【正文】 pment has the attributes noted above in the inspection section and can be fitted with spinning brushes, directional air nozzles and air whips, sample collection devices, and spraying attachments for spraying sanitizing solutions or various coatings. Robots are invaluable in difficult to access areas. They may preempt a situation in which access through a plaster ceiling is considered or the use of scaffolding or lifts. Electric and pneumatic tools are operated by their respective power sources, electricity and pressed air. Both categories include spinning brushes that remove debris from the surface of the duct. The debris is then drawn into a negative air collector or it is hand vacuumed. One bination cleaning device has an electrically power brush at the end of the HEPAfiltered vacuum hose. As the debris is loosened, it is simultaneously vacuumed. Pneumatic tools include blowguns, directional air skippers and air whips which agitate, loosen and push (with pressed air) the debris toward the negative air collector which is pulling the debris into it. (This is called the push pull technique.) Spraying devices are used to apply sanitizers and coatings. Airless sprayers are monly used for this purpose. A technician can physically spray the solution from a service access or a spray cart or robot can be used for spraying. CCTV and video recorders can be attached to the spray cart to view remote spraying or the spray attachments can be connected directly to a robot.中文譯文風(fēng)管清洗的基本原則什么是風(fēng)管清洗？ 在許多情況下，“風(fēng)管清洗”和“室內(nèi)空氣污染” 這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)是密不可分。 ., removing visible contaminants from within the air conveyance system. Vacuum collection systems are the center of duct cleaning. All vacuums which are exhausted inside the building must be HEPAfiltered with a % collection efficiency for micron size particles. The cleaning process typically involves connecting a large HEPAfiltered vacuum to the air conveyance system, or a portion of the system, to create a negative pressure so no contaminants are allowed to escape into the occupied space. Air conditioning pipe robot39。5. 機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器的小型化、微型化。 信號(hào)、電力的傳輸和供給方式：在直管道線纜可以順利進(jìn)出，但是在彎曲管道里，尤其是有幾個(gè)彎曲的管道里，必須考慮線纜在轉(zhuǎn)彎處的阻力，因此現(xiàn)在的機(jī)器人一般只能進(jìn)入帶彎道管道的深度為 30m。3. 在復(fù)雜管道環(huán)境下機(jī)器人智能控制技術(shù)的研究。其中以攝像機(jī)為基礎(chǔ)的視覺傳感器，將是發(fā)展的一個(gè)主要方向。因此要研究一種既融合各種機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，能夠提供較大的牽引力，又具有快速靈活，可靠性高的驅(qū)動(dòng)方案。張緊機(jī)構(gòu)與行走本體的連接是通過下殼體氣缸座和氣缸尾部的連接與增力連桿和上殼體的連接裝配在一起的。這樣對(duì)于各個(gè)部件的維修和更換是很方便的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要考慮結(jié)構(gòu)是否滿足強(qiáng)度要求﹑剛度要求﹑裝配的精度要求﹑確保各個(gè)零件的可裝配性外，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊和便于安裝。分析如下： 通過矩形圓弧彎頭的情況如圖所示尺寸，管道內(nèi)邊半徑R，外邊半徑R+?？芍苯佑们蠼?。，可得出BC連線的兩點(diǎn)式方程式 化簡(jiǎn)得 則A點(diǎn)(a,b)到該直線的距離d為 設(shè)機(jī)器人允許最大寬度為mmax，則當(dāng)θ(0, )時(shí)，dmin=mmax其中需要說明的是當(dāng)0時(shí)，表明A點(diǎn)在BC 之上，反之則A點(diǎn)在BC之下，顯然，本題情況只有A點(diǎn)在BC之上時(shí)才合理。 管道機(jī)器人在水平直角彎管的通過性分析 如下圖： 普通垂直相交管道情況。軸承內(nèi)部派生軸向力S=eR，其中e為判斷系數(shù)，其值有的大小來確定，先估取e=，則有： 因?yàn)?所以軸承1“放松”，軸承2“壓緊” 因此 求得，代入公式在此計(jì)算得：同理由軸向載荷判斷比較知軸承1“放松” 、軸承2“壓緊”，故有： (3) 計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2 因?yàn)? 查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為： 軸承1 , 。對(duì)輸出軸進(jìn)行受力分析， 輸出軸受力分析其中： 由于齒輪6和齒輪7為通過軸承空套在軸上，因此其切向力和對(duì)軸的彎矩不產(chǎn)生影響，只需考慮徑向力和。選擇了上述氣缸和各種閥后，便可以畫出氣動(dòng)系統(tǒng)原理回路如圖： 氣動(dòng)系統(tǒng)原理﹑蝸輪蝸桿的尺寸計(jì)算這部分齒輪和蝸輪蝸桿的計(jì)算步驟與行走載體的齒輪和蝸輪蝸桿傳動(dòng)計(jì)算步驟相類似，這里只給出計(jì)算結(jié)果如下表36和37 齒輪 蝸輪蝸桿 齒輪Z1872 2 24 分度圓直徑d 18 72 14 48 模數(shù)m 1 1 2 2 表36 齒輪 蝸輪蝸桿 齒輪Z19 57 2 28 分度圓直徑d 19 57 10 35 模數(shù)m 1 1 表37 軸的設(shè)計(jì)﹑計(jì)算和校核本設(shè)計(jì)中的軸大部分都是以心軸的形式存在的，即只承受彎矩而不承受扭矩，但輸出軸既承受彎矩也承受扭矩，因此這里只討論行走載體的輸出軸的設(shè)計(jì)校核過程。由于這里對(duì)氣缸的動(dòng)態(tài)參數(shù)要求低，且氣缸的工作頻率低，則有：查閱手冊(cè)選取廣東肇慶方大氣動(dòng)有限公司生產(chǎn)的氣缸內(nèi)徑為的10A5系列氣缸，該系列產(chǎn)品引進(jìn)日本TAIYO株式會(huì)社技術(shù)，主要零部件用鋁合金制造，重量輕，無給油潤(rùn)滑。它由薄壁沖壓外圈、塑料保持架、鑲嵌于保持架中的金屬異型彈簧和裝于保持架兜孔中的滾針組成，滾針是鎖緊原件。 蝸桿傳動(dòng)效率 查表得傳動(dòng)效率初選吻合。mm查表得：；將這些數(shù)據(jù)帶入接觸強(qiáng)度計(jì)算公式，求得：按接觸強(qiáng)度要求，因此可以選?。褐行木? 由于a=30mm不是標(biāo)準(zhǔn)推薦中心距，如選擇標(biāo)準(zhǔn)中心距，渦輪將變位。即： 則輪子行走過程中所受的阻力矩： 工作機(jī)要求的功率 式中：由取則有： 電機(jī)所需的輸出的功率由傳動(dòng)方案圖可知： 式中：為渦輪嚙合效率，. 為軸承的傳動(dòng)效率，； 為齒輪嚙合的效率，；故有： 則有： 查閱《新編非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇直流伺服電機(jī)55SZ51，電機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表33所示：型號(hào)電壓(V)電流(A)功率(W)轉(zhuǎn)速（r/min）轉(zhuǎn)矩(Ncm)電樞勵(lì)磁電樞勵(lì)磁55SZ51 24 29 3000 表332）渦輪蝸桿的計(jì)算由于渦輪軸即為車輪軸，因此渦輪轉(zhuǎn)速即為輪子的轉(zhuǎn)速，為120r/min，渦輪軸為電機(jī)軸，轉(zhuǎn)速為3000r/min，則傳動(dòng)比為A．選擇渦輪﹑蝸桿材料，確定許用應(yīng)力由于該傳動(dòng)作為應(yīng)急傳動(dòng)，要求其要可靠，所以蝸桿材料為40Cr，表面淬火，硬度45～50HRC；由于該渦輪蝸桿傳動(dòng)只是備用傳動(dòng)，并且轉(zhuǎn)速不高，因?yàn)闇u輪材料為ZcuA110Fe3Mn2,金屬模鑄造。mm有公式 得：由公式 可得重合度系數(shù)再通過查表?。? 有公式N=60njLk（按設(shè)備每天工作8 小時(shí)，年限為10 年），算得齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為：再由上面所求的N1,N2查得：, 按一般可靠度查表選擇SFmin=；按齒輪材料聚碳酸脂（PC），查得其彎曲疲勞極限則有： 取設(shè)計(jì)齒輪模數(shù)：將確定后的各項(xiàng)參數(shù)代入設(shè)計(jì)公式，求得：修正： 再經(jīng)過查表得： ； 則 為提高安全性和便于計(jì)算，按第一系列取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=1mm 則齒輪的主要幾何尺寸如下： 取 C. 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式： 經(jīng)過查表得：；。 初選小齒輪齒數(shù)Z1 =20，則Z 2 =i 1 下面以高速級(jí)傳動(dòng)齒輪 Z1，Z2為例說明齒輪尺寸計(jì)算的具體過程。 故有：由于單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍為1~5，則有： 水平行走總傳動(dòng)比：,電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍： (1125)=(r/min)垂直行走總傳動(dòng)比：，電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍： (115625)=(r/min)查手冊(cè)選直流伺服電機(jī)110SN002，其額定功率Ped=40W，額定轉(zhuǎn)速n=3000r/min其技術(shù)參數(shù)如下表1型 號(hào)額定功率W額定力矩Nm額定轉(zhuǎn)速 min1額定電流 A轉(zhuǎn)動(dòng)慣量105kgmm）=（N3. 具體設(shè)計(jì)計(jì)算 移動(dòng)載體傳動(dòng)計(jì)算 左右驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)計(jì)算在前面的方案設(shè)計(jì)中已經(jīng)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)方案進(jìn)行了討論，經(jīng)過反復(fù)的計(jì)算對(duì)比，我選輪子的尺寸為140mm，即D=140mm，R=70mm。這個(gè)方案的缺點(diǎn)除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜外還有摩擦很大。按照動(dòng)力源的不同，張緊機(jī)構(gòu)可分為兩種：1) 電氣張緊 動(dòng)力由電機(jī)提供，考慮理由是電氣驅(qū)動(dòng)應(yīng)用普遍、噪聲小、提供動(dòng)力大。由于兩電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，兩驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)方案是一樣的，下面以一輪為例來討論。因此要求機(jī)器人的各部分結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單。3) 全方位移動(dòng)車方式三輪車或四輪車基本是 2 自由度的，不能進(jìn)行任意的定位和定向。這種車輪布置方式在靈活性和穩(wěn)定性上都是比較好的，由于沒有操舵機(jī)構(gòu)，因此該機(jī)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，可以減輕重量，適合空調(diào)管道機(jī)器人要求體積小重量輕的要求。五輪以上的機(jī)構(gòu)的提出，是因?yàn)樗谘b載重物時(shí)具有較大的穩(wěn)定性，而且適用于臺(tái)階、階梯等非平地狀態(tài)的移動(dòng)。因此本設(shè)計(jì)采用輪式結(jié)構(gòu)。2. 管道及機(jī)器人的履帶變形可以忽略。2 機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中央空調(diào)通風(fēng)管道按截面形狀分有圓管和方管，按管道軸線類型分有直管、 彎管（L 型彎管）、T