可自動避障草坪修剪機(jī)構(gòu)設(shè)計含7張CAD圖及SW三維,自動,草坪,修剪,機(jī)構(gòu),設(shè)計,cad,sw,三維 可自動避障草坪修剪機(jī)構(gòu)設(shè)計目 錄工程概況 11.概述 21.1 研究背景 .21.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3 發(fā)展趨勢 21.4 論文的研究意義 32．修剪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計草坪的修剪技術(shù)要點 .32.1 修剪技術(shù) 32.2 機(jī)構(gòu)的可自動避障設(shè)計 32.3 園林草坪綠化 42.4 修剪機(jī)設(shè)計目標(biāo)與功能規(guī)劃 43.修剪機(jī)設(shè)計方案 53.1 剪草機(jī)零部件設(shè)計 53.2 極限位置下液壓紅設(shè)計參數(shù) 64.液壓系統(tǒng)設(shè)計 74.1 液壓泵(馬達(dá))的選用 74.2 確定液壓系統(tǒng)方案 84.3 液壓泵裝置 .165.V 帶輪 165.1V 帶輪設(shè)計要求 165.2 帶輪的類型 .186.城市園林綠地規(guī)劃設(shè)計 .18總 結(jié) 20致 謝 21參考文獻(xiàn) .221工程概況本文首先草坪修剪的技術(shù)要求，對比了包括滾刀、旋刀、甩刀，根據(jù)工況、作業(yè)時間、修剪幅度、力度等分析其在草坪修剪中的優(yōu)缺點。之后簡單設(shè)計了可自動避障原理，運(yùn)用電液比例閥的工作原理，實現(xiàn)剪草機(jī)械的可自動避障。之后設(shè)計了剪草機(jī)的動力系統(tǒng)及承載平臺，結(jié)合機(jī)械設(shè)計手冊簡要設(shè)計了液壓系統(tǒng)的傳動、導(dǎo)軌平臺、及剪草機(jī)的動力輸出。最終設(shè)計優(yōu)化承載平臺，提出承載平臺的多功用性，可對不同的路政機(jī)械進(jìn)行安裝組合。21.概述1.1 研究背景交通運(yùn)輸業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的大動脈，是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)和先行產(chǎn)業(yè)。高速公路是公路運(yùn)輸發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，在交通運(yùn)輸業(yè)中起重要作用。到目前為止，世界高速公路的通車?yán)锍桃呀?jīng)超過 23 萬公里，我國的高速公路發(fā)展迅速，現(xiàn)今已突破 6 萬公里，位居世界第二。綠籬在公路和城市道路綠化中占有重要地位，高速公路的發(fā)展和人們環(huán)保意識的提高，使得綠籬成為高速公路不可缺少的有機(jī)部分。高速公路中央隔離帶的主要作用是隔離車輛分道行駛，減輕車輛高速行駛造成的弦暈和避免夜間行車車燈弦光，保障車輛高速行駛安全性。為了達(dá)到以上目的，人們對綠算的形狀、高度、平齊度甚至修剪速度提出越來越高的標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的手工修剪方式因其工作強(qiáng)度大、效率低、危險性高，已不能滿足高速公路綠籬修剪要求。因此，迫切需要研制一種自動化水平高的綠籬修剪機(jī)械來提高修剪效率和保證作業(yè)安全。車載式高速公路綠籬修剪機(jī)改變了以往的人工修剪模式，極大地提高了勞動效率和修剪作業(yè)質(zhì)量，成為高速公路和園林綠化必不可少的機(jī)械設(shè)備。車載式綠籬修剪機(jī)的研制對高速公路建設(shè)和園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械的發(fā)展有重要意義和科學(xué)價值。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外綠籬修剪設(shè)備的發(fā)展己有幾十年歷史，從手動式剪刀發(fā)展到便攜式綠籬修剪機(jī)。便攜式以手持式為主，切割裝置有往復(fù)式和旋刀式，動力來源分別為汽油機(jī)和電動機(jī)，例如美國公司 RYOBI 生產(chǎn)的 HT 系列電動單刀往復(fù)式綠籬修剪機(jī)，用于對綠籬、藤本植物和灌木從的修剪造型70 年代起，美國和本為了適應(yīng)高速公路和園林養(yǎng)護(hù)發(fā)展的需要，研制并推廣車載懸掛式和臂架懸掛式綠籬修剪機(jī)。車載懸掛式綠籬修剪機(jī)把往復(fù)式切割裝置和運(yùn)送裝置結(jié)合起來，通過液壓助力杠桿系統(tǒng)調(diào)節(jié)修剪姿態(tài)，可以使修剪機(jī)在不同高度、不同平面進(jìn)行修剪，該機(jī)型適用于作業(yè)量大、綠籬長度長的場所進(jìn)行修剪，能保證高速公路兩旁及中央隔離帶上綠籬修剪的質(zhì)量和效率。臂架懸掛式綠籬修剪機(jī)是把切割裝置安裝在液壓起重臂上，通過液壓油趕進(jìn)行調(diào)整工作裝置的高度和角度，可以修剪高達(dá) 7 米綠筒的頂面和側(cè)面，同時還可以修剪道路、河流等堤岸兩側(cè)的雜草和灌木叢。國內(nèi)園林綠化機(jī)械的出現(xiàn)始于 70 年代末期，90 年代初進(jìn)入快速發(fā)展階段。仿造和改裝外國園林機(jī)械設(shè)備是我國企業(yè)在發(fā)展初期的選擇，通過引進(jìn)歐美等國的產(chǎn)品和技術(shù)，結(jié)合本國國情生產(chǎn)出適應(yīng)我國需要的園林綠化機(jī)械。高速公路大規(guī)模建設(shè)使得車載式綠嵩修剪機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，濟(jì)南金力公司首先生產(chǎn)出車載式綠籬修剪機(jī)，其修剪質(zhì)量和效率比傳統(tǒng)的人工修剪大幅度提高，但也存在著成本高、結(jié)構(gòu)笨重、可靠性差等缺點。總體看來，國內(nèi)綠籬修剪設(shè)備還處于剛起步階段，設(shè)備品種比較單一，其質(zhì)量和性能還比較落后，與國外有很大差距，特別是在機(jī)械化和智能化方面。1.3 發(fā)展趨勢1、一機(jī)多用和聯(lián)合作業(yè)。針對家庭和小型園林發(fā)展多功能機(jī)械產(chǎn)品，通過簡單改裝實現(xiàn)不同功能，如美國 TORO 公司生產(chǎn)的多功能機(jī)，既可以作為動力牽引機(jī)，又可以在機(jī)械裝置上更換部件完成挖溝、割灌和修剪等功能。2、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高。園林機(jī)械應(yīng)該能適應(yīng)不同的工作條件，對綠籬修剪機(jī)而言，它要實現(xiàn)不同作業(yè)姿態(tài)，修剪出不同形狀和高度的綠籬。提高產(chǎn)品可靠性不僅能降低事故發(fā)生幾率還可以提高生產(chǎn)效率，修剪機(jī)在高速公路上發(fā)生故障，不僅影響作業(yè)速率還堵塞交通，給交通安全帶來隱患。3、環(huán)保性好。環(huán)境問題已成為當(dāng)今社會的焦點，許多國家特別是發(fā)達(dá)國家制定了越3來越嚴(yán)格的法律來治理環(huán)境污染。園林機(jī)械要壯大發(fā)展就必須研制生產(chǎn)低排放、低噪聲的“綠色”產(chǎn)品。4、自動化、智能化水平高。把液壓控制技術(shù)和電子無線遙控技術(shù)應(yīng)用到園林機(jī)械中，減輕工作強(qiáng)度和提高工作效率。園林機(jī)械要快速發(fā)展，必須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，把現(xiàn)代設(shè)計方法運(yùn)用到產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)過程中，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭力，實現(xiàn)創(chuàng)新自主知識產(chǎn)權(quán)。1.4 論文的研究意義改革開放以來，隨著高速公路快速發(fā)展和城鎮(zhèn)建設(shè)高潮的興起，綠化工程在人們心目中的地位日益提高，因此園林機(jī)械設(shè)備需求逐年增加，我國生產(chǎn)園林機(jī)械的企業(yè)也越來越多，但能設(shè)計生產(chǎn)高速公路綠籬修剪機(jī)的企業(yè)很少，只是簡單仿造國外同類產(chǎn)品，且產(chǎn)品品種單一，功能過于簡單化，不符合當(dāng)今社會一機(jī)多用、復(fù)合功能的發(fā)展趨勢。我國生產(chǎn)的高速公路綠籬修剪機(jī)基本存在可靠性低、材料利用率低等缺點，與發(fā)達(dá)國家全盤機(jī)械化程度相比差距較大在市場競爭趨激烈和原材料價格不斷攀升的大環(huán)境下如何有效地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，從而提高產(chǎn)品市場競爭力，是各園林機(jī)械企業(yè)必須面對的問題。把現(xiàn)代設(shè)計方法應(yīng)用到產(chǎn)品的研發(fā)過程中，是提高產(chǎn)品市場競爭力重要手段之一。2．修剪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計草坪的修剪技術(shù)要點2.1 修剪技術(shù)1．機(jī)械修剪剪草機(jī)主要有 2 種最基本的類型即滾刀式剪草機(jī)和旋刀式剪草機(jī)。草坪最適用的機(jī)型，能將草坪修剪得干凈整齊；而低養(yǎng)護(hù)草坪和大部分綠地可選用旋刀式剪草機(jī)。2.化學(xué)修剪用某些生長延緩劑處理草坪，延緩草坪地上部的生長，起到修剪的效果。常用草坪生長延緩劑有多效唑、乙烯利、脫落酸、嘧啶醇、矮壯素、丁酰肼、縮節(jié)胺等。3．生物修剪利用牛羊等食草放牧，達(dá)到修剪目的。生物修剪可控制礦質(zhì)燃料尾氣和草渣等污染，適于在森林公園、林園草坪、水土保持等草坪中應(yīng)用。6 草坪修剪方向和其他4 修剪方向修剪方向不同， 草坪莖葉的生長方向和反光不同，若每次剪草總是朝著一個方向，易使草坪長勢趨弱，莖葉趨向于剪草方向，傾斜生長，出現(xiàn)層痕，導(dǎo)致草坪品質(zhì)不良。 同一草坪，應(yīng)避免用同一種修剪方式修剪，防止在同一地點、同一方向的多次重復(fù)修剪，以免產(chǎn)生“紋理” 和“ 層痕”現(xiàn)象可采取變換修剪的方向方法來解決。5 草屑處理由剪草機(jī)剪下來的草坪草組織總體稱草屑。草屑內(nèi)含有植物所需的營養(yǎng)元素，是草坪的重要氮源。草屑處理有 3 種方法：①如果剪下的葉片和組織較短，可將短小的草屑直接留在草坪內(nèi)分解。②草葉太長時， 必須將草屑收集在集草袋統(tǒng)一帶出草坪，以免影響美觀和光合作用， 避免病害發(fā)生。③發(fā)生病害的草坪，草屑必須收集后清除出草坪并焚燒處理。2.2 機(jī)構(gòu)的可自動避障設(shè)計2.22 避障組成機(jī)構(gòu)壓電式傳感器：基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的4敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測量力和能變換為力的非電物理量。它的優(yōu)點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。電液比例閥：是閥內(nèi)比例電磁鐵輸入電壓信號產(chǎn)生相應(yīng)動作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例壓力、流量輸出元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電形式進(jìn)行反饋。電液比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計算機(jī)控制各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強(qiáng)等多方面優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機(jī)械使用特點，具有先導(dǎo)控制、負(fù)載傳感和壓力補(bǔ)償?shù)裙δ?。它出現(xiàn)對移動式液壓機(jī)械整體技術(shù)水平提升具有重要意義。特別是電控先導(dǎo)操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好應(yīng)用前景。2.2.3 可自動避障方式方式 1 機(jī)械避障表 2-1 避障流程圖方式 2 柔性避障由于甩刀的刀片式鉸接在刀軸或刀盤上的，當(dāng)?shù)镀龅接参飼r可以避讓，而不致?lián)p壞刀片以及及其本身，因此對機(jī)器的安全性也要好很多2.3 園林草坪綠化在有規(guī)律修剪和一定程度探壓條件下，能夠形成地面覆蓋的植物稱之為草坪。綠色草坪可以吸收機(jī)動車輛排出的多種廢氣，凈化空氣，美化居住環(huán)境，為室外休閑活動提供場所，是現(xiàn)代文明的象征，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志。草坪修剪要遵循一定原則，否則就達(dá)不到理想效果，甚至適得其反。草坪修剪的原則有以下幾條：1、修剪高度（留茬高度）不能低于葉莖自然高度的 2/3，修剪過低會傷害草坪根部，過高會顯得參差不齊。2、綠化景觀的草坪修剪高度控制在 10~15mm 之間，粗放化管理的公路兩旁草地修剪高度超過 20mm。3、修剪刀片要鋒利，運(yùn)轉(zhuǎn)速度快。52.4 修剪機(jī)設(shè)計目標(biāo)與功能規(guī)劃2.4.1 修剪機(jī)設(shè)計目標(biāo)本文設(shè)計的修剪機(jī)作業(yè)場地是高速公路和園林草坪，作業(yè)對象是高速公路中央隔離帶綠籬和園林綠地草坪，根據(jù)作業(yè)對象性質(zhì)和特征，基于產(chǎn)品功能強(qiáng)大和增強(qiáng)產(chǎn)品市場競爭力等方面要求，修剪機(jī)設(shè)計目標(biāo)如下：1、修剪機(jī)采用自動化程度高的修剪模式取代勞動強(qiáng)度大的傳統(tǒng)人工修剪模式，通過避障裝置，提高工作效率。2、設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，采用獨(dú)立動力源，連續(xù)作業(yè)時間長。3、能對高速公路綠籬進(jìn)行高位修剪和園林草坪低位修剪，修剪作業(yè)范圍大，適應(yīng)能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)場速度快，修剪功率大。4、修剪姿態(tài)調(diào)整方便，能快速調(diào)整修剪高度、修剪角度和修剪距離。5、修剪機(jī)構(gòu)能進(jìn)行°回旋，實現(xiàn)對公路兩旁綠籬修剪。6、承載平臺是市場上價格便宜的輕型小貨車，無需特別改造即可裝車，轉(zhuǎn)運(yùn)輸方便。7、整機(jī)質(zhì)量輕，成本低廉，市場競爭力強(qiáng)。2.4.2 修剪機(jī)功能規(guī)劃市面上生產(chǎn)的高速公路修剪機(jī)功能簡單，不能滿足高速公路綠籬修剪質(zhì)量和修剪形狀的要求，主要原因是修剪機(jī)機(jī)構(gòu)可變空間范圍小，不能修剪出形態(tài)各異的綠籬。為了突破以往機(jī)型功能單一，作業(yè)質(zhì)量差的缺點，本文設(shè)計的修剪機(jī)要具有以下功能：1、最高水平修剪高度大于 3000mm，實現(xiàn)高速公路高大綠籬頂面修剪。2、最高豎直修剪高度大于 3000mm 實現(xiàn)高速公路高大綠籬的側(cè)面修剪。3、最低水平修剪高度小于 15mm 實現(xiàn)園林草坪的低位水平修剪。4、最低豎直修剪高度小于 50mm，實現(xiàn)高速公路矮小綠籬側(cè)面修剪。5、最遠(yuǎn)水平修剪距離大于 3000mm，實現(xiàn)公路兩旁中等綠籬頂面修剪。6、最遠(yuǎn)豎直修剪距離大于 2500mm，實現(xiàn)公路兩旁中等綠籬側(cè)面修剪。7、一次性走刀修剪寬度大于 1500mm，修剪速度在 4-5km/h。3.修剪機(jī)設(shè)計方案3.1 剪草機(jī)零部件設(shè)計本文的主要工作是用現(xiàn)代設(shè)計方法進(jìn)行修剪機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、動力匹配和選配承載平臺、液壓系統(tǒng)。依據(jù)修剪機(jī)設(shè)計目標(biāo)與功能規(guī)劃，結(jié)合實際應(yīng)用情況，現(xiàn)提出以下自動避障修剪機(jī)設(shè)計方案。方案 1:方案 1 主要由承載車、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、工作臂機(jī)構(gòu)、修剪機(jī)構(gòu)五大結(jié)構(gòu)模塊組成。6圖 3-1 修剪機(jī)機(jī)構(gòu)總成表 3-1 修剪機(jī)模塊模塊 子模塊承載車 輕型小貨車動力系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)組控制箱液壓系統(tǒng) 升降液壓缸回轉(zhuǎn)液壓虹液壓馬達(dá)液壓泵站工作臂機(jī)構(gòu) 三個液壓缸聯(lián)動機(jī)構(gòu)修剪機(jī)構(gòu) 甩刀刀片修剪電機(jī)修剪機(jī)設(shè)計方案作業(yè)流程：1、承載車上修剪機(jī)的安裝2、三個液壓缸聯(lián)動，調(diào)整工作臂的水平高度。3、液壓馬達(dá)驅(qū)動回轉(zhuǎn)平臺，調(diào)整工作臂的回轉(zhuǎn)角度。4、低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動修剪機(jī)構(gòu)，調(diào)整修剪機(jī)構(gòu)的作業(yè)角度。5、修剪馬達(dá)通過皮帶驅(qū)動刀片旋轉(zhuǎn)。6、承載車向前移動，修剪機(jī)幵始作業(yè)。7、當(dāng)前修剪姿態(tài)作業(yè)結(jié)束后，修剪機(jī)構(gòu)和工作臂回歸原態(tài)。方案 1 優(yōu)點：1、結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，流程清晰。2、三個液壓缸聯(lián)動實現(xiàn)對不同地形的修剪3、導(dǎo)軌移動平臺增大了修剪寬幅。方案 1 缺點：1、作業(yè)范圍有限，難以進(jìn)行園林草坪的低位修剪。2、回轉(zhuǎn)液壓虹難以保證修剪機(jī)構(gòu)作業(yè)狀態(tài)下的穩(wěn)定性，刀架盤作業(yè)抖動幅度大。3、修剪馬達(dá)、回轉(zhuǎn)液壓缸不在同一平面內(nèi)，引起修剪機(jī)構(gòu)重量分配不對中，刀架盤可能有局部大應(yīng)力。3.2 極限位置下液壓紅設(shè)計參數(shù)雙作用單活塞桿液壓紅的行程必須小于安裝距，經(jīng)過網(wǎng)上查詢，本次修剪機(jī)配套的舉升液壓紅、翻轉(zhuǎn)液壓社要訂做生產(chǎn)，液壓缸行程與安裝距之比要小于 0.7。在極限位置下，雙作用單活塞桿液壓缸行程與安裝距參數(shù)如表所示。7類型 最長距離 安裝距行程 行程 安裝距舉升液壓缸 972 585 387 0.66伸縮液壓組 2750 1650 1100 0.67翻轉(zhuǎn)液壓缸 1330 786 544 .069表 3-2 液壓缸行程與安裝距通過表得知，液壓虹的行程與安裝距之比小于 0.7，符合液壓缸設(shè)計要求，驗證了液壓缸設(shè)計方案可行性。4.液壓系統(tǒng)設(shè)計4.1 液壓泵( 馬達(dá)) 的選用4.1.1 液壓泵（馬達(dá)）選用計算公式1.液壓泵選用計算公式(a)輸出流量在給定轉(zhuǎn)速 n 時,泵的輸出流量 Q q*n=L/min10N?V（ ）（4-1）式中： q—泵的理論排量( mL/r )n—轉(zhuǎn)速 r/minηV—泵的容積效率（一般取 0.9-0.95）(b) 驅(qū)動功率在一定壓力 ΔP 時，泵的驅(qū)動功率 N 隨著輸出流量 Q 的變化而變化*P=KW61.2??V（ ）(4-2) 式中：ΔP—泵的進(jìn)、出口壓力差（Mpa ）ηt—泵的容積效率（一般取 0.85）(c)驅(qū)動扭矩在不同的壓力 ΔP 下，泵的驅(qū)動扭矩 Mq*P=m2.04N???（ ）（4-3 ）式中：ηm—泵的機(jī)械效率（一般取 0.9）注意：雙聯(lián)泵或多聯(lián)泵為單泵計算值之和2、 馬達(dá)選用計算公式：8(a)輸入流量在一定轉(zhuǎn)速 n 時，馬達(dá)的輸入流量 Q q*nmi10Q??（ L/）（4-4 ）q—馬達(dá)的理論排量 ( mL / r )n—轉(zhuǎn)速 ( r / min )ηV—馬達(dá)的容積效率（一般取 0.9-0.95）(b)輸出功率在一定的壓力 ΔP 時，馬達(dá)的輸出功率 N 隨著輸入流量 Q 的變化而變化*t=kw61.2QPN??（ ）（4-5 ）ΔP—馬達(dá)的進(jìn)、出口壓力差ηt —馬達(dá)的總效率（一般取 0.85）(c)輸出扭矩在不同的壓力 ΔP 下，馬達(dá)的輸出扭矩 Mq*mor=*-q*m2.04M??????（ N.） 159（ P2） （ N.）（4-6）ηm—馬達(dá)的機(jī)械效率（一般取 0.9）4.2 確定液壓系統(tǒng)方案4.2.1 液壓缸的設(shè)計計算(a)計算工作循環(huán)中的最大載荷對排出機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析,見圖 4-1可得如下方程：（4-7 ）????????0coscos0' ft TFX??（4-8 ） ??)(ini 21' NWYt式中： ——推卸油缸的推力 ，也就是液壓缸的最大載荷tF——推卸油缸的安裝角度 ???62?——壓縮的在車廂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力T——排出板上方對排出板的作用力 '——為 的傾斜角度 ?' ??45?9——排出板機(jī)構(gòu)的重力W——重量和排出板機(jī)構(gòu)重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力fT， ——為導(dǎo)軌對排出板機(jī)構(gòu)的法向作用力1N2由公式得，（4-9）??cos' ft TF??排出機(jī)構(gòu)的重量計算底部鋼管： LsAsWLm)854.2(0157.1 ??2.1323. ???9.?kg式中： ——方管邊長 ( )A——方管壁厚 ( )sm——每米鋼管重量 ( )Wkg——方管長 ( )L頂部鋼管： 68.1)23854.7(2.30157.2 ?????9.1?kg側(cè)部鋼管： 871.0)23854.7(2.3057.3 ?????m.6?kg側(cè)部鋼管1： 365.0)2854.7(2.30157.4 ?????6.?kg側(cè)部鋼管2： 320.1)854.27(2.30157.5 ?????m.9?kg側(cè)部鋼管3：10725.0)3854.27(2.30157.6 ?????m.?kg此鋼板的理論重量為 [1]，所以，此鋼板重量為：05.182kg)07268.0(47 ????m.2?kg排出板前板： 98.14.05.18??6k所以，排出機(jī)構(gòu)重量 7654321 )(mmM???8.201.9.696??.8?kg因為，一些小零件采取估算的方式以及計算誤差所以，最后取 20?Mkg(b) 壓縮的在車廂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力 的計算T（4-10 ） pfabc)(?1.07482)015.46.35.146.32( ????79?N式中： ——廂體的有效長度 a)(m——廂體的有效寬度 b——廂體的有效高度 c)(——壓縮后對廂體的壓力 ，的單位膨脹力為 6235 ，那其對廂體的壓pPa3mPa力 7482016235??——與車廂壁之間的動摩擦系數(shù)，查表取f 1.0?fD. 排出板上方對排出板的作用力 的計算'T11（4-11 ）20'rbcLgT?458.96.45.10.2??7?N式中： ——排出板機(jī)構(gòu)底部長度 L)(m——重力加速度 g8.92取s——壓縮后的密度 0r3450kg(c) 重量和排出板機(jī)構(gòu)重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力 的計算fT（4-12 ）gVrMf 0'??1.894512.8920??N式中： ——廂體的容積 V31mV?——排出板機(jī)構(gòu)與導(dǎo)軌之間的動摩擦系數(shù)，查表取 'f 1.0'?f將上述數(shù)據(jù)代入式（5-4）中則, ????62cos5487.5481.379tF0.?N2. 確定液壓缸參數(shù)a. 此液壓缸為三級液壓缸，各級壓力和速度可按活塞式液壓缸有關(guān)公式來計算。（4-13 ）??????????????????????211211 4DppFDcmt??（4-14 ）????????26 7.049.07.24.334m20.?式中： ——一級液壓缸內(nèi)徑，1D——二級活塞桿尺寸，212——三級活塞桿尺寸3D—— 液壓缸工作壓力，初算時取系統(tǒng)工作壓力 12.7MPa；1p—— 液壓缸回油腔背壓力；為2 41p—— 活塞桿與液壓缸內(nèi)徑之比，液壓缸采用差動連接；比值取 0.71D—— 工作循環(huán)中最大的外負(fù)載；tFη cm —— 液壓缸的機(jī)械效率，一般 η cm=0.9～0.97；標(biāo)準(zhǔn)的液壓缸直徑系列取 [2]。根據(jù)mD201?127.0D?47.?計算的結(jié)果在活塞尺寸系列之中，所以取 2依此類推： mD981407.3??標(biāo)準(zhǔn)的活塞桿尺寸系列圓整為 [2]3根據(jù)已取的缸徑和活塞桿直徑，計算液壓缸實際有效工作面積，無桿腔面積 A1，有桿腔面積 A2、 A3 分別為： 2221 10404mD????? 222 106.)(3)( ????3233 547Ab. 計算液壓缸的流量（4-15 ）vDvDq)()(42321??????2310).0(7.43????.8minL式中： —— 排出機(jī)構(gòu)的速度 7.7vic. 液壓泵流量,壓力的計算 液壓泵向液壓缸輸入的最大流量為：若取回路泄漏系數(shù) K=1.1，則泵的流量： 13q=1.1×181.3=199.43L/min。液壓缸的最大工作壓力為 =12.7MPa,在進(jìn)油路上的壓力損失一般為 0.5～1.5MPa,現(xiàn)1p取 0.8MPa。則液壓泵的最高工作壓力： MPa5.13)8.072(0???根據(jù)計算出的泵的流量和工作壓力，由作總體設(shè)計人員參考。d. 計算電動機(jī)的驅(qū)動功率（4-16） ?310pqP式中：p —— 液壓泵的出口壓力（ Pa） ，其值等于液壓缸的進(jìn)口壓力與泵到液壓缸這段管路壓力損失之和，壓力損失取 ；ap52???q —— 液壓泵輸出流量( )，q=199.43L/min=3.32×10 -3m3/s；sm/3—— 液壓泵的效率，取 [3]?8.0?所以：??KwpN5.6.11325.35?????e. 液壓缸的設(shè)計計算 fct FpDFD?22112 )(44??????12pfct ???+ = （4-17 ） fctcmt?式中： —— 液壓缸密封處摩擦力fcF由式 5-6 和式 5-7 可求得 為1D??????????????????????211214DppFcmt??， ，D201?402?m03?4.2.2 液壓油箱的選擇該系統(tǒng)為一般液壓傳動,所以在環(huán)境溫度為-5°C～35°C 之間時,一般選用 20 號或 30號液壓油.冷天用 20 號機(jī)械油,熱天用 30 號機(jī)械油。由與本系統(tǒng)容量較大，故不必進(jìn)行系統(tǒng)溫升的驗算。144.2.4 液壓缸缸底和缸蓋的計算在中低壓系統(tǒng)中，液壓缸的缸底和缸蓋一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行設(shè)計，不需進(jìn)行強(qiáng)度計算。4.2.5 液壓缸進(jìn)出油口尺寸的確定液壓缸的進(jìn)出油口尺寸，是根據(jù)油管內(nèi)的平均速度來確定的，要求壓力管路內(nèi)的最大平均流速控制在 4～5m/s 以內(nèi)，過大會造成壓力損失劇增，而使回路效率下降，并會引起氣蝕、噪音、振動等，因此油口不宜過小，一般可按文獻(xiàn)[2] 選用，本系統(tǒng)選用進(jìn)出油口M48×2 的螺紋接頭。根據(jù)以上計算及選用的參數(shù)綜合為表 4-1 缸體與缸蓋的連接形式．法蘭連接優(yōu)點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，成本低 （2）強(qiáng)度較大，能承受高壓缺點：（1）徑向尺寸較大 （2）用鋼管焊上法蘭，工藝過程復(fù)雜螺紋連接 優(yōu)點：（1）外型尺寸?。?）重量較輕缺點：端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求較高外半環(huán)連接優(yōu)點：（1）結(jié)構(gòu)較簡單（2）加工裝備方便缺點：（1）外型尺寸較大（2）缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚內(nèi)半環(huán)連接優(yōu)點：（1）外型尺寸小（2）結(jié)構(gòu)緊湊，重量較輕缺點：（1）缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度（2）端部進(jìn)入缸體內(nèi)較長，安裝時密封圈易被槽口檫傷綜合以上，確定液壓缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)選用外螺紋連接 [4]。（3）活塞杠導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞杠導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋﹑導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封﹑防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可以做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。表 4-2 活塞桿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式 特點15端蓋直接導(dǎo)向（1）端蓋與活塞桿直接接觸導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后只能更換整個端蓋。（2）蓋與桿的密封常用 O 型和 Y 型密封圈。導(dǎo)向套導(dǎo)向 （1）導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套 也可用耐磨材料。（ 2）蓋與桿的密封常用 Y 型和 V 型。密封可適用于中高壓液壓缸。綜合以上各種結(jié)構(gòu)形式，確定采用導(dǎo)向套導(dǎo)向。根據(jù)密封的部位、溫度、運(yùn)動速度的范圍，活塞與缸體的密封形式選用高低唇 Y 形圈，這種密封圈的內(nèi)外兩唇邊長不同，直接密封用較短唇邊，這樣就不易翻轉(zhuǎn)，一般不要支承。表 4-3 液壓缸基本參數(shù)進(jìn)出油口連接缸筒內(nèi) 缸筒外 二級活塞桿直徑三級活塞桿直徑 公稱直徑 螺紋連接徑（ mm） 徑(mm) (mm) (mm)200 240 160 100 40 M48×2活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等?；钊麠U處的密封形式用 Yx 形密封圈。為了清除活塞桿處外露部分沾附的灰塵，保證油液清潔及減少磨損，在端蓋外側(cè)增加防塵圈，本系統(tǒng)選用無骨架防塵圈。4.2.6 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求a. 缸體材料選用 45 鋼。內(nèi)徑用 H9 配合，粗糙度 Ra0.3 ,內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，內(nèi)表面m?直線度在 500mm 長度不大于 0.03mm，端面與缸蓋固定時，端面跳動量在直徑 100mm 上不大于 0.04mm,為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)表面可鍍鉻，層厚 0.03～0.04mm ，在進(jìn)行拋光，缸體外涂外耐腐蝕油漆。b. 缸蓋常用材料有：35 鋼、45 鋼或鑄鋼；做導(dǎo)向時選用鑄鐵、耐磨鑄鐵。故可選取前缸蓋HT200、后缸蓋為 35 鋼。配合表面的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，端面在對孔軸線的垂直度在直徑16100mm 上不大于 0.04mm.c. 活塞材料選用 HT200。外徑的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，外徑對內(nèi)孔的徑向跳動不大于外徑公差之半，端面對軸線垂直度在直徑 100mm 上不大于 0.04mm，活塞外徑用橡膠密封圈密封時可取 f9 配合，內(nèi)孔與活塞桿的配合取 H8。d. 活塞桿本設(shè)計中是空心活塞桿，選用的材料為 45 鋼的無縫鋼管。桿外圓柱面粗糙度為 Ra0.8 ,材料進(jìn)行熱處理，調(diào)質(zhì) 52～58HRC，外徑的圓度、圓m?柱度不大于直徑公差之半，外徑表面直線度在 500mm 長度不大于 0.03mm，活塞桿與前端蓋采用螺紋連接。4.2.7 選擇各類控制閥A 確定控制閥的壓力和流量參數(shù)各控制閥的壓力取決于液壓泵的工作壓力。該壓力值應(yīng)納入中壓系列，壓力參數(shù)確定為 13.5MPa。B 確定各類控制閥的型號系統(tǒng)工作壓力為 12.7MPa,油泵的額定最高壓力為 13.5MPa，所以可以選取額定壓力大于或等于 13.5MPa 的各種元件，其流量按實際情況分別選取。根據(jù)所擬訂的液壓系統(tǒng)圖，按通過的各元件的最大流量來選擇液壓元件的規(guī)格。a. 溢流閥溢流閥的壓力調(diào)整值為系統(tǒng)壓力最高值，其值比泵的最高工作壓力稍大即可，所以選擇溢流閥的型號為 DBDA10/20。b.定壓閥定壓閥的壓力值為液壓缸工作壓力的 ，其值為 3.1MPa,所以選擇定壓閥的型號為41DBD10/5。c 閥的型號為 S10A014.3 液壓泵裝置4.3.1 液壓泵的安裝方式泵裝置采用非上置臥式安裝，這種安裝方式與其他安裝方式的比較見表 5-2。5.V 帶輪 5.1V 帶輪設(shè)計要求 v 帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時要進(jìn)行動平衡，對于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小。 2．結(jié)構(gòu)設(shè)計v 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動帶，制有梯形輪槽。由于普通 V 帶兩側(cè)面間的夾角是 40°，為了適應(yīng) V 帶在帶輪上彎曲時截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通 V 帶輪槽角 為 32°、 34°、36°、38°（按帶的型號及帶輪直徑確定） ，輪槽尺寸見圖 5-1。裝在軸上的筒17形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板） ，用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。圖 5-1 普通 V 帶輪的輪槽尺寸（摘自 GB/T13575.1-92） 槽型 項目 符號 Y Z A B C D E 基準(zhǔn)寬度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基準(zhǔn)線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準(zhǔn)線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽間距 e 8 ± 0.3 12 ± 0.3 15 ± 0.3 19 ± 0.4 25.5 ± 0.5 37 ± 0.6 44.5 ± 0.7 第一槽對稱面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f z —輪槽數(shù) 外徑 d a 32° ≤ 60 - - - - - - 34° - ≤ 80 ≤ 118 ≤ 190 ≤ 315 - - 36° 60 - - - - ≤ 475 ≤ 600 38° 對應(yīng)的基準(zhǔn)直徑 d d - ＞ 80 ＞ 118 ＞ 190 ＞ 315 ＞ 475 ＞ 600 輪槽 角 極限偏差 ± 1 ± 0.5 5.2 帶輪的類型18V 帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式：（1） 實心帶輪：用于尺寸較小的帶輪(d d≤(2.5 ～3)d 時)，如圖 5-2a 。 （2） 腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪(d d≤ 300mm 時)，如圖 5-2b。 （3） 孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪((d d－d) ＞ 100 mm 時)，如圖 5-2c 。（4） 橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪(d d＞ 500mm 時)，如圖 5-2d。（a） （b） （c） （d）圖 5-2 帶輪結(jié)構(gòu)類型輪槽截面尺寸見表 5-1，圖中各尺寸關(guān)系如下 1d=~（ .82） . d 為軸的直徑， ，當(dāng) 1.5dB?時， L=B ， . . 。 。 。 。 。 。 。 式中：P 是傳遞的功率，kW ；n 是帶輪的轉(zhuǎn)速，r/min ；z a 是輪輻數(shù)。6.城市園林綠地規(guī)劃設(shè)計園林綠地是城市規(guī)劃的重要組成部分，它與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活、城市的建筑、道路系統(tǒng)、地上地下管線布局都有密切關(guān)系，為了更好地發(fā)揮園林綠地的綜合功能，必須在城市中按照一定的要求規(guī)劃安排各類型的園林綠地，只有形成園林綠地系統(tǒng)，才能收到保護(hù)生態(tài)環(huán)境、發(fā)展旅游、完善投資環(huán)境、改善人民生活條件的實效。 近年來，由于觀念上和認(rèn)識上的偏差，使得園林綠化建設(shè)中存在著注重視覺形象而忽略環(huán)境效益的現(xiàn)象。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，在一些率先富裕起來的地區(qū)，追求豪華奢侈、鋪張浪費(fèi)的風(fēng)氣十分盛行，園林綠化建設(shè)中攀比斗富之風(fēng)愈演愈烈。在追新求異、急功近利的建設(shè)思想指導(dǎo)下，各種奇花異木飄洋過海，大樹移栽之風(fēng)屢禁不止。不僅如此，一些違背自然規(guī)律的園林綠化手法，如反季節(jié)栽種和逆境栽植，追求視覺形象的挖湖堆山，甚19至填湖造園等等，屢見不鮮。不講科學(xué)的園林綠化建設(shè)，不僅造成寶貴的水土、植物資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且耗費(fèi)巨資帶來的是當(dāng)?shù)鼐坝^特色的嚴(yán)重喪失。 建設(shè)節(jié)約型園林綠化是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀的必然要求?？茖W(xué)發(fā)展觀的內(nèi)容之一就是實現(xiàn)人與自然相和諧，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，堅持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展之路。營造良好的生態(tài)環(huán)境是城市園林綠化產(chǎn)生和存在的本質(zhì)要求，而生態(tài)理念的貫徹與節(jié)約理念的實現(xiàn)有著內(nèi)在的、密切的和必然的聯(lián)系。城市園林綠化的功能決定了其自身必須是節(jié)約型的，只有體現(xiàn)了節(jié)約，才能使城市園林綠化實現(xiàn)本質(zhì)功能，走健康發(fā)展道路。 20總 結(jié)雖然每學(xué)期都安排了課程設(shè)計或者實習(xí)，但是沒有一次像這樣的設(shè)計能與此次相比，設(shè)計限定了時間長，而且是一個人一個課題要求更為嚴(yán)格，任務(wù)更加繁多、細(xì)致、更加嚴(yán)格、設(shè)計要求的獨(dú)立性更加高。要我們充分利用在校期間所學(xué)的課程的專業(yè)知識理解、掌握和實際運(yùn)用的靈活度。在對設(shè)計態(tài)度上是認(rèn)真的積極的。通過近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)，給我最深的感受就是我的設(shè)計思維得到了很大的鍛煉與提高。作為一名實際人員要設(shè)計出有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品，就必須做一個生活的有心人。多留意觀察我夢身邊的每一個機(jī)械產(chǎn)品，只有這樣感性認(rèn)識豐富了，才能使我們的設(shè)計思路具有創(chuàng)造性。21致 謝在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在此更要感謝我的導(dǎo)師 XX 和專業(yè)老師，是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。22參考文獻(xiàn)[1]濮良貴 陳國定 吳立言.機(jī)械設(shè)計第九版[M]. 西北工業(yè)大學(xué) :機(jī)械工業(yè)出版社,1995.[2]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊第四版[M] 高等教育出版設(shè)[3]顧正平.園林綠化機(jī)械與設(shè)備[M] 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