【正文】 輸車的 模型，如下圖 1 所示就是慧魚模型組建的多功能物料運輸車的模型。 設(shè)計產(chǎn)品的目的 我們都知道災后道路毀壞，普通車輛難以進行正常運輸，空投物資雖然能夠及時準確的進行物資補給，但是代價高昂。再如，由法國曼尼妥公司為北約部隊設(shè)計生產(chǎn)的多功能懸臂式維修起重機， 既能在軍港碼頭進行高、低空維修作業(yè)，也能在機動港和岸灘展開作業(yè)。如澳大利亞產(chǎn)的 ADI 型多功能起重車，最高時速可達 100 km／ h；長距離行駛速度平均在 80km/h。 這些對災后救援工作找到幸存者非常有利。為此，世界各國都在現(xiàn)有 物料 運輸機械的基礎(chǔ)上，及時將全球定位技術(shù)、實時跟蹤技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)用于 物料 運輸機械上。 世界各國都在不斷加大 物料 運輸機械的開發(fā)投入和研究力度，及時把微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機技術(shù)、機器人技術(shù)以及新材料、新工藝等現(xiàn)代高新技術(shù)大量運用于 物料 運輸機械的生產(chǎn)、制造等領(lǐng)域，使 物料 運輸機械的技術(shù)含量越來越高，在未來發(fā)展方向上呈現(xiàn)出許多新的特點。隨著科技的發(fā)展，物料運輸機械將被應用到廢墟救災領(lǐng)域。各類災害事故存在突發(fā)性、災難性、破壞性等特點。在災難救援中，救援人員只有非常短的時間 (約 48 小時 )用于在倒塌的廢墟中尋找幸存者，否則發(fā)現(xiàn)幸存者的幾率幾乎為零。根據(jù)災難發(fā)生的時間，災難救援可以分為災前救援、災時救援與災后救援三個階段 [l]。而災害事故具有突發(fā)性、災難性、破壞性等特點，因此三個階段在災難發(fā)生時通常沒有明確的界限，但是各個階段救援工作都面臨著兩個問題：環(huán)境的復雜性和環(huán)境的危險性。在這種緊急而危險的環(huán)境下，多功能物料運輸車可以為救援人員提供幫助。因此，研究廢墟搜救新裝備是一項緊迫任務。物料 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 III 頁 共 III 頁 運輸車利用自身的優(yōu) 點，能迅速找到遇險災民的位置，降低事故危害性，對提高救災效率具有重大意義，具體表現(xiàn)為以下幾點 [19]: 第一多功能 物料運輸車具有靈活性好、機動性強的特點，有較好的爬坡和越障能力，能適應現(xiàn)場各種各樣的地理環(huán)境。 國外物料 運輸 機械的發(fā)展趨勢 在國外，物料運輸機械的發(fā)展迅速，技術(shù)日益成熟，并進入實用化階段，日本、美國、英國等已開始裝備使用 [7]。例如，在現(xiàn)代 物料 運輸機械上，通過安裝車載接收器、數(shù)字化定位跟蹤儀、自診斷故障檢測儀以及遙感器等信息裝置，以實現(xiàn)對 物料 運輸機械在日常作業(yè)、調(diào)度和管理上的實時、實地的動態(tài)控制 [11]。 未來 物料 運輸機械的發(fā)展趨勢 災害事故 的突發(fā)性、驟然性、不確定性等因素增多 ，這些都對 物料 運輸機械的性能提出了更高的要求，尤其是速度性能已成為當今世界各國普遍追尋的目標。這種高速化的設(shè)備，一方面能夠滿足部隊快速編隊行進的需 要，另一方面還能滿足在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中大量軍需物資補給、消耗的需要 [12]。另外，統(tǒng)一起重運輸機械底盤，做到一種底盤多種車型則是多功能化的另一種發(fā)展模式。 因此能不能有這樣一種運輸車？它既能在崎嶇的地形上正常運行，越過重重障礙物，而且又能方便快捷的將物資運送到需要的地區(qū)，以解燃眉之急。 圖 1 多功能物料運輸車模型 多功能物料運輸車救援工作的優(yōu)點 我們的 多功能物料運輸車 救援工作中所具有的優(yōu)勢： (1)具有靈活性好、機動性強的特點，有較好的爬坡和越障能力，能適應現(xiàn)場各種各樣的地理環(huán)境； (2)能迅速將物品運放到指定的位置； 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 VI 頁 共 VI 頁 (3)具有投放食品、藥物等功能，并合理分配； (4)可以連續(xù)執(zhí)行乏味的搜索救援任務 , 而不會像人一樣感到疲倦 ； (5)不怕火、濃煙等危險和有害條件 [6]。它的 轉(zhuǎn)移工地需要其他車輛 協(xié)助 。我們的儲運結(jié)構(gòu)則設(shè)計巧妙，底板利用蝸桿鉸鏈機構(gòu)合理結(jié)合在一起，它就是利用蝸桿傳動實現(xiàn)底板的伸出縮進，儲運門則是通過鉸鏈機構(gòu)平面與底板栓連在一起，實現(xiàn)底板伸出門開，底板縮回門關(guān)上。 這個起吊機構(gòu)屬于起重機械的一種，屬于循環(huán)、間歇運動式的性質(zhì)。樣機的整體三維效果圖如圖 2 所示。而大電機可以實現(xiàn)有級調(diào)速，通過調(diào)節(jié)電機的快慢來實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，底盤采用鋼軸能很好的支撐起整個車身，這樣轉(zhuǎn)彎的時候強度就有足夠的保障，不會出現(xiàn)驅(qū)動軸產(chǎn)生疲勞強度出現(xiàn)軸彎曲的現(xiàn)象。由于履帶板上有花紋并能安裝履刺，所以在雨、雪、冰或上坡等路面上能牢牢地抓住地面，不會滑轉(zhuǎn)。它的傳動是通過兩軸間的傳遞運動和動力的一種結(jié)構(gòu)，兩軸線之間的角度一般為 90 度，蝸桿在每旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過一個齒距，就是說它有很大的傳動比，同時蝸輪蝸桿在嚙合時沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪聲小，符合鋼絲繩慢慢滑動。 蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的區(qū)別 圓弧圓柱蝸桿傳動和普通圓柱蝸桿傳動相似，只是齒廓形狀有所區(qū)別。其主要特點為：效率高，一般可達 90%以上；承載能力高，一般可較普通圓柱蝸桿傳動高出 50%～ 150%；體積小，質(zhì)量小；結(jié)構(gòu)緊湊。 在這我們選擇圓弧圓柱蝸桿傳動，而且圓弧圓柱蝸桿傳動是一種新型的蝸桿傳動。助 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XI 頁 共 XI 頁 力機構(gòu)采用螺桿機構(gòu)，將車輪升起到達障礙物的高度，給鏈輪一個有利于前進的斜坡角度，從而達到越障的功能越過障礙之后就自動進行左轉(zhuǎn)，它利用自生設(shè)計的助力機構(gòu)可以進入更為復雜的地區(qū)，不致因為道路問題而出現(xiàn)救災困難或延誤問題，具體見圖 6。具體如圖 7 所示。具體見圖 8。所吊運的重物多種多樣，載荷是變化的。 起重機械的工作特點如下： (1)吊物一般具有很大的質(zhì)量和很高的勢能，被搬運的物料個大體重（一般物料 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XIII 頁 共 XIII 頁 均幾噸重以上）、種類繁多、形態(tài)各異（包括成件、散料、液體、固液混合等物料），起重搬運過程是重物在高空中的懸吊運動。 (4)多人配合的群體作業(yè)，起重作業(yè)的程序是地面司索工捆綁吊物、掛鉤；起重司機操縱起重機將物料吊起，按地面指揮，通過空間運行，將吊物放到指定位置摘鉤、卸料。 總之，重物在空間的吊運、起重機的多機構(gòu)組合運動、龐大金屬結(jié)構(gòu)整機移動性，以及大范圍、多環(huán)節(jié)的群體運作，使起重作業(yè)的安全問題尤其突出。 (1)廣泛應用液壓技術(shù)。為了滿足大型石油、化工、冶煉設(shè)備和高層建筑、大型板材、構(gòu)件的安裝，起重機必須向大型化發(fā)展。 (4)提高“三化”程度，實行專業(yè)生產(chǎn)。 起重機械的主要參數(shù) 起重機的技術(shù)參數(shù)是說明起重機工作性能的指標，表征起重機的作業(yè)能力，也是設(shè)計的依據(jù)。額定起重量 不包括吊鉤、吊環(huán)之類吊具的重量，但包括抓斗、起重電磁鐵、料罐、盛鋼桶、真空吸盤之類吊具的重量。 表 2 額定起重量系列國家標準（ GB78387） 及國際標準（ ISO2374： 1983） 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XV 頁 共 XV 頁 1 1． 6 2 4 5 8 10 （ ） 12． 5 （ 14） 16 （ 18） 20 （ ） 25 （ 28） 32 （ 36） 40 （ 45） 50 （ 56） 63 （ 71） 80 （ 90） 100 （ 112） 125 （ 140） 160 （ 180） 200 （ 225） 250 （ 280） 320 （ 360） 400 （ 450） 500 （ 560） 630 （ 710） 800 （ 900） 1000 注：應避免需要括號中的起重量數(shù)值 (2)起升高度 H 起升高度是指從地面或起重機運行軌道頂面到取物裝置最高起升位置的鉛垂距離（吊鉤取鉤口中心，當取物裝置使用抓斗時，則指至抓斗最低點的距離），以 H 表示，單位為 m。 表 3列出了 30～ 2500KN 電動橋式起重機起升高度系列，即 GB79165。橋式起重機的跨度 L依廠房的跨度而定。對于非旋轉(zhuǎn)臂架式起重機常用有效幅度表示，有效幅度是指臂架所在平面內(nèi)的起重機內(nèi)側(cè)輪廓與取物裝置鉛垂線之間的距離。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XVII 頁 共 XVII 頁 (a)起升速度，是指取物裝置的上升速度（或下降速度），單位為 m/s。 表 6列出了常用起重機的工作速度。因為在本次設(shè)計中只是引用了起重機的部分機構(gòu)，在這里只有采用起升機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)。 (2)起升機構(gòu)的工作原理 如圖 9 所示。 第二階段，起升機構(gòu)繼續(xù)運動，起升繩開始受力且發(fā)生了彈性伸長，金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移和振動。 回轉(zhuǎn)機構(gòu) (1)回轉(zhuǎn) 機構(gòu)的定義 起重機能將起重物送到指定工作范圍的任意空間位置，重物垂直位移依靠起升機構(gòu)來實現(xiàn)，回轉(zhuǎn)運動則是實現(xiàn)水平位移的方法之一。在實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動時，塔機的回轉(zhuǎn)部分與非回轉(zhuǎn)部分之間的傳力裝置稱為回轉(zhuǎn)支承裝置，驅(qū)動部分則稱為回轉(zhuǎn)機構(gòu)，有時也把這兩部分稱為回轉(zhuǎn)機構(gòu)。 導程角： tanγ =111dPaZ? =11dmZ?? =11dmZ =qZ1 = =（式 3） γ ≈ 176。 導程角： tanγ =111dPaZ? =11dmZ?? =11dmZ =qZ1 =166 =（式 3） γ ≈ 176。β =14176。 ) = 故拉桿所承受的拉力為 。卷揚機分為手動卷揚機和電動卷揚機兩種。對安裝就位或敏感的物料，能用較小速度。 表 7 各種傳動機構(gòu)的效率表 項次 傳動機構(gòu)名稱 傳動效率 1 2 平皮帶傳動 三角皮帶傳動 ～ ～ 3 4 卷筒 滑動軸承 滾動軸承 ～ ～ 5 6 齒輪 (圓柱 ) 開式傳動 滑動軸承 滾動軸承 ～ ～ 7 8 傳動 閉式傳動 （稀油潤滑） 滑動軸承 滾動軸承 ～ ～ 9 10 11 12 蝸輪蝸桿傳動 單頭 雙頭 三頭 四頭 ～ ～ ～ ～ 根據(jù)查表 7，計算卷揚機傳動機構(gòu)總效率η =η 0η 1η 2η 3= =，取η = 作用于卷筒上鋼絲繩的牽引力 S= VP1020 H?? 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XXV 頁 共 XXV 頁 S=VP1020 H??= ??=41658N （ 3）卷揚機的特點 卷揚機 具有以下特點：通用性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉(zhuǎn)移方便，被廣泛應用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山 、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動作業(yè)線的配套設(shè)備。 （ 5）卷揚機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)以上卷揚機的一些技術(shù)性能和牽引力的一些計算，由于卷揚機的技術(shù)比較成熟，因此在本次設(shè)計中采用了一款上海浦南減速器總廠生產(chǎn)的 5 噸 的電動 卷揚機 。 圖 12 5 噸調(diào)速卷揚機實圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 XXVI 頁 共 XXVI 頁 圖 13 5 噸卷揚機傳動系統(tǒng)圖 表 8 5 噸 電動 卷揚機 的相關(guān)參數(shù) 項目 參數(shù) 項目 參數(shù) 鋼絲繩額定拉力 KN 50 電動機 型號 YZR200L6 總傳動比 i 功率 Kw 22 鋼絲繩 規(guī)格直徑 mm 6* 轉(zhuǎn)速 r/min 鋼絲繩 額定速度m/min 20 液壓推桿制動器 YWZ300/45 卷筒 直徑長度 mm ∮380*7