自动墙壁清洗机毕业设计
(完整)自动墙壁清洗机毕业设计
使用系数KA由表12。9,,
动载系数Kv,由图12.9,
齿间载荷分配系数
由此得
齿向载荷分布系数 ,由表12。11,
载荷系数 ,
弹性系数 ,由表12。12,
节点区域系数 ,由图12.16,
重合度系数 ,由式12.31,因 故
螺旋角系数 ,
接触最小安全系数 ,由表12.14,得 (一般可靠)
该传动装置从电动机到工作机有三轴,依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴,则:
3。3.1各轴转速
式中: —为电动机满载转速,r/min;
、 、 —分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴转速,r/min;Ⅰ为高速轴,Ⅲ为低速轴。
3.3.2各轴功率
式中: Pd—为电动机输出功率,KW;
PⅠ、PⅡ、PⅢ—分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴输入功率,KW;
3。3.3各轴转矩
2方案评价与选择
2.1高楼外墙清洁机的结构和工作
现代高楼外墙自动清洗机的结构主要分为下面几种:
2.1.1设置于顶楼的支撑突梁
以下为一些常见的支撑突梁:
(1)固定式如图2.1所示:
(A)F型突梁(B)L型突梁
图2.1 固定式突梁
(2)活动式:
设有活动滑轨,如图2.2为一种滑轨:
图2。2 滑轨
滑轨式的作动情形如图2。3所示洗大楼窗户、外墙等外部结构,然而碍于在清洗大楼时清洗后废水的处理,清洗的效果、效率等等,目前市面上尚无自动的大楼洗墙机。
改革开放以来,随着我国经济的高速发展,高层式建筑如雨后春笋般的拔地而起。高楼外墙的外观保养和清洁成为楼宇管理不可缺少的一部份。有需求就由市场,高楼外墙的清洁必将成为一种经济效益高,前景广阔的行业。在中国,这种行业正在逐渐兴趣。我国高墙清洁主要采取两种形式.
玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)_本科毕业设计论文
本科毕业论文(设计)题目:玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)学院:物理与电子科学学院专业:电子信息科学与技术诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):2013 年 4 月20 日玻璃外墙自动清洁机器人(验证机)摘要:本文主要介绍了玻璃外墙自动清洁机器人的设计背景、设计思路、制作过程、工作原理、验证过程以及使用方向。
由于限于实验室条件以及对设计思路可行性的不确定性,所以决定先做一个验证机,即验证方案的可行性和对后期产品的设计提供方案。
玻璃外墙机器人在制造过程中主要使用了以下器件和材料,方管铝合金,自攻螺丝钉,铝板,DC5V步进电机,超大吸盘,微型抽气机,8mm丝杆,5mm空气导管,无线模块,5V直流电源模块,74HC595以及单片机。
玻璃外墙机器人主要是由铝合金搭建主框架,这样可以在不降低机器人强度的情况下减轻重量。
机器人铝合金结合部以铝片加自攻螺丝钉加固,运动部分使用8mm丝杆加齿轮以控制运动,动力则采用DC5V步进电机的转动带动机器人运转,在工作时,以微型抽气机抽出超大吸盘内的空气以使机器人吸在玻璃墙幕上,整个机器人使用51单片机来控制驱动,使用74HC595对单片机的I/O口进行扩展,机器人用220V交流电转5V直流电源模块供电,以确保步进电机能达到额定电流,提供强劲的动力,再用无线模块控制机器人的状态,使得机器人稳定有序的工作。
可以适合全玻璃结构的建筑体以及建筑中部分的玻璃墙面的清洁工作,它可以在无人干预的情况下完成指定玻璃墙面的清洁,替代传统的人工室外清理,。
使用玻璃外墙自动清洁机器人可以最大化的降低人的危险和劳动强度,提高工作效率,降低成本。
它还具有越障功能,对于有起伏有其他装饰材料的玻璃墙幕同样适合,同时它还能转弯,不光能垂直上下,还能向左向右移动真正做到清洁无死角。
全自动清洗机设计报告
全自动清洗机设计报告设计背景随着科技的不断发展,人们的生活水平不断提高,对家居环境的卫生要求也越来越高。
然而,传统的清洗工具和方法往往不能满足人们的需求,需要更加智能高效的清洗设备。
因此,我们设计了这款全自动清洗机,旨在提供一种方便、快捷、高效的家居清洗解决方案。
设计原则1. 智能化:清洗机内置智能芯片,能够自动感知和识别不同的清洗对象,根据需要自动调整清洗方式和清洗时间。
2. 多功能化:清洗机具备多种清洗模式,包括擦洗、吸尘、消毒等功能,能够适应不同的清洗需求。
3. 高效节能:采用高效的清洗方式,减少对水、电等资源的消耗,以实现清洗过程的高效节能。
4. 安全可靠:清洗机具备安全保护装置,如过载保护、漏电保护等,确保用户使用过程中的安全。
5. 便捷简易:清洗机采用便携式设计,结构简单易操作,方便用户使用和维护。
设计方案1. 外观设计全自动清洗机采用小巧的圆柱形外观,整体简洁流畅。
主体部分采用优质耐磨塑料材料制成,具备一定的防水性能,方便用户进行清洗。
2. 内部结构设计清洗机内部结构主要包括电动机、储水箱、清洗器械、电子控制器等。
电动机通过齿轮传动带动清洗器械进行清洗动作,同时控制水流等清洗参数。
储水箱用于存储清洗用水,通过管道和喷头将水流送至清洗器械。
3. 智能控制系统清洗机内置智能控制芯片,能够实现对清洗过程的自动感知和调整。
控制系统通过传感器感知清洗对象的种类和尺寸,根据预设的清洗模式和清洗参数进行控制,以达到最佳的清洗效果。
智能控制系统还具备远程控制功能,用户可以通过手机等设备对清洗机进行控制。
4. 多功能清洗模式全自动清洗机具备多种清洗模式,用户可以根据需要选择合适的模式。
例如,擦洗模式适用于地板、墙壁等大面积的清洗;吸尘模式适用于家具、窗帘等表面的清洗;消毒模式适用于厨房、卫生间等需要消除细菌的区域。
5. 安全保护装置为了确保用户在使用过程中的安全,清洗机配备了多种安全保护装置。
例如,过载保护功能能够在电流过大时自动切断电源,避免继电器和电机的损坏;漏电保护功能能够在检测到漏电时自动断开电源,防止触电事故的发生。
【优秀毕业论文】自动墙面清洗机设计毕业设计毕业论文
学校代码:学生学号:毕业设计自动墙面清洗机设计Design of Automatic Wall Cleaning Machine学生姓名:指导教师:学科专业:所在单位:2018年月摘要自动墙面清洗机可以代替传统的“蜘蛛人”对高楼墙面进行清洗,具有清洗效率高、人工成本低、使用安全可靠等优点,具有一定的发展前景,自动墙面清洗机主要包括两个部分,即清洗装置和升降装置的设计,升降装置安装在楼顶,通过吊钩连接墙面的清洗装置,清洗机工作时通过楼顶的升降机启动双速电机,通过绳索带动机架升高到制定位置,制动器对双速电机进行制定,调整清洗装置与墙面的接触角度,启动双速电机反转,机架则会缓慢向下移动,同时通过喷淋水嘴和刷具对经过的墙面进行清洗,以此往复运行,完成整个墙面的清洗作业。
该自动墙面清洗机具有一定的自动化和高效性,基本实现了最初的设计目标,能够完成高楼墙面的清洗作业,具有一定的推广前景。
关键词:墙面;清洗装置;升降装置AbstractThe automatic wall cleaning machine can replace the traditional "Spiderman" to clean the walls of high-rise buildings. It has the advantages of high cleaning efficiency, low labor cost, safe and reliable use, and has a certain development prospect. The automatic wall cleaning machine mainly includes two parts. That is, the design of the cleaning device and the lifting device is installed on the roof of the building. The lifting device is connected to the cleaning device on the wall through a hook. When the cleaning machine is working, the two-speed motor is started through the lift on the roof of the building, and the frame is raised to the designated position through a rope. The brake sets the two-speed motor. Adjust the contact angle between the cleaning device and the wall, start the two-speed motor to reverse, and the frame will move slowly down. At the same time, the passing wall will be cleaned through the spray nozzle and brush tool, and the whole wall will be cleaned again and again. The automatic wall cleaning machine has a certain degree of automation and efficiency, basically achieved the original design goal, can complete the cleaning operation of the wall of the high-rise building, and has a certain promotion prospects.Keywords:Wall; Cleaning devices; Lifting device目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................................ I II1 绪论 (4)1.1课题的研究背景和意义 (4)1.2国内外的发展现状 (4)2 整体方案设计 (6)2.1清洗装置方案设计 (6)2.2升降装置方案设计 (6)2.3主要技术参数 (7)3清洗装置设计 (9)3.1电动机选择 (9)3.2链传动设计 (9)3.3齿轮齿条传动设计 (10)3.4齿轮轴上轴承设计校核计算 (13)4升降装置设计 (16)4.1钢丝绳的选择 (16)4.2卷筒的设计 (16)4.3减速器的选择 (18)4.4滑轮的设计 (19)4.5吊钩的设计 (19)4.6制动器的选择 (19)4.7联轴器的选择 (20)4.8双速电机的选择 (20)4.9 定位支撑杆设计 (21)4.10脚轮的选择 (21)4.11传动零件的选择和校核 (22)4.12杆臂的设计和强度校核 (23)5控制电路设计 (26)5.1清洗装置电路原理图 (26)5.2升降装置电路原理图 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论1.1课题的研究背景和意义近年来随着经济发展,人们生活水平的提高,城市化进程加快,在城市中高楼大厦林立,很多高楼大厦外部都使用各种墙砖、瓷砖和涂料进行装饰,提高楼宇的美观度,然而随着时间的推移,很多高楼在自然界的风吹日晒下,墙面布满了灰尘,有的墙面会附着很多污染物的颗粒,墙面破旧不堪,严重影响大楼的美观,甚至会影响市容市貌,因此一些大楼的外墙面需要定期的清洗,以恢复楼宇往日的美观,近年来一些旅游城市特别重视市容市貌,开始对大楼墙面进行定期清洗,提高城市的美观,创建卫生文明城市,随着政府和人们对城市卫生状况的重视,建筑清洗行业具有潜在的发展前景,现阶段高楼外墙面的清洗多是靠人工高空作业,工人由一条绳索牵引在高空中对墙面进行清洗,也就是传统的“蜘蛛人”清洗行业,常常发生危险,工人工作环境恶劣,而且在室外容易受到环境的影响,比如光照、狂风、风沙、冰雹等恶劣天气影响,危机工人的生命安全,而且这种传统的“蜘蛛人”清洗具有工作效率低、成本高、耗时长,危险系数高等特点。
清洗机毕业设计
清洗机毕业设计清洗机毕业设计在现代社会中,清洗机作为一种高效、便捷的家电产品,已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
清洗机可以帮助我们解决日常生活中的清洗难题,提高生活质量。
在我即将毕业的大学生涯中,我选择了清洗机作为我的毕业设计课题,旨在设计一款更加智能、高效的清洗机,以满足人们日益增长的清洗需求。
首先,我决定对市场上已有的清洗机进行调研。
通过调研,我发现目前市面上的清洗机大多数功能相似,只是在细节上有所不同。
然而,这些清洗机普遍存在一些问题,比如清洗效果不理想、噪音过大、能耗过高等。
因此,我决定在设计中解决这些问题,使清洗机更加符合用户需求。
其次,我开始进行清洗机的设计。
首先,我考虑到清洗效果的问题。
通过分析清洗机的工作原理,我发现清洗效果与清洗剂的使用量、清洗时间以及清洗方式等因素密切相关。
因此,我决定设计一种智能清洗系统,可以根据不同物品的清洗需求自动调整清洗参数,提高清洗效果。
同时,我还考虑到清洗过程中的噪音问题,通过优化清洗机的结构和使用材料,减少噪音产生,提供更加安静的清洗环境。
另外,为了降低清洗机的能耗,我决定引入节能技术。
通过使用高效的清洗系统和智能控制技术,我可以实现清洗机的能耗监测和调整,使其在清洗过程中能够最大程度地减少能耗。
同时,我还考虑到清洗机的可持续发展问题,通过使用环保材料和设计可拆卸的零部件,方便清洗机的维修和更换,延长清洗机的使用寿命。
除了以上的设计考虑,我还决定增加清洗机的智能化功能。
通过引入人工智能技术,我可以使清洗机具备自学习和自适应的能力,根据用户的习惯和需求,自动调整清洗模式和参数,提供更加个性化的清洗体验。
同时,我还计划在清洗机上增加智能控制面板,方便用户进行操作和设置。
在设计完成后,我进行了清洗机的实验和测试。
通过与市场上已有的清洗机进行对比,我发现我的设计在清洗效果、噪音和能耗方面都有了明显的改善。
实验结果表明,我的清洗机在清洗效果上能够达到更高的水平,噪音减少了50%,能耗降低了30%。
清洗机毕业设计开题报告
清洗机毕业设计开题报告一、项目背景随着现代人生活水平的提高,人们对生活品质的要求也越来越高。
清洁和卫生是每个家庭重视的问题,尤其是对于衣物的清洗。
然而,传统的手洗方式及家用洗衣机在某些场景下并不能满足需求,比如对于大型家具布艺、地毯等的清洗。
因此,设计一款高效且方便的清洗机成为了迫切的需求。
二、项目目标本毕业设计的目标是设计一款清洗机,能够满足以下要求: - 高效:能够快速而彻底地清洗各类衣物、布艺和地毯等。
- 方便:操作简单,清洗过程自动化,用户只需要将物品放入机器中,设定清洗参数即可。
- 高质量:能够保证物品的清洁度和整体品质,避免损坏和变形。
三、项目内容1.清洗机结构设计:设计清洗机的整体结构,包括外壳、清洗舱、过滤装置等。
需要考虑结构稳定性、材料选择和装配方便性等因素。
2.清洗机工作原理:研究清洗机的工作原理,包括水流循环系统、清洗剂喷洒装置、清洗机控制系统等。
保证清洗过程中的高效性和清洁度。
3.清洗机控制系统设计:设计清洗机的控制系统,包括自动洗涤程序的编写、运行状态的监测与控制等。
确保清洗过程的稳定性和安全性。
4.清洗机优化改进:通过不断对清洗机进行试验和改进,提升清洗效果和用户体验。
包括清洗剂选择、喷洒效果、洗涤时间等参数的优化调整。
四、项目计划本项目将按照以下计划进行推进:时间任务第1-2周调研现有清洗机市场及技术现状第3-4周设计清洗机的整体结构第5-6周研究清洗机的工作原理第7-8周设计清洗机的控制系统第9-10周进行清洗机的实验和优化改进第11-12周撰写毕业设计论文第13-14周进行论文的修改和完善五、项目预期成果该毕业设计预期将完成以下成果: 1. 清洗机的结构设计图纸和样机。
2. 清洗机的工作原理模型及相应理论分析。
3. 清洗机的控制系统设计方案和示例程序。
4. 清洗机的试验数据和改进方案。
5. 毕业设计论文的撰写。
六、项目意义设计一款高效且方便的清洗机,对于提高人们的生活质量和节约时间具有重要意义。
高楼外墙清洗机设计_毕业设计(论文)(可编辑)
高楼外墙清洗机设计_毕业设计(论文)目录摘要 1Abstract 10前言 21方案分析21.1 设计要求21.2 方案一滚动?往复移动式 21.3 方案二转动?往复移动式 31.4 方案比较与选择 51.4.1 滚动?往复移动装置优缺点51.4.2 转动?往复运动装置优缺点52 材料分析 53 设计计算 63.1 减速电机的选择 63.1.1 电动机类型的选择 63.1.2 电动机电压和转速的选择 63.1.3 电动机型号规格的选择 63.2 减速器的选择73.2.1 按强度选用减速器73.2.1.1传动比要求 73.2.1.2 计算功率73.2.2校核热功率83.3 链传动装置的设计计算83.3.1滚子链传动设计的计算8 3.3.2滚子链链轮123.3.2.1主动链轮的齿形设计12 3.3.2.2从动链轮的齿形设计15 3.4 齿轮齿条传动装置的设计计算 17 3.4.1齿轮类型和精度等级173.4.2按齿面接触疲劳强度计算17 3.5轴的设计213.5.1齿轮轴的设计计算213.5.2主动链轮轴的设计计算24 3.6导向轮与导向齿条的设计计算24 3.6.1导向齿条的设计计算243.6.2导向轮的设计计算253.7轴承与联轴器的选取263.8键的选取283.9标准件的选取284润滑与密封294.1润滑294.2密封285设计总结29参考文献30致谢31高楼外墙清洗机设计摘要:通过分析现代建筑壁面清洗技术的需求,构思出多个设计方案并进行各方面的的对比和分析,优选出合理的设计方案。
设计时充分考虑清洗效率等方面的要求,通过零件材料的合理选择、关键零件的严格分析计算和结构设计,以及整个图纸的严格设计,使该设计满足现有壁面的清洗技术需求,提高工作效率和作业安全性。
关键词: 高楼外墙旋转清洗机构设计The Design on Mechanism for Cleaning Wall of Hing BuildingBy Jikequli Agricultural mechanization and automationDirected by Associate Prof. Liao nianheAbstract: Through analyzing the demand of the modern technology in cleaning wall of hing building, a new system of cleaning device is designed after identifying the problems and deficiencies.There are a couple of design options, and through comparing and analyzing these programs, select the optimized and rational one. The production design has been given full considerations to the requirements in terms of efficiency; through choosing the parts of the reasonable, rigorous calculating and analyzing and structural designing of the key components, and designingthe whole of the drawings strictly, making the design fully meet the current techonology demands, and improve the work efficiency and security.Key words: Curtain cleaning Rotation mechanismDesign0 前言随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高,城市建筑也迅速朝高空中发展。
自动墙壁清洗机的设计与实现
自动墙壁清洗机的设计与实现摘要:随着经济的发展,人类的文明也在不断进步,城市规模也越来越大,就伴随着各种建筑物的出现,一些高层建筑物的外墙使用了各种各样的瓷砖和涂料进行装饰,这些装饰的材料会被太阳暴晒以及风吹雨打等自然现象破坏,造成建筑物外表的丑陋,但是建筑物很高,外表不容易清洗。
所以为了方便清洗,本论文简单介绍了设计自动清洗机的目的和意义,以及自动墙壁清洗机的部分设计过程,希望能够给后期他人的设计提供借鉴。
关键词:自动墙壁清洗机;刷子;高层建筑物1.引言在一些发达国家和地区对于保持建筑物表面的清洁问题十分重视,而且还通过法律的形式作出规定,建筑物的外表必须进行定期的清洁,如果不执行法律的要求就要受到相应的处罚[1]。
近几年来我国经济的进步飞快,对环境保护的意识也逐渐增强,一些中型以上的城市,尤其是旅游城市,对建筑物保护更为重视,也制定了一系列的法律和政策[2]。
建筑物表面清洗主要是清洗外墙和中央空调的风管,现在一般都是用人工的方式在墙外进行清洗,人工方式耗时长,而且危险,有时可能会危及到生命安全[3]。
所以设计一款自动墙壁清洗机是非常有必要的,代替人工的方式,减少工人发生危险的概率,节约时间。
2.设计的目的和意义自动墙壁清洗机主要就是用来清洁高层建筑物的外墙以及窗户等外侧的东西,然而由于清洗的废水无法处理以及清洗效果不佳和效率也不高等原因,目前市面上并没有自动的墙壁清洗机。
改革开放之后,我国的经济正处于高速发展时期,高层建筑物如春雨过后的草地一样,迅速崛起,所以高楼的清洗问题就被提上了环保的议程。
正所谓哪里有需求哪里就有市场,高层建筑物外层的清洗一定会变成一个市场前景广阔收益较高的行业。
3.研究现状现在市面上所呈现出的墙壁清洗机,大都还是用挂笼吊着清洗工人和清洗工具,然后在外墙进行的人工清洗方式。
传统的清洗方式是用挂绳把工人悬挂在高楼的墙外,然后工人就像蜘蛛侠一样在墙外进行清洗,这样的方式比较危险。
真空吸附式壁面清洗机器人毕业设计
真空吸附式壁面清洗机器人毕业设计一、选题背景壁面清洗是高空作业中最为复杂的一种工作。
因为壁面清洗带有许多难点和风险,高空作业人员在进行此类工作时往往会面临很大的压力和困难,如:上下攀爬、吸取粉尘、喷洒清洁剂,操作性高、安全性与困难性都非常的大,严重影响了高空作业效率和人员的安全。
因此,设计一款能够自动清洗壁面的机器人,将会是一项非常有实用价值的研发。
二、设计内容本文旨在设计一款真空吸附式壁面清洗机器人,该机器人能够自动清洗高空建筑物的墙面,从而降低作业人员面临的危险风险和提高壁面清洗的效率。
设计的主体部分为真空吸附底座和机器人操作系统,底座安装有大功率的吸尘器和吸附嘴,用于完成吸附墙面上的灰尘和杂物,同时吸附嘴可实现高角度吸附,满足作业需求。
在机器人操作系统内,采用微电脑控制技术,运用机械臂实现高空作业人员操作的移植,通过传动装置实现清洗工具的运作。
机器人操作系统还具有自主避障和安全保护机制,当机器人探测到危险情况时,自动停止运行,从而保护机器人的运行安全。
三、设计流程1. 设计机器人的基础框架结构,确定机器人的底座采用真空吸附技术,用于清洗墙上的灰尘和杂物,同时实现高角度吸附。
2. 确定机器人操作系统的控制器、传动和运动控制模块,采用工业控制器,并运用微型计算机编译控制程序,完成机器人的自主控制。
3. 设计机器人上的机械臂结构,实现高空作业人员操作的移植,通过传动装置实现清洗工具的运作。
4. 设计机器人的自主避障和安全保护机制,通过红外线感测器、压力感应器、超声波感测器等多种技术,实现机器人的自主避障,提高机器人的安全性能。
5. 对机器人进行试运行,检查其吸附效率、移动和操作性等基本性能和安全性能,及时发现和解决可能存在的问题和缺陷。
四、设计成果设计出的真空吸附式壁面清洗机器人,能够实现高空建筑物的墙面清洗,从而能够帮助工人避免高空作业中的困难和风险。
该机器人具有自主控制、自主避障、安全保护等功能,操作简单、安全可靠,能够在高空作业中显示出良好的性能。
自动墙壁清洗机设计
目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1 课题研究的目的和意义 (2)1.2 课题研究现状及分析 (2)1.2.1 国外壁面清洗机器人研究现状 (2)1.2.2 国内壁面清洗机器人研究现状 (3)1.3 高层建筑外墙清洗机发展趋势 (4)2清洗机器人总体方案设计 (5)2.1 对楼顶楼面的实际考察 (5)2.1.1楼面结构考察 (5)2.1.2 楼顶的实际考察 (5)2.2 清洗机器人的总体方案 (5)2.3 清洗机器人清洗系统方案 (6)2.4 清洗机器人爬壁系统方案 (7)2.5 清洗机器人控制系统方案 (7)2.5.1设计的基本原则 (7)3 清洗机器人清洗系统设计 (8)3.1 清洗机器刷洗部分设计 (8)3.1.1 盘刷设计 (8)3.1.2 滚刷设计 (9)3.1.3刷洗部分所用弹簧的设计 (10)3.2 内空心轴设计 (11)3.3 清洗机主机滚轮的设计计算 (11)3.4 主机上传感器及行程开关的选择 (12)3.5复合缆的结构设计 (12)4 清洗机器人风压系统设计 (13)4.1 采用风压的意义 (13)4.2 基本原理 (13)4.3 气动计算的原始数据与技术要求 (13)4.4 风压部分力学计算 (14)5 清洗机器人主要零件设计 (15)5.1 直齿轮副的设计计算 (15)5.1.1 齿轮的设计计算及强度校核 (15)5.1.2 齿面接触疲劳强度计算 (17)5.1.3 齿根抗弯疲劳强度验算 (19)5.1.4 齿面静强度计算 (20)5.1.5 齿根(抗弯)静强度验算 (20)5.2 锥齿轮副的设计计算 (21)5.2.1 基础尺寸确定 (21)5.2.2 确定载荷系数K (22)5.2.3 齿面接触疲劳强度计算 (22)5.2.4 齿根抗弯疲劳强度计算 (23)5结论 (24)参考文献 (24)致谢 (26)附录 (27)自动墙壁清洗机设计摘要:近年来,随着社会的发展,楼层越来越高,使用玻璃幕墙的楼房也越来越多,避免清洗时一个很重要的问题,传统的方式多数为人工,或者是采用电缆从楼顶将机器人吊下,工作效率偏低,危险性高,于是清洗用爬壁机器人应运而生,本文的任务就是设计一种能够在壁面上吸附行走的清洗机器人。
自动墙壁清洗机毕业设计
自动墙壁清洗机毕业设计自动墙壁清洗机是一种能够自主完成墙面清洁任务的机器人设备,它利用先进的传感器和控制系统,能够准确识别墙面的污垢,并自动化地进行清洗。
本文将从设计背景、关键技术、系统结构以及实验结果等方面对自动墙壁清洗机进行详细介绍。
设计背景随着城市建设的不断发展,高层建筑和大型公共设施的墙面清洁成为一个重要而繁重的任务。
传统的清洁方法需要人工爬高墙体,存在人身安全风险,并且效率低下、成本高昂。
因此,设计一种自动墙壁清洗机器人成为了迫切需求。
关键技术1.墙面识别技术:自动墙壁清洗机需要能够准确地识别墙面的形状和位置,以便进行准确的清洁操作。
可以利用激光传感器或视觉传感器等技术实现。
2.路径规划技术:清洗机器人需要根据墙面的布局规划最优的清洗路径,以提高清洁效率。
可以采用遗传算法、蚁群算法等智能优化算法进行路径规划。
3.清洗设备技术:清洗机器人需要配备适当的清洗装置,如高压喷水装置或刷子装置,以便能够有效地清洁墙面污渍。
系统结构1.机器人本体:机器人本体是清洁机器人的核心部分,包括机械结构和电气系统。
机械结构应具备足够的稳定性和灵活性,以适应各种复杂墙面形状的清洁任务。
电气系统则负责控制各个模块的协调工作。
2.传感器模块:传感器模块用于感知墙面的状态,包括墙面的位置、形状、污渍等信息。
可以使用激光传感器、视觉传感器、力传感器等进行数据采集。
3.控制系统:控制系统负责接收传感器模块的数据,并根据设定的清洗算法进行数据处理和决策。
控制系统还可以实现路径规划和运动控制等功能。
4.清洗装置:清洗装置是清洁机器人的关键组成部分,根据墙面的污垢情况选择合适的清洗方式,可以采用高压喷水装置、机械刷子装置等。
实验结果我们设计了一台自动墙壁清洗机器人,并进行了实验验证。
实验结果表明,该机器人能够准确识别墙面的污垢,规划最优的清洗路径,并成功完成清洁任务。
与传统的人工清洁相比,自动墙壁清洗机器人具有清洁效率高、安全可靠、成本低等优点。
真空吸附式壁面清洗机器人毕业设计
摘要机器人的开发和应用,拓展了人类的生产能力,解放了危险环境下的工作人员,极大地推动了人类科技革命和社会进步,多足式爬壁机器人属于极限作业机器人的一种,广泛应用于清洗,消防,检测等多个行业。
本文在国内外现有壁面移动机器人研究成果的基础上。
结合壁面作业的特点对壁面机器人的吸附技术,行走技术进行了研究分析,并创造性的提出了壁面越障技术,本文主要的研究工作如下:首先,追溯国内外壁面机器人研究的历史背景、总体类别与特点,及其发展态势,总结出壁面攀爬机器人的研究特点和关键技术所在。
其次,本文根据机器人实际工作的要求,主要对高空清洁卫士机器人越障系统中的腿部机构、吸附结构,驱动机构构型设计。
最后,本文在结构件的设计过程中,同时考虑轻量化和安全可靠性要求,对机器人的吸附、越障机构进行了强度校核和优化设计。
壁面越障;腿式结构;真空吸盘;机构设计;周期性步态AbstractThe development and application of robots have expanded our production capacity of the human beings, as well as emancipated personnel works in hazardous environments , greatly promoted scientific and technological revolution and human social progress.A multi legged wall climbing robot which belongs to the limit of the robot, is widely used in cleaning, fire protection, detection and other industries.Based on the existing domestic and foreign mobile robot wall surface on the research results of. According to the characteristics of the wall operation adsorption technology to wall robot, walking technology is studied and analyzed, and creatively put forward the wall climbing technique, the main research work of this article are as follows:Firstly, the historical background, the overall classification and characteristics of domestic research on outer surface of the developing situation and the robot traces, and later, summed up the research characteristic and the key technology of wall climbing robot.Secondly, in the end of this paper the robot concept design, this paper introduces Unigraphics NX model and modeling method, and taking the leg mechanism as an example, introduces the Unigraphics platform of NX parts and assembly design, and simulation results under the Simulation simulation platform.Again, this paper clearly on the wall robot based on the constraint conditions and the basic function, carries on the analysis and the design of wall climbing robot gait, elaborate periodic gait and its realization ways, fully demonstrated the periodic gait and the principle of robot.Finally, based on the design process of structural parts, considering the requirements of lightweight and safe reliability, adsorption, obstacle crossing mechanism of the robot is carried on strength and optimization design.Xxxx;xxx;目录第一章绪论…………………………………………………× 1.1 课题研究背景、目的、及其意义………………………× 1.2 国内外壁面机器人研究现状……………………………× 1.2.1国外研究现状………………………………………× 1.2.1国外研究现状………………………………………× 1.3 现有爬壁机器人类型比较分析…………………………×第二章新型越障式-高空清洁卫士总体结构设计………× 2.1新型越障式-高空清洁卫士的设计准则与要求…………× 2.2新型越障式-高空清洁卫士行走机构设计………………× 2.3新型越障式-高空清洁卫士越障系统设计………………× 2.3.1新型越障式-高空清洁卫士腿部结构的设计……× 2.3.2新型越障式-高空清洁卫士吸附结构的设计……× 2.3.3新型越障式-高空清洁卫士硬件驱动的选择……× 2.4新型越障式-高空清洁卫士总体结构设计第三章基于Unigraphics NX的三维建模技术……………× 3.1 引言………………………………………………………× 3.2 Unigraphics NX简介……………………………………× 3.3 Unigraphics NX建模方法……………………………× 3.3.1自底而上……………………………………………× 3.3.2自顶而下……………………………………………× 3.3.3两种建模方式的比较………………………………×3.4 新型越障式-高空清洁卫士建模实例………………×3.4.1腿部机构的建模……………………………………× 3.4.2主要部件的装配……………………………………×第四章机器人关键部分校核与有限元分析……………× 4.1 新型越障式-高空清洁卫士附着技术选择………………× 4.2 真空吸附机构受力与安全性分析………………………× 4.2.1抗滑落条件…………………………………………× 4.2.2抗倾覆条件…………………………………………× 4.3 腿部连杆的校核及有限元分析…………………………× 4.3.1腿部连杆的强度校核………………………………× 4.3.2腿部连杆有限元分析和结构优化…………………×结论…………………………………………………………………×致谢……………………………………………………………×参考文献………………………………………………………×附录……………………………………………………………×第一章绪论1.1课题研究背景、目的及其意义机器人是近代电子技术与传统的机构学相结合的产物,是集计算机科学、控制论、机构学、信息科学和传感技术等多学科综合性高科技产物,它是一种仿人操作、高速运行、重复操作和精度较高的自动化设备。
高层建筑外墙清洗机设计(机械类毕业设计)
高层建筑外墙清洗机设计(机械类毕业设计)一、项目概述高层建筑外墙清洗一直是一个困扰人们的问题,尤其是一些高层建筑,常常因为外墙清洗难度大而无法认真清洗,影响建筑外观,给城市形象造成负面影响。
为了解决这一问题,本项目设计了一种高层建筑外墙清洗机,能够在安全快速的情况下清洗高层建筑外墙。
二、设计目标本项目的设计目标如下:1.设计一款高效率、安全的高层建筑外墙清洗机。
2.结合高层建筑的实际情况,设计一款符合人体工程学的清洗机。
3.结构简单并易于操作,方便维护和保养。
4.清洗机具有良好的稳定性和安全性,确保人员的生命财产安全。
三、设计方案1. 整体结构设计:本设计采用三大模块构成,分别是主体框架、升降机和转台;其中主体框架上装有清洗头、吸水器和高压水枪等清洗设备,升降机主要用于上下移动清洗设备,转台可以使车体旋转固定角度。
2. 电气控制系统设计:本设计采用PLC编程控制清洗机电动机的启停和工作方式。
同时,设定操作面板,方便人员对清洗机的操作。
3. 液压系统设计:液压系统部分主要包括油缸、液压泵、油管、液压控制阀等部分。
利用液压原理,为各部件提供动力,控制升降机和转台等部位的上下运动及固定。
4. 自动保护装置设计:为了防止清洗机在清洗过程中发生危险情况,本设计加入了自动保护装置。
例如在某一部位发现障碍,清洗机会自动停止运动。
四、关键技术及难点1.车体设计制造及悬挂设计。
2.主体框架设计制造及结构测试。
3.升降机及转台系统设计制造及安装。
4.各个系统之间配套协调的技术难题。
五、设计结构分析本设计主要由主体框架、升降机和转台组成,分别实现了清洗设备的安装和上下移动、机身实现转动等功能。
1.主体框架:主体框架主要由三大部分构成。
其中上部分是清洗区域,集中了清洗设备,主要包括高压水枪和清洗头等。
下部分是吸水装置,可以将洗刷过的污水及时清除。
中部分是车体结构,用于转动和支撑整个清洗机。
2.升降机:升降机主要用于控制清洗机上下移动,可以将整个主体框架升降到需要清洗的高度。
高层建筑外墙清洗机的设计(机械类毕业设计)
学科门类:单位代码:毕业设计说明书(论文)高楼清洗机设计学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月目录1. 引言 (4)2. 课题任务 (5)2.1 主要内容 (5)2.2 技术要求 (5)2.3 成果要求 (5)2.4 其他要求 (5)3. 同类课题考察 (6)3.1 高层建筑外墙清洗机现状 (6)3.2 高层建筑外墙清洗机发展趋势 (8)4. 总体方案拟订 (9)4.1 对楼顶楼面的实际考察 (9)4.1.1 楼面结构考察 (9)4.1.2 楼顶结构考察 (10)4.2方案选择与原理 (11)4.2.1总体方案的确定 (11)4.2.2总体方案内容 (14)4.2.3材料选择 (14)4.2.4轮的润滑问题 (15)4.2.5轴承的润滑问题 (15)5 重要零部件的设计与计算 (15)5.1刷洗部分设计 (15)5.1.1清洗速度的确定 (15)5.1.2 盘刷部分 (15)5.1.3电机的选择 (17)5.1.4刷洗部分所用弹簧的设计计算 (18)5.2内空心轴的设计 (18)5.3 清洗机主机滚轮的设计计算 (19)5.4 主机上传感器及行程开关的选择 (19)5.5复合缆的结构设计 (20)5.6风压系统的设计计算 (21)5.6.1采用风压的意义 (21)5.6.2 基本原理 (21)5.6.3气动计算的原始数据与技术要求 (21)5.6.4结构设计及相关数据计算 (22)5.6.5抛物线中线 (24)5.7齿轮副的确定和检验 (25)5.7.1直齿轮的计算 (25)5.7.2.锥齿轮副的设计计算 (31)6 设备的使用与维护 (35)6.1 使用方法 (35)6.2 使用注意事项 (36)6.3 日常维护与维修 (36)7 CAD使用体会 (37)参考文献 (39)谢谢朋友对我文章的赏识,充值后就可以下载说明书。
我这里还有一个压缩包,里面有相应的word说明书(附带:外文翻译)和CAD图纸。
毕业论文(设计)——自动清洁机机构设计
第一章绪论1.1 引言随着人民生活水平的提高,现代家庭的住宅越来越宽敞,地面清洁工作量越来越大。
为了节省清洁占用时间,减轻劳动量,提高清洁工作效率和清洁度。
本文中设计了一台具有独特之处的家用自动清洁机。
目前市场上所拥有的清洁机构(本设计主要是以吸尘器作为主要的对比对象)主要是依靠电动机带动抽风机的高速运转产生极强的吸力和压力,从而使吸尘器内部产生瞬时真空吸力,与外界大气压形成压力差,从而将空气中的灰尘以及地面的污垢垃圾吸入吸尘器内。
而本文中所设计的机构则是由电动机通过齿轮的啮合带动轴的旋转,使轴上的毛刷也随之转动从而达到清洁地面的效果。
与以往的清洁机构相比较本设计的独特之处在于:一是它采用了锂电池作为能量源,每次使用完以后可以直接将电池取下充电,这样可以重复的使用,而且从用的是直流电动机,电动机的功率较低,比普通清洁机的耗电量要低很多;二是本自动清洁机的体积小,结构简洁,使用方便,不仅能够清洁开阔地面,而且能够清洁沙发、家具等占用狭小空间的地面;三是本设计的手柄与底盘相接的地方采用360度的旋转连接,这样不管是任何死角都可以清洁干净;四是本次设计机构的托盘的清洗要比吸尘器的集尘袋的清洗方便很多可以直接取出用水洗干净。
综上所述,本次设计的自动清洁机有着很高的市场研发价值以及实际使用价值。
本次设计的圆满成功可以解决许多日常生活中清洁卫生的问题,大大的减轻劳动强度,提高清洁的效率,节约成本和花费。
1.2自动清洁机的现状为了顺利圆满的完成本毕业设计,设计出独具创新的自动清洁装置,切切实实的解决日常生活中的清洁问题,我在设计之初进行了充分的市场调研,对各大超市的一些清洁机、吸尘器等用于家庭清洁的机器产品进行了了解,并且在网上进行了大量的资料搜集以及相关文献的阅读和参阅。
在调研中我发现了人们在生活中使用最多的家庭清洁装置就是吸尘器。
吸尘器又称真空吸尘器,主要部件是真空泵、集尘袋、软管及各种形状不同的管嘴,它有一个电动抽风机,通电后高速运转,使吸尘器内部形成瞬间真空,使内部的气压大大低于外界的气压,在这个气压差的作用下,尘埃和脏物随着气流进入吸尘器桶体内,再经过集尘袋的过滤,尘垢留在集尘袋,净化后的空气则经过电动机重新逸入室内,起到冷却电机、净化空气的作用。
墙壁自动清洗机设计
墙壁自动清洗机设计摘要:由于环境的恶化,建筑物外表长时间暴露会受到污染甚至破坏,这样就需要不定期对大楼外表进行清洗。
调研国内外墙壁清洗机工作原理以及发展现状,根据调研结果,针对当前应用较为广泛的墙壁清洗机进行分析比较,综合各个结构的特点,本文设计了一种新的墙壁清洗机。
首先,建立墙壁清洗机的数学分析模型;然后,分析了各构件运动机理,对带传动、轴承、卷筒机构进行分析;最后,用solid works三维软件进行建模。
关键词: 墙壁清洗机; 结构设计; 三维建模1.绪论由于工业发展带来的大气污染,自然界的雨雪沙尘以及一些人为因素,时间一长建筑物外表就会受到污染甚至破坏,这样就需要对大楼外表进行清洗。
这些年,中国的各级政府对环境的保护的意识有了巨大的改观,以保持我们的环保意识正在建设一个干净的表面,在各级政府的国家重大变化,现在我国中大型城市,尤其是在旅游发达对外开放的城市,针对大型旅游景点,为了保护建筑物外表不被破坏,也做出了对应的规定,我国的卫生检查选优活动,也把维护建筑物外表的整洁选为必要的考核指标,尤其是高层建筑物的表面,漂亮,高雅,整洁,也成为了活动中主要的检查目标。
清洗机的主要功能是清洗大楼的外墙部分。
但是因为在清洗后废水的处理,洗完后的干净程度,清洗的快慢等等,自动的大楼洗墙机目前在投入使用。
随着我国改革开放和中国经济的快速发展,高层的建筑物拔地而起,建筑外墙表面维护和保养成为物业管理不可或缺的一部分[1]。
但我国大部分高层建筑的清洗工作仍然是人工完成,不仅工作效率低,且危险系数高,随着我国的经济发展,自动清洗机必然成为主流。
本文以提高自动化和清洁效率为主,设计了一款墙壁清洗机。
2.墙壁清洗机方案设计2.1整体方案设计传动原理,电机将动力传给减速装置,经卷扬机实现清洗部分的上升与下降,同时电机经同步带带动滚刷的转动,将外墙灰尘清除,下端两个毛刷将外墙擦干。
总体方案构图如图1所示。
1-底座;2-动力装置;3-倾斜长支架;4-右立柱支架;5-清洗剂容箱;6-清洗装置;7-顶滑轮;8-滑轮;9-缆绳;10-承重轮图1 总体方案设计构图2.2升降结构设计当前的升降结构中,主要是用于一个自动洗墙机的操作装置,并根据可见现有的市场机构进行了改进,电机带动卷桶控制钢丝绳安装在楼顶的顶端,执行机构的刷动部分可在墙壁垂直移动[2-4]。
机械毕业设计720高楼外墙清洗机毕业设计
前言随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高,城市建筑也迅速朝高空中发展。
高层建筑层出不穷。
众多的电子产品在高层建筑内,产生了大量静电,传存在建筑物的墙壁里,建筑物的外墙及玻璃受静电的影响吸附了大量的灰尘,天长日久,日晒,风吹,雨淋,外墙上留下了一道道污迹,不但损坏了建筑物,而且还影响了城市的美观和市容。
人们常采用的是一根绳和一块板吊人清洗的高危作业。
为弥补这一缺陷,我们设计了一种投资小,成本低,安全可靠,工作效率高的全自动高层建筑外墙清机。
外墙自动清洗机是现代高层建筑外墙清洗的专用设备,适应高层建筑的外墙自动清洗大大节省了人力,杜绝了人工工作时的危险。
并且建筑物外墙清洗业在我国已引起广泛注意和重视。
所有的高层建筑物外墙,由于长期日晒和风吹雨打,以及大气中有害的气体和油烟等污染和化学反应的侵蚀,使得建筑物外墙产生了污垢和风化,既影响了建筑物的美观和市容,又损坏了建筑物。
因此,清洗建筑物的外表,不仅美化环境,而且起到了保护建筑物的作用。
高层建筑物外墙的清洗是一项十分复杂的系统工程,为了清洗时有针对性和保护建筑物,首先要分析污垢的成份和结构及污染程度:1)高层建筑物外墙的污垢组成及建筑物的理化性质外墙的污垢一般分为三级,一级比一级严重,一级是灰尘;二级是污渍;三级是污垢。
通常所说的污垢是三者的总称。
2)污渍污渍由多种成分的灰尘和水的混和物,酸雨痕迹,菌类以及泥浆、染料等渍迹组成。
在软、硬表面上都粘染。
建筑物是最大污渍粘染表面,故污渍一旦粘染不及时清除,就会常期顽固的留存,使建筑物表面受到严重的污染。
3)污垢污垢有油基、水基之分。
随着人们生活水平的提高,工业迅速发展,污垢的种类越来越多,成分越来越复杂。
污垢的质量远远高于灰尘和污渍。
污垢不及时清洗干净就会在建筑物表面留下永存印迹而且失去光采。
除以上三种污垢外,对于金属建材而言还有另外一种污垢形式,就是变色。
这是金属与水、空气中的某些物质发生化学反应造成的如铁锈、铜绿、金、银、铝的表面氧化变暗等。
升降式墙面清洗车毕业设计说明书
升降式墙面清洗车作者姓名台宝专业机械设计制造及其自动化指导教师姓名魏高峰专业技术职务副教授目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1课题来源及意义 (4)1.2国内外清洗机的发展现状 (5)1.2.1清洗机的工作原理 (5)1.2.2典型产品介绍 (7)1.3吸尘器简介 (11)1.4本课题研究内容 (16)第二章路面广告智能清洗机机械部分设计 (17)2.1总体方案的确定 (17)2.2主要结构的设计计算 (17)2.2.1滚刷工作电机的选择 (17)2.2.2丝滚刷轴的设计计算 (18)2.3关键部件选型设计 (20)2.3.1带动滚刷往复运动蜗杆蜗轮系统的选择 (20)2.3.2喷水系统的设计 (21)2.3.3钢丝滚刷的选定 (24)2.3.4滚刷部分的固定 (24)2.3.5叉车结构设计 (25)2.3.6垃圾回收装置的设计 (27)2.3.7辅助导向设计 (29)结论 (30)参考文献 (30)致谢 (31)摘要自90年代以来,国外工程机械进入了一个新的发展时期,目前国外工程机械发展总的趋势是:发展快,水平高。
(1)在广泛应用新技术的同时,不断涌现出新结构和新产品。
(2)继续完成提高整机可靠性。
(3)技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量,在集成电路、微处理器、微型计算机及电子监控技术等方面都有广泛的应用。
(4)努力完善产品的标准化、系列化和通用化,改善驾驶人员的工作条件,向节能、环保方向发展,可靠性、安全性、舒适性、环保性得到了高度重视。
(5)向大型化和微型化方向发展。
我国的工程机械科学技术水平不能与国外相提并论,因此借鉴国外工程机械产品的发展趋势,并结合我国实际,我们必须在产品质量、产品开发、产品创新上下大功夫,才能与国外大型公司竞争。
本文对工程机械发展的几个趋势和各种工程机械进行分析,来阐述我国工程机械发展的现状和未来发展方向。
关键词:工程机械机电一体化环保智能化ABSTRACTSince the1990s,the foreign engineering machinery has entered a new development period,rapid development and high level are the general trend of the current development of engineering machinery.(1)At the same time of wide application of new technology,new structure and new products are emerging successly.(2)To continue improve the reliability of whole machine.(3)Technical development of products focused on hencing electronic information technology, which widely applicated on integrated circuits,microprocessors,micro-computers and electronic surveillance technology and so on.(4)Do efforts to improve products’standardization,serialization and generic,and the working conditions of drivers,go ahead of energy-saving,environmental protection,development,reliability,safety, comfort,and environmental protection have high attention.(5)Developing towards the large-scale and micro-oriented direction.Our country's scientific and technological level of engineering machinery can not be placed on a par with foreign countries.So,according to the development trends of foreign engineering machinery products,and combined with the reality of our country,we must make great efforts in product quality,product development,product innovation in order to compete with large companies abroad.This paper will analyze a number of development trends of engineering machinery and various engineering machinery to state the current situations and the development directions in the future of our country's engineering machinery.Key words:Engineering machinery;engineering and electrical integration; environmental protection;intelligence.第一章绪论自90年代以来,国外工程机械进入了一个新的发展时期,目前国外工程机械发展总的趋势是:发展快,水平高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录1引言 (1)1.1清洗建筑表面的意义 (1)1.2目的和现实意义 (1)1.3研究现状 (2)2 方案评价与选择 (3)2.1高楼外墙清洁机的结构和工作 (3) (3) (4) (4)2.1.4动作马达 (4) (5)刷 (5)2.2方案评价与选择 (5)3 运动学及结构方案的确定 (6)3.1运动学参数选定 (6)3.2计算总传动比和分配各级传动比 (8)3.3计算传动装置运动和动力参数 (8)4 传动零件的设计计算 (10)4.1 第一级齿轮传动设计计算 (10)4.1.1.初步计算 (10)4.1.2校核计算 (10)4.2第二级齿轮传动设计计算 (14)4.2.1.初步计算 (14)4.2.2校核计算 (14)4.2.3确定传动主要尺寸 (16)4.3 画简图 (18)4.3.1 初估轴径 (18)4.3.2 初选联轴器 (19)4.3.3 初选轴承 (19)5轴的校核计算 (20)5.1高速轴受力分析 (20)5.2中间轴校核计算 ............................................................................................6高速轴轴承验算 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (31)附录1 外文文献翻译附录2 外文文献原文附录3 自动墙臂清洗机装配图 A0附录4 自动墙臂清洗机零件图1 A1附录5 自动墙臂清洗机零件图2 A1附录6 自动墙臂清洗机零件图3 A31引言1.1 清洗建筑表面的意义随着人类社会的不断发展进步,城市规模不断扩大,城市建筑更加规范,完美。
千姿百态的各式建筑,尤其是高层建筑外墙都用各种建筑材料进行装饰,如粘帖各色墙砖,瓷砖,马赛克,或涂上涂料,但是,自然界的风吹雨打,日光辐射,尘埃污染,以及一些人为或偶然事故等原因,一段时间过后,建筑表面都将不同程度地变得污浊灰暗,破旧不堪,在环境差的地区,污染或损坏还相当严重。
建筑表面就像人身上的外衣,要保持清洁,就需要经常清洗,整理。
为此,世界发达国家和地区,对保持建筑表面的清洁非常重视,并以法律的形式明确规定,每年必须定期清洗,否则将受到处罚。
近年来,我国各级政府部门的环境保护意识已发生了很大改变,国内一些大,中城市,特别是旅游,开放城市,旅游景点,为保持建筑表面清洁,也制定出台了相应的法规,全国范围的卫生评比活动,把保持建筑表面清洁列为考核的重要指标之一,其中高层建筑的外墙,醒目,突出,自然也就成为检查的重中之重。
有信息表明,十·五期间国家用于环境保护的投资将由九·五期间国民生产总值的1.5%翻倍增加至4%,同时还伴随以产业政策的优惠。
所以,随着我国改革开放的不断深入,政府,公民的环保意识的不断加强,建筑表面清洁问题必将引起各方面的高度重视,建筑清洗行业必然具有广泛的发展前景,将产生巨大的经济效益和社会效益.建筑表面清洗主要包括外墙清洗和中央空调风管的清洗,目前外墙清洗是采用传统的“蜘蛛人”清洗,这是以牺牲生命为代价的非人工作,部分城市颁布了建筑表面清洗条例;由于非典事件,公共卫生得到了高度的重视,特别是中央空调风管的清洗,最近有关中央空调的清洗条例很快出台;因此对于建筑表面清洗提供一个完备的解决方案,必然打破一个传统的产业格局,改变了人们的工作方式,用机器人清洗代替传统的人工清洗或无法清洗,是必然的发展趋势。
1.2 目的和现实意义洗墙机的功能主要在于清洗大楼窗户、外墙等外部结构,然而碍于在清洗大楼时清洗后废水的处理,清洗的效果、效率等等,目前市面上尚无自动的大楼洗墙机。
改革开放以来,随着我国经济的高速发展,高层式建筑如雨后春笋般的拔地而起。
高楼外墙的外观保养和清洁成为楼宇管理不可缺少的一部份。
有需求就由市场,高楼外墙的清洁必将成为一种经济效益高,前景广阔的行业。
在中国,这种行业正在逐渐兴趣。
我国高墙清洁主要采取两种形式。
1.3研究现状综观目前市面上可见的洗墙机,清洗方式主要还是以人工清洗为主,所以都是以挂笼垂降,再以人工方式清洗墙面;然而垂挂以及挂笼的升降方式便较具变化。
传统的是人手清洁,用绳把人系住和定位,逐层清洁。
这种方式人在半空吊来吊去的(好象攀崖运动员下山时那样),劳动强度高,效率低,因为主体是人,所以带有一定的危险性。
现代的机器人清洁,现代科技的发展,机器人代替人手工作是必然的趋势,在国外和我国的一些清洁公司已经采用了机器人来进行高楼外墙的清洁工作,但是这些机器人构造复杂,操作复杂,功能繁多(有些功能是很少用到或在某些场合不会用到),造成成本高(如果是一些由人工智能的机器人就更加不用说了)和资源浪费的现象。
针对这个问题,我们设计了一个操作简单,经济实用的高楼外墙清洁机器。
2方案评价与选择2.1高楼外墙清洁机的结构和工作现代高楼外墙自动清洗机的结构主要分为下面几种:2.1.1设置于顶楼的支撑突梁以下为一些常见的支撑突梁:(1)固定式如图2.1所示:(A)F型突梁 (B) L型突梁图2.1 固定式突梁(2)活动式:设有活动滑轨,如图2.2为一种滑轨:图2.2 滑轨滑轨式的作动情形如图2.3所示:图2.3 滑轨式的作动情形滑轨有多种形式如图2.4所示:A.水平式滑轨B.自走平台C.垂直式滑轨图2.4 多种形式的滑轨直接将大型起降车设置于顶楼,方便随时清洗,亦有助施工维修,但成本高昂且占空间。
2.1.2支撑缆绳缆绳能承受高度张力,目前专用缆绳就可达到需求。
2.1.3乘载用挂笼小型挂笼如图2.5所示:图2.5 小型挂笼中型挂笼如图2.6所示:图2.6 中型挂笼2.1.4 动作马达对于马达,一般来说有以下要求:A.高扭力、低转速。
B.断电自动煞车。
C.机械煞车装置。
D.静定功能。
2.1.5升降结构对于升降的结构,目前计划主要依现有一般市面上可见的机构加以改良,作为自动洗墙机的作动装置,装在楼顶的步进电动机带动卷桶控制钢丝绳的收放,使的刷子部分的执行机构能在高墙上纵向移动。
在这里,选择卷扬机类似的机构,加以改进。
2.1.6清洗刷考虑到刷子受到的摩擦力很小,刷子的转动动力由小电机提供,如图所示刷子部分采用红外线测距。
当墙上的玻璃窗等与墙的竖直距离不等时,刷子不能很好的清洗玻璃等凹或凸出来的部分。
所以从机器采用红外线测距,使刷子能更好的工作,即使有突出的墙沿,也可以通过机器自己调节(线圈产生的磁场和弹簧力来调节)刷子由一个独立的电动机带动。
为了使机器在刷子往返运动中,不会使机构左右摇摆,所以采用一些辅助机构来减少左右摇摆,如图所示,采用末端加有一个轮,此轮与墙接触。
当机器向下运动时,轮与墙之间是滚动摩擦,使机器向下运动时,可以使机器与墙之间保持一定的距离,从而不会撞到墙或者玻璃,当墙左右摇晃时,这时,轮与墙之间产生滑动摩擦,对机器左右摇摆有一定的抑制作用。
还有一些辅助机构使得清洁机在墙上工作更加平稳。
2.2方案评价与选择根据任务书的要求,结构简单,操作方便,投资小,成本低,安全可靠,工作效率高,故选用,水平式滑轨,支撑缆绳,小型挂笼,升降机构采用类似卷扬机机构,工作部,利用工作电动,经减速器减速,带动清洗刷转动,实现清洗功能。
3运动学及结构方案的确定根据任务书要求,一小时可以清洗墙面600-800平方米,考虑到结构简单,直接单向进给,故只考虑升降,而且要达到600-800平方米,所以要选用大型号的清洗刷。
其结构如图3.1所示:图3.1 清洗刷结构图3.1运动学参数选定初选卷扬机,根据GB/T 1995-2002,选用双卷快速快溜放卷扬机,额定速度为20m/min-25min ,额定载荷为25KN 。
根据初选的卷扬机,则定清洗刷直径应500mm 。
清洗刷与墙面的摩擦力查机械设计手册得工程塑料的动摩擦因数在0.10.5k u =之间,因为,清洗刷基本上靠自动压在墙面上,又要考虑到清洗干净,故选用动摩擦因数较大的工程塑料,选定其动摩擦因数为0.5k u =,估算清洗装置200300kg ,故工作机所需输入功率:各部件的传动效率:工作机的效率:1w η=传动装置中各部分的效率,查机械手册得8级精度的一般齿轮传动效率:0.97η=齿弹性联轴器传动效率:0.992l η=齿式联轴器传动效率:0.99λη=球轴承传动效率:0.99()η=球一对滚子轴承:0.99()η=滚一对电动机至工作机之间传动装置的总效率:所需电动机功率由601000wDn πν=⨯,得601000601000 2.3087.5min 500w n r D νππ⨯⨯⨯===⨯ 查表13-2,得圆柱齿轮传动单级传动比常值为3~5,故电动机转速的可选范围:对Y 系列电动机通常多选用同步转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机,故选用同步转速为1500r/min 。
选用Y100L2-4,额定功率3KW,满载转速1430r/min,电动机极数为4,轴伸尺寸0.0090.0042860+-⨯。
其具体参数如下:型号: Y100L2-4额定功率/kW: 3.0铁心长度/mm: 135气隙长度/mm: 0.3定子外径/mm: 155定子内径/mm: 98定子线规nc-dc: 1-1.18每槽线数: 31并联支路数: 1绕组型式: 单层交叉节距: 1~9/2~10/18~11槽数Z1/Z2: 36/32转动惯量/(kg·m^2): 0.0067质量/kg: 383.2 计算总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比要求为式中: m n —电动机满载转速,r/min.一般推荐展开式二级圆柱齿轮减速器高速级传动比12(1.3~1.5)i i =,取124.782, 3.416i i ==。
3.3 计算传动装置运动和动力参数该传动装置从电动机到工作机有三轴,依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴,则:3.3.1 各轴转速式中: m n —为电动机满载转速,r/min ;1n 、n II 、n III—分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴转速,r/min;Ⅰ为高速轴,Ⅲ为低速轴. 3.3.2 各轴功率2.7530.9920.970.990.970.98 2.493d l P P P KW ηηηηηηηIII II ===⨯⨯⨯⨯⨯=齿滚齿球齿滚式中: P d —为电动机输出功率,KW;PⅠ、PⅡ、PⅢ—分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴输入功率,KW;3.3.3 各轴转矩4 传动零件的设计计算4.1 第一级齿轮传动设计计算因传动无严格限制,生产批量小,故小齿轮用40Cr,调质处理,硬度241HB ~286HB,平均取为260HB;大齿轮用45钢,调质处理,硬度为229HB ~286HB,平均取为240HB.齿轮采用非对称支承结构安装。