【正文】 5. 打印時，要考慮到模型空間轉(zhuǎn)換到圖形空間后的打印比例，這會影響到出圖的效果，由其影響最大的尺寸配合的標注，使得本來在模型空間顯示得當?shù)淖煮w大小變的過于 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 38 頁 共 64 頁 的大或小，使圖紙整體外觀失衡，影響到工程人員的使用。不過在應用到開發(fā)領(lǐng)域，便顯得稍遜一籌。 6) 在進行建筑物外墻清洗時，建筑物外墻上不要留有綢布等裝飾品，不要人為的豎起突出物。 3) 裝水： a) 在水箱內(nèi)加入水 。 直齒輪的計算 1．齒輪的設計計算及強度校核 電動機驅(qū)動的閉式直齒圓柱齒輪傳動，標稱功率 P=, 小齒輪轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，傳動比 i= 許有 4%的誤差 ,長時工作，預期壽命五年，每年按200 天計。 假設有 1/10V的氣體被抽出腔體，由氣體連續(xù)性方程： P1*V1=P2*V2 P1*V1=P2*11/10V1 P2=10/11P1 F1=(P0P10)*S=1/11P0*S=1/11**105*945*1080 =9371N 氣體進口即進入導流器時的速度為： V1=QV/S=*4/(*330*330*106) =忽略中間的損失，由氣體連續(xù)方程可得： 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 23 頁 共 64 頁 V1*R1*R1=V2*R2*R2 V2= V1*R1*R1/(R2*R2)=*330*330/(180*180) = M/S V2 即為氣體進入風扇的進口速度。考慮整個清洗機，由于體積較小，重量較輕，最大的靜拉力為 400 公斤。 依 據(jù)實際實驗，取洗刷的壓強為螺旋槳工作壓力為 20 公斤力。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 15 頁 共 64 頁 整個及其涉及到齒輪減速 器的地方，齒輪的材料經(jīng)過篩選與比較采用聚甲醛（均聚），見《金屬機械加工工藝人員手冊》 。滾刷噴的是清水，將墻面沖洗干凈，以避免留下來的清洗機腐蝕墻面，同時盤刷和滾刷采用一個電機驅(qū)動，減小了清洗主機的重量，清潔度提高，清洗效率也提高了一倍；由于采用兩盤兩滾結(jié)構(gòu)可減少不必要的回 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 14 頁 共 64 頁 程時間，以達到提高效率的目的。 其三：以壁面機器人為載體，配以專用的清洗機構(gòu)，可以適應不同壁面機構(gòu) 。其中負壓吸附又成為真空吸附，由風扇、真空泵 、空氣壓縮機等使吸盤內(nèi)產(chǎn)生負壓，依靠壓差將機器人吸附在墻面上。 2) 移動機構(gòu)要小型、高效，使機器人可以在壁面上移動。我這里還有一個壓縮包，里面有相應的 word 說明書（附帶：外文翻譯）和CAD 圖紙。 本機器是通過對國內(nèi)外同類產(chǎn)品考察比較后精心設計而成，使用穩(wěn)定可靠，但不足之處在所難免，所以懇請老師、同學及各位同行提出寶貴意見。 3. 同類課題考察 高層建筑外墻清洗機 現(xiàn)狀 機器人工程正在迅速地從工業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到服務領(lǐng)域。其總的設計原則 是：減輕重量，降低造價，安全可靠，能適應多種建筑物表面，且要有足夠高的清洗效率。 綜合比較以上 三 種方案，根據(jù)設計要求，由于對于墻面的壓力要求大，工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)容易實現(xiàn)，最后我決定用第三種方案。旋轉(zhuǎn)的刷子的軌跡為包絡線，從而清洗干凈墻面。 把一撮毛（約四至五根）折彎，在根部裝上一韌性卡子，用專門植毛機把毛插入未硬化的殼體內(nèi)，卡子插入后，待殼體凝固，便把刷毛固定下來，這樣整個植毛工藝就完成了。 在本復合纜中選用的型號： GB110274 所選鋼絲繩的破斷拉力應滿足下面的條件： S 繩 /SMAXN 繩 S 繩 — 鋼絲繩破斷拉力 ]（公斤） SMAX— 鋼絲繩工作時承受的最大靜拉力（公斤） N 繩 — 根據(jù)機構(gòu)重要性，工作類型及載荷情況而定的鋼絲繩安全系數(shù)。 結(jié)構(gòu)設計及相關(guān)數(shù)據(jù)計算 風扇部分的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中進口導流器的作用是使氣流以軸線方向或以所需方向進入下一級或固定容器，起著整流作用。 X=B,Y=0,DY/DX=TGX2。導軌的尺寸應與小車滾輪的間距相配合。 3) 在進行建筑物外墻清洗時，關(guān)閉所有窗戶。 AutoCAD 功能強大，在設計繪圖領(lǐng)域一直占據(jù)主導地位，其簡介方便的交互式操作工作方式非常利于設計人員使用。 4. 打印圖紙時，最好先打印一張足以體現(xiàn)設計方案的小圖，糾正某些錯誤最終確定無誤后在打印正式圖紙，以期減少損失。計算機繪圖已經(jīng)成為業(yè)界的共 識，我們希望了類似的軟件的能得到推廣應用，使得國內(nèi)的設計水平與國際接軌。使用中也走了一些彎路，主要的體會如下： 1. 圖紙的設計繪制一般應在模型空間進行設計最后再到布局中打印。應注意添加一定數(shù)量的潤滑脂。 5) 清洗： 開動洗刷電機，螺旋槳電機及水泵， 開啟行走電機， 采用縱洗或橫向清洗，注意調(diào)節(jié)小車與清洗 主機 的位置關(guān)系，注意中途補水 。 mm= 103 N BS_安裝角，它是葉型弦線（通常是外弦）與葉柵額線之間的夾角（指銳角） . B1P_進口幾何角，它是指葉型中線在前緣的切線與葉柵前額之間的夾角。 基本原理 采用正壓與負壓相結(jié)合，利用偏心壓 緊，使清洗機的輪的一端先接觸墻面，形成一個相對小的腔體，再利用懸吊系統(tǒng)，使清洗機逐漸靠 近墻面同時，風機電扇的旋轉(zhuǎn)，會使空氣流動，與外界大氣產(chǎn)生一定的壓力差，從而產(chǎn)生一定的負壓，使清洗機壓緊墻面。 2) 彈簧的材料：根據(jù)《機械設計手冊》選用碳素彈簧鋼； 3）彈簧的設計計算 ?根據(jù)《機械設計手冊》取彈簧的工作圈數(shù) 1 ??? NN ?根據(jù)《機械設計手冊》取彈簧絲直徑： D=， 允許極限負荷下的單圈變形： ?F 單圈剛度： mmkgP / ? 彈簧節(jié)距： T= 最大工作載荷： kgP 462 ? 極限工作載荷： kgP ? 彈簧每圈展開長度： L=52mm ?計算數(shù)據(jù) 彈簧中徑： mmdDD ????? 彈簧內(nèi)徑： dDD ??? 21 ＝２０－２３ .５＝１３ mm 彈簧間隙： mmdt ?????? 彈簧總展開長度： L=1 n=52 5=260mm 螺旋角： ?7?? 彈簧自由高度： H= mmdnn *)1(* 1 ???? 允許極限負載時彈簧高度： mmFHH ????? 彈簧旋向：左旋右旋均可 內(nèi)空心軸的設計 為了在盤刷中心噴清洗液，并使噴嘴不隨盤刷轉(zhuǎn)動，需在盤刷內(nèi)用滾動軸承固定。 機架的材料采用鋁合金。 本主機有一懸吊支撐架，其 外側(cè)與懸吊系統(tǒng)相連， 可調(diào)風壓系統(tǒng)安裝在 懸吊支撐架 背后，風壓系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)螺旋漿轉(zhuǎn)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 度為單位的轉(zhuǎn)動動作以 實現(xiàn)橫洗和縱洗的轉(zhuǎn)換 。 樓面結(jié)構(gòu)考察 參觀調(diào)查得到初步方案，清洗機主要由樓頂?shù)碾S動小車和清洗主機部分組成，并且采用單片機控制。 目前已有報道的高層建筑擦窗機還有以下幾種： 日本 BE 公司研制成功的一種固定軌道式全自動擦窗機器人，靠安裝在樓頂?shù)能壍兰暗跛飨到y(tǒng)使擦窗機對準窗口，沿固定安裝在建筑物表面導槽垂直上下移動進行自動清洗。邊緣識別機構(gòu)：要能實現(xiàn)左右，上下邊緣識別。需要其他設計題目直接聯(lián)系?。?！ 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 4 頁 共 64 頁 1. 引言 隨著社會進步，經(jīng)濟與科技的發(fā)展，城市規(guī)模越來越大，建筑越來越高，以至摩天大廈比比皆是。單片機系統(tǒng)控制，操作人員只需通過鍵盤即可操縱清洗機工作，而且在清洗過程中，清洗機能夠自動進行邊緣識 別，可根據(jù)建筑樓層的具體情況選擇為縱洗或橫洗。 其他 要求 1) 適用于清洗平面，圓弧面外墻和玻璃表面 2) 刷洗壓力根據(jù)不同表面調(diào)節(jié)； 3) 刷洗部件應能調(diào)換； 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 6 頁 共 64 頁 4) 設備實現(xiàn)邊緣識別； 5) 清洗機的體積盡量小，盡量輕。最新研制成功的Ⅱ型樣機，具有以下特點： 實現(xiàn)了控制器的小型化，可直接安放于機器人本體上，減小了體積； 1) 采用電力線載波通訊進行遙控，減少了控制電纜數(shù)量，提高了機器人的爬高能力； 2) 采用噴霧、刷洗與多層橡膠板刷洗工序的綜合清洗機構(gòu)，對清洗玻璃幕墻十分有效。但可以考慮配重問題。 在清洗機主體的上下部安放超聲波傳感器，以進行邊緣識別。刷子半徑 214， 有毛半徑 208， 刷毛長度為 50，盤刷與聯(lián)刷體可通過螺栓來裝配連接。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 20 頁 共 64 頁 在清洗機主體的 上 下部安放超聲波傳感器，為了安全，在下邊緣安裝行程開關(guān)，結(jié)構(gòu) 可見總裝配圖 ,該行程開關(guān)型號為： LX32SS , 它具有彈性環(huán)節(jié)，可以緩沖猛烈的沖擊，并給單片機控制系統(tǒng)一個輸入信號，單片機經(jīng)過識別后，處理中斷，加強自動化，保護主機。因螺旋槳的洗刷壓力始終使螺旋槳壓向電機，不會甩脫。定義δ =B2PB1 在平均半徑處， BM=I=1 B1P=B1+I== BS=B1P+X1=+24= B2P=δ +B1P=40+= 拋物線中線 目前采用的中線有兩種彎曲形式，即圓弧和拋物線中線，其中圓弧中線適用于馬赫數(shù)較高的氣體，此處采用拋物線中線。因此，在確定清洗建筑物后，應采用 合適 的運輸工具將其運送到目的地。條件允許最好進行冷風吹干。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 37 頁 共 64 頁 7 CAD 使用體會 本次設計所有 圖紙的設計繪制均采用國際上流行的設計軟件 AutoCAD 進行設計的。命令必須是滿足其執(zhí)行所需的要件之后才能執(zhí)行，不可以讓其執(zhí)行該命令所不可能實現(xiàn)的功能。 需要壓縮包的朋友請聯(lián)系 客服： 1459919609。必要時可以凍結(jié)或所訂圖層，以防止意外對圖紙的損毀。防止起化學反應。 7) 關(guān)機 ： 清洗完畢后，關(guān)機進行清理工作。 齒面靜強度計算 （ 1）確定許用接觸應力 ? ?maxH? ： 參照表 913，取靜強度安全系數(shù) ??HS 由圖 917，取壽命系數(shù) ???? NN ZZ 于是由式（ 921），許用接觸應力（大輪較低） ? ?maxH? =? ? M P aSZ SZ HN HNH *1 1**490222 ????? （ 2）校核齒面靜強度 根據(jù)過載條件，由式（ 921），齒面最大接 觸應力 ? ? ? ? m a x112m a x * 2*4901*2 HvAHHM P aM P aKKT T ??? ???? 齒面靜強度足夠。 B2出氣角，指葉柵額線于出口氣流相對速度 W2 之間的夾角。當腔體很大時，空氣會流通暢快，產(chǎn)生正壓，使機體壓緊墻面。當電機驅(qū)動時，清洗機橫向行走。故不考慮齒輪的潤滑問題。在 懸吊支撐架 上有防護罩，防止清洗液四濺。 幾種典型建筑物樓面結(jié)構(gòu) 如圖 41： 直角面+圓弧面 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 10 頁 共 64 頁 圓弧面+直角面+斜面 圖 41 幾種典型建筑物樓面結(jié)構(gòu) 樓 頂 結(jié)構(gòu)考察 幾種典型 建筑物 樓頂結(jié)構(gòu)如圖 42： 標牌架 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 11 頁 共 64 頁 臺鐵架鐵架女兒墻小屋衛(wèi)星接收天線女兒墻臺 42 幾種典型建筑物樓頂結(jié)構(gòu) 總體方案的 確定 根據(jù)以上提出的技術(shù)性能及要求，初步確定總體方案如下： 清洗機 主體貼在垂直墻面上，清洗液通過水泵從水箱抽出，噴在外墻上，自動電機驅(qū)動輪子及主清洗機行走；樓頂鋪有導軌，隨動小車沿導軌與清洗主機隨動。 哈爾濱 工業(yè)大學機器人研究所研制成功的清洗高層建筑瓷磚壁面或玻璃幕墻的壁面清洗爬壁機器人。 成果 要求 1) 畢業(yè)設計前期工作材料 。因此為了保持良好的城市形象，城市高層建筑的清洗工作在各大城市尤其是首都、省會等國際性大都市已經(jīng)成為直接影響城市形象的問題。 高層建筑由于 高空作業(yè) ，給 清洗工作帶來了極大的不方便。 一份。該機器人吸附方式為負壓吸附，移動方式為輪式，移動速度為 18米 /分。 我們經(jīng)過認真考慮及分析確定以下方案： 第一種：結(jié)構(gòu)