自動(dòng)磚塊鋪設機三維造型設計論文
1前言
1.1技術(shù)現狀
新型馬路鋪設機械主要是一種依靠人工組磚,通過(guò)機械傳動(dòng)及機械整體移動(dòng)將磚層整體鋪向地面的一種機械。通過(guò)這種整體性工作使效率大大提高。但是目前國內在道路鋪設過(guò)程中面臨問(wèn)題的根本——占用過(guò)多人力資源并沒(méi)有解決。
1.2該機械創(chuàng )新之處
我們致力于解決這一痛點(diǎn),通過(guò)設計一種全自動(dòng)道路鋪設機來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,只需將磚傾入機械,自動(dòng)鋪設。盡可能多的節約人力物力。
2總體結構
2.1動(dòng)力
本機械采用柴油機提供動(dòng)力,所選用的型號為NTA855-C360,四缸,壓縮比較大,轉速為廣泛用于工程機械,可以為馬路鋪設機械提供足夠強勁的動(dòng)力。
2.2外形與性能參數
外形尺寸:(長(cháng)*寬*高)3.65*1.32*1.21(m)鋪設結構重量:0.9(t)材料:主體結構選用材料:40鋼滾輪部分:塑料材料進(jìn)料磚塊尺寸:200*100*30、200*100*40、200*100*50(mm)最大鋪磚速度:5.7m/min最小鋪磚速度:0.3m/min最適鋪磚速度:0.5m/min經(jīng)仿真測試力學(xué)結構穩定。
3分部結構說(shuō)明
3.1車(chē)架
主體車(chē)架采用普通履帶車(chē)架履帶車(chē)架,履帶采用型號為DD-GR-COO的履帶車(chē)架,履帶使用塑膠材料。履帶與地面接觸面積較大,產(chǎn)生較大摩擦力,塑膠履帶對地面的破壞較小。
3.2上車(chē)架
采用鋼條、無(wú)縫鋼管和槽型鋼,槽型鋼用來(lái)支撐整個(gè)車(chē)身,兩邊的支撐構件用來(lái)祈禱固定和支撐儲磚裝置,背后設計護欄以保護操作人會(huì )員安全。
3.3儲磚裝置
采用焊接的方式,固定在上車(chē)架上面,其中有一平面與磚面工作面相平行,以擴大儲存空間的作用,而不影響輸磚面工作。
3.4磚面工作面
此結構固定在上車(chē)架上,采用高強度鋼材料以加強強度,讓磚在下降的.過(guò)程中可以獲得更大的加速度,從提高工作效率。磚面工作面包含兩個(gè)構件:
3.4.1液壓推磚構件(帶有位移傳感器)此構件利用液壓進(jìn)行動(dòng)力傳送,其中推磚板可以繞其連接桿轉動(dòng),也可以人工進(jìn)行固定推磚板轉過(guò)一定角度(見(jiàn)圖示)。連接桿上帶有的位移傳感器用來(lái)檢測一排磚是否碼好,測量位移為零時(shí)說(shuō)明一排磚已經(jīng)碼好了,當一排磚碼好之后向計算機輸入信號,并由計算機發(fā)出信號給驅動(dòng)齒輪運動(dòng)的電動(dòng)機,電動(dòng)機帶動(dòng)齒輪旋轉,從而齒條向下運動(dòng),將磚塊送到可自由下落的單向曲線(xiàn)導軌上,并自由下落。
3.4.2磚塊下降構件由兩塊帶有電磁繼電器的薄板組成,主要用來(lái)夾緊磚塊和控制磚塊上移。下夾板通過(guò)鐵管與下磚面的圓柱相連接,可以產(chǎn)生相對運動(dòng),傳動(dòng)構件為其齒輪和齒條構成的齒輪系,電動(dòng)機為其提供動(dòng)力。上夾板通過(guò)彈簧和儲磚構件連接,其高度可調。
3.5磚面工作面
工作面分為兩塊,上工作面固定,并且摩擦力小于下工作面,這樣有利于磚滑向下磚面。下工作面為大摩擦力材料制成的傳送帶,在兩側邊緣內側加工出齒槽,與齒輪配合完成磚塊的傳送。
3.6擋磚桿
由一根直徑為6mm的桿組成,加上其走軌形成擋磚構件,該構件只有在鋪第一排磚才發(fā)揮作用。在排第一排磚時(shí)能夠對磚塊的下滑起到一定的阻礙,使其不至于直接下滑,而只有在下一排磚的壓力下開(kāi)始向下滑。
3.7帶滾輪的支撐桿
由72個(gè)滾輪和上下兩個(gè)鐵片構成。其上部與工作面相切,可以在工作面內左右移動(dòng)。其下部帶有傳感器和在路基上走的輪子。
4使用說(shuō)明
。1)擋板獲取儲存在儲磚槽里的磚塊
。2)微機控制液壓系統將磚的任意一個(gè)面緊靠液壓推動(dòng)部件并使磚塊中心對準其連接桿中心,并置于工作面上。與此同時(shí)向控制電磁繼電器的開(kāi)關(guān)發(fā)出指令,接通電流,薄板夾緊磚塊。
。3)液壓泵泵出液壓油推動(dòng)磚塊沿直線(xiàn)向相對的另一個(gè)方向運動(dòng),當接觸到另一邊的邊緣或者接觸到磚塊時(shí),液壓推動(dòng)部件旋轉一定角度(此步驟用來(lái)鋪設花紋,若不需要擺出花紋則不需要旋轉,直接進(jìn)行下一步)。
。4)重復執行步驟2、3,直到液壓推動(dòng)機構連接桿上的位移傳感器檢測為零,表示排磚都已經(jīng)碼好,并將信息返回微機進(jìn)行處理。
。5)微機發(fā)出指令,齒輪轉動(dòng)并帶動(dòng)工作面向下運動(dòng)一段距離,之后將磚塊放到擋板處,在重力的作用下,磚塊隨擋板漸漸下降,擋板最終下降到擋板槽內,磚塊便可自由下降,完成整排鋪路工作。電磁繼電器斷電,薄板在彈簧彈力的作用下回歸原位。返程再進(jìn)行下一排磚的排列。
。6)如此循環(huán)往復,完成道路鋪設。
5結語(yǔ)
在實(shí)地考察并進(jìn)行模擬工作后,我們發(fā)現該機械需配合壓實(shí)機械一起使用,因壓實(shí)機械現已獨立成體,本機械為不再雜糅,故不直接作出。從生產(chǎn)一線(xiàn)出發(fā),著(zhù)眼需求生產(chǎn)中的痛點(diǎn),是創(chuàng )造更好生活的開(kāi)始。在本機械的設計生產(chǎn)過(guò)程中,我們始終立足于生產(chǎn),致力于于解決生產(chǎn)中存在的問(wèn)題。在后續使用過(guò)程中,我們還會(huì )繼續優(yōu)化。
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