組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設(shè)計含9張CAD圖-版本3,組裝,式儲液塔,內(nèi)壁,防腐涂料,半自動,噴涂,設(shè)計,cad,版本 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計）題目： 組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設(shè)計（三） 2．研究領(lǐng)域： 機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域 3．論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值： 隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，很多產(chǎn)品使用壽命在還未達(dá)到應(yīng)有設(shè)計年限就出現(xiàn)了 很多問題，其中很多是由腐蝕引起的，特別像航空、汽車、建筑物的外表面以及大多數(shù)機械產(chǎn)品等。在這種情況下，噴涂技術(shù)得到了很大發(fā)展并被廣泛應(yīng)用，特別是高空噴涂越來越被重視。 目前，國內(nèi)現(xiàn)用的高空作業(yè)平臺，不僅作業(yè)高度不夠，而且多采用多鉸桁架式伸縮機構(gòu)或多級伸縮液壓缸式結(jié)構(gòu)，整體笨重、占地面積大且不易搬動，滿足不了進(jìn)入狹小地形進(jìn)行作業(yè)的要求，如無法進(jìn)入大型儲液塔進(jìn)行內(nèi)部噴涂作業(yè)。這就需要一種可拆裝、靈活性高同時安全的高空作業(yè)設(shè)備。我們所設(shè)計的防腐涂料半自動噴涂機具有拆卸方便、結(jié)構(gòu)緊湊、輕便、安全可靠，便于維護等優(yōu)點。不僅可以適用于大量廳堂館所的高空作業(yè)要求，而且由于自身的可拆卸特性可以通過狹隘地形然后建筑內(nèi)部進(jìn)行組裝，同時利用升降機構(gòu)可使噴槍達(dá)到 10m 高度進(jìn)行作業(yè)，可移動機座可使噴槍俯仰以及搖擺使噴涂范圍覆蓋面積大并且噴涂均勻。非常適合高大建筑的內(nèi)部噴涂。4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢： 噴涂機，是采用噴涂技術(shù)的專用涂裝設(shè)備，原理是將涂料分散成霧狀噴涂于被涂 物表面。噴涂機的主要工作部位為雙作用式氣動液壓增壓泵，換向機構(gòu)為特殊形式的先導(dǎo)式全氣控配氣換向裝置。進(jìn)入壓縮空氣后，活塞移動到氣缸上端部或下端部時， 使上先導(dǎo)閥或下先導(dǎo)閥動作，控制氣流瞬間推動配氣換向裝置換向，從而便氣動馬達(dá)的活塞作穩(wěn)定連續(xù)的往復(fù)運動。由于活塞與涂料柱塞泵中的柱塞剛性連接，并且，活塞的面積比柱塞的面積大。因而使吸入的涂料增壓。被增壓的涂料，經(jīng)高壓軟管輸送到無氣噴槍，最后在無氣噴嘴處釋放液壓，瞬時霧化后噴向被涂物表面，形成涂膜層。 目前, 建筑行業(yè)中的涂飾工程仍多以手工為主, 勞動強度大、 操作工序多， 對較高處的施涂有時還要搭建腳手架、跳板和高凳, 給施工帶來不便, 生產(chǎn)效率低, 且采用手工涂飾，涂層厚度不均勻, 既浪費涂料又難以保證工程質(zhì)量。現(xiàn)有的單 (雙) 噴嘴小型噴涂機或手持式噴斗過于簡陋, 缺陷較多, 利用率不高, 在很大程度上仍依賴于人工操作, 不能滿足現(xiàn)在裝飾工程的高效率、高質(zhì)量、短工期和低消耗的要求。更無法滿足高空中大工作量的噴涂作業(yè)要求。這就需要設(shè)計專用的高空作業(yè)平臺。 高空作業(yè)平臺的發(fā)展起源于航天工業(yè)，但其應(yīng)用不不僅僅局限于此，在北美 70% 的高空作業(yè)平臺用于商場、倉庫、廠房等非民用建筑市場，今后造船業(yè)仍將是高空作業(yè)平臺的主力市場 國外對高空作業(yè)平臺的研究比國內(nèi)要早，已有近百年的發(fā)展歷史，其產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的體系，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家，他們的作品各有各的側(cè)重點。 國外高空作業(yè)車經(jīng)過近百年的發(fā)展,產(chǎn)品技術(shù)水平高、規(guī)格齊全、功能多樣,其主要特點有: (1)型式豐富:國外高空作業(yè)車生產(chǎn)商針對不同行業(yè)的高空作業(yè)要求,除了生產(chǎn)普 通類型的高空車外,還開發(fā)出了新產(chǎn)品,如高空消防車、高空絕緣車和蜘蛛式高空作業(yè)車等。作業(yè)高度最低在 10m 左右,最高超過 110m,規(guī)格齊全。 (2)設(shè)計做工精良:結(jié)構(gòu)件的制造安裝精細(xì)、臂架的布置緊湊、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、安全裝置齊全,使得高空作業(yè)車故障率低,使用壽命長。此外,為了減輕自重,臂架多采用高強鋼材,BISON 和 Pagliero 公司使用銷合金材料的臂架。 (3)控制智能化:采用自動控制系統(tǒng),根據(jù)不同的負(fù)載情況和作業(yè)工況,自動調(diào)節(jié) 車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、臂架的速度等,提高了燃料的利用率、操作的穩(wěn)定性和舒適性。 國內(nèi)高空作業(yè)平臺才有近半個世紀(jì)的發(fā)展歷史。雖然近幾年高空作業(yè)機械發(fā)展迅猛，但是也存在企業(yè)發(fā)展不平衡，產(chǎn)品形式單調(diào)等缺點和不足，仍處于行業(yè)發(fā)展的上升期。首先，先從結(jié)構(gòu)形式上，我國的高空作業(yè)平臺目前主要以剪叉式、套筒油缸式為主，大高度和特殊高度作業(yè)平臺國內(nèi)還有空白，仍然以進(jìn)口為主，如高空絕緣作業(yè)車、蜘蛛式高空作業(yè)平臺等。其次從行走方式上，我國高空作業(yè)平臺的行走方式以車載式或牽引式較多，這幾大地限制了其作業(yè)機動靈活性、場地適應(yīng)性及空間通過性。隨著居民家庭生活的不斷豐富，結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式將會受到更多青昧。從底盤驅(qū)動方式上，目前主要有發(fā)動機驅(qū)動、液壓馬達(dá)驅(qū)動、電機驅(qū)動、為了響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保，無污染、零排放等政策，電機驅(qū)動將會是今后的發(fā)展趨勢。如果從長遠(yuǎn)角度來看， 利用太陽能經(jīng)過轉(zhuǎn)化后驅(qū)動電機進(jìn)行工作也不是不可能的。 國內(nèi)高空作業(yè)平臺的發(fā)展趨勢 （1）向大高度和特殊高空作業(yè)平臺發(fā)展。如混合臂式高空作業(yè)平臺、蜘蛛式高空作業(yè)平臺、越野式高空作業(yè)平臺及履帶式高空作業(yè)平臺。 （2）車載式或牽引式逐漸發(fā)展成結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式。 （3）驅(qū)動方式向無污染、零排放、節(jié)能減排的電機驅(qū)動或太陽能驅(qū)動。 （4）智能化控制。 5．載物平臺的結(jié)構(gòu)： 本文設(shè)計的可移動噴槍座利用三腳架支撐，三腳架下端用緊固連接裝置固定在載物平臺，載物平臺可以折疊節(jié)省空間，工作時打開鎖緊裝置使載物臺完全打開，讓工人有足夠的操作空間。為了使工人在高空安全舒適的作業(yè)，載物平臺的周圍裝有圍欄以及配有座椅，為了防滑需在載物平臺上鋪上防滑鋼板。所有的結(jié)構(gòu)都屬于可拆卸便安裝，同時靈活性高。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題： （1）重點完成可拆式噴槍座及其輔助裝置設(shè)計，并進(jìn)行強度及穩(wěn)定性計算與校核，完成可拆式噴槍座及其輔助裝置的主要零件（7 個左右）設(shè)計。 2.擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）： （1）根據(jù)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和基本要求，通過資料收集與分析，完成開題報告； （2）在此基礎(chǔ)上通過討論、論證，開展總體方案設(shè)計； （3）同時重點完成可拆式噴槍座及其輔助裝置設(shè)計； （4）完成可拆式噴槍座及其輔助裝置的主要零件（7 個左右）設(shè)計； 3.本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果： （1）兩張 A0 裝配圖（半自動噴涂機裝配圖及可移動基座裝配圖），7 張左右主要零件圖； （2）開題報告； （3）畢業(yè)設(shè)計論文； （4）一篇外文文獻(xiàn)翻譯。 三、論文（設(shè)計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； （1）研究方法 查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并進(jìn)行匯總，分析文獻(xiàn)資料并完成開題報告初稿，完成開題報告終稿并進(jìn)行總體方案論證，完成噴槍座設(shè)計初步方案，繪制主要零件圖 5-7 張， 完成外文文獻(xiàn)翻譯，完成控制系統(tǒng)設(shè)計及畢業(yè)論文。 （2）設(shè)計參數(shù) 可從直徑 10m、高度 10m 的大型儲液（氣）塔入口（直徑 0.8m）進(jìn)入塔內(nèi)的、可組裝的專用防腐涂料組裝式噴涂機半自動噴槍座，組裝時間控制在 2 個小時以內(nèi)， 在 24 小時以內(nèi)完成儲液塔內(nèi)壁防腐涂料噴涂作業(yè)。 2.論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃 第 1 周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并進(jìn)行匯總。（-4 周） 第 2 周：分析文獻(xiàn)資料并完成開題報告初稿。（-3 周） 第 3 周：修改開題報告。（-2 周） 第 4 周：完成開題報告終稿并進(jìn)行總體方案論證。（-1 周） 第 5 周：完成總體方案設(shè)計初稿。（第 1 周） 第 6 周：完成總體方案設(shè)計終稿。（第 2 周） 第 7 周：完成噴槍座設(shè)計初步方案 （第 3 周） 第 8 周： 完成噴槍座設(shè)計最終方案 （第 4 周） 第 9 周：“五一”勞動節(jié)學(xué)校放假。 第 10 周：完成噴槍運動軌跡設(shè)計 （第 5 周） 第 11 周：強度及穩(wěn)定性計算與校核。（第 6 周） 第 12 周：繪制主要零件圖 5-7 張。（第 7 周） 第 13 周：修改零件圖并完成外文文獻(xiàn)翻譯。（第 8 周） 第 14 周：完成控制系統(tǒng)設(shè)計及畢業(yè)論文初稿。（第 9 周） 第 15 周：完善畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯（第 10 周） 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 徐濱士.表面工程手冊（上、下）[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社. 2009 年 7 月. 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“通過創(chuàng)新或創(chuàng)造新的市場，工程機械企業(yè)就會有新的市場空間。比如高空作業(yè)平臺，在中國很少應(yīng)用，更多是靠搭腳手架。實際上，高空作業(yè)平臺就是新的產(chǎn)品空間?！边@是中聯(lián)重科董事長詹純新在今年 10 月舉行的 2013 全球工程機械產(chǎn)業(yè)大會暨 50 強峰會上說的一番話[7]。 高空作業(yè)平臺是將工人送到指定位置的機械設(shè)備。在高空作業(yè)平臺工作過程中，工作人員對工作裝置進(jìn)行控制[8]。歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū), 高空作業(yè)機械發(fā)展起步比較早,從世紀(jì)年代就開始研制,已經(jīng)有近百年的發(fā)展歷史,產(chǎn)品技術(shù)水平高、作業(yè)高度大、規(guī)格齊全、結(jié)構(gòu)型式幾豐富、功能多樣,并且成立了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織,正致力于擴大作業(yè)范圍,滿足不同作業(yè)的需要。意大利的蜘蛛型伸縮臂式高空作業(yè)平臺最大高度可達(dá) 48 米整體尺寸為 8.68x1.15x2.25mm3，該平臺具有四只獨立液壓支撐腿,可順應(yīng)環(huán)境左右擺動及屈伸,使平臺能于凹凸不平地面及樓梯上操作三組獨立動力系統(tǒng)分別為柴油發(fā)動機、交流電機和交流電機,使得操作人員可以在不同場合不同工作狀態(tài)下選擇合適的動力系統(tǒng)緊急手動泵,使得在意外狀況且沒有動力來源時將工作臂和吊籃下降至地面,保證了操作人員的安全；控制系統(tǒng)采用 PLC 作為控制器,與繼電器控制相結(jié)合,主要用于安全檢測回路的控制,作為動作的約束條件, 抗干擾能力強,可靠性高均采用模塊化結(jié)構(gòu)構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)靈活簡便安裝維護方便[9]。 美國吉尼公司自行式剪型高空作業(yè)平臺可以把 227kg 的載荷最高升到 11.75m 的工作高度,并且只需 2.4x0.8mm2 占地面積,可以輕易地通過標(biāo)準(zhǔn)門道,行駛速度為 3.5km/h 且有 25%的爬坡能力。該平臺具有標(biāo)準(zhǔn)的吉尼自動平衡液壓支腿系統(tǒng),可以在斜坡上進(jìn) 5。側(cè)面至側(cè)面的水平調(diào)整和 3。前面至后面的水平調(diào)整吉尼四輪制動系統(tǒng)組成的雙后輪彈簧、液壓釋放剎車,使得設(shè)備在遇到緊急情況時響應(yīng)快電氣控制系統(tǒng)采用 PLC 全控制,根據(jù)高空作業(yè)平臺液壓機構(gòu)的各種功能,對交流電機泵的流量進(jìn)行比例調(diào)速控制, 液壓機構(gòu)電磁閥的控制和安全回路可通過設(shè)計編程集成處理后進(jìn)行控制向前成角度 的霍爾效應(yīng)操縱桿使用舒適并且提供了精確的控制,在平臺操作面板上的 LED 窗口顯示了節(jié)省時間的信息,包括電瓶電量指示器、隨車診斷系統(tǒng)、調(diào)速和配置設(shè)定自身具有行走、轉(zhuǎn)向驅(qū)動功能,不需要牽引,能夠在不同的工作狀態(tài)下,快速、慢速行走,只需一個操作人員便可在空中連續(xù)完成上下、前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等所有動作,特別適用于機場候機樓、車站、碼頭、商場、體育場館、小區(qū)物業(yè)廠礦車間等較大范圍的作業(yè)[10]。 但是我國工程機械與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比較以及與國內(nèi)建設(shè)要求相比還有不少差距,還有許多問題急待研究解決。隨著目前高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是計算機的出現(xiàn)及其廣泛應(yīng)用,它帶動了整個工業(yè)的發(fā)展,在機械行業(yè)更為引人注目,設(shè)計上的優(yōu)化等使機器向高精密化發(fā)展,帶來了一場新的變革。當(dāng)然一向以笨重著稱的大型工程機械,更有著廣闊的發(fā)展余地。高空作業(yè)車作為一種大型的工程機械設(shè)備,目前廣泛應(yīng)用在船舶、建筑、市政建設(shè)、消防、港口貨運等行業(yè),是新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè),有著廣闊的發(fā)展前景。高空作業(yè)機械是在工程起重機械基礎(chǔ)上發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng),只有二十幾年的歷史。盡管我國在高空作業(yè)車設(shè)計制造上取得了一些成績,但是國內(nèi)生產(chǎn)制造的高空作業(yè)機械同國外同類型高空作業(yè)機械產(chǎn)品相比仍有一定差距,主要表現(xiàn)為技術(shù)含量低、大型的較少、結(jié)構(gòu)笨重、作業(yè)時微動性能差等問題[10]。 借鑒國內(nèi)外高空作業(yè)平臺的現(xiàn)狀，采用先進(jìn)控制方案的工作平臺。該設(shè)計的目的是提高生產(chǎn)力和安全性[11]。 2 高空作業(yè)平臺的發(fā)展趨勢（2） （1）向大高度和特殊高空作業(yè)平臺發(fā)展。如混合臂式高空作業(yè)平臺、蜘蛛式高空作業(yè)平臺、越野式高空作業(yè)平臺及履帶式高空作業(yè)平臺。 （2）車載式或牽引式逐漸發(fā)展成結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式。 （3）驅(qū)動方式向無污染、零排放、節(jié)能減排的電機驅(qū)動或太陽能驅(qū)動[12]。 （4）智能化控制。 3 設(shè)計可拆式噴槍座的目的和意義（1） 顧名思義可拆式噴槍座就是方便拆卸與安裝的用于承載噴槍的裝置。目前的噴槍主要由槍身、過濾器、噴嘴、密封圈、扳機和緊固件等組成，按其種類可分為手持式噴槍、自動噴槍和長桿式噴槍等多種類型。首先手持式噴槍結(jié)構(gòu)比較輕巧，方便操作， 對于各種無氣噴涂作業(yè)的場合都能很好的適應(yīng)，包括環(huán)境惡劣場所和需要來回工作的場所，但對于大工作量的噴涂作業(yè)效率低。對于自動噴槍是由尾部的氣缸來控制其關(guān)閉與啟動的，自動噴槍自動化程度較高，操作者更容易掌握，但由于價格較為品貴， 還未普遍使用。長桿式噴槍，顧名思義其噴槍桿較長,并且噴槍的前端附有回轉(zhuǎn)機構(gòu)， 適用于對大型工件的噴涂[13]。所以當(dāng)噴涂一些大型建筑物時要用到長桿式噴槍，依靠人力承載顯然不能實現(xiàn)，這時必須用到噴槍座。可拆式噴槍座具有拆卸方便、結(jié)構(gòu)緊湊、輕便、安全可靠，便于維護等優(yōu)點。同時噴槍座的手輪傳動機構(gòu)用于調(diào)整噴槍的高度以及水平位置，可實現(xiàn)噴槍的俯仰及搖擺運動。既擴大了噴涂范圍又節(jié)省人力。 3 可移動噴槍座的結(jié)構(gòu)及工作原理（2） 通過研究國內(nèi)外技術(shù)方案，可以知道壁面工作機器人一般由吸附裝置、工作裝置、移動裝置組成[14,15]。傳統(tǒng)的粉刷機只是對規(guī)則的平面外墻進(jìn)行粉刷作業(yè)，卻無法應(yīng)對復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)代建筑因外觀美化需要，建筑內(nèi)外墻結(jié)構(gòu)會是不規(guī)則的平面結(jié)構(gòu)，而粉刷質(zhì)量的好壞決定了該技術(shù)的應(yīng)用前景。目前已有創(chuàng)新性多自由度粉刷機器人可以實現(xiàn)對復(fù)雜不規(guī)則的內(nèi)外墻結(jié)構(gòu)具有較高質(zhì)量粉刷。其為了應(yīng)對粉刷機在粉刷 工作中從上而下進(jìn)行粉刷作業(yè)，粉刷機沿壁面的上下移動通過安裝在建筑物頂部的懸吊裝置的牽引鋼絲繩實現(xiàn)，吸附裝置提供額外的吸附力，以保證粉刷機緊緊吸附于建筑表面。一次粉刷后，粉刷機由懸吊裝置提升回建筑物頂部，然后水平移動懸吊裝置到達(dá)下次粉刷位置，進(jìn)行接下來的粉刷作業(yè)，以此類推。粉刷機本體開始自上而下移動時，前部和兩側(cè)的粉刷裝置同時工作，當(dāng)粉刷機行進(jìn)到特殊而復(fù)雜的建筑外墻結(jié)構(gòu)時，通過地面監(jiān)測控制系統(tǒng)，暫停前部粉刷裝置和懸吊裝置的工作，控制粉刷機本體兩側(cè)的多自由度粉刷機械臂對待粉刷的特殊建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全快速有效的粉刷作業(yè)， 完成粉刷作業(yè)[2]。但由于這種多自由度粉刷機器人成本較高不適用于普遍作業(yè)，本文所設(shè)計的半自動噴涂機仿照其原理并加以改進(jìn)，利用高空作業(yè)車把噴槍和人送到高空進(jìn)行工作。噴槍放在可移動噴槍座上可以實現(xiàn)噴槍的俯仰及搖擺兩個自由度的工作。噴涂機的上下移動依靠高空作業(yè)平臺底座上的升降機構(gòu)實現(xiàn)，通過可移動機架實現(xiàn)不同位置的變換。小范圍的調(diào)整可通過可移動噴槍座進(jìn)行移動，從而保證噴涂質(zhì)量。兩自由度的噴槍座的結(jié)構(gòu)可以仿照車載機槍。車載機槍是車載武器重要的組成部分，屬于坦克等裝甲車輛的輔助武器，但對于某些裝甲車輛，如裝甲輸送車，它上面的武器只有機槍，則它就成為這類裝甲車輛的主要武器[16]。支架用于支撐各機構(gòu)，由三腳支架實現(xiàn)；手輪傳動機構(gòu)用于模擬火炮高低機、方向機及高射機槍高低、水平調(diào)整裝置， 通過轉(zhuǎn)動兩手輪，實現(xiàn)對并列機槍與高射機槍槍管軸線的初步調(diào)整；并列機槍槍架的作用是固定真實的并列機槍，效仿真實坦克上并列機槍槍架調(diào)整機構(gòu)[16]。 參考文獻(xiàn) [1] Performance Characteristic Analysis of Automated Robot Spray Painting Using Taguchi 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