手推式地面清潔機設計含16張CAD圖,手推式,地面,清潔,設計,16,cad 附錄1：外文翻譯 電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計 清洗裝置 摘要： 電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)縱向軸流式清洗設備測試床設計計算機輔助測試技術的基礎上。該系統(tǒng)可以收集實時數(shù)據(jù)，及時調(diào)整參數(shù)，操作簡單，為實驗研究提供可靠的數(shù)據(jù)清洗裝置。實驗結果表明，數(shù)據(jù)清洗裝置是具有提高重大實驗研究指導，設計和制造的清洗設備。 關鍵詞： 縱向軸流；清潔空氣和屏幕設備；電氣控制；采集系統(tǒng) 導 言 空氣和屏幕清洗裝置是聯(lián)合收割機的一個重要部分，從而直接影響機器的工 作性能。因此，清洗裝置的性能研究具有重要意義。但現(xiàn)實條件是多種多樣的，由于田間作業(yè)季節(jié)性強和重復性差，一些實條件不能在該領域繼續(xù)，因此，有必要發(fā)展清潔測試床，用于模擬和重現(xiàn)清洗的全過程，取得關鍵的性能和工作參數(shù)。傳統(tǒng)測試方法采用實驗模擬儀器和模擬記錄設備設備，其測量精度和測試效率非常低，無法滿足清洗要求試驗周期長，參數(shù)多，大量的數(shù)據(jù)實時采集[1-3]。為了得到更好的清洗測試結果，采用電腦測試技術和電子控制技術介紹實驗實現(xiàn)清潔測試自動化數(shù)據(jù)采集和測試過程，來提供機械科研收獲清洗裝置性能的研究方法。 清洗設備的完整結構試驗臺 清洗裝置試驗臺是由喂養(yǎng)模擬裝置、框架、離心式風機調(diào)整機制、橫流風機 和調(diào)節(jié)機、振動篩框、篩選、穿梭板、傳動齒輪、采取行動鍋、風速傳感器、集成的控制臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、扭矩傳感器、電機等組成。結構可調(diào)節(jié)參數(shù)和運行參數(shù)，可以滿足軸流清洗設備的測試要求調(diào)整篩曲柄半徑、曲柄轉速、離心風機傾角、風扇轉速、風扇的位置、振動篩的傾斜度、穿梭板的長度和更換篩片等不同類型。試驗臺的結構如圖1所示。 圖1 清洗裝置試驗臺的總裝配圖 1電氣柜；2主題儲物柜；3離心風機；4離心風扇電機；5離心風機；6調(diào)速電機；7穿梭板；8曲柄連桿；9喂養(yǎng)模擬設備；10上振動篩；11下振動屏；12放電糧食輥；13主框架；14采取行動鍋；15橫流風機；16橫流風機電機；17橫流風機框架 設計的電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)試驗臺的設計可以收集實時數(shù)據(jù)環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風扇轉速、風扇扭矩、風扇的電源、進給速度、振動篩軸、轉速轉矩振動屏幕轉軸和屏幕表面風速等；通過操作柜可以實時控制系統(tǒng)的大小和屏幕的振動頻率、風扇振動開關轉速、進給速度等?？刂圃碇麟娐穲D如圖2、3所示。 圖2 清洗裝置試驗臺的控制原理圖 圖3 清洗裝置試驗臺的主要電路圖紙 A.硬件系統(tǒng) 測量和控制硬件系統(tǒng)清洗裝置試驗臺包括扭矩傳感器、旋轉轉速傳感器、風速傳感器、環(huán)境溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、集成控制臺、PLC和變頻調(diào)速電機、工業(yè)控制計算機、打印機等，其成分為如圖4所示。 清洗裝置試驗參數(shù)應測量如下：喂輥速度、離心風扇的轉速和扭矩、離心式風機的出風口角度、橫流鼓風機轉速和扭矩、曲軸轉速和扭矩、偏心、振動篩傾角、振動屏幕幅度等參數(shù)。偏心，離心式風機出口傾角和振動篩可以測量，其余的參數(shù)都可以通過傳感器直接輸入計算機。 圖4 清洗裝置數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)的測試床 轉速和轉矩測量由北京西中航機電技術有限責任公司的CYB-803S型扭矩傳感器測定，如圖5所示。通過計算機軟件對轉矩和速度的實時數(shù)據(jù)采集，為功耗的研究、實驗條件設置和調(diào)節(jié)它提供了有利條件。 圖5 轉矩和轉速傳感器 圖6 氣流傳感器 氣流速度傳感器是上海NaHua科技有限公司制作的，如圖6所示。支撐框架篩子，成為一個有機的整體，從距離屏幕表面的氣流速度傳感器可（0?100毫米）測量氣流速度在上面和下面的篩分。20個測量點完全設計在整個篩分上，即風速傳感器的數(shù)量是20，它可以完成多點氣流速度一次測量，研究清潔室內(nèi)空氣流場數(shù)據(jù)可以直接通過采集系統(tǒng)收集。 PLC選用西門子S7-200系列，通過串行端口連接到工業(yè)PC機，轉矩轉速由傳感器經(jīng)輸出信號的脈沖信號調(diào)節(jié)后送可編程控制器（PLC），進行實時監(jiān)測，將測量所有的工業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)計算機存儲，實時顯示和處理，計算機遠程監(jiān)控測試平臺的工作過程中得以實現(xiàn)。 B.軟件系統(tǒng) 1）PLC數(shù)據(jù)采集部件 扭矩和轉速傳感器輸出的脈沖信號通過空調(diào)后進入PLC，利用PLC內(nèi)置（HSC）的高速計數(shù)器進行計數(shù)。S7-200西門子PLC具有6個高速計數(shù)器（HSC）。其中HSC3為轉速脈沖計數(shù)，HSC5扭矩脈沖計數(shù)，在應用程序中設置的值和狀態(tài)位是需要操作的控制位當前值。 采樣時間由PLC時序中斷獲得。時間間隔定時器T0間隔中斷范圍1?255ms，根據(jù)應用程序的大小， PLC的掃描周期約5?10毫秒，所以采樣時間不應少于為10ms，與此同時，在最低轉速，每次采樣時間應不小于10個脈沖，確保測量精度。定時時間大小影響測量精度和實時性，準確性是較高的時間較長，但真正的時間是較差。抽樣該系統(tǒng)時間T0取在100毫秒，以確保測量精度，計算發(fā)生在3倍的總和采樣時間，即在0.3秒計算的計數(shù)值。速度測量計算在每周60脈沖： 注：n：轉速，r/min；K0：程序三次轉速脈沖總數(shù)值。 同理扭矩： 注：M：扭矩N·m；F：當前輸出頻率；N：扭矩測量范圍500N·m；K1：三次轉矩脈動的數(shù)值；f0：零扭矩輸出頻率；fp：全方位運行的輸出頻率。 2）PLC通訊零件 PLC串行狀態(tài)，收到PC機的讀取命令后，轉換到發(fā)送狀態(tài)，變量的存儲區(qū)域的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到PC，PLC脈沖信號轉換成相應轉速和扭矩值后，存放在一直在接受變量的固定的存儲區(qū)。考慮到收發(fā)器開關有一定的時間間隔，所以系統(tǒng)定時中斷產(chǎn)生5ms的延遲時間再次發(fā)送。 PLC的通信服務流程如圖7所示。 圖7 與PLC通信的流程圖 3）監(jiān)測工業(yè)電腦零件 此基礎上該軟件的主要功能：PLC串行通訊方式，可承接數(shù)據(jù)采集，顯示，存儲和負載轉速振動篩，速度和扭矩和扭矩風橫流風機，離心風機，速度和轉矩速度快，環(huán)境溫度和環(huán)境濕度，數(shù)據(jù)格式存儲XML和XLS。 軟件的運行狀況 硬件要求：CPU奔騰III800M以上，內(nèi)存不小于64M，運行內(nèi)存1G 以上。經(jīng)營系統(tǒng)：操作系統(tǒng)需要Windows2000或Windows XP。 該軟件是綠色的裝卸，復制到磁盤或干脆刪除。 軟件的主界面：檢測軟件使用可見編程語言，探測器軟件的主界面在圖8所示。 圖8 Data收購和清洗裝置試驗臺的控制系統(tǒng)主界面 結論 電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗裝置試驗臺通過計算機實時數(shù)據(jù)收集，實時調(diào)整參數(shù)設計。通過電氣控制和數(shù)據(jù)采集可以實時收集環(huán)境數(shù)據(jù)溫度、濕度，風扇轉速，風扇轉矩，風機功率，進料速度，轉速振動篩軸，振動篩軸的扭矩，屏幕表面風速等，通過操作可以控制振動大小并進行實時切換屏幕振動頻率，風扇轉速，加料速度等。通過實驗表明，所設計電動控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗設備測試床是卓越的精度和可靠性，容易操作，調(diào)整方便，提供了一個基礎軸流在清洗設備的設計和實驗研究未來。 參 考 文 獻 ［1］易淑娟,李敏,陳萌.計算機數(shù)據(jù)ition在THRESH GRA系統(tǒng)和stallation的分離[J].農(nóng)業(yè)機械日志.2005.P99?103. ［2］季彬彬,陳進,李耀明.設計和測試重新搜索數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于THRE盛和分離聯(lián)合實驗設備研究[J].測量和控制技術雜志.2004（6）.P92?94. ［3］徐麗章,李耀明,張立功等.發(fā)展軸流脫粒和清洗單位的試驗床[D].中國農(nóng)業(yè)機械.2002.P85?88 - 13 - 附錄2：外文原文 任務書 論文(設計)題目：手推式地面清潔機設計 工作日期：2016年12月12日 ~ 2017年05月19日 1.選題依據(jù): 隨著社會的發(fā)展，人們對環(huán)境的要求越來越高，特別是大型商場、酒店、機場等公共場所，對環(huán)境質(zhì)量要求高，工作面積大，清潔頻繁，這無疑給清潔工人帶來很大的壓力。手推式地面清潔機就能有效地完成地面清潔的各項任務。它可以集掃地、洗地 、擦地、吸水、干地等功能融為一體，僅一人就可以完成大面積的日常保潔工作。具有操作簡單，一鍵控制，自動清潔，無污染、低噪聲的優(yōu)點.具有廣泛的市場需求。 2.論文要求(設計參數(shù)): 1.總體結構設計，要求清潔面積在500-3000平方米。工作效率2600M2/H。 2.各運動部件設計，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項功能。 3.動力部件的選擇及設計。 4.車架部件的設計。 5.繪制各部件的工程圖紙，圖量不小于3張A0，必須有其中一個部件的3D圖。撰寫設計說明書，字數(shù)不少于6000字。 3.個人工作重點: 1.運動部件的設計及校核，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項功 能。 2.動力部件的設計及電機的選擇 3.萬向輪的設計計算及校核。 4.主軸的設計計算和軸承的選擇與校核 5.運用三維繪圖軟件繪制某個部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動畫演示。 4.時間安排及應完成的工作: 第1周：了解題目研究的主要內(nèi)容和技術路線，查閱有關文獻 第2周：查閱文獻、閱讀文獻 第3周：閱讀文獻并完成外文文獻翻譯第4周：撰寫文獻綜述并完成開題報告 第5周：總體結構的設計，各子機構的功能總體設計，繪制二維總裝配圖草圖 第6周：帶傳動系統(tǒng)設計，以完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項功能 第7周：主軸的設計計算和軸承的選擇與校核 第8周：動力部件的選擇及設計。 第9周：萬向輪的設計計算及校核，并繪制二維三維工程圖。 第10周：車架部件的設計，繪制二維工程圖草圖。 第11周：修改并完成二維總裝配圖 第12周：修改并完成各部件二維工程圖 第13周：繪制一個部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動畫演示 第14周：撰寫設計說明書 第15周：提交論文、圖紙、查重報告 5.應閱讀的基本文獻: [1]濮良貴，紀名剛主編.機械設計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5 [2]成大先主編.機械設計手冊（第五版）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.3 [3]郭宏亮主編.機械原理[M].北京：北京大學出版社，2011.12 [4]顧曉勤，劉申全主編.工程力學Ⅰ[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.1 [5]王麗,韓倩倩,宋章英等.手推式微型清掃機的設計說明[J].科技致富向導,2012,(12):13-14. [6]鄭德亮,宋志剛,張東銀等.走廊清掃機方案設計[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2012,(1):27-29. [7]周盛榮.智能家庭清掃機器人的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2006. [8]高學山,徐殿國,王炎等.全方位地面移動清掃機器人[J].機械工程學報,2008,44(3):228-233. [9]全自動地板清洗器[J].五金科技,2005,33(2):47-47. [10]周小軍,孟亮,陽輝等.多功能高效清潔機的研制[J].實驗室科學, 2013,16(4):171-173,179. [11]曲云.體驗“活水”清潔的飛利浦地板濕洗機[J].家用電器,2012,(10):78-78. 指導教師簽字： XX 教研室主任意見： 同意 簽字：XX 2016年12月11日 教學指導分委會意見： 同意 簽字：XX 2016年12月11日 學院公章 進度檢查表 第 -1 周 工作進展情況 我通過廣泛地閱讀搜集到的關于清潔機的書籍和文獻， 對撰寫此論文的目的和意義有了清晰的認識，并且我通過結合清潔機在國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對如何完成本設計有了更全面的規(guī)劃。 在這個基礎上我通過和老師的溝通和交流，在老師的指導下，開始撰寫論文的開題報告。 2016年12月26日 指導教師意見 該同學工作態(tài)度認真，作風嚴謹，能遵守學校的有關規(guī)定，能聯(lián)系指導老師接受指導。開題報告內(nèi)容較為詳實，符合規(guī)范要求。認真修改老師給提出的問題，注意文獻綜述的撰寫及格式。 指導教師(簽字)：XX 2017年03月06日 第 1 周 工作進展情況 在這個階段，我主要是完成總體結構的設計，各子機構的功能總體設計 ，繪制二維總裝配圖草圖;并且?guī)鲃酉到y(tǒng)設計，以完成掃地、灑水等各項功能等。然后交給指導老師審閱，根據(jù)老師針對我的設計的不足給出的意見和建議對設計進行修改。 2017年03月13日 指導教師意見 工作態(tài)度較好。開題以后，根據(jù)老師提出的問題，要進行總體結構的設計，各子機構的功能總體設計，繪制二維總裝配圖草圖 指導教師(簽字)：XX 2017年03月06日 第 5 周 工作進展情況 這個階段我主要是進行主軸的設計計算和軸承的選擇與校核以及動力部件的選擇及設計萬向輪的設計計算及校核，并繪制二維三維工程圖，并且根據(jù)老師針對我的設計的不足給出的意見對設計進行修改。 2017年04月05日 指導教師意見 能按進度進行，工作態(tài)度認真。前期稍慢，后期攆上來了。萬向輪設計注意其與車架的連接方式。 指導教師(簽字)：XX 2017年05月08日 第 11 周 工作進展情況 這個階段我完成了對車架部件的設計，并繪制了二維工程圖草圖。之后完成對二維總裝配圖和各部分二維圖進行修改，最后繪制三維裝配圖，并做爆炸視圖和動畫演示以及撰寫設計說明書。 2017年05月17日 指導教師意見 吸塵功能不盡合理，吸塵部件的結構有待進一步完善。設計圖紙應按照制圖規(guī)范繪制。 指導教師(簽字)：XX 2017年05月21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 4 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 13 過程管 理評語 該同學工作態(tài)度認真，刻苦努力，工作作風嚴謹細致。能自覺遵守學校有關規(guī)定，能聯(lián)系指導教師，接受指導并及時修改。開題報告內(nèi)容較為詳實，設計思路較為清晰合理，各階段的工作安排基本合理，開題報告的書寫符合規(guī)范要求，文獻綜述較為充分，外文文獻翻譯基本準確可信。在設計期間，設計前半段能按計劃進行 ，后半段由于需要進行有關考試，進度稍微慢一些，但后期補了上來。設計結構經(jīng)過反復論證修改，在設計的后期最終確定，在規(guī)定時間內(nèi)按時完成各項工作任務。 指導教師簽字:XX 日期:2017-05-23 指導教師評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)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 4 完成質(zhì)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 指導教師評分合計 15 指導教 師評語 2.該題目來源于生產(chǎn)實際，屬于機械設計范疇，有一定的實踐 意義和研究價值。符合機制專業(yè)培養(yǎng)目標的要求。該題目有廣泛的市場需求，有一定的創(chuàng)新性，難度適中，工作量飽滿。 3.該生具有一定的綜合運用知識的能力，科研方法運用能力尚 待進一步提高。有較好的中文表達和外語應用能力。有一定的文獻資料檢索能力和計算機應用能力。 4.該論文文題相符，概念基本準確，分析設計計算正確合理 ，結論明確。論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。同意參加答辯。 指導教師簽字:XX 日期:2017-05-22 評閱人評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)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 4 完成質(zhì)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 8 評閱人評分合計 16 評閱人 評語 畢業(yè)設計開展手推式地面清潔機機械結構部分設計工作，選題符合機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標，有一定的鍛煉和實踐價值。學生在了解國內(nèi)外行業(yè)現(xiàn)狀的基礎上，能運用本專業(yè)所學的機械制圖、力學、機械設計和機械原理等課程知識和autocad、solidworks等工具完成機械裝置的設計，具有一定的專業(yè)知識綜合運用能力和計算機應用能力。畢業(yè)設計題目與主要工作內(nèi)容基本相符，方案基本合理，結構進行了一定的計算驗證。工作量符合規(guī)定要求，有三維模型，說明書格式規(guī)范有待進一步提高。存在不足及改進建議包括：1摘要撰寫質(zhì)量有待進步，通過摘要很難理解畢業(yè)設計的主要重點工作，建議增加畢業(yè)設計主要工作的內(nèi)容；2錯別字，比如摘要第二行“所以很少會有人還愿意打掃自有人己的房間”， P9頁 “再此基礎上”等；3式不規(guī)范，比如圖表格式，參考文獻引用內(nèi)容與文獻列表不符，裝配圖，尺寸標注不準確（118尺寸 ）；4前后不一致，比如第二章方案設計中明確指定各個部件的材 評閱人簽字：XX 評閱人工作單位：XX日期：2017-05-23 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 7 選題質(zhì)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 5 完成質(zhì)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 7 答辯委員會評分合計 32 答辯委員會評語 王詩藝同學在畢業(yè)設計工作期間，工作努力，態(tài)度比較認真，能遵守各項紀律，表現(xiàn)一般。 能按時、全面、獨立地完成與畢業(yè)設計有關的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。 論文立論正確，理論分析無原則性的錯誤，解決問題方案比較實用，結論正確。 論文使用的概念正確，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。 能夠獨立查閱文獻，外語應用能力一般，原始數(shù)據(jù)搜集得當，實驗或計算結論準確可靠。 答辯過程中，能夠簡明地闡述論文的主要內(nèi)容，回答問題基本正確，但缺乏深入地分析。 答辯成績： 32 答辯委員會主任： XX 2017年05月31日 成績評定 項目分類 成績評定 過程管理評分 13 指導教師評分 15 評閱人評分 16 答辯委員會評分 32 總分 76 成績等級 C 成績等級按“A、B、C、D、F”記載 成績審核人簽章： XX 審核人簽章： XX 一、選題依據(jù) 1．論文（設計）題目 手推式地面清潔機設計 2．研究領域 機械設計 3．論文（設計）工作的理論意義和應用價值 理論意義: 傳統(tǒng)的地面清潔是一項比較繁重的工作，一般都會經(jīng)過“清掃—吸塵—拖地”三個環(huán)節(jié)，需要耗費較多的人力和時間。目前正在研究的一些智能清潔裝置，由于瞄準的都是高端家用市場，其制造、使用以及維護的成本較高，難以推廣應用，而且在市場上已經(jīng)推廣應用的清潔裝置往往功能單一，效率較低，在使用時存在一定的局限性。 應用價值：目前，各式各樣的手推式地面清潔機越來越多應用于人們的生活中，從事著與人們生活息息相關的服務工作，極大地提高和改善了人們的生活質(zhì)量。室內(nèi)智能地面清潔機就是在這種背景下誕生的一種家庭服務機器。在分析已有清潔器械的基礎上，自主研制一種專門用于地面清潔的多功能高效清潔機，其集合了碎屑垃圾清掃，塵埃顆粒，地面污漬擦洗三大功能，巧妙的將傳統(tǒng)的“清掃—吸塵—拖地”三個環(huán)節(jié)合為一體，效率高，效果好，能夠減輕清潔工作的勞動強度，彌補了目前市場上清潔裝置不能一步完成清潔的不足，具有一定的使用價值和應用前景。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢 國外： RC3000是世界上第一臺能夠自行完成所有家庭地面清潔工作的清潔機器人，它有光電傳感器和芯片控制，當遇到障礙時，會隨機改變一個角度，然后繼續(xù)直走，直到遇到新的障礙物。后經(jīng)過多年的發(fā)展，出現(xiàn)兩個分支：一是以歐美品牌為主的“技術流”，強調(diào)智能清潔機的智能程度；二是以智能吸塵器新興國家日、韓、臺灣為主的“實用流”，強調(diào)智能清潔機的實際清潔效果。 大致可分為三類： 1） 手推式無動力掃地機 ； 2） 工業(yè)型清潔機； 3） 家用電動掃地機、吸塵器等。 國內(nèi)：在國內(nèi)，各大科研機構和高等院校也都開始自動清掃機的研究。哈爾濱工業(yè)大學于20世紀90年代開始致力于這方面的研究，與香港中文大學合作，聯(lián)合研制開發(fā)出一種全方位移動清掃機器人。浙江大學于1999年初對智能機器人進行研究，兩年后便成功研制出國內(nèi)第一個具有初步智能的自主吸塵機器人。雖然我國研制出的清掃機在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿足國內(nèi)各種需求，但是國產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問題。 二、論文（設計）研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題 （1）運動部件的設計及校核，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項功能 （2）動力部件的設計及電動機的選擇 （3）萬向輪的設計計算及校核 （4）主軸的設計計算及軸承的選擇與校核 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）論文寫作大綱 1) 整理閱讀相關資料書籍 2) 確定總體結構方案的設計 3) 進行材料的選擇 4) 驅動機構的電動機類型 5) 動力部件的選擇及設計 6) 清洗裝置盤刷和滾刷的設計 7) 萬向輪的設計 8) 確定支架結構及尺寸 9) 產(chǎn)品整體分析，評估其穩(wěn)定性及可行性 （2）設計思路 根據(jù)手推式洗地機清洗作業(yè)的要求，機器人首先必須具備清洗作業(yè)功能和控制功能，此外手推式洗地機還必須在地面進行和移動。 主機主要由箱體，支撐架，防護罩，刷子，電機，齒輪傳動系統(tǒng)等組成。使刷子壓緊，產(chǎn)生一定的清洗壓力，通過電機帶動刷子轉動，達到清洗的目的。 主機有一懸吊支撐架，其外側與懸吊系統(tǒng)相連，可調(diào)系統(tǒng)安裝在懸吊支撐架背后，系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)螺旋漿轉速控制清洗力，懸吊支撐架通過一圓導軌和箱體（其上安裝兩盤兩滾）相連，所有的清洗裝置均安裝在該箱體上，清洗系統(tǒng)由固定在懸吊支撐架上的步進電機通過齒輪傳動系統(tǒng)執(zhí)行以90°為單位的轉動動作以實現(xiàn)橫洗和縱洗的轉換。箱體上有兩個圓盤形清洗刷，盤刷底部都有十二個清洗液噴射孔，另有兩圓柱形滾刷，在其行走前方有清水噴射孔，并安裝一軟質(zhì)刮水板，以使清洗過的部位快速風干并避免留下來的清洗液腐蝕地面。箱體上還有一電機通過錐形齒輪將轉動傳到其中一個盤型清洗刷上，再通過齒輪傳動系統(tǒng)將轉動傳遞給另一盤刷，所以兩盤刷轉動方向相反，可以達到更好的清洗效果，圓柱形滾刷是由電機尾部的軸通過V帶驅動的。在懸吊支撐架上有防護罩，防止清洗液四濺。 3.本論文（設計）預期取得的成果 首先，在作品設計完成的基礎上完善工程圖，保證其能夠批量生產(chǎn)以及能夠在一個成人的操作下適應各種環(huán)境完成清潔工作，其次，大大地減輕清潔工作的勞動強度，效率高。最終成品能夠得到人們的認可及廣泛使用。 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）技術路線 1） 前期查閱各種資料，了解國內(nèi)外多功能清掃機的研究現(xiàn)狀與成果。 2） 運用數(shù)學分析法和調(diào)查法對行走機構進行總體設計及其各子機構的功能總體設計。 3） 通過計算和調(diào)查確定驅動機構的電動機類型 4） 通過對自動清掃機器人運作環(huán)境的分析和調(diào)查設計合理的運行方案和行走方式。 5） 根據(jù)對前期分析計算的總結，設計合理的行走機構的零件尺寸。 6） 最終通過CAD和solidworks來展示裝配圖和零件圖。 （2）設計參數(shù) 要求清潔面積在500-3000平方米。工作效率2600m2/H,各運動部件的設計完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項功能。 考慮到采用人工推的方式進行，外形尺寸不適合做的太大，這樣人操作起來很費力，暫定外形尺寸為：1200X1800X1200 2.論文（設計）進度計劃 論文題目：手推式地面清潔機設計 第1周：了解題目研究的主要內(nèi)容和設計路線，查閱有關文獻 第2周：查閱文獻、閱讀文獻 第3周：閱讀文獻并完成外文文獻翻譯 第4周：撰寫文獻綜述并完成開題報告 第5周：總體結構的設計，各子機構的功能總體設計，繪制二維總裝配圖草圖 第6周：帶傳動系統(tǒng)設計，以完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項功能 第7周：主軸的設計計算和軸承的選擇與校核 第8周：動力部件的選擇及設計 第9周：萬向輪的設計計算及校核，并繪制二維三維工程圖 第10周：車架部件的設計，繪制二維工程圖草圖 第11周：修改并完成二維總裝配圖 第12周：修改并完成各部件二維工程圖 第13周：繪制一個部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動畫演示 第14周：撰寫設計說明書 第15周：提交論文、圖紙、查重報告 四、需要閱讀的參考文獻 [1]徐寧，吳三迭.國內(nèi)吸掃式掃路車技術發(fā)展綜述[J].專用汽車，2010.25（6）：38-46. [2]成大先主編.機械設計手冊（第五版）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.3 [3]賴杰民，純掃式掃路車的技術改進廈實用效果 [J].筑路機械與施工機械化，2009,16（4）:39-41 [4]顧曉勤，劉申全主編.工程力學Ⅰ[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.1 [5]高學山,徐殿國,王炎等.全方位地面移動清掃機器人[J].機械工程學報,2008,44(3):228-233. [6]曾岑,陳進,蔣玉杰. 智能型室內(nèi)清潔機器人的研究和發(fā)展探析[J]. 機械制造,2008,10:63-67. [7]周小軍,孟亮,陽輝等.多功能高效清潔機的研制[J].實驗室科學, 2013,16(4):171-173,179. [8]王麗,韓倩倩,宋章英等.手推式微型清掃機的設計說明[J].科技致富向導,2012,(12):13-14. [9]鄭德亮,宋志剛,張東銀等.走廊清掃機方案設計[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2012,(1):27-29. [10]吳兵.保潔工具設計的源流及發(fā)展[D]. 吉林大學 2009 [11]Ansel C, Ugural. California Institute of Technology[J]. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2000, (04):12-15. [12] Yifeng Zhang and Shujuan Yi (College of Engineering,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing163319,China). The Design of Electric Control and Data Acquisition System for Cleaning Device[A]. 東北大學（Northeastern University, China）、 IEEE Industrial Electronics (IE) Chapter, Singapore、 IEEE Harbin Section Control Systems Society Chapter,China.Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C].東北大學（Northeastern University, China）、 IEEE Industrial Electronics (IE) Chapter, Singapore、 IEEE Harbin Section Control Systems Society Chapter,China:,2011:5. [13]Chen W,Chen S,Wang L K,et al.A design of large space automatic cleaning robot with omni-directional wheels[C].2013 Internationa Conference on Fuzzy Theory and its Application.2013:140-145. [14]宋章軍. 服務機器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 集成技術,2012,03:1-9. [15]張凡,楊秀芝,李濤.一種清潔滑板車的設計[J]. 湖北理工學院學報,2013,01:13-16. [16]劉興.普通帶式輸送機清掃裝置使用分析[J].煤礦機械,2002(11):56. [17]孫曉峰,李鍵,李曉鵬. 中國清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探析[J]. 環(huán)境科學與管理,2010,11:185-188. [18]周盛榮.智能家庭清掃機器人的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2006. [19]王海東,王國棟,洪鷹. 基于AGV萬向輪特性的動力學分析[J]. 機械設計,2015,04:96-100. 附：文獻綜述或報告 手推式地面清潔機設計文獻綜述 1、前言 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市對環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量要求的不斷提高，各地環(huán)衛(wèi)部門也在不斷提高城市道路清掃作業(yè)機械化的程度。我國清掃車行業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，產(chǎn)品從單一的純掃式發(fā)展到目前的多種型式；但目前我國清掃車的水平與國外發(fā)達國家相比，還存在一定的差距，特別是在產(chǎn)品的可靠性方面。為盡快提高我國清掃車的水平，縮小與發(fā)達國家清掃車的差距，滿足對路面清掃作業(yè)的要求，清掃車生產(chǎn)企業(yè)應選擇一個合適的掃路車研究方向[1]。隨著社會的發(fā)展、進步，清掃設備已不再滿足于單純意義上的吸塵車；而是從多功能、環(huán)保、經(jīng)濟等方面提出更多的要求，來滿足市場的各種需求。為適應市場需求，近年來，國內(nèi)眾多環(huán)衛(wèi)車輛研究機構、生產(chǎn)廠家在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，加快了清掃車的資助研發(fā)和生產(chǎn)，推進了一大批各具特色、性能優(yōu)良的清掃車。隨著機電液一體化技術、數(shù)字化信息技術和自動控制技術的大量采用，我國清掃車的設計和制造水平與發(fā)達國家的差距在逐步縮小[3]。 本設計采用的方法是理論設計與經(jīng)驗設計相結合的方案，所運用的資料來源廣泛，內(nèi)容充足。 2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀 手推式微型清掃機主要適用于車站、學校、廣場等人流聚集，垃圾分布散亂的場所。在這些場所里常見一些環(huán)衛(wèi)工人拿著掃把和簸箕進行清掃，其工作量大，清掃一次垃圾通常要走很多步，在行走不需要清掃時兩只手都要提著清掃工具，這是一個十分耗力的過程，為了改善環(huán)衛(wèi)工人這種耗力的清掃現(xiàn)狀，筆者設計了手推式微型清掃機，它將掃把和垃圾收集裝置科學的組合在一起，降低環(huán)衛(wèi)工人不清掃時的體力消耗，也提高了清掃效率[8]。在國內(nèi)，各大科研機構和高等院校也都開始自動地面清潔機 的研究。哈爾濱工業(yè)大學于20世紀90年代開始致力于這方面的研究，與香港中文大學合作，聯(lián)合研制開發(fā)出一種全方位移動地面清潔機器人[5]。浙江大學于1999年初對智能機器人進行研究，兩年后便成功研制出國內(nèi)第一個具有初步智能的自主吸塵機器人[7]。雖然我國研制出的地面清潔機 在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿足國內(nèi)各種需求，但是國產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清洗效率低等問題[14]。 3、國外研究現(xiàn)狀 新型刮板清掃裝置在國外得到了廣泛應用，它主要由金屬刮板、彈性桿和轉桿組成。多個金屬刮板沿輸送帶寬度方向按棋盤形式布置。每個刮板分別通過彈性桿與轉桿相連。轉桿上可裝扭轉彈簧或者重錘, 以使刮板對輸送帶有一定的正壓力。這種清掃裝置比普通的刮板清掃裝鍛效果好[16]。眾所周知, 只有刮板與輸送帶有較低的相對速度時, 才能達到最好的清掃效果。對于蓖子式刮板清掃裝置來說, 其相對速度就等于輸送帶運行速度。行速度較低, 以保證刮板鏈與輸送帶有一定的、而且較低的相對速度。這種清掃裝置, 用在3m/s以上的高帶速下, 清掃強粘性物料效果較好。它的缺點是結構復雜、笨重。西德和美國使用一種的轉刷式清掃裝置。該裝置的主要部件為轉刷, 它由滾子和線束組成。線束一般由尼龍線制成, 它可以沿滾子軸向排列, 也可以呈螺旋線形排列。線束按螺旋線形排列時, 可減輕清掃物對轉刷的污染, 并有利于清掃物的排出。轉刷可由主動滾筒驅動, 也可單獨設驅動動力[16]。 德國 Kaercher 公司生產(chǎn)的RC3000是世界上第一臺能夠自主完成家庭地面打掃工作的清潔手推式自動地面清潔機[5]，如圖1-1 所示， 圖1-1 德國 Kaercher 公司生產(chǎn)的RC3000 這款手推式自動地面清潔機的內(nèi)部裝有芯片控制系統(tǒng)以及光電傳感器，一旦手推式自動地面清潔機在清洗過程中檢測到雜物的存在，它就可以隨機的改變行進的方向，繼續(xù)進行打掃，一直到打掃工作徹底完成[11]。當電源電壓不足時，它會自主地返回充電站進行充電。在這款手推式自動地面清潔機的內(nèi)部一共設置了四種清潔程序，手推式自動地面清潔機會根據(jù)環(huán)境的不同來選擇最合適的程序進行打掃[12]。在手推式自動地面清潔機的內(nèi)部裝有光敏傳感器，當手推式自動地面清潔機打掃到距離樓梯或者臺階的邊緣很近的時候，傳感器就可以檢測到樓梯和臺階的存在，然后手推式自動地面清潔機就會自動遠離，這就避免了手推式自動地面清潔機可能發(fā)生的跌落以及因跌落造成的損傷。 跟著經(jīng)濟的開展和社會進步，大家對生計質(zhì)量的需要愈來愈高，交通快捷也越來越變成社會開展?的迫切需要，高等級公路以空前的速度開展，路途的打掃和保潔也越來越遭到有關部分的注重，多年?來構成的人工打掃的格式明顯已不習慣中國高等級公路開展的客觀需要，人工打掃粉塵飛揚，嚴峻影?響清洗工人的身體安康，也不可避免的形成環(huán)境的二次污染?：公路車輛的高速行進對清洗工人的生命安全形成潛在要挾，這就需要我有必要敏捷開展清?掃機械，只要這樣才干滿意敏捷開展的高等級公路的客觀需要，使大家日子在潔凈安康的環(huán)境中，這?也是人類二十一世紀高品質(zhì)日子的必定需要。因而對中國地面清潔機概略和開發(fā)機型的討論有著十分重要的含義[16]。?? 從20世紀60?時代中國研制出產(chǎn)路面打掃機械開端（指大型打掃機的研制），已有40?多年的出產(chǎn)前史，可是中小型打掃機的研制開發(fā)則剛剛起步。有關于發(fā)達國家，中國地上打掃機在出售規(guī)劃、技術水平、打掃作用等方面都存在必定的距離。跟著公共環(huán)境衛(wèi)生、工廠清洗機械商場的迅猛開展，2005?年之后，國內(nèi)地上打掃機開端出現(xiàn)疾速開展的態(tài)勢。但與國外比較，國內(nèi)還停留在商場的初級開展期間?[14]。 中國已逐漸進入現(xiàn)代化社會，陳腐、落后的打掃辦法及設備，已不能滿意社會進步的需要。關于自動化洗地用具，大家常見的是馬路上的洗地車，它能進行大面積大街打掃、作業(yè)功率高，并且節(jié)省人力。可是，小面積區(qū)域的打掃東西還首要沿襲傳統(tǒng)手藝洗地東西：掃帚，作業(yè)功率低、打掃作用不行抱負、糟蹋人力資源。而作業(yè)功率高的省時省力的龐然大物洗地車在比方廠區(qū)、居住小區(qū)、機關、校園、醫(yī)院、小街冷巷、走廊等場所，確是英雄無用武之地。跟著現(xiàn)代日子節(jié)奏的加速及居住面積的增大，家居地上的打掃作業(yè)也越來越深重，嚴峻攪擾了大家的日子。因而急需開發(fā)一種本錢低、節(jié)省人力物力、打掃作用杰出的習慣院子、小區(qū)、冷巷、走廊等小區(qū)域場所的小型打掃設備[17]。? 國內(nèi)地面清潔機的開展閱歷進程如下；第一期間，20世紀60時代，中國研制出純掃式地面清潔機，因純掃式地面清潔機有功用差、質(zhì)量差、外觀差，打掃作用差等缺點，加之又受限于其時中國的體系和其時城?市環(huán)衛(wèi)部分的經(jīng)濟狀況，故只要少量大城市運用純掃式地面清潔機。直至20世紀80時代末，建造部長沙?建造機械研討院規(guī)劃出中國第一臺吸掃式地面清潔機。它以其純掃式地面清潔機無可比拼的優(yōu)勢，進入中國的?大中城市。如今，在中國地面清潔機商場中，吸掃式地面清潔機占有率為95%以上[18]。第二期間，20世紀晚期，?是中國地面清潔機開展最快的期間，地面清潔機的運用不但從大中城市擴展到小城市，高速公路，并且不少企?業(yè)、居民小區(qū)也選用地面清潔機進行路面打掃。商場需要的敏捷脹大，各種類型和各種標準的吸掃式打掃?車不斷涌現(xiàn)。當前，中國地面清潔機大都為2t～8t汽車底盤改裝，這種地面清潔機轉場速度快，合適于大面積、?遠距離打掃，常用于城市主干道、城鄉(xiāng)結合部、高速公路的路面打掃作業(yè)。這些年，跟著地面清潔機商場的擴展，對地面清潔機的用戶需要也在發(fā)生變化，中小全液壓地面清潔機選用單臺發(fā)動機傳動，油耗低；行進無級變速，打掃作用好，打掃功率高；駕駛室視界?好等長處，備受用戶喜愛，格外對錯城市大街和非公路地面清潔機用戶。不少地面清潔機出產(chǎn)公司也開始了專?用底盤的中小型全液壓地面清潔機，多種標準的中小型全液壓地面清潔機投放了商場。第三期間，2000年之后，?國內(nèi)路面打掃商場開端出現(xiàn)疾速開展的態(tài)勢。長沙中標公司、天津洗地王公司等專業(yè)出產(chǎn)廠家，均獲?得了較好的開展勢頭[17]。 當前，許多國家研制的清洗機器人應時而生。日本，美國，歐洲各大廠商競相開發(fā)，有些商品乃至很超前。例如，有一種具有高效吸塵除灰功用的清洗機器人，可遙控也可自主運作，能轉向，逃避障礙物，有很高的有用價值，可對家居、廠礦公司等地上進行清洗，協(xié)助大家從冗雜的勞作中解放出來。在國外清洗設備的擁有率和洗衣機簡直適當，乃至要高（有共用洗衣房，專業(yè)洗衣店的原因）[13]。在這方面，國內(nèi)的研制腳步較慢，可是跟著國家城市化的進程不斷加大和經(jīng)濟的開展，許多新式的中小城市正在興起，城市化規(guī)劃不斷擴展，現(xiàn)代化的工廠不斷建成，機關、小區(qū)、醫(yī)院、校園和公共場不斷建造機械化打掃現(xiàn)已變成一種必定，地上的清洗維護及工廠清洗出產(chǎn)現(xiàn)已越來越重要。勞作力本錢的不斷提高，打掃設備的商場前景日漸看好[9]。 手推式自動地面清潔機本身的扁平結構，極大地方便了手推式自動地面清潔機的清洗，一些我們平常不容易打掃的地方，對手推式自動地面清潔機而言，卻可以很輕松地完成， “三葉蟲”誕生于英國，這是一款問世較早但功能強大的吸塵器，如圖1-2所示[14]。 圖1-2 “三葉蟲” 它內(nèi)部裝有超聲波探測器，可以迅捷地探測到障礙物的存在并繞開能夠自由穿梭清洗，同時可以自主的設計出最優(yōu)行走路線；這款手推式自動地面清潔機能夠分三個檔位來工作：正常、快速和點清理；當手推式自動地面清潔機的垃圾盒被垃圾充滿之后，手推式自動地面清潔機就會發(fā)出警報；如果用戶有些地方不需 “三葉蟲”打掃，只要貼上特制的磁帶就能夠限制手推式自動地面清潔機的打掃范圍?！叭~蟲”的電源是可充電的，電量充滿之后手推式自動地面清潔機大概可以持續(xù)工作1個小時[14]。 4、 發(fā)展趨勢 自帶電源，小巧輕便，操作簡單，自主性強，工作環(huán)境為小區(qū)小巷及一些狹窄的區(qū)域?清掃機的出現(xiàn)大大的降低了勞動強度，提高了工作效率，美化了我們的環(huán)境。但大型的清掃機不能滿足狹窄街道、居民小區(qū)的使用要求；設計一款小型的清掃機，要求節(jié)能環(huán)保，能夠在較為狹窄的環(huán)境下工作，該機能大大降低勞動強度，提高工作效率，安全可靠性高。考察以往清掃機的結構和特點，對它們結構優(yōu)化和改進，研究設計一臺既能滿足人們需求又能節(jié)能環(huán)保的小型自動清掃機。 審 核 意 見 指導教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱） 簽字： 年 月 日 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學院教學指導委員會意見 簽字： 年 月 日 公章：