加工车间自动清扫机设计

青岛农业大学毕业论文（设计）题目：机械加工车间清扫机设计姓名：刘翠学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 2010.04学号： 20102469指导教师：徐永健2014 年 6 月16 日青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文）毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。

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论文（设计）作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日目录摘要.............................................................................................................................................. Abstract ........................................................................................................................................... I I1 选题背景 (1)2 方案论证 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 总体方案确定 (3)3 过程论述 (7)3.1 铁屑收集装置设计 (7)3.2 动力装置设计 (8)3.3 吸尘装置设计 (16)3.5 底盘的设计 (21)4 总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)机械加工车间清扫机设计摘要本课题所设计的机械加工车间清扫机主要用于大型机械加工车间内铁屑、纸片和灰尘的收集与分类处理。

其设计目的是提高工作效率、节约劳动力和降低劳动强度。

本设计对三类垃圾采用独立收集：对于铁屑，采用通电磁铁吸收再用输送带送至铁屑箱的方式收集；纸片则采用负压吸取的方式清除；灰尘应先用毛刷将其扬起，再用负压收集并输送至垃圾箱。

独立收集的方式能够保证各类垃圾的有效清除，既利于垃圾分类又避免了尘土的二次污染，收集方式新颖。

本设计即能满足大型机加工车间的垃圾收集，又可适应于各种相同环境场地的垃圾清理，具有现实意义。

本文中所提方案皆进行了谨慎的对比、筛选，对所设计的各个部件也进行了充分论证和设计计算，能充分保证设备的使用性能，使其运动灵活、操作方便。

关键词：清扫机；通电磁铁；毛刷；负压；旋风分离器Mechanical processing workshop cleaning machine designAbstractThis mechanical processing workshop cleaning machine designed by this task is mainly used in collecting and classifying the iron ,waste paper and dust in large mechanical processing workshop. It is designed to raise work efficiency, save labor and reduce the labor intensity. This design adopts independent collection for three kinds of garbage : First, using on electric magnet to absorb the scrap iron,and then transport them to a iron box with conveyor belt; Second, using the negative pressure absorbing way to clear out the scraps of paper; Third, dust should be raised with the brush first, then, collected and transported to the bin by negative pressure . This independent way of collection guarantees an effectively release of all kind of rubbish. And its specially is conducive to garbage classification at the same time, avoids a secondary pollution by dust. This design has a practical significance,because it not only meets the garbage collection in large machining workshop, but can adapt to various environmental sites. In this article, all the proposed scheme had been carried on careful contrast, and screening, and design. So,the usably of this machine which includes flexible movement and convenient operation can be fully ensured.Key words: Cleaning machine; Electric magnets；Brush；Negative pressure；Cyclone separator1 选题背景在机械加工车内间一直存在一个普遍难以处理的问题，就是地面铁屑、纸片、灰尘等垃圾的清扫与分类。

加工车间机床工作产生的铁屑常会散落在车间地面上，不仅影响车间整洁而且容易影响工作人员的作业安全及工作效率，同时也易对作业机械、车辆轮胎等造成损伤。

众所周知“垃圾是放错位置的资源”，在社会资源日益匮乏的今天，如何变废为宝，合理利用资源成了更多企业家、研究人员等关注的焦点。

所以将加工车间里的铁屑等垃圾及时清扫并完成分类不仅能保持车间干净、整洁，减少人机损伤，而且还能节约资源、保护环境、增加利润。

目前社会上一般采用笤帚等工具人工清扫，效率低且效果差，尤其是铁屑清扫很容易缠绕在清扫工具上，难以清除。

因此，设计并生产出一款集收集与分类为一体的加工车间清扫机是非常有实用意义的[]1。

近年来国内外自动清扫机系列产品发展迅速，并逐渐概括各大领域，日常生活常见的主要有三类：一、家用扫地机器人，如美国iRobot系列智能扫地机器人：它集合机械学、电工电子技术、计算机技术、控制技术、人工智能等于一体且小巧轻便、操作简单、具有很强的实用性[]1。

但其环境适应能力差，工作对象比较局限，价格较高。

二、商用的驾驶\手推式清扫机，如德国凯驰（karcher）系列商用扫地机：主要适用于商场、企业、大专院校、高档别墅区等室内场所，通常集扫、洗于一体。

其工作原理是：利用高速气流对地面浮沉、轻垃圾强有力地在吸尘头内吹扬起来并同时被罩内风机产生的负压吸到旋风分离器内，通过旋风分离器的高速离心力被迫流降到和旋风分离器下部联接的尘箱中沉积起来[]2。

此类清扫机结构简单、操作方便、适应性较强。

三、道路清扫车，如湖北程力集团生产的东风系列扫路车：主要适用于较为平坦的路面。

其工作原理与商用清扫机大致相同，但大多用毛刷扬尘，由于室外作业多采用收集袋收集垃圾，并利用洒水装置降尘以避免二次污染。

但上三类清扫机只能实现收集功能却无法将垃圾分类。

加工车间清扫机的设计目标是实现大型机械加工车间内铁屑、纸片、灰尘的收集和分类处理。

在设计过程中主要涉及如何收集和如何分类两大关键性问题。

值得一提的是，根据查阅相关资料，在铁屑收集方面目前市场上有出售的铁屑收集机其主要原理分两种。

一种是利用吸尘机的原理将细小的铁屑颗粒收集起来。

本方法能很好的收集较小的颗粒，而对较大铁屑却无能为力。

同时，收集的垃圾里会混有其他杂质，不利于回收。

另一种是利用磁铁吸盘吸取，本方法克服了较大铁屑无法收集的缺陷而且只收集铁屑不会混合其它杂质，回收价值率高。

但磁铁吸盘为永久磁铁，容易将铁质零部件磁化，从而影响机器寿命。

故在设计过程中可考虑使用通电磁铁，即可实现铁屑收集的高回收价值，又能防止铁质零部件的磁化。

2 方案论证2.1 设计要求1、本清扫机能够收集并分类铁屑、纸片和灰尘三大类垃圾。

2、本设备需采用电力驱动。

要求能在机床之间灵活运动。

3、移动速度1—5km/h 、工作宽度小于1m 。

4、卫生清扫过程中不允许出现二次污染。

2.2 总体方案确定方案一：先收集再分类图2—1 方案一简图1、毛刷2、吸尘腔3、网格输送带4、风机5、通电磁铁工作原理：机械简图如上，先利用机体前段左右两侧的对辊毛刷1将地面轻垃圾和灰尘扬起并将铁屑向后推动，毛刷后设置吸尘腔2，利用风机4产生强力负压将铁屑、纸片和灰尘吸至网格输送带3并向机体后方运输。

网格输送带3与地面呈一定角度，并将负压风机设置于网格输送带3下方，这样灰尘会被直接吸入到风机4内而纸片则会跟随网格输送带3直接运至纸片回收箱。

同时在网格输送带3上方设置通电磁铁装置5，利用液压装置使其可以在工作过程中可伸缩，利用电路的plc设置延时程序使其弹出通电，收回断电，用于铁屑的分离。

方案二：单独收集图2—2 方案二简图1、毛刷2、吸尘腔 4、风机 6、电磁滚筒工作原理：机械简图如上，在机体前段单独设计带有通电磁铁的滚筒6并连接传送带，目的是在毛刷1清扫之前利用通电磁铁的吸力收集起地面的铁屑并运输至铁屑回收箱完成铁屑的分离。

在机体中段设计一狭长的吸尘腔2，利用风机4产生的负压将纸片吸至纸片回收箱。