交通錐自動(dòng)擺放及回收裝置的設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

金陵科技學(xué)院 ⅡAbstract I 41.1課題來源 41.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 42交通錐擺放及回收裝置整體結(jié)構(gòu) 62.1交通錐擺放及回收裝置整體結(jié)構(gòu) 62.2交通錐擺放及回收裝置工作原理 63路錐擺放及回收機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 73.1交通錐規(guī)格 73.2皮帶輸送機(jī)構(gòu) 83.3橫向撥推機(jī)構(gòu) 3.4提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 3.5路錐收集機(jī)構(gòu) 4路錐收集機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 5致謝 參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。(目錄內(nèi)容用四號(hào)宋體，行距24磅，目錄標(biāo)注頁碼)摘要金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文摘要I交通錐自動(dòng)擺放及回收裝置的設(shè)計(jì)本文介紹了一款車載式交通錐自動(dòng)擺放及回收裝置。交通錐自動(dòng)收放機(jī)包括皮帶輸送機(jī)構(gòu)，橫向撥推機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)以及交通錐收集機(jī)構(gòu)四個(gè)部分。之前國(guó)內(nèi)交通錐的擺放及回收還一直處于人工作業(yè)，這臺(tái)機(jī)器可以做到全自動(dòng)收放交通錐，僅需要一個(gè)人就可以完成擺放和回收等所有操作。本次設(shè)計(jì)采用的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，且易于維修及保養(yǎng)，能減少公路施工人員的工作量，大大提升公路施工的作業(yè)效率。關(guān)鍵詞：交通錐；自動(dòng)收放裝置；公路施工；工作效率AbstractAbstractInthispaper,avehiclemountedtrafficconeautomaticplacingandrecoveringdeviceisintroduced.Beltconveyingmechanismcomprisesatrafficconeautomaticfoldingmachine,transversepushingmechanism,rotatingliftingmechanismandtrafficconecollectingmechanismfourparts.Beforethedomestictrafficconeplacementandrecoveryhasbeeninthemanualoperation,thismachinecandoautomaticretractabletrafficcone,onlyonepersoncancompletedisplayandrecoveryofalloperations.Thedesignofthesimplestructure,highefficiency,andeasymaintenanceandmaintenance,canreducetheworkloadofhighwayconstructionworkers,greatlyimprovetheefficiencyofhighwayconstruction.words:Trafficcone;Automaticplacingandrecoveringdevice;Highwayconstruction;金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第2章數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)綜述金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文41.1課題來源高速公路的保有及使用情況體現(xiàn)了一國(guó)交通的發(fā)展水平，甚至整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。它不僅為了方便人民的出行，也會(huì)加強(qiáng)城市與城市之間的合作的關(guān)系，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。自改革開放后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是現(xiàn)在是中國(guó)處于全面建設(shè)小康社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期，在規(guī)劃期間，高速公路的建設(shè)和發(fā)展也將迎來一段歷史的發(fā)展時(shí)期"。同時(shí)，隨著高速公路建設(shè)和發(fā)展，也對(duì)相關(guān)施工設(shè)備提出了更高的要求。例如，德國(guó)的高速公路系統(tǒng)，是世界上最先進(jìn)的，其中有相當(dāng)一部分的高速公路已配備了先進(jìn)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)設(shè)施，不僅方便快速，也更人性化2。高速公路的使用壽命是有限的。公路養(yǎng)護(hù)和公路施工過程和耐久性同樣重要，我們不能厚此失彼。隨著公路的不斷破壞和自然的入侵，公路的使用時(shí)間不斷下降3。雖然高速公路的建設(shè)水平越來越高，里程也越來越多，但其維護(hù)以及管理水平卻相對(duì)落后，二者之間的似乎存在著一些沖突，怎樣才能避免這之間的沖突是非常重要的。道路維護(hù)和維修部分要控制交通，即放置在操作區(qū)域外的交通標(biāo)志，引導(dǎo)車輛行駛。在維修和維修操作中，保障駕駛區(qū)域和維修操作區(qū)的安全是十分重要的，有必要用路錐等物品或設(shè)置路障以引導(dǎo)車輛駛?cè)胝_的道路，防止車輛進(jìn)入施工區(qū)域，尤其是在高速公路上進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，汽車行駛的速度快，車流量大，更有必要用路錐等標(biāo)識(shí)來疏導(dǎo)交通5。公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械仍處于起步階段，雖然已經(jīng)有一些知名企業(yè)已經(jīng)開始發(fā)展配套產(chǎn)品如三一重工和中聯(lián)重科也有自己獨(dú)立的研究和開發(fā)的公路、道路維修設(shè)備，但在瀝青路面的養(yǎng)護(hù)，大型路面攤鋪設(shè)備和采礦設(shè)備等方面仍有待提高，且仍存在一些問題，應(yīng)當(dāng)使得維修機(jī)械更人性化。同時(shí)，產(chǎn)品的數(shù)量和品種都比較有限，不能完全適應(yīng)公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械現(xiàn)有的廣闊的發(fā)展平臺(tái)[6]。顯然，在目前國(guó)內(nèi)公路的維護(hù)工作，疏導(dǎo)交通的工作，以及擺放和回收路錐，交通工作安置和恢復(fù)，仍然是采用人力來完成的。國(guó)內(nèi)該機(jī)構(gòu)的研究尚不完善，,但國(guó)外早已在這一領(lǐng)域進(jìn)行積極的探索，并取得了一定的進(jìn)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在中國(guó)，此類機(jī)構(gòu)研究還處在入門水平，山東濰坊的劉先生發(fā)明了一種用于高速公路的“快速擺放錐形標(biāo)的擺放機(jī)”,并對(duì)其發(fā)明申請(qǐng)了國(guó)家專利。該發(fā)明由一名工人用拖車把交通錐放在滑道上，交通錐沿滑道會(huì)因自身重力向下滑動(dòng)，并在適當(dāng)?shù)奈恢米詣?dòng)放好。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第2章數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)綜述金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文5本發(fā)明可以減少人工工作量，提高交通錐施工安全系數(shù)，鋪設(shè)效率在一定程度上大大提高，工人們只需要在拖車?yán)锇呀煌ㄥF放在滑板上。但相比于自動(dòng)擺放及回收機(jī)構(gòu)來說，工作的環(huán)境舒適度和工作的安全性是一個(gè)很大的問題，更為關(guān)鍵的是，這個(gè)發(fā)明是半自動(dòng)，并不是全自動(dòng)收放|。英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的公路系統(tǒng)，由于勞動(dòng)力成本高，并且他們也是基于他們的工程裝備的基礎(chǔ)在上世紀(jì)70年代初開始研究交通錐自動(dòng)回收裝置，研發(fā)了許多相關(guān)產(chǎn)品，在試驗(yàn)中和實(shí)際應(yīng)用中均已得到應(yīng)用。最早國(guó)外開發(fā)的用于交通錐的自動(dòng)化設(shè)備是1973在美國(guó)獲得專利，專利號(hào)US3750900°。該裝置可容納兩千個(gè)交通錐，擺放交通錐時(shí)行駛速度接近55km/h,但由于體積龐大，只能回收，不能擺放和在設(shè)計(jì)上存在安全漏洞，從而并未在市場(chǎng)得到認(rèn)可。上世紀(jì)90年代，美國(guó)一家公司發(fā)布了一種圓盤式的交通錐的自動(dòng)鋪設(shè)和回收系統(tǒng)，專利號(hào)為US505464810,該系統(tǒng)安裝在皮卡車中，其核心部分直徑可達(dá)1.2米的輪盤，在路錐的鋪設(shè)過程中(駕駛速度可達(dá)40km/h)交通錐的鋪設(shè)和回收通過圓盤的回轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，但由于該系統(tǒng)并未完成完全的自動(dòng)化，因此仍然需要一名工人在后面上料以及處理一些異常情況，雖然鋪設(shè)效率有了明顯的提升，但它依舊是一臺(tái)半自動(dòng)的設(shè)備。而且當(dāng)該機(jī)構(gòu)需要回收交通錐時(shí)，車輛只能沿正方向行駛而不能逆行。在回收交通錐的過程中車輛失去了導(dǎo)向作用。其他車輛很容易在高速公路上造成車禍，形成安全事故。雖然已經(jīng)進(jìn)行了很多改進(jìn)，但是它們的安全性仍然受到質(zhì)疑，并且經(jīng)常需要手動(dòng)干預(yù)的恢復(fù)錯(cuò)誤，使得其在市場(chǎng)上的影響比第一款設(shè)備的影響更小。迄今為止，在研究路錐自動(dòng)擺放及回收的這一領(lǐng)域內(nèi)，最知名的是美國(guó)的高速公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究中心。從上世紀(jì)90年代開始，美國(guó)的高速公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究中心用皮卡車當(dāng)做運(yùn)載工具，在車尾箱上架起路錐擺放機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收放功能，在此期間對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了一系列的研究，并發(fā)布了很多研究報(bào)告-16],該裝置在尾部增加了一套傳動(dòng)裝置，用于路錐的存儲(chǔ)以及自動(dòng)擺放及回收，并設(shè)計(jì)了一個(gè)可以垂直回轉(zhuǎn)的機(jī)械手，因此可以自動(dòng)擺放并回收率追，司機(jī)一人可以完成所有的工作。由于車身的容量小，存儲(chǔ)路錐的數(shù)量也不足100個(gè)，為了擴(kuò)大系統(tǒng)容量，美國(guó)的高速公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究中心又設(shè)計(jì)了一套增加容量的倉庫。加上移動(dòng)倉庫后，可以一次性擺放或是回收240個(gè)路錐，效率遠(yuǎn)超過之，達(dá)到了施工作業(yè)的要求。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第2章數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)綜述金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文62交通錐擺放及回收裝置整體結(jié)構(gòu)2.1交通錐擺放及回收裝置整體結(jié)構(gòu)1、皮帶輸送機(jī)構(gòu)2、橫向撥推機(jī)構(gòu)3、旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)4、交通錐收集機(jī)構(gòu)圖2.1整體結(jié)構(gòu)圖2.2交通錐擺放及回收裝置工作原理圖2.1所示為車載式交通錐擺放及回收裝置整體結(jié)構(gòu)圖，裝置1是皮帶輸送機(jī)構(gòu)，用于輸送和存儲(chǔ)交通錐，存儲(chǔ)量為100個(gè)，擺放交通錐時(shí)，當(dāng)靠近車頭的四排交通錐全部擺放完畢，裝置1皮帶輸送機(jī)構(gòu)會(huì)將第二排的交通錐推送到最前方，回收交通錐時(shí)，當(dāng)靠近車頭四排交通錐放滿了，就將其運(yùn)動(dòng)到靠后一排的位置；裝置2是橫向撥推機(jī)構(gòu)，擺放交通錐時(shí)，當(dāng)圖2.1中最右側(cè)的交通錐擺放完成，則將下一摞交通錐推至最右側(cè)，回收交通錐時(shí)，當(dāng)最右側(cè)一摞的交通錐數(shù)量達(dá)到五個(gè)，則裝置2橫向撥推機(jī)構(gòu)將交通錐推向左側(cè)；裝置3是提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在交通錐的頂部，有一塊用于吸附在提升裝置上的鐵塊，裝置3提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的末端有一塊電磁鐵，整個(gè)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靠工作臺(tái)上的伺服電機(jī)帶動(dòng)。擺放交通錐時(shí)，纜繩下降，末端電磁鐵吸住交通錐，提升上去之后靠伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，然后放下纜繩，電磁鐵斷電，交通錐擺放完成?；厥战煌ㄥF時(shí)工作順序相反；裝置4是交通錐收集機(jī)構(gòu)，在擺放及回收交通錐時(shí)起到導(dǎo)向作用。末端的開口作用是在車輛行駛稍有偏離時(shí)，也能夠?qū)⒔煌ㄥF擺放到位或回收上車7。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章一種可用于仿真系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)——ACIS73路錐擺放及回收機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)交通錐俗稱紅帽子，也稱為錐形路標(biāo)或是路錐等等。執(zhí)行JT/T595-2004《錐形交通路標(biāo)》交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本裝置使用的路錐按照GBT24720-2009交通錐18中所規(guī)定的交通錐外形，根據(jù)需要在頂部增加一鐵塊圓形平面，因此可以吸附在提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。如圖3.1所示，頂部鐵塊直徑56mm,厚度15mm,下面錐總高700mm,錐頂部外圓86mm,斜面底部外圓300mm,交通錐壁厚15mm,底座上圓盤直徑330mm,厚度28mm,下圓盤直徑424mm,厚度30mm,底部圓孔直徑270mm,路錐重量約為5kg。路錐底部分為圓底和方形底部，圓底的好處在于擺放和回收的時(shí)候，不需要進(jìn)行周轉(zhuǎn)方向的定位。圖3.1交通錐金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章一種可用于仿真系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)——ACIS83.2皮帶輸送機(jī)構(gòu)圖3.2皮帶輸送機(jī)構(gòu)1.驅(qū)動(dòng)滾筒2.機(jī)架3.擋板4.皮帶5.上托輥6.下托輥7.從動(dòng)滾筒8.調(diào)平腳杯圖3.3皮帶輸送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖皮帶輸送機(jī)構(gòu)如圖3.2和圖3.3所示，由上述8個(gè)部件組成。本機(jī)構(gòu)有兩個(gè)作用，用于輸送和存儲(chǔ)交通錐，存儲(chǔ)量為100個(gè)，橫向可以擺放5排，縱向擺放4排，每一摞放5個(gè)路錐，擺放交通錐時(shí)，當(dāng)靠近車頭的四排交通錐全部擺放完畢，裝置1皮帶輸送機(jī)構(gòu)會(huì)將第二排的交通錐推送到最前方，回收交通錐時(shí)，當(dāng)靠近車頭四排交通錐放滿了，就將其運(yùn)動(dòng)到靠后一排的位置。3.2.1驅(qū)動(dòng)滾筒的選擇皮帶輸送機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)滾筒與從動(dòng)滾筒的中心距為2270mm。由于外形尺寸有限，因此不選用外接電機(jī)，考慮到現(xiàn)有的尺寸結(jié)構(gòu)，選用電機(jī)滾筒一體式設(shè)計(jì)。電機(jī)滾筒有很多種類。根據(jù)帶式輸送機(jī)的某些特殊場(chǎng)合需要，又出現(xiàn)了介于分離式驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)形式之間的減速裝置在滾筒體內(nèi)部、電動(dòng)機(jī)在滾筒體外面的外裝式電動(dòng)滾筒。在本文中選取金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章一種可用于仿真系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)——ACIS9的電機(jī)滾筒如下圖所示。帶式輸送機(jī)的油浸式電動(dòng)滾筒傳動(dòng)裝置。在同樣的油冷滾筒和風(fēng)冷滾筒的比較中，具有一定的優(yōu)勢(shì)：電機(jī)允許高溫情況下作業(yè)，使用的是F級(jí)絕緣的油浸，工作壽命長(zhǎng)。行星齒輪傳動(dòng)，負(fù)載大，噪音低。新密封劑和特殊防漏措施，無滲漏。這種類型的電鼓具有完全密封型，適合潮濕多塵的環(huán)境。在這些情形下不能使用：對(duì)工作環(huán)境的要求需要防爆，工作場(chǎng)所高于45度，以及在高溫下的物料輸送19。油浸式電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)：由兩邊端蓋以及滾筒組件裝配而成，利用兩邊的法蘭撐在底部支撐座上面。電機(jī)后方接一個(gè)二級(jí)齒輪減速器，減速比為1:10,減速器連接電動(dòng)滾筒，由于滾筒具有雙重密封結(jié)構(gòu)，因此發(fā)生漏油的可能性幾乎為零。出于方便維護(hù)的角度考慮，在每個(gè)滾筒裝配的時(shí)候就已經(jīng)做好了注油潤(rùn)滑工序，因此能夠在半年一檢查的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，檢測(cè)內(nèi)部潤(rùn)滑是否合格的方法：把油口朝斜上方放置，查看滾筒內(nèi)部的油面高度，當(dāng)油面的高度與放油口的高度幾乎一致時(shí)，就表示合格。潤(rùn)滑油應(yīng)該隔兩年更換一次，注意更換的有的品種，滾筒的說明書上會(huì)有詳細(xì)說明。不能選擇說明書以外的油種，以防電機(jī)工作異常。電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)如下圖3.4所示。1.接線盒2.支座3.左端蓋4.左法蘭軸5.電機(jī)6.太陽輪7.齒圈8.行星輪9.行星架10.浮動(dòng)齒套11.右端蓋12.右法蘭軸13.齒圈14.行星輪15.太陽輪圖3.4油浸式電動(dòng)滾筒從動(dòng)滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒的直徑一樣。但是為了能夠張緊皮帶，因此增加了一個(gè)皮帶張緊機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如下圖3.5所示。左側(cè)螺桿的旋轉(zhuǎn)用于調(diào)節(jié)滾筒座的前后位置，從而達(dá)到張緊金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章一種可用于仿真系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)——ACIS圖3.5從動(dòng)滾筒張緊部分3.2.3傳動(dòng)皮帶由于存儲(chǔ)路錐數(shù)量較多，因此需要將每一排路錐都分開，考慮到結(jié)構(gòu)的緊湊和方便操作，在皮帶上鑲了六條分隔條用于隔開每一排路錐。皮帶的橫向?qū)挾葹?700mm。圖3.6傳動(dòng)皮帶3.2.3其余裝置皮帶輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)架采用60的方形鋼管焊接而成，長(zhǎng)*寬*高為2800*1870*370;為了防止路錐跌落，在機(jī)架周圍焊接上三塊擋板；上輥托用于承載路錐的重量，下輥托張緊皮帶；皮帶輸送機(jī)底部裝有4個(gè)底腳，用于皮帶輸送機(jī)構(gòu)的微調(diào)高度和水平調(diào)節(jié)。3.2.4驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇皮帶輸送機(jī)上的圓周驅(qū)動(dòng)力Fy等于皮帶輸送機(jī)構(gòu)所有阻力之和，可由式(3-1)計(jì)算：Fu=F+Fv+Fs?+Fs?+F?Fv——皮帶輸送機(jī)的附加阻力Fu=F=fLG[qro+qRu+(2qa+qg)cosδ](3-2)單位是kg/m,qgu是下托輥的承載量，單位是kg/m,qa是皮帶每一米的質(zhì)量，單位是34得f=0.22,L為兩個(gè)滾筒的中心距2700mm,根據(jù)《DTⅡ型皮帶機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得0.74kg/m。Fy=F=fLG[qro+qRu+(2q+qg)cosδ]=3058.44N驅(qū)動(dòng)滾筒的傳動(dòng)功率P?根據(jù)公式(3-3)可得P?=Fy.v金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章一種可用于仿真系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)——ACIS3.3橫向撥推機(jī)構(gòu)圖3.7橫向撥推機(jī)構(gòu)如上圖3.7所示，橫向撥推機(jī)構(gòu)由底座、直線導(dǎo)軌、絲桿、滑塊、撥桿組件、組成。底座與皮帶輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)架相連，撥桿由后方的伺服電機(jī)帶動(dòng)。為了避免絲桿上承受太多壓力，在絲桿旁邊布置了一條直線導(dǎo)軌作為導(dǎo)向和承載的作用[21。底座用5mm厚的Q235A板材壓彎，并在拐角處焊上加強(qiáng)筋。橫向傳動(dòng)伺服電機(jī)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取功率為400W,絲桿直徑32mm,直線導(dǎo)軌選取SBG65FL-1-820型，導(dǎo)軌寬度63mm,高度58.5mm,滑塊根據(jù)直線導(dǎo)軌的型號(hào)選取。圖3.8撥桿組件撥桿組件如上圖3.8,當(dāng)需要將一摞路錐推到圖示方向的左側(cè)時(shí)，伺服電機(jī)帶動(dòng)左側(cè)撥桿旋轉(zhuǎn)至直立的方向，右側(cè)撥桿放下至水平。相反，當(dāng)需要將交通錐推到最右側(cè)時(shí)伺服電機(jī)會(huì)帶動(dòng)右側(cè)撥桿旋轉(zhuǎn)至直立的位置，左側(cè)撥桿放下到水平位置，將交通錐推到最右邊。左側(cè)撥桿的橫向長(zhǎng)度為200mm,伸出部分的長(zhǎng)度為500mm;右側(cè)撥桿橫向長(zhǎng)度是250mm,水平方向伸出580mm,這樣才能與左側(cè)撥桿保持平齊。1為重心到電機(jī)軸中心孔的距離，m為撥桿的質(zhì)量，g為重力加速度。根據(jù)公式計(jì)算得M=m*g*l=1.78×9.8×0.35=6.根據(jù)下圖3.9可以算出100W交流伺服的電機(jī)可以帶動(dòng)撥桿的旋轉(zhuǎn)2].型號(hào)額定輸出功率(M適配驅(qū)動(dòng)器型號(hào)外形分類AAAABB頻定轉(zhuǎn)矩(Nn)操大轉(zhuǎn)矩(Nm)額定轉(zhuǎn)速/最高轉(zhuǎn)速(rgn)電機(jī)慣量(10'Kg·m)變壓器容量(KVA)編碼器光學(xué)編碼蒸(2500PPR)環(huán)境要求工作集度，厚度，“2043℃,WNH以下(不礎(chǔ)舞》,保存滿度、濕度)40-25℃。9WH以下(不需類道的00m以下報(bào)動(dòng)2.如數(shù)下質(zhì)量《制動(dòng)器有/無)(Kg)3.3.2絲桿的計(jì)算絲桿需要帶動(dòng)撥桿組件以及路錐，由三維軟件可以計(jì)算出撥桿組件的重量是18.5kg一次需要撥動(dòng)5個(gè)交通錐，重量為5×5=25kg。根據(jù)負(fù)載可確定帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)功率為400W。伺服電機(jī)速度控制非常精確，重復(fù)位置精度高，能夠把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。輸入的電信號(hào)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子，反饋迅速，在各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓低等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)分為直流和交流伺服電機(jī)兩大類，交流伺服電機(jī)的特性是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。因此在本機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的的執(zhí)行元件大部分都選用交流伺服電機(jī)。此取絲桿直徑D=32mm。根據(jù)橫向行程確定絲桿的長(zhǎng)度為1600mm,絲桿的導(dǎo)程為20mm,外循環(huán)式絲桿。根據(jù)絲桿行程和結(jié)構(gòu)的需要，選取導(dǎo)軌的行程為1700mm。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章一種可用于仿真系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)——ACIS3.4提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)圖3.10提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖3.10所示，提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是擺放和回收路錐的重要部件，在擺放路錐時(shí)，通過末端的電磁鐵吸住交通錐頂部的鐵塊，提升到一定的高度，通過右側(cè)伺服電機(jī)和同步帶來帶動(dòng)桿組旋轉(zhuǎn)至指定位置，之后頂部的伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，放下纜繩，交通錐擺放完成，回收的工序與擺放工序相反。整個(gè)提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由于高度的限制，需要放置在一個(gè)工作臺(tái)上，工作臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖3.11所示，工作臺(tái)底部由60方形鋼管焊接而成。工作臺(tái)頂部有一塊15mm厚的連接板，用于支撐和固定提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。圖3.11提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)用于運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞，并且通過軸承和齒條連接，從而形成基于軸的裝配軸部件。而軸的結(jié)構(gòu)在機(jī)床中的組裝的方式、軸的種類和大小、負(fù)載的形式、尺寸、方向以及軸的機(jī)械加工方法以及表面處理方法等，決在工程力學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)等課程中，軸的強(qiáng)度、剛度校核是十分重要的。不同類型占有很重要的位置，軸類零件也可以用計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)結(jié)果質(zhì)量也越來越高，也能適應(yīng)現(xiàn)在的非標(biāo)自動(dòng)金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章一種可用于仿真系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)——ACIS的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的貢獻(xiàn)不可磨滅。軸類零件的設(shè)計(jì)依托著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也越來越方便，如何校核強(qiáng)度對(duì)我們學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)軸類零件有著重要的意義，在以后的工作中也會(huì)經(jīng)常用到。在機(jī)械系統(tǒng)中，金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度。強(qiáng)度是衡量零件本身承載能力(即抵抗失效能力)的重要指標(biāo)。強(qiáng)度是機(jī)械零部件首先應(yīng)滿足的基本要求。在各類機(jī)械結(jié)構(gòu)中，金屬材料抵抗永久變形和在外力下斷裂的能力被稱為強(qiáng)度。強(qiáng)度是測(cè)量部件本身的負(fù)載能力(即，耐故障性)的能力的重要參數(shù)。各類機(jī)械零件都應(yīng)該滿足強(qiáng)度的要求。圖3.12旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)主軸本機(jī)構(gòu)的軸主要考慮扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，根據(jù)和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求，選取外徑100mm,內(nèi)徑60mm的空心軸可以滿足要求，因?yàn)樵谕瑯拥闹亓肯?，空心軸的抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要比實(shí)心軸高，根據(jù)主軸的外徑和負(fù)載需求，選取旋轉(zhuǎn)軸承為一對(duì)深溝球軸承61920,底部還需要一個(gè)推力球軸承51116,以保證主軸的支撐和旋轉(zhuǎn)。根據(jù)圖3.9以及主軸的負(fù)載，選取400W的交流伺服電機(jī)可以滿足機(jī)構(gòu)的要求。圖3.13路錐收集裝置如上圖3.13所示，該機(jī)構(gòu)是交通錐收集機(jī)構(gòu)，在擺放及回收交通錐時(shí)起到導(dǎo)向車。連接部分是用兩根160*65的矩形鋼管焊接而成，鋼管頂部有一塊連接板，交通錐收集機(jī)構(gòu)連接在車廂的下面，收集口由兩塊8mm的Q23收集裝置的開口為60°,開口寬度為484,比路錐的寬度稍寬，以便于擺放和回收交通錐，上方收集口開口角度為45°,作用相同。交通錐收集機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是附錄附錄本文針對(duì)國(guó)內(nèi)公路施工的現(xiàn)狀而設(shè)計(jì)了這款機(jī)器，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，且易于維修及保養(yǎng)，能減少公路施工人員的工作量，大大提升公路施工的作業(yè)效率。論文第一章介紹了國(guó)內(nèi)在路錐自動(dòng)擺放和收集領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，也對(duì)國(guó)外這個(gè)領(lǐng)域的研究情況做出了分析。提出了國(guó)內(nèi)在這個(gè)領(lǐng)域的研究情況的不足，以及有哪些發(fā)展空間，并闡述了交通錐自動(dòng)擺放和收集裝置研發(fā)的意義和作用。第二章詳細(xì)地介紹了本機(jī)構(gòu)的工作原理和各個(gè)部件的作用。根據(jù)公路施工時(shí)交通錐自動(dòng)擺放及回收的要求，設(shè)計(jì)了這款機(jī)器。第三章介紹了路錐的規(guī)格；皮帶輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及原理，電動(dòng)滾筒的選用，皮帶傳送結(jié)構(gòu)的選取以及各個(gè)附件的說明；介紹了橫向撥推機(jī)構(gòu)的工作原理，動(dòng)作順序以及絲桿的計(jì)算方法，直線滑軌的選取方法；介紹了旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)，主軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核，路錐的擺放和回收的方式；介紹了交通錐收集機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程及方法。參考文獻(xiàn)[1].白志強(qiáng)，崔志勇.淺析公路機(jī)械化養(yǎng)護(hù)[[J].工程機(jī)械文摘.2007:2[2].THOMASH.WEST;STEVENA.VELINSKY,BAHRAMRAVANI.AdvancedHighwayMaintenanceandConstructionTechnologyApplications;TRNews.1995(176)[4].莊文許.中文版Solidworks2009經(jīng)典學(xué)習(xí)手冊(cè)[M].北京希望電子出版.2009:24[5].張秀維.交通錐自動(dòng)收放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].南京理工大學(xué)，2013.03[6].李燁.交通錐形標(biāo)志筒擺放機(jī)構(gòu)的探討[J].科技資訊，2011(8):27-28.[7].焦生杰，唐相偉.公路機(jī)械化養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2004,17(8):26-29.[8].張卿