結構如圖4所示。按工作要求，軸上所支撐的零件主要有滾動軸承，帶輪。（1）軸端1與帶輪相連，故 （2）軸段2軸承相連，故 （3）軸段3起連接作用，根據(jù)實際需要， （4）軸段4與軸承相連，故其 （5）軸段5與帶輪相連， 圖4 傳動軸的結構3.3.3 軸承的選擇初步選擇滾動軸承。考慮到存在軸向力，而選用

17、能承受軸向力的單列圓錐滾子軸承。參照工作要求，確定選用30313型軸承。3.3.4 零件的周向定位軸的周向定位采用平鍵聯(lián)結。按已確定的各軸徑查手冊可得平鍵的截面尺寸，鍵槽用鍵槽銑刀加工，鍵長應比輪轂略短，且符合鍵的標準長度系列。考慮到軸的直徑，軸端1處選取鍵的長度L為25mm，鍵寬b為9mm，鍵高h為7mm。軸端5處選取鍵的長度為L為30mm，鍵寬b為14mm，鍵高h為9mm。3.4 傳動軸的強度校核（1）作出軸的簡圖，確定軸承的支點位置。（2）將外載荷分解到水平面和垂直面內。 水平方向垂直方向軸的扭矩為T=95.5105=3820按計算結果作水平方向彎矩圖和垂直方向的彎矩圖以及扭矩圖。（如圖

18、5）圖5 扭矩和彎矩圖已知軸的彎矩和扭矩,以及軸的截面分布圖可知軸的危險截面(因彎矩和扭矩大而軸徑可能不足的截面)為帶輪連接段與軸承臺階的結合處。因此對該面進行彎扭合成強度校核,按第三強度理論校核有:通常有彎矩所產(chǎn)生的彎曲應力是對稱循環(huán)應力,而由于扭矩所產(chǎn)生的應力則常常不是對稱循環(huán)變應力.為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響,引入折合系數(shù)，則計算應力為式中的彎曲應力為對稱循環(huán)變應力，而扭轉切應力為對稱循環(huán)變應力，??；因為零件為圓軸，所以彎曲應力為，扭轉切應力為，將和代入公式則軸的彎扭合成強度條件為式中：軸的計算應力，單位為軸所受的彎矩，單位為軸所受的扭矩，單位為軸的抗彎截面系數(shù)，單位為，計算公式由機

19、械設計書有 對稱循環(huán)變應力時軸的許用彎曲應力，其值按機械設計表15-1選用。軸的材料為45鋼，調質處理，查得=60?？芍猚a，故安全。4 垃圾清掃滾筒設計垃圾清掃機構采用臥式滾刷清掃機構，它的主要功能是對路面垃圾起到清掃和拋起的雙重作用，使垃圾按拋物線軌跡運動。4.1 清掃滾筒的結構設計采用滾刷軸，即把滾刷鑲嵌在軸上，使其隨著軸一起轉動，那么接下來就是對軸進行設計了。4.1.1 軸徑的確定依據(jù)軸上的載荷不是很大的實際情況。軸段直徑的確定，通常根據(jù)軸所受扭矩進行初步計算，通過扭轉強度計算，初步確定軸的最小軸徑dmin，取dmin=20mm。4.1.2 各軸段長度的確定零件安裝在軸上，要有準確的定

20、位。為保證結構緊湊，軸的各段長度可根據(jù)軸上個零件的寬度和按經(jīng)驗確定的各零件之間的距離來確定。對于不允許軸向滑動的零件，零件受力后不要改變其準確的位置，即定位要準確，固定要可靠。為了保證定位可靠，與輪轂配合的軸段長度一般應比輪轂長度短23mm。選擇軸端長度為48mm。其左右兩端均勻軸肩定位。滾刷軸的結果如圖6所示。圖6 滾刷軸結構圖按工作要求，軸上所支撐的零件主要有滾刷筒、滾動軸承，帶輪。（1）軸端1與軸承相連，故 （2）軸段2起連接作用，根據(jù)實際需要， （3）軸段3與滾刷筒相連，故 （4）軸段4與軸承相連，因為此處軸承承受兩端鏈輪作用，其承受的強度較大，故其 （5）軸段5起連接作用，根據(jù)實際需

21、要， （6）軸端6與帶輪相連，故 4.1.3 軸承的選擇初步選擇滾動軸承?？紤]到存在軸向力，而選用能承受軸向力的單列圓錐滾子軸承。參照工作要求，確定選用30313型軸承。4.1.4 零件的周向定位軸的周向定位采用平鍵聯(lián)結。按已確定的各軸徑查手冊可得平鍵的截面尺寸，鍵槽用鍵槽銑刀加工，鍵長應比輪轂略短，且符合鍵的標準長度系列?？紤]到軸的直徑，選取鍵的長度L為30mm，鍵寬b為14mm，鍵高h為9mm。4.2 滾筒軸的強度校核（1）作出軸的簡圖，確定軸承的支點位置。（2）按扭轉強度條件計算式中：扭矩切應力，單位為MPa軸所受的扭矩，單位MPa軸的抗扭截面系數(shù)，單位軸的轉速，單位r/min軸傳遞的功

22、率，單位為KW；計算截面處軸的直徑，單位為mm 許用扭轉切應力，單位為MPa見表1。表1 軸常用幾種材料的及值 軸的材料 Q35-A、20 1525 146126 Q275、35(1Gr18Ni9Ti) 2035 135113 45 2545 126103 40Gr、35SiMn38SiMnMo、 3555 11297 3Gr13 注：1）表中值是考慮了彎矩影響而降低了許用扭轉切應力。2）在下列情況時，取較大值,取較小值：彎矩較小或只受扭矩作用、載荷平穩(wěn)、無軸想載荷或只喲較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉、；反之，取較小值，取較大值。作彎矩圖，分別按水平和垂直方向計算各力產(chǎn)生的彎矩

23、。水平方向垂直方向軸的扭矩為T=95.5105=7640按計算結果作水平方向彎矩圖和垂直方向的彎矩圖以及扭矩圖，見圖7。圖7 扭矩和彎矩圖 已知軸的彎矩和扭矩,以及軸的截面分布圖可知軸的危險截面(因彎矩和扭矩大而軸徑可能不足的截面)為帶輪連接段與軸承臺階的結合處。因此對該面進行彎扭合成強度校核,按第三強度理論校核有:通常有彎矩所產(chǎn)生的彎曲應力是對稱循環(huán)應力,而由于扭矩所產(chǎn)生的應力則常常不是對稱循環(huán)變應力.為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響,引入折合系數(shù)，則計算應力為式中的彎曲應力為對稱循環(huán)變應力，而扭轉切應力為對稱循環(huán)變應力，?。涣慵閳A軸所以彎曲應力為，扭轉切應力為，將和代入公式則軸的彎扭合成強

24、度條件為式中：軸的計算應力，單位為軸所受的彎矩，單位為軸所受的扭矩，單位為軸的抗彎截面系數(shù)，單位為，計算公式由機械設計表15-4有 對稱循環(huán)變應力時軸的許用彎曲應力，其值按機械設計表15-1選用。軸的材料為45鋼，調質處理，查得=60?？芍猚a，所以安全。5 垃圾收集轉運機構設計收集轉運機構利用橡膠帶的物理特性、靠帶的彈性力運送垃圾、物料顆粒大，則帶的夾持力自動增大。采用的是雙帶互夾料原理，便于喂料和提升，適合各種形狀和尺寸的垃圾。垃圾收集轉運機構采用的是平帶輪傳動。分為主膠帶輪和壓緊帶輪。5.1 主膠帶的傳動設計（1）計算設計功率Pd主動輪轉速為300r/min，從動輪的轉速為200r/mi

25、n，功率P為100W,根據(jù)傳動的功率P、載荷性質和工作情況等確定設計功率。取工況系數(shù)KA=1.25，故Pd=KAP=1.25100=125W。（2）選擇帶型根據(jù)Pd=125W，=300r/min,初選Z型。（3）選取帶輪基準直徑dd1和dd2取dd1=200mm，且dd1= dd2，所以dd2=200mm。（4）驗算帶速= =6.28 m/s故帶速合適。（5）確定中心距和帶的基準長度Ld初選中心距=480mm，符合由式得帶長 =1588mm對于Z型v帶選取基準長度Ld=1600mm，計算實際中心距 243mm0mm所以486mm取480mm。（6）小帶輪包角由式得 故小帶輪包角合適。（7）確定

26、帶的根數(shù)Z由dd1200mm，=300r/min查表得基本額定功率P1=310W，傳動功率的增量=10W；因= ，包角修正系數(shù)=1；因Ld=1600mm，帶長修正系數(shù)KL=1.16，由式得取Z=1根。（8）橡膠帶寬度的確定取橡膠帶的寬度為50mm。5.2 主膠帶輪的設計（1）平帶輪的設計基本要求設計平帶輪時應使其質量??；結構工藝性好；無過大的鑄造內應力；質量分布均勻，轉速高時要進行動平衡實驗；輪槽工作面要精細加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。（2）平帶輪的材料選擇帶輪的材料主要采用鑄鐵，選擇常用材料HT200。（3）平帶輪的結構尺寸兩帶輪均采用實心

27、式。帶輪的結構設計，主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結構形式；根據(jù)戴的截型確定輪槽尺寸；帶輪的其他結構尺寸可參照經(jīng)驗公式計算。隨即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應的技術要求等。5.3 壓緊膠帶的傳動設計與主膠帶的傳動設計類似，設計原理基本一樣，膠帶寬度是一樣。與主膠帶不同的是，壓緊膠帶沒有獨立的傳動來源，是靠主膠帶的帶動而進行轉動的。（1）計算設計功率Pd主動輪轉速為300r/min，從動輪的轉速為200r/min，功率P為100W,根據(jù)傳動的功率P、載荷性質和工作情況等確定設計功率。取工況系數(shù)KA=1.25，故Pd=KAP=1.25100=125W。（2）選擇帶型根據(jù)Pd=120W，=300

28、r/min,初選Z型。（3）選取帶輪基準直徑dd1和dd2取dd1=200mm，且dd1= dd2，所以dd2=200mm。（4）驗算帶速= =6.28 m/s故帶速合適。（5）確定中心距和帶的基準長度Ld初選中心距=480mm，符合由式得帶長 =1588mm對于Z型v帶選取基準長度Ld=1600mm，計算實際中心距 243mm0mm所以486mm取480mm。（6）小帶輪包角由式得 小帶輪包角合適。（7）確定帶的根數(shù)Z由dd1200mm，=300r/min查表得基本額定功率P1=310W，傳動功率的增量=10W；因= ，包角修正系數(shù)=1；因Ld=1600mm，帶長修正系數(shù)KL=1.16，由式

29、得取Z=1根。（8）橡膠帶寬度的確定取橡膠帶的寬度為50mm。5.4 壓緊膠帶輪的設計與主膠帶輪的設計基本類似。（1）平帶輪的設計基本要求設計平帶輪時應滿足的基本要求是：質量??；結構工藝性好；無過大的鑄造內應力；質量分布均勻，轉速高時要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面要精細加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。（2）平帶輪的材料選擇帶輪的材料主要采用鑄鐵，選擇常用材料HT200。（3）平帶輪的結構尺寸兩帶輪均采用實心式。帶輪的結構設計，主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結構形式；根據(jù)戴的截型確定輪槽尺寸；帶輪的其他結構尺寸可參照經(jīng)驗公式計算。確定了帶輪的各部分尺寸后，

30、即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應的技術條件等。平帶輪滾筒的長度為50mm，直徑為30mm。6 結論本次設計中，從經(jīng)濟和實用兩方面著手，采用了v帶輪傳動和臥式滾刷清掃機構。但是由于該裝置的內部設計的復雜，且整個設計過程所能收集到的理論資料較少。因而有部分設計還不完善，在以后的學習生活中會多加留意，力求設計出體型更小、清掃效率更高、價格更加實惠的清掃裝置，為我國環(huán)衛(wèi)保潔事業(yè)奉獻一份力量?！緟?考 文 獻】1 陳曉勇.環(huán)衛(wèi)保潔清掃自行車臥式滾刷清掃原理D.四川.西南科技大學.2005，132 陳曉勇.保潔自行車后軸結構設計D.四川.西南科技大學2004，133 王大康,盧頌峰.機械設計課程設計

31、M.北京工業(yè)大學出版社.第二版.2010.4 李秀珍.機械設計基礎(少學時)M.北京:機械工業(yè)出版社.第四版.2005.5 孫桓,陳作模.機械原理M.北京:高等教育出版社第七版2006.6 李計剛.皮帶輸送機清掃裝置的改進J.中國設備工程2008(3):33.7 李萬生.介紹一種簡易的輔助清掃裝置J.中國乳品工業(yè)，1992（20）：2.8 劉興.普通帶式輸送機清掃裝置使用分析J.煤礦機械,2002(11):56.9 葛恒安.國內路面清掃車行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J.建筑機械化,2004.11.10 Aufbereitungs-Technik，1983,Nr.1,P2837；1982，Nr.11,P6

32、31644；1975，Nr.11，P614616致謝畢業(yè)設計是在導師李老師的悉心指導下才得以完成的。李老師嚴謹踏實的治學態(tài)度、誨人不倦的育人精神、誠懇待人的職業(yè)風范將令我終身難忘，我亦從中受益匪淺。我要感謝曾經(jīng)給我上機械設計基礎課程的胡老師及所有機械教研室的老師們。如果沒有您們的教導，對于該畢業(yè)設計我還真無法著手。當我完成畢業(yè)設計的最后一個環(huán)節(jié)時，涌上心頭的不是成功的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。首先我要感謝我的導師李幽雅老師，對我的構思和設計的內容不厭其煩指點。她嚴謹踏實的治學態(tài)度、誨人不倦的育人精神是我工作和學習中的榜樣；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。其次我要感謝我的老

33、師和同學們。從遙遠的南方城市來到這個陌生的城市里，是你們給與了我一份家的溫暖。也是由于你們的幫助和支持，我才能克服眼前的困難，直至本設計的順利完成。再次我要感謝答辯組的各位老師對我的指導和教誨?！肮怅幩萍?，日月如梭”，轉瞬間，四年的大學生活就要結束。此時我的心中感慨萬千，從開始選題到查詢資料再到論文的順利完成，得到了許多可敬的師長、同學、朋友給予的無私幫助，在此請接受我最誠摯的祝福和謝意！附錄1 相關英文文獻附錄2 英文文獻中文譯文電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計清洗裝置摘要：電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)縱向軸流式清洗設備測試床設計計算機輔助測試技術的基礎上。該系統(tǒng)可以收集實時數(shù)據(jù)，及時調整參數(shù)，操作簡單

34、，為實驗研究提供可靠的數(shù)據(jù)清洗裝置。實驗結果表明，數(shù)據(jù)清洗裝置是具有提高重大實驗研究指導，設計和制造的清洗設備。關鍵詞：縱向軸流；清潔空氣和屏幕設備；電氣控制；采集系統(tǒng)1 導言 空氣和屏幕清洗裝置是聯(lián)合收割機的一個重要部分，從而直接影響機器的工作性能。因此，清洗裝置的性能研究具有重要意義。但現(xiàn)實條件是多種多樣的，由于田間作業(yè)季節(jié)性強和重復性差，一些實條件不能在該領域繼續(xù)，因此，有必要發(fā)展清潔測試床，用于模擬和重現(xiàn)清洗的全過程，取得關鍵的性能和工作參數(shù)components.Traditional測試方法采用實驗模擬儀器和模擬記錄設備設備，其測量精度和測試效率非常低，無法滿足清洗要求試驗周期長，參

35、數(shù)多，大量的數(shù)據(jù)實時采集1-3。為了得到更好的清洗測試結果，采用電腦測試技術和電子控制技術介紹實驗實現(xiàn)清潔測試自動化數(shù)據(jù)采集和測試過程，來提供機械科研收獲清洗裝置性能的研究方法。2 清洗設備的完整結構試驗臺 清洗裝置試驗臺是由喂養(yǎng)模擬裝置、框架、離心式風機調整機制、橫流風機和調節(jié)機振動篩框、篩選、穿梭板、傳動齒輪、采取行動鍋、風速傳感器、集成的控制臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、扭矩傳感器、電機等組成。結構可調節(jié)參數(shù)和運行參數(shù)，可以滿足軸流清洗設備的測試要求調整篩曲柄半徑、曲柄轉速、離心風機傾角、風扇轉速、風扇的位置、振動篩的傾斜度、穿梭板的長度和更換篩片等不同類型。試驗臺的結構如圖1所示。圖1.清洗裝置試

36、驗臺的總裝配圖 1電氣柜；2主題儲物盒；3離心風機；4離心風扇電機；5離心風機；6調速電機；7穿梭板；8曲柄連桿；9喂養(yǎng)模擬設備；10上的振動篩；11下振動屏；12放電糧食輥；13主框架；14采取行動鍋；15橫流風機；16橫流風機電機；17橫流風機框架3 設計的電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)試驗臺的設計可以收集實時數(shù)據(jù)環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風扇轉速、風扇扭矩、風扇的電源、進給速度、振動篩軸、轉速轉矩振動屏幕轉軸和屏幕表面風速等；通過操作柜可以實時控制系統(tǒng)的大小和屏幕的振動頻率、風扇振動開關轉速、進給速度等。控制原理主電路圖如圖2、3所示。圖2.清洗裝置試驗臺的控制原理圖 圖3.清洗

37、裝置試驗臺的主要電路圖紙A.硬件系統(tǒng) 測量和控制硬件系統(tǒng)清洗裝置試驗臺包括扭矩傳感器、旋轉轉速傳感器、風速傳感器、環(huán)境溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、集成控制臺、PLC和變頻調速電機、工業(yè)控制計算機、打印機等，其成分為如圖4所示。清洗裝置試驗參數(shù)應測量如下：喂輥速度、離心風扇的轉速和扭矩、離心式風機的出風口角度、橫流鼓風機轉速和扭矩、曲軸轉速和扭矩、偏心、振動篩傾角、振動屏幕幅度等參數(shù)。偏心，離心式風機出口傾角和振動篩可以測量，其余的參數(shù)都可以通過傳感器直接輸入計算機。 圖4.清洗裝置數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)的測試床 轉速和轉矩測量由北京西中航機電技術有限責任公司的CYB-803S型扭矩

38、傳感器測定，如圖5所示。通過計算機軟件對轉矩和速度的實時數(shù)據(jù)采集，為功耗的研究、實驗條件設置和調節(jié)它提供了有利條件。 氣流速度傳感器是上海NaHua科技有限公司制作的，如圖6所示。支撐框架篩子，成為一個有機的整體，從距離屏幕表面的氣流速度傳感器可（0100毫米）測量氣流速度在上面和下面的篩分。 20個測量點完全設計在整個篩分上，即風速傳感器的數(shù)量是20，它可以完成多點氣流速度一次測量，研究清潔室內空氣流場數(shù)據(jù)可以直接通過采集系統(tǒng)收集。PLC選用西門子S7-200系列，通過串行端口連接到工業(yè)PC機，轉矩轉速由傳感器經(jīng)輸出信號的脈沖信號調節(jié)后送可編程控制器（PLC），進行實時監(jiān)測，將測量所有的工業(yè)

39、數(shù)據(jù)經(jīng)計算機存儲，實時顯示和處理，計算機遠程監(jiān)控測試平臺的工作過程中得以實現(xiàn)。圖5.轉矩和轉速傳感器圖圖6.氣流傳感器 B.軟件系統(tǒng)1）PLC數(shù)據(jù)采集部件 扭矩和轉速傳感器輸出的脈沖信號通過空調后進入PLC，利用PLC內置（HSC）的高速計數(shù)器進行計數(shù)。 S7-200西門子PLC具有6個高速計數(shù)器（HSC）。其中HSC3為轉速脈沖計數(shù)，HSC5扭矩脈沖計數(shù)，在應用程序中設置的值和狀態(tài)位是需要操作的控制位，當前值。 采樣時間由PLC時序中斷獲得。時間間隔定時器T0間隔中斷范圍1255ms，根據(jù)應用程序的大小， PLC的掃描周期約510毫秒，所以采樣時間不應少于為10ms，與此同時，在最低轉速，每

40、次采樣時間應不小于10個脈沖，確保測量精度。定時時間大小影響測量精度和實時性，準確性是較高的時間較長，但真正的時間是較差。抽樣該系統(tǒng)時間T0取在100毫秒，以確保測量精度，計算發(fā)生在3倍的總和采樣時間，即在0.3秒計算的計數(shù)值。速度測量計算在每周60脈沖： (1)注：轉速，r/min；：程序三次轉速脈沖總數(shù)值。同理扭矩： (2)注：M：扭矩Nm；F：當前輸出頻率；N：扭矩測量范圍500Nm；：三次轉矩脈動的數(shù)值；：零扭矩輸出頻率；：全方位運行的輸出頻率。2）PLC通訊零件 PLC串行狀態(tài)，收到PC機的讀取命令后，轉換到發(fā)送狀態(tài)，變量的存儲區(qū)域的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到PC，PLC脈沖信號轉換成相應轉

41、速和扭矩值后，存放在一直在接受變量的固定的存儲區(qū)?？紤]到收發(fā)器開關有一定的時間間隔，所以系統(tǒng)定時中斷產(chǎn)生5ms的延遲時間再次發(fā)送。 PLC的通信服務流程如圖7所示。 圖7.與PLC通信的流程圖3）監(jiān)測工業(yè)電腦零件 此基礎上該軟件的主要功能：PLC串行通訊方式，可承接數(shù)據(jù)采集，顯示，存儲和負載轉速振動篩，速度和扭矩和扭矩風橫流風機，離心風機，速度和轉矩速度快，環(huán)境溫度和環(huán)境濕度，數(shù)據(jù)格式存儲XML和XLS。軟件的運行狀況硬件要求：CPU奔騰III800M以上，內存不小于64M，運行內存1G 以上。經(jīng)營系統(tǒng)：操作系統(tǒng)需要Windows2000或Windows XP。該軟件是綠色的裝卸，復制到磁盤或

42、干脆刪除。軟件的主界面：檢測軟件使用可見編程語言，探測器軟件的主界面在圖8所示。圖8.Data收購和清洗裝置試驗臺的控制系統(tǒng)主界面4 結論 電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗裝置試驗臺通過計算機實時數(shù)據(jù)收集，實時調整參數(shù)設計。通過電氣控制和數(shù)據(jù)采集可以實時收集環(huán)境數(shù)據(jù)溫度、濕度，風扇轉速，風扇轉矩，風機功率，進料速度，轉速振動篩軸，振動篩軸的扭矩，屏幕表面風速等，通過操作可以控制振動大小并進行實時切換屏幕振動頻率，風扇轉速，加料速度等。通過實驗表明，所設計電動控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗設備測試床是卓越的精度和可靠性，容易操作，調整方便，提供了一個基礎軸流在清洗設備的設計和實驗研究未來。參考文獻1 易淑娟,李敏,陳萌.計算機數(shù)據(jù)ition在THRESH GRA系統(tǒng)和stallation的分離J.農(nóng)業(yè)機械日志.2005.P99103.2 季彬彬,陳進,李耀明.設計和測試重新搜索數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于THRE盛和分離聯(lián)合實驗設備研究J.測量和控制技術雜志.2004（6）.P9294.3 徐麗章,李耀明,張立功等.發(fā)展軸流脫粒和清洗單位的試驗床D.中國農(nóng)業(yè)機械.2002.P8588.附圖1 總裝配圖附圖2 軸附圖3 張緊輪附圖4 平帶輪40