【文章內(nèi)容簡介】 ，后置 式清洗裝置裝在灑水車底盤的尾部，為便于水平推出及清洗裝置在車上的安裝，焊接一個與車同寬，長度 1mm 的長方形支架，如圖 25示。固定在灑水車的底盤后邊。此支架留有安裝孔 A，以便固定連接其他裝置。 圖 24 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 共 44 頁 第 17頁 A 圖 25 2 傳動方案的選用 作為一個工作 裝置，發(fā)動機的動力要傳遞到運動部件，現(xiàn)有的傳動形式主要有機械傳動，液壓傳動，機械傳動和液壓傳動在很多情況下可以互換，但是傳動的效率及傳動裝置大大不同，分析該裝置是懸掛在整車的后面，工作裝置離發(fā)動機的距離比較遠，因此如果采用機械傳動，其結(jié)構(gòu)會很復(fù)雜，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)不僅帶來設(shè)計上的困難，還造成整機質(zhì)量過大，成本過高等問題，但是如果采用液壓傳動，就可以解決這些問性能 液壓傳動 氣壓傳動 機械傳動 電器傳動 輸出力 大 稍大 較大 不太大 速度 較高 高 低 高 質(zhì)量功率比 小 中等 較小 中等 響應(yīng)性 高 低 中等 高 負 載引起特性化 稍有 很大 幾乎無 幾乎無 定位性 稍好 不良 良好 良好 無級調(diào)速 良好 較好 較困難 良好 遠程操作 良好 良好 困難 特別好 信號變換 困難 較困難 困難 容易 調(diào)整 容易 稍困難 稍困難 容易 結(jié)構(gòu) 稍復(fù)雜 簡單 一般 稍微復(fù)雜 管線配置 復(fù)雜 稍復(fù)雜 較簡單 不特別 適應(yīng)環(huán)境 交好，但易燃 好 一般 不太好 危險性 注意防火 無 無 注意露電 工作壽命 一般 長 一般 較短 維護要求 高 一般 簡單 較高 價格 稍高 低 一般 稍高 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 共 44 頁 第 18頁 題。 液壓傳動和其它傳動的綜合比較 通過上表可以看出，液壓傳動與其它傳動方式相比，有以下優(yōu)缺點。 液壓傳動的優(yōu)點 1）液壓傳動能輸出大的推力或大轉(zhuǎn)矩，可實現(xiàn)低 速大噸位傳動，這是其它傳動方式所不能比的突出優(yōu)點。 2）液壓傳動能在大范圍內(nèi)很方便地實現(xiàn)無級調(diào)速 （調(diào)速比范圍可達 2020），且可在系統(tǒng)運行過程中調(diào)速。 3）在相同功率條件下，液壓傳動裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓元件之間可采用管道連接，或采用集成式連接，其布局、安裝有很大的靈活性，可以構(gòu)成用其它傳動方式難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)。 4）液壓傳動能使執(zhí)行元件的運動十分均勻穩(wěn)定，可使運動部件換向時無換向沖擊。而且，由于其反應(yīng)速度快，故可實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁換向。 5）液壓傳動系統(tǒng)操作簡單，調(diào)整控制方便，易于實 現(xiàn)自動化。特別是與機、電、氣聯(lián)合使用，能方便地實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。 6）液壓傳動系統(tǒng)便于實現(xiàn)過載保護，使用安全、可靠，不會因過載而造成元件損壞。而且，由于各液壓元件中的運動件均在油液中工作，能自行潤滑，故元件的使用壽命長。 7）由于液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造、維修都比較方便，且能縮短周期。 液壓傳動的缺點 1）工作介質(zhì)的泄漏和液體的可壓縮性會影響執(zhí)行元件運動的準確性，故液壓傳動系統(tǒng)無法保證嚴格的傳動比，不能用于有嚴格傳動比要求的內(nèi)傳動鏈中。 2）工作介質(zhì)對溫度的變化比較 敏感，工作溫度或環(huán)境溫度的變化對系統(tǒng)工作的影響比較大，故它不宜在很高或很低的溫度下工作。 3）液壓傳動系統(tǒng)工作過程中的能量損失 (泄漏損失、溢流損失、節(jié)流損失、摩擦損失等）較大 ,傳動效率較低，因而不適宜作遠距離傳動。 4）為減少泄漏，液壓元件的制造和裝配精度要求較高，因此液壓元件及液壓設(shè)備的造價較高。而且，液壓設(shè)備對工作介質(zhì)的污染比較敏感，要求有較好的工作環(huán)境。 5）若液壓設(shè)備的使用者和維修者工作經(jīng)驗不足 ,系統(tǒng)出現(xiàn)了故障時，不易查找原因。 液壓傳動特點 ◆ 以液體作為工作介質(zhì)； ◆ 根據(jù)密封容積的變化完成 吸油和排油； ◆ 機械能和液體壓力能的互相轉(zhuǎn)換； ◆ 系統(tǒng)內(nèi)部的的壓力取決于負載的大小。 注意：以液體作為工作介質(zhì)，依靠密封容積的變化傳遞運動，依靠由外界負載引起的液體內(nèi)部壓力來傳遞動力，系統(tǒng)壓力取決于負載，實現(xiàn)機械能和液體壓力能的互相轉(zhuǎn)換。 開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng) 在液壓傳動系統(tǒng)中根據(jù)油液循環(huán)方式的不同，可分為開式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng)。 開式系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 共 44 頁 第 19頁 開式系統(tǒng) 如上圖所示，泵自吸油箱吸油，經(jīng)換向閥供給液壓缸或液壓馬達， 對外作功， 而液壓缸或液壓馬達的回油則流回油箱。在該系統(tǒng)中，油箱是工作介質(zhì)的吞吐及貯存場所，因而這種系統(tǒng)稱之為開式系統(tǒng)。 ◆ 開式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，因而應(yīng)用廣泛，但它也存在一些不足，如：在開式系統(tǒng)中，油箱除作為 油液循環(huán)的“開口”外，還具有散熱，冷卻及沉淀雜質(zhì)的作用，因此需要有較大容積的油箱才能滿足要求。又由于油箱中的油與空氣接觸面較大，使溶于油中的空氣量增多，導(dǎo)致工作機構(gòu)運動的不平穩(wěn)及其它不良后果。為了保證工作機構(gòu)運動的平穩(wěn)性，在系統(tǒng)的回路上將設(shè)置背壓閥，從而引起附加的能量損失，使油量升高。 ◆ 在開式系 統(tǒng)中，采用的液壓泵為定量泵或單向變量泵，為避免產(chǎn)生吸空現(xiàn)象，對自吸能力差的液壓泵，通常將其工作轉(zhuǎn)速限制在額定轉(zhuǎn)速的 75%以內(nèi)，或增設(shè)一個輔助泵。 ◆ 開式系統(tǒng)中靠操作換向閥來使執(zhí)行機構(gòu)換向的，故換向時容易產(chǎn)生壓力沖擊。 ◆ 開式系統(tǒng)如果帶有較大慣性負載時，在慣性負載的帶動下，馬達將呈泵工況運行，如果此時換向閥在中位，則原來的回油管中將產(chǎn)生很高的壓力，使液壓馬達急劇制動，為了限制其產(chǎn)生過大的制動力，需要在馬達進出油管之間設(shè)雙向溢流閥。 由上述可見，開式系統(tǒng)在換 向及制動過程中慣性運動的能量消耗在節(jié)流發(fā)熱中（能耗制動）。特別是起重機重物下放時，液壓馬達將泵工況運轉(zhuǎn)，為防止超速下降，必須在回油管設(shè)節(jié)流閥，進行能耗限速。這將造成大量的能量損失并使油液發(fā)熱。 閉式循環(huán)系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 共 44 頁 第 20頁 閉式系統(tǒng) 如上圖所示，液壓泵和液壓馬達的進出口油管首尾相接，形成一個閉合回路。當(dāng)操縱泵的變量機構(gòu)時，便可調(diào)節(jié)馬達的速度或馬達換向，這就是閉式系統(tǒng)。為防止液壓系統(tǒng)過載，設(shè)置由閥 5個閥組 成的雙向安全閥，系統(tǒng)壓力由過載閥調(diào)定。為了補充油液的泄漏，還必須設(shè)置補油泵 ,其供油壓力由溢流閥調(diào)定（應(yīng)比液壓馬達所需背壓略高），泵的排油量應(yīng)略高于系統(tǒng)的泄漏量。 由上述可見，閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它只能由一個泵驅(qū)動一個液壓馬達，而且需采用雙向變量泵。由于油液僅在閉合回路內(nèi)循環(huán)因而溫升較高。但它也具有如下一些優(yōu)點。 ◆ 閉式系統(tǒng)中油液基本上在閉合回路內(nèi)循環(huán)，與油箱交換的流量僅為系統(tǒng)的泄漏量，因而補油系統(tǒng)的油箱容積較小，結(jié)構(gòu)緊湊。 ◆ 閉式系統(tǒng)回油有背壓，因而空氣不易滲入系統(tǒng)。又由于油箱容積小，因而油液與空氣 接觸面小，從而使油中空氣含量小。因此，閉式系統(tǒng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 ◆ 閉式系統(tǒng)中，馬達的回油直接流到泵的入口，液壓泵是在壓力供油下工作，因而對泵的自吸能力要求高。 ◆ 閉式系統(tǒng)中，是通過改變液壓泵的變量機構(gòu)來實現(xiàn)換向和調(diào)速的，因而調(diào)速和制動比較平緩，且調(diào)速與制動中能量消耗少。 ◆ 閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達。如大型液壓挖掘機、液壓起重機中的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，全液壓壓路機的行走系統(tǒng)，全液壓穩(wěn)定土拌和機的行走系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的執(zhí)行元件均為液壓馬達。 綜上所述，液壓傳動的優(yōu)點是主要的、突出的，所以傳動方案選用液壓開式傳動系統(tǒng) 比較合理。 3 運動機構(gòu)方案 該裝置主要有兩個方向的姿態(tài)調(diào)整，一個是將刷箱從車上推出離車 1m的距離，畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 共 44 頁 第 21頁 然后升降臂將刷箱提高到護欄高度后將刷箱放下開始清掃作業(yè)，對于這兩個動作，均可以由不同的運動機構(gòu)來實現(xiàn)。 對于水平方向的動作，大致可以由以下幾種機構(gòu)實現(xiàn) 1）水平布置一液壓缸，工作裝置全部連接在活塞桿端部，如圖所示 工作裝置 油缸在車的后面橫向布置，當(dāng)液壓缸左腔供油時，活塞桿受力向外運動，工作裝置隨動向車外運動，到達護欄位置時，切斷壓力油供油回路，水平動作完成。 這種機構(gòu)具有如下特點： ◆運動所占空間小，只需將工作 裝置水平推出即可； ◆運動平穩(wěn)，沖擊?。? ◆結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便； 2）另外一種實現(xiàn)形式如圖所示 整套裝置鉸接于車架上 A 點，當(dāng)油缸大腔供油時，活塞桿向外推出，刷箱被推著繞 A點向外擺動，當(dāng)油缸小腔供油時，活塞桿向內(nèi)回縮，刷箱繞 A點向內(nèi)回擺，這種裝置也可以完成水平動作，但其較第一種方法存在如下缺點： ◆運動呈扇形展開，因此所占空間較大； ◆運動存在死區(qū)，不靈活，定位比較困難； ◆油缸安裝較復(fù)雜，穩(wěn)定性不好 通過比較說明發(fā)現(xiàn)，前一種方案優(yōu)點突出，因此采用第一種形式比較合理。 4 糾偏系統(tǒng)方案 位置糾偏系統(tǒng) 由于車輛行駛不能適時與道路平行，將會造成刷體與護欄間距離忽大忽小，嚴重時造成刷子脫離護欄無法刷洗或者距離護欄太近反擠壓刷體，損害刷體或護欄；實際上，行進中的刷體既應(yīng)保持與護欄的距離平行性，又允許在小范圍內(nèi)能順利清刷，為畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 共 44 頁 第 22頁 此，特設(shè)計了機液位置糾偏機構(gòu)。 在刷箱的前方，安裝一個位移傳感器。前進中護欄位置的變化通過傳感器測的信號反饋到控制水平缸的電磁伺服閥上，從而控制刷箱相對護欄的避讓，保持較好的清洗位置，清洗好護欄。 液壓伺服系統(tǒng)的介紹 液壓伺服系統(tǒng)以高壓液體作為驅(qū)動源的伺服系統(tǒng)。液壓伺服系統(tǒng)是由液壓動力機構(gòu)和反饋機構(gòu)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，分為機械液壓伺服系統(tǒng)和電氣液壓伺服系統(tǒng)（簡稱 電液伺服系 統(tǒng)）兩類。其中，機械液壓伺服系統(tǒng)應(yīng)用較早，主要用于飛機的舵面控制和機床仿型裝置上。隨著電液伺服閥的出現(xiàn)，電液伺服系統(tǒng)在自動化領(lǐng)域占有重要位置。很多大功率快速響應(yīng)的位置控制和力控制都應(yīng) 用電液伺服系統(tǒng)，如飛機、導(dǎo)彈的舵機控制系統(tǒng)，船舶的舵機系統(tǒng)，雷達、大炮的隨動系統(tǒng)，軋鋼機械的液壓壓下系統(tǒng)，機械手控制和各種科學(xué)試驗裝置（飛行模擬轉(zhuǎn)臺、振動試驗臺）等。 液壓伺服系統(tǒng)與電氣伺服系統(tǒng)相比有三個優(yōu)點：①體積小，重量輕，慣性小，可靠性好，輸出功率大；②快速性好；③剛度大 (即輸出位移受外負載影響小 )，定位準確。缺點是加工難度高，抗污染能力差，維護不易，成本較高。 電液伺服系統(tǒng) 電液伺服系統(tǒng)是一種由電信號處理裝置和液壓動力機構(gòu)組成的反饋控制系統(tǒng)。最常見的有電液位置伺服系統(tǒng)、電液 速度控制系統(tǒng)和電液力（或力矩）控制系統(tǒng)。 圖 1是一個典型的電液位置伺服控制系統(tǒng)。圖中反饋電位器與指令電位器接成橋式電路。反饋電位器滑臂與控制對象相連，其作用是把控制對象位置的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化。反饋電位器與指令電位器滑臂間的電位差（反映控制對象位置與指令位置的偏差）經(jīng)放大器放大后，加于電液伺服閥轉(zhuǎn)換為液壓信號（圖中 A、 B），以推動液壓缸活塞，驅(qū)動控制對象向消除偏差方向運動。當(dāng)偏差為零時，停止驅(qū)動，因而使控制對象的位置總是按指令電位器給定的規(guī)律變化。 傳感器的選擇 位移 傳感器的定義 所謂位移傳感器，是利用各種元件檢測對象物的物理變化量，通過將該變化量換算為距離，來測量從傳感器到對象物的距離位移的機器。 位 移傳感器的 分類 根據(jù)使用元件不 同，分為光學(xué)式位移傳感器、線性接近傳感器、超聲波位移傳感器等。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 共 44 頁 第 23頁 （智能傳感器 ZXLN系列等） 光源發(fā)出的光通過透鏡進行聚光，并照射到物體上。 物體發(fā)出的反射光通過受光透鏡集中到一維的位置檢測元件（ PSD）＊上。如果物體的位置（距離測定器的距離）發(fā)生變化， PSD 上成像位置將不同；如果 PSD 的兩個輸出平衡發(fā)生變化， PSD 上的成像位置將不同， PSD 的兩個輸出平衡會再次發(fā)生變化。 如果將這兩個輸出作為 A、 B，計算 A/（ A＋ B），并加上適當(dāng)?shù)睦€系數(shù) ‘k’ 和殘留 CKBA A ????位移量 測得的值不是照度（亮度），而是 A、 B兩個輸出的位移量，因此即使與測定對象物之間的距離發(fā)生變化，受光光量發(fā)生變化也不會受影響，可以得到與距離的差、位置的偏移成比例的線性輸出 （智能傳感器 ZXE系列等） 線圈中如通過交流電，則會產(chǎn)生磁通，如通過金屬對象物，則會在對象物中產(chǎn)生一種渦電流，發(fā)出磁通，防止這種變化。 其結(jié)果將使線圈的感應(yīng)發(fā)生變化。 這種感應(yīng)的變化量是線圈與對象物之間距離的函數(shù)，作為結(jié)果，