組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設計含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機設計含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,設計,cad,版本
任務書
論文(設計)題目:組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設計(三)
工作日期:2017年12月18日 ~ 2018年05月20日
1.選題依據(jù):
本題目源自生產(chǎn)實際課題,為工程設計類題目。根據(jù)國內(nèi)大型儲液塔內(nèi)壁防腐涂料噴涂要求,設計專用組裝式半自動噴涂機。所設計的專用防腐涂料組裝式噴涂機架拆裝方便,結構緊湊、輕便,安全可靠,便于維護。本題目研究領域為機械裝備設計,研究專用裝備主要部件的結構設計,可培養(yǎng)學生分析問題和解決問題能力,培養(yǎng)學生的工程設計能力,有較好的理論與設計實踐意義。
2.論文要求(設計參數(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)。所設計的可拆式噴槍座及其輔助裝置等部件具有拆裝方便,結構緊湊、輕便,安全可靠,便于維護的特點。
3.個人工作重點:
根據(jù)畢業(yè)設計內(nèi)容和基本要求,通過資料收集與分析,完成開題報告,在此基礎上通過討論、論證,開展總體方案設計,同時重點完成可拆式噴槍座及其輔助裝置設計
,并進行強度及穩(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)設計。
4.時間安排及應完成的工作:
第1周:查閱相關文獻資料并進行匯總。(-4周)
第2周:分析文獻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行總體方案論證。(-1周) 第5周:完成總體方案設計初稿。(第1周)
第6周:完成總體方案設計終稿。(第2周) 第7周:完成噴槍座設計初步方案 (第3周) 第8周:完成噴槍座設計最終方案 (第4周) 第9周: “五一”勞動節(jié)學校放假。
第10周: 完成噴槍運動軌跡設計 (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翻譯。(第8周) 第14周:完成控制系統(tǒng)設計及畢業(yè)論文初稿。(第9周) 第15周:完善畢業(yè)論文,準備答辯(第10周)
5.應閱讀的基本文獻:
1、表面工程手冊(上、下),徐濱士主編,2009年7月,北京,化學工業(yè)出版社。
2、機械設計手冊(1-6冊),聞邦椿主編,2014年3月,北京,機械工業(yè)出版社。
3、機械制造裝備設計,關慧貞主編,2009年11月,北京,機械工業(yè)出版社。
4、液壓與氣壓傳動,章宏甲主編,2001年6月,北京,機械工業(yè)出版社。
5、工程材料及其成形技術基礎,2008年8月,北京,北京大學出版社。
6、人工智能技術導論,廉師友主編,2000年1月,西安,西安電子科技大學出版社。
7、工業(yè)機器人,韓建海主編,2012年6月,武漢,華中科技大學出版社。
8、機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設計,謝存禧主編,1999年10月,北京,機械工業(yè)出版社。
9、數(shù)控技術,胡占齊主編,2004年5月,武漢,武漢理工大學出版社。
10、機械工程師、機械工藝師、機械設計、機電控制、機械工程、化工設備類期刊。
指導教師簽字:
XX
教研室主任意見:
同意
簽字:XX 2017年12月14日
教學指導分委會意見:
同意
簽字:XX 2017年12月15日 學院公章
進度檢查表
第
-1
周
工作進展情況
查閱相關文獻資料并進行匯總。
分析文獻資料并完成開題報告初稿。
2018年01月09日
指導教師意見
開題報告書寫基本符合規(guī)范,建議:適當增加文獻閱讀與參考數(shù)量,進一步簡略文字內(nèi)容,按照學校開題報告書寫要求,適當補充、完善相關設計內(nèi)容。
指導教師(簽字):XX 2018年01月19日
第 1
周
工作進展情況
修改開題報告。
完成開題報告終稿并進行總體方案論證。
2018年01月09日
指導教師意見
開題報告修改任務完成并上傳,可以開題??傮w設計方案尚須完善,構思和基本想法合理,但應進一步細化,盡快完成設計方案草圖。
指導教師(簽字):XX 2018年03月16日
第 3
周
工作進展情況
完成總體方案的初步設計,基本完成了總體方案設計的初稿。
2018年03月13日
指導教師意見
總體方案論證基本合理,但需進一步完善; 總體方案設計基本合理
,草圖不夠完善,細節(jié)表達不到位。 應多下功夫,盡快完成設計方案圖。在完成總圖草圖的基礎上,盡早開始可拆分組裝式載人平臺和噴槍架設計草圖。
指導教師(簽字):XX 2018年03月26日
第 5
周
工作進展情況
完成總體設計方案,完善總體草圖設計并開始畫零件圖。
2018年04月09日
指導教師意見
總體方案草圖基本可行,需進一步完善細節(jié)。零件圖繪制時注意公差、粗糙度、材料選擇、尺寸標注、比例等。
指導教師(簽字):XX 2018年04月11日
第 7
周
工作進展情況
翻譯外文文獻,開始填寫論文,并且完成部分零件圖和裝配圖。
2018年05月07日
指導教師意見
在繪制主要零件圖(7張左右)時,注意尺寸、公差、材料等的正確標注,正確書寫技術要求和標題欄內(nèi)容。文獻翻譯過程中注意專業(yè)詞匯的正確表達和語句通順。編寫論文時嚴格按照給定格式要求書寫,注意公式、物理量單位的正確使用。
指導教師(簽字):XX 2018年05月11日
第 10
周
工作進展情況
基本完成畢業(yè)論文初稿工作;完成多張零件圖的繪制工作。
2018年05月14日
指導教師意見
按照老師的建議,對總裝配圖、零件圖、外文文獻翻譯、論文初稿進行進一步修改和完善。提交相關材料以備查重,準備答辯提綱。
指導教師(簽字):XX 2018年05月21日
第 12
周
工作進展情況
完成裝配圖和零件圖圖紙,確定畢業(yè)論文終稿,準備答辯。
2018年05月23日
指導教師意見
進一步完善畢業(yè)論文,按照學校統(tǒng)一書寫規(guī)范和格式要求進行認真檢查
。查重通過后準備答辯提綱,開展答辯前準備工作。
指導教師(簽字):XX 2018年05月24日
第周
工作進展情況
年 月 日
指導教師意見
指導教師(簽字): 年 月 日
過程管理評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
工作態(tài)度
態(tài)度認真,刻苦努力,作風嚴謹
3
3
遵守紀律
自覺遵守學校有關規(guī)定,主動聯(lián)系指導教師,接受指導
3
3
開題報告
內(nèi)容詳實,符合規(guī)范要求
5
3
任務完成
按時、圓滿完成各項工作任務
4
3
過程管理評分合計
12
過程管 理評語
該生在畢業(yè)設計過程中,能夠認真對待畢業(yè)設計工作,工作態(tài)度認真,刻苦努力,肯下功夫。從畢業(yè)設計任務書下達之后,能主動查閱資料并進行分析匯總,開拓自己的思路,主動開展調(diào)研,認真進行方案設計與論證,與同組其他兩名同學齊心合力,共同協(xié)作
,較好的完成了總體方案設計工作;能自覺遵守學校有關規(guī)定,按照設定的時間節(jié)點開展相關工作并完成各項設計內(nèi)容。平時能主動聯(lián)系指導教師,虛心請教,接受指導;開題報告內(nèi)容基本全面,基本符合規(guī)范要求;按時、較好完成各項工作任務。
指導教師簽字:XX 日期:2018-05-24
指導教師評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
5
3
完成質量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確合理,結論明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
6
指導教師評分合計
13
指導教 師評語
論文選題有一定的實際應用價值。該生在規(guī)定時間內(nèi)完成了任務書下達的各項內(nèi)容,經(jīng)過16周的畢業(yè)設計工作,表明該生具有一定的綜合運用知識能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力和計算機繪圖能力。畢業(yè)設計過程中能認真開展相關工作,態(tài)度認真,工作積極,但基礎不夠扎實,思維應進一步拓寬。能遵守學校有關畢業(yè)設計規(guī)定,主動請教。論文書寫文題相符,概念基本準確
,分析、論證、計算、設計等基本正確合理,結論基本明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。同意參加畢業(yè)設計答辯。
指導教師簽字:XX 日期:2018-05-24
評閱人評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
選題質量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
5
3
完成質量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確
合理,結論明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
評閱人評分合計
14
評閱人 評語
論文選題針對組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機的噴槍座部分開展設計,有一定的實際應用價值。主要工作包括方案設計
、結構設計、強度校核等,工作表明該該生具有有一定的綜合運用知識能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力和計算機繪圖能力。論文書寫文題相符,概念基本準確,分析、論證、計算、設計等基本正確合理,結論基本明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。同意參加畢業(yè)設計答辯。不足之處為部分格式?jīng)]有居中、圖片不夠清晰,參考文獻格式不規(guī)范等。
評閱人簽字:XX 評閱人工作單位:機械工程學院日期:2018-05-24
答辯紀錄
學生姓名:XX 專業(yè)班級:XX
畢業(yè)論文(設計)題目: 組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設計答辯時間:2018年05月 日 時 分 ~ 時 分
答辯委員會(答
主任委員(組長): XX
辯小組)成員
委 員(組 員): XXX
答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況
問題1:機構多重?噴槍重量?涂料重量?用完如何處理? 回 答: 300kg;總共25kg;沒有考慮
問題2:軸承在哪? 回 答: 控制噴槍座尾
問題3:500N徑向力如何得出?
回 答: 是深溝球軸承承受的力;預計的。問題4:軸承受的力?
回 答: 徑向力可忽略不計,所以選擇深溝球軸承問題5:推力球軸承受的力?
回 答: 徑向力;在座椅處。
問題6:說明書第一段“在今年10月”有問題 回 答: 修改時間或者寫明具體年限
記錄人: 2018年05月24日
答辯委員會評價表
評價內(nèi)容
具體要求
總分
評分
自述總結
思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理
10
7
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
6
選題質量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確
合理,結論明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
6
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語應用能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
10
6
答辯委員會評分合計
29
答辯委員會評語
XX同學在畢業(yè)設計工作期間,基本遵守各項紀律,表現(xiàn)一般。
能按時完成畢業(yè)設計有關任務。
論文立論正確,立論分析無原則性的錯誤,解決問題方案有一定的參考價值,結論基本正確。
論文使用的概念基本正確,語句通順,條理比較清楚。
論文中使用的圖表,設計中的圖紙在書寫和制作時,能夠執(zhí)行國家相關標準,基本規(guī)范。
能夠查閱文獻資料,原始數(shù)據(jù)搜集得當,實驗或計算結論基本準確。
答辯過程中,能夠闡述出論文的主要內(nèi)容,主要問題經(jīng)答辯教師啟發(fā)后能夠回答出來。
答辯成績: 29 答辯委員會主任: XX 2018年05月29日
成績評定
項目分類
成績評定
過程管理評分
12
指導教師評分
13
評閱人評分
14
答辯委員會評分
29
總分
68
成績等級
D
成績等級按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章: XX
學院審核人簽章: XX
一、選題依據(jù) 1.論文(設計)題目:
組裝式儲液塔內(nèi)壁防腐涂料半自動噴涂機設計(三) 2.研究領域:
機械設計制造及其自動化領域 3.論文(設計)工作的理論意義和應用價值:
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到應有設計年限就出現(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,噴涂技術得到了很大發(fā)展并被廣泛應用,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或多級伸縮液壓缸式結構,整體笨重、占地面積大且不易搬動,滿足不了進入狹小地形進行作業(yè)的要求,如無法進入大型儲液塔進行內(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)設備。我們所設計的防腐涂料半自動噴涂機具有拆卸方便、結構緊湊、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)部進行組裝,同時利用升降機構可使噴槍達到 10m 高度進行作業(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,是采用噴涂技術的專用涂裝設備,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,換向機構為特殊形式的先導式全氣控配氣換向裝置。進入壓縮空氣后,活塞移動到氣缸上端部或下端部時, 使上先導閥或下先導閥動作,控制氣流瞬間推動配氣換向裝置換向,從而便氣動馬達的活塞作穩(wěn)定連續(xù)的往復運動。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量?,F(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)具有相當成熟的體系,生產(chǎn)企業(yè)主要集中在歐美、日本等發(fā)達國家,他們的作品各有各的側重點。
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)設計做工精良:結構件的制造安裝精細、臂架的布置緊湊、結構設計合理、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)不同的負載情況和作業(yè)工況,自動調(diào)節(jié) 車速、發(fā)動機轉速、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,先從結構形式上,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、場地適應性及空間通過性。隨著居民家庭生活的不斷豐富,結構小巧緊湊的自行式將會受到更多青昧。從底盤驅動方式上,目前主要有發(fā)動機驅動、液壓馬達驅動、電機驅動、為了響應國家節(jié)能環(huán)保,無污染、零排放等政策,電機驅動將會是今后的發(fā)展趨勢。如果從長遠角度來看, 利用太陽能經(jīng)過轉化后驅動電機進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)展成結構小巧緊湊的自行式。
(3)驅動方式向無污染、零排放、節(jié)能減排的電機驅動或太陽能驅動。
(4)智能化控制。
5.載物平臺的結構:
本文設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。所有的結構都屬于可拆卸便安裝,同時靈活性高。
二、論文(設計)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計,并進行強度及穩(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)設計。
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設計思路):
(1)根據(jù)畢業(yè)設計內(nèi)容和基本要求,通過資料收集與分析,完成開題報告;
(2)在此基礎上通過討論、論證,開展總體方案設計;
(3)同時重點完成可拆式噴槍座及其輔助裝置設計;
(4)完成可拆式噴槍座及其輔助裝置的主要零件(7 個左右)設計;
3.本論文(設計)預期取得的成果:
(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)設計論文;
(4)一篇外文文獻翻譯。
三、論文(設計)工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術路線或設計參數(shù));
(1)研究方法
查閱相關文獻資料并進行匯總,分析文獻資料并完成開題報告初稿,完成開題報告終稿并進行總體方案論證,完成噴槍座設計初步方案,繪制主要零件圖 5-7 張, 完成外文文獻翻譯,完成控制系統(tǒng)設計及畢業(yè)論文。
(2)設計參數(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(設計)進度計劃
第 1 周:查閱相關文獻資料并進行匯總。(-4 周)
第 2 周:分析文獻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行總體方案論證。(-1 周)
第 5 周:完成總體方案設計初稿。(第 1 周)
第 6 周:完成總體方案設計終稿。(第 2 周)
第 7 周:完成噴槍座設計初步方案 (第 3 周)
第 8 周: 完成噴槍座設計最終方案 (第 4 周)
第 9 周:“五一”勞動節(jié)學校放假。
第 10 周:完成噴槍運動軌跡設計 (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翻譯。(第 8 周)
第 14 周:完成控制系統(tǒng)設計及畢業(yè)論文初稿。(第 9 周)
第 15 周:完善畢業(yè)論文,準備答辯(第 10 周)
四、需要閱讀的參考文獻
[1] 徐濱士.表面工程手冊(上、下)[M].北京.化學工業(yè)出版社. 2009 年 7 月.
[2] 聞邦椿.機械設計手冊(1-6 冊)[M].北.機械工業(yè)出版社. 2014 年 3 月.
[3]關慧貞主編.機械制造裝備設計[M].北京.機械工業(yè)出版社. 2009 年 11 月.
[4] 章宏甲.液壓與氣壓傳動[M].北京.機械工業(yè)出版社. 2001 年 6 月.
[5]工程材料及其成形技術基礎[M].北京.北京大學出版社. 2008 年 8 月.
[6]廉師友.人工智能技術導論[M].西安.西安電子科技大學出版社. 2000 年 1 月.
[7]韓建海.工業(yè)機器人[M].武漢.華中科技大學出版社. 2012 年 6 月.
[8]謝存禧主編.機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設計[M].北京.機械工業(yè)出版社. 1999 年 10 月.
[9] 胡占齊.數(shù)控技術[M].武漢.武漢理工大學出版社. 2004 年 5 月.
10、機械工程師、機械工藝師、機械設計、機電控制、機械工程、化工設備類期刊。
[11]魏強. 多自由度粉刷機結構設計與分析[D].哈爾濱理工大學,2016.
[12]許愛紅,葛家君.高空墻面遙控噴涂技術應用[J].建筑,2015(03):64-65.
[13]王飛.高空作業(yè)平臺國內(nèi)外市場發(fā)展概述[J].建筑機械化,2009,30(12):34-36.
[14]龐俊海. 高層樓宇外墻清洗機:CN01272636.2 [P]. 2001-12- 01.
[15]彭輝,李勛,劉冀,王天笑,楊帆,王玉琳.一種高層建筑外墻噴涂機器人[J].機械工程師,2016(10):96-97.
[16]卓韋. 高空平臺市場大 設備租賃前景好[N]. 中國建設報,2013-11-26(007) [17] Analysis of the Performance of Aerial Work Platform Working Device Based on Virtual Prototype and Finite Element Method Jinquan Guoa,b , Hongwen Hea,b,*,Chao Suna,b CUE2016-Applied Energy Symposium and Forum 2016
[18]牛文歡,張進生,王志,葛衍冉.現(xiàn)代高空作業(yè)平臺的發(fā)展概況與趨勢[J].建設機械技術與管理,2013,26(02):97-100.
[19]賈慶祝. 高壓無氣噴涂機的設計與研究[D].安徽理工大學,2014.
[20]王鵬,李鑫,江文浩.地震搜救機器人構型設計綜述[J].哈爾濱理工大學學報, 2012,1:15-19.
附:文獻綜述或報告文獻綜述
1 噴涂機的背景
噴涂機的發(fā)展及其重要作用
近年來,噴涂在許多行業(yè)得到了廣泛的應用[1]。如今隨著都市的現(xiàn)代化發(fā)展建設,各種樣式的高樓拔地而起,從而使城市面貌整頓工作越來越重要,而建筑物的外表面形象成為了城市面貌整頓的重點工作之一。高層建筑的外墻粉刷是一項勞動強度高且危險的工作,目前國內(nèi)外使用的方法還是靠吊籃或升降平臺搭載粉刷工人進行墻面的人工刷涂[2]。但是,這種方法用工施工周期大、用料多、質量難保證、安全難保障,且成本高[3]人工作業(yè)不僅效率低下,而且具有相當高的危險性,不僅需要工人在高溫、嚴寒、有毒的危險惡劣的環(huán)境中完成復雜的高空作業(yè),同時,強氣流使工作平臺及工人都難以保持。高空作業(yè)平臺簡稱高空作業(yè)車是用來運送工作人員和工作裝備到指定高度的一種大型工程機械設備。在建筑工程領域,高空作業(yè)平臺可以代替腳手架等現(xiàn)有的高空作業(yè)設備實施高空作業(yè),如高層或超高層建筑的外部裝修大廈外墻清洗煙囪安裝避雷針、航標燈廠房、車間的玻璃安裝等。但是由于建筑施工場所等的限制,目前在我國高空作業(yè)平臺在建筑施工中的應用仍然是個空白。然而隨著,經(jīng)濟的不斷增長, 人民生活水平不斷提高,對安全和勞動條件提出了越來越高的要求,對高空作業(yè)機械的需求量也在不斷增長[4]。可見,高層建筑外墻噴涂自動化問題亟待解決[5]??梢钥紤]使用半自動噴槍機高空作業(yè)代替工人進行高空作業(yè),這樣可以從根本上降低工人的勞動強度,提高噴涂效率及噴涂質量[6]。
2 高空作業(yè)平臺國內(nèi)外發(fā)展狀況(1)
“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備。在高空作業(yè)平臺工作過程中,工作人員對工作裝置進行控制[8]。歐美等發(fā)達國家和地區(qū), 高空作業(yè)機械發(fā)展起步比較早,從世紀年代就開始研制,已經(jīng)有近百年的發(fā)展歷史,產(chǎn)品技術水平高、作業(yè)高度大、規(guī)格齊全、結構型式幾豐富、功能多樣,并且成立了國際標準化組織,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 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構構成應用系統(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,可以輕易地通過標準門道,行駛速度為 3.5km/h 且有 25%的爬坡能力。該平臺具有標準的吉尼自動平衡液壓支腿系統(tǒng),可以在斜坡上進
5。側面至側面的水平調(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,使得設備在遇到緊急情況時響應快電氣控制系統(tǒng)采用 PLC 全控制,根據(jù)高空作業(yè)平臺液壓機構的各種功能,對交流電機泵的流量進行比例調(diào)速控制, 液壓機構電磁閥的控制和安全回路可通過設計編程集成處理后進行控制向前成角度
的霍爾效應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)速和配置設定自身具有行走、轉向驅動功能,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、后退、轉向等所有動作,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)達國家相比較以及與國內(nèi)建設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備,目前廣泛應用在船舶、建筑、市政建設、消防、港口貨運等行業(yè),是新興的技術產(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)為技術含量低、大型的較少、結構笨重、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,采用先進控制方案的工作平臺。該設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)展成結構小巧緊湊的自行式。
(3)驅動方式向無污染、零排放、節(jié)能減排的電機驅動或太陽能驅動[12]。
(4)智能化控制。
3 設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。首先手持式噴槍結構比較輕巧,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,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機構, 適用于對大型工件的噴涂[13]。所以當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??刹鹗絿姌屪哂胁鹦斗奖恪⒔Y構緊湊、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 可移動噴槍座的結構及工作原理(2)
通過研究國內(nèi)外技術方案,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)則的平面外墻進行粉刷作業(yè),卻無法應對復雜的建筑結構。而現(xiàn)代建筑因外觀美化需要,建筑內(nèi)外墻結構會是不規(guī)則的平面結構,而粉刷質量的好壞決定了該技術的應用前景。目前已有創(chuàng)新性多自由度粉刷機器人可以實現(xiàn)對復雜不規(guī)則的內(nèi)外墻結構具有較高質量粉刷。其為了應對粉刷機在粉刷
工作中從上而下進行粉刷作業(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下次粉刷位置,進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,前部和兩側的粉刷裝置同時工作,當粉刷機行進到特殊而復雜的建筑外墻結構時,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的多自由度粉刷機械臂對待粉刷的特殊建筑結構進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),本文所設計的半自動噴涂機仿照其原理并加以改進,利用高空作業(yè)車把噴槍和人送到高空進行工作。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行移動,從而保證噴涂質量。兩自由度的噴槍座的結構可以仿照車載機槍。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,由三腳支架實現(xiàn);手輪傳動機構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[16]。
參考文獻
[1] Performance Characteristic Analysis of Automated Robot Spray Painting Using Taguchi Method and Gray Relational Analysis R. Bhalamurugan · S. Prabhu Arab J Sci Eng (2015) 40:1657–1667 DOI 10.1007/s13369-015-1628-7
[2]魏強. 多自由度粉刷機結構設計與分析[D].哈爾濱理工大學,2016.
[3]許愛紅,葛家君.高空墻面遙控噴涂技術應用[J].建筑,2015(03):64-65.
[4]王飛.高空作業(yè)平臺國內(nèi)外市場發(fā)展概述[J].建筑機械化,2009,30(12):34-36.
[5]龐俊海. 高層樓宇外墻清洗機:CN01272636.2 [P]. 2001-12- 01.
[6]彭輝,李勛,劉冀,王天笑,楊帆,王玉琳.一種高層建筑外墻噴涂機器人[J]. 機械工程師,2016(10):96-97.
[7]卓韋. 高空平臺市場大 設備租賃前景好[N]. 中國建設
報,2013-11-26(007).
[8] Analysis of the Performance of Aerial Work Platform Working Device Based on Virtual Prototype and Finite Element Method Jinquan Guoa,b , Hongwen Hea,b,*,Chao Suna,b CUE2016-Applied Energy Symposium and Forum 2016
[9]徐薇薇. 車載機槍模擬校正裝置的結構設計[D].長春理工大學,2013.
[10]克斯.吉尼 S~(TM)-60Hc 高負載的自行式直臂型高空作業(yè)車[J].工程機械,2007(07):113.
[11] Engineering_Village_abstract_12-30-2017_103923897
[12]牛文歡,張進生,王志,葛衍冉.現(xiàn)代高空作業(yè)平臺的發(fā)展概況與趨勢[J]. 建設機械技術與管理,2013,26(02):97-100.
[13]賈慶祝. 高壓無氣噴涂機的設計與研究[D].安徽理工大學,2014.
[14]王鵬,李鑫,江文浩.地震搜救機器人構型設計綜述[J].哈爾濱理工大學學報,2012,1:15-19.
[15]付宜利,李志海.爬壁機器人研究進展[J].機械設計,2008,25:1-4.
[16]冒嫣蓉. 高大空間作業(yè)平臺的控制系統(tǒng)設計研究[D].長安大學,2010.
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