【正文】 式擦窗機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................. 8 控制系統(tǒng) ....................................................................................................... 8 信號(hào)傳輸和鋼絲繩選擇 ............................................................................... 11 插桿式擦窗機(jī)結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì) .................................................................................. 13 地腳螺栓的選擇及校核 ............................................................................... 13 吊臂 ............................................................................................................ 17 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 23 高處吊籃安全鎖制動(dòng)性能 ........................................................................... 23 卷筒制動(dòng)器（后備制動(dòng)器） ....................................................................... 29 插桿式擦窗機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................................................. 33 電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................................................................. 33 卷筒的選擇 ................................................................................................... 36 第四 章 結(jié)語 ................................................................................................................. 41 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................... 42 目錄 IV 致謝 .............................................................................................................................. 44 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 第一章 緒論 擦窗機(jī)是在高處作業(yè)吊籃基 礎(chǔ)上發(fā)展起來的產(chǎn)品。有些造型簡(jiǎn)單的大樓 ,采用大繩吊板進(jìn)行人工清洗 ,即不安全又不文明 ,也無法進(jìn)行更換幕墻玻璃、補(bǔ)膠等作業(yè) 。 。 擦窗機(jī)型號(hào)由組、型、特性代號(hào)、主參數(shù)代號(hào)和變型更新代號(hào)組成。179。179。該擦窗機(jī)就位操作麻煩 、常布置于裙房和樓頂?shù)木植课恢谩? 2) 插桿式擦窗機(jī) ??7 插桿式擦窗機(jī)的結(jié)構(gòu)受力可參照滑車式擦窗機(jī)計(jì)算。插桿式吊臂的外表面全部熱噴鋁，保 25 年不生銹。在吊籃正常工作時(shí)，限速制動(dòng)器不工作；當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生故障而引起吊籃超速墜落時(shí)（額定速度的 140%），由于齒輪速度的變化而產(chǎn)生的離心力，迫使限速器動(dòng)作，即時(shí)停止卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)。 （ 6）、吊籃外表面全部熱噴鋅，保 25 年不生銹。 5％； d）工作處陣風(fēng)風(fēng)速不大于 （相當(dāng)于 5級(jí)風(fēng)力）。擦窗機(jī)作為高空載人的機(jī)電一體化設(shè)備，安全性和可靠性要求很高，其電氣控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接反映了整機(jī)的性能水平。采用可編程序控制器可以節(jié)省所有中問繼電器、時(shí)間繼電器等硬件的投入，還可以利用可編程序控制器本身的功能來滿足用戶對(duì)擦窗機(jī)提出的特殊要求，例如利用其高速計(jì)數(shù)器來檢測(cè)擦窗機(jī)卷筒的速度等。在調(diào)速電路中，起動(dòng)、停止和調(diào)速采用主令控制器 SA 控制， KA KA KA3 為過電流繼電器， KT KT2 為斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。當(dāng)主令控制器的手柄推向“ 1”位時(shí)，由圖可以看出，主令控制器的觸點(diǎn)只 有 SA1 接通，接觸器 KM KM3 均不能得電，電阻 R R2 將接入轉(zhuǎn)子電路中，電動(dòng)機(jī)便在低速下運(yùn)行；當(dāng)主令控制器的手柄推向“ 2”位時(shí)，電動(dòng)機(jī)將在轉(zhuǎn)子接入一段電阻的情況下運(yùn)行，這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)速控制。 （ 2） 鋼絲繩內(nèi)藏電纜傳送方式 這種方式既避免了斷纜又可以將傳送的信號(hào)有效地被鋼絲繩屏蔽起來，大大增強(qiáng)擦窗機(jī)的安全性和可靠性。這種緊螺栓連接承受軸向拉伸工作載荷后，由于螺栓和被連接件的彈性變形，螺栓所受的總拉力并不等于預(yù)緊力和工作拉力之和。 = （ 2） 在軸向力 F 豎直 的作用下，各螺栓所受的工作拉力為 2 5 0 0 N41 0 0 0 0ZFFa ??? 豎直 （ 31） （ 3） 在傾覆力矩 M 的作用下，右面兩螺栓收到加載作用，而左面兩螺栓收到減載作用，故右面的螺栓受力較大，所受的載荷確定為 151 0 1 5 0 0 0z1i LLMLFiim a xm a x ??????? ?? （ 32） 故上面的螺栓軸向工作載荷為 F=Fa+Fmax= 2500+= （ 4） 在水平力 F 水平 作用下，地板連接接合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)地板接合面不滑移的條件 豎直FCmCb CmzF 0 ?? （ 33） 由表 32 可查得接合面的摩擦系數(shù) f= ，并取 ?? ，則 Cb1CmCb Cm ???? ，則個(gè)螺栓所需要的預(yù)緊力為 2 0 0 0 N1 0 0 0 Cmz1F 0 ??????? 豎直 表 32 連接接合面的摩擦系數(shù) 被連接件 接合面的表面狀態(tài) 摩擦系數(shù) f 鋼或鑄鐵零件 干燥的加工表面 ~ 有油的加工表面 ~ 鋼結(jié)構(gòu)件 軋制表面 ~ 涂富鋅漆 ~ 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 噴砂處理 ~ 鑄鐵對(duì)磚料、混凝土 干燥表面 ~ （ 5） 上面每個(gè)螺栓所受的總拉力 F 總 5 8 8 3 . 3 3 N1 9 4 1 6 . 6 CFF mb b0 ???????總 選擇螺栓材料為 Q23性能等級(jí)為 的螺栓，由表 33 查得材料屈服極限240Mpas ?? ，由表 34 查得安全系數(shù) S=，故螺栓材料的許用應(yīng)力? ? 1 6 0 M p 4 0SS ??? ?? （ 34） 求得螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑 d1）為 ? ? 8 0 m ??????? ??? 總 （ 35） 按粗牙普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T 19620xx)及考慮到擦窗機(jī)安 全性所以取螺紋公稱直徑 d=16mm 表 33 螺栓、螺釘和螺柱的性能等級(jí) 性能等級(jí)（標(biāo)記） 抗拉強(qiáng)度極限 300 400 500 600 800 900 1000 1200 屈服極限/MPa 180 240 320 300 400 480 640 720 900 1080 硬度 /HBs 90 114 124 147 152 181 238 276 304 366 推薦材料 低碳鋼 低碳鋼或中碳鋼 低碳合金鋼 中碳鋼，合金鋼，淬火并回火 合金鋼，淬火并回火 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 16 表 34 螺紋連接的安全系數(shù) S 受載類型 靜載荷 變載荷 松螺栓連接 ~ 緊螺栓連接 受軸向及橫向載荷的普通螺栓連接 不控制預(yù)緊力的計(jì)算 M6~M16 M16~M30 M30~M60 M6~M16 M16~M30 M30~M60 碳鋼 5~4 4~ ~2 碳鋼 ~ ~1 合金鋼 ~5 5~ ~3 合金鋼 10~6.8 ~10 控制預(yù)緊力的計(jì)算 ~ ~ 鉸制孔用螺栓連接 鋼： St=， Sp= 鑄鐵： Sp=~ 鋼： St=~， Sp= 鑄鐵： Sp=~ （ 1） 連接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過許用值，以防接合面壓碎，有 WM)(1 0m a x ???? 豎直FCC CzFA mb mp? （ 36） 23N/4024012401 0 1 5 0 0 01 0 0 0 00 . 82 0 0 0440401 cm???????????????????????? ）（ = 2N/cm = 由表 35 查得 ? ? M p aM p aM p aBp ?????? ?? ，故連接接合面下端不致壓碎。同時(shí)可以從彎矩圖上看出，最大彎矩在截面 B 上，且 Mmax= 將吊臂受力化為參數(shù)，如圖所示： 第三章 插桿式擦窗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 20 圖 37 吊臂彎曲變形 lFaFlFbF RBRA ?? , （ 310） 分段列出彎矩方程 AC段 11 xlFbM ? )0( 1 ax ?? （ 311） CB段 )( 222 axFxlFbM ??? )( 2 lxa ?? （ 312） 由于 AC 和 BC 兩段內(nèi)彎矩方程不同，撓曲線的微分方程也就不同，所以應(yīng)分成兩段進(jìn)行積分。 DxClFb xEI w ???? (2) )(39。39?？梢姀慕孛?A 到截面 C，轉(zhuǎn)角由負(fù)變?yōu)檎?，改變了符?hào)。 總結(jié)上面的分析可知道，吊臂的撓度滿足實(shí)際使用的要求！ 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高處吊籃安全鎖制動(dòng)性能 根據(jù)鎖繩原理 ??11 的不同，安全鎖分?jǐn)[臂式和離心甩塊式兩種．前者是當(dāng)工作繩發(fā)生斷裂或吊 籃傾斜到一定角度時(shí)鎖繩；后者是當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行速度超過某一極限值時(shí)鎖繩．基于靜力學(xué)分析，討論幾何參數(shù)和安裝尺寸等對(duì)擺臂式安全鎖鎖繩性能的影響，分析出安全鎖在工作時(shí) 的可靠性。． 圖 36 接觸面任意一點(diǎn)比壓 圖 37 夾槽比壓分布圖 圖 38 夾槽所張圓心角與當(dāng)量摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線 如上所述，安全鎖工作時(shí)，依靠鎖芯和安全鋼絲繩之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)．下面通過分析安全鎖琵琶板和鎖芯的受力說明鋼絲繩和鎖芯之間的工作摩擦系數(shù)與安全鎖結(jié)構(gòu)參 數(shù)之間的關(guān)系。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安裝調(diào)整方便、制動(dòng)準(zhǔn)確 , 缺點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)較大。 ? ?0HM （ 328） 0)s i ns i n()c osc os(c oss i n 6526525555 ?????? ?????? llYllXlXlY 55 YX ?? 式中 ? 為摩擦片的摩擦系數(shù)。 3. 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 滾筒的直徑為 D=150mm 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速 m i n/ 101 0 0 060 rD vn w ????? ? 一般一級(jí)蝸輪蝸桿減速器傳動(dòng)比 39。其主要優(yōu)點(diǎn)：① 鋼絲繩在卷筒上單層纏繞，排列整齊， 吊船平穩(wěn)性好，在空中不易傾斜；②鋼絲繩間擠壓摩擦小，鋼絲繩壽命長(zhǎng)。 1)擦窗機(jī)的非標(biāo)設(shè)計(jì)較多， 其卷筒宜采用標(biāo)準(zhǔn)鋼管或鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 ， 吊船長(zhǎng)度一般為 2 000～ 2 500mm，則左右高差最大約 200mm 卷簡(jiǎn)直徑一般為 450～500mm，加工精度取 (45