【正文】 心位置， 故 履帶的前進(jìn)阻力為： GfFF ff 2121 ?? () 式 中 : f 履帶滾動阻力系數(shù) 轉(zhuǎn)向 時的最大驅(qū)動力矩為： ? ? rFFM qq ?? 21m a x ,m a x () 式 中： r 為 驅(qū)動輪節(jié)圓直徑。 三 是 大半徑區(qū) 2BR? 轉(zhuǎn)向行駛時主動輪上的力： ?????? ????????? ???222212????fGFfGFqq () 小 半徑區(qū) 20 BR?? 轉(zhuǎn)向行駛時主動輪上的力： ?????? ?????????? ???222212????fGFfGFqq () 式 中： ? — 轉(zhuǎn)向比， BL?? 。 轉(zhuǎn)向時的 最大驅(qū)動力矩為： 第 22 頁 ? ? rFFM qq ?? 21m a x ,m a x () 分別計算轉(zhuǎn)向半徑 202 BRBR ??? 和 的情況： 得到： N .m1502m a x ??? rFM q () 第 23 頁 5 檢波器插置裝置的設(shè)計 檢波器插置裝置的總體設(shè)計 實現(xiàn)升降功能的 方法 有很多種， 例如液壓氣壓 、 導(dǎo)桿滑塊 、 連桿 機 構(gòu) 、齒輪齒條等。 每種結(jié)構(gòu)都有各自的特點，考慮到可行性，本課 題擬采 用電動推桿機 構(gòu)，可以很好的 將電機 的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，并且實現(xiàn)往復(fù)運動。 本設(shè)計通過把檢波器固結(jié)在推桿底端來實現(xiàn)檢波器的插置。 選擇電動推桿的思路是：電動推桿可以在遠(yuǎn)程控制往返運動，且電動推桿的功率、導(dǎo)程和執(zhí)行力都可以定制。若要實現(xiàn)檢波器的插置，那么只要把檢波器和電動推桿的運動端結(jié)合在一起便可實現(xiàn)檢波器的往返。具體設(shè)計需要考慮推桿的選型，連接桿的長度和零件的應(yīng)力計算。 電動推桿 電動推桿由驅(qū)動電機、彈簧、外殼及渦輪、滑座、推桿、導(dǎo)套、螺桿、螺母、微動控制開關(guān)和減速齒輪等組成。 圖 電動推桿的結(jié)構(gòu)組成 電動推桿的工作原理是： 電動推桿內(nèi)部由一系列齒輪構(gòu)成，電動機經(jīng)過齒輪變速后帶動一對絲杠螺母。絲杠螺母把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成直線運動，推桿和絲杠相接。電機的旋轉(zhuǎn)運動最終轉(zhuǎn)化為推桿的直線運動，控制電機的正反轉(zhuǎn)可控制推桿的往復(fù)運動。 改變 推桿的長度 ，可以增大或減小行程 。 第 24 頁 電動推桿的選擇 由課題要求，檢波器要至少插入地面以下 100mm 以上，設(shè)計時電動推桿的導(dǎo)程在 100mm以上，這里取 150mm。又因為不同的土層對檢波器的阻礙力是不同的， 本課題選擇沙土地作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。土壤的力學(xué)性質(zhì)可用 土壤堅實度表示，土壤堅實度可用土壤硬度儀來測定。這里取沙土地的土壤硬度為 Pa105 ，設(shè)傳感器的插入速度為 20mm/s,檢波器的最大橫截面積按2cm2 計算，則所需推力為 F N2 0 010210 35 ????? ? )(P . SF () 所 需功率 P=Fv=44=16W 各個 型號的電動推桿參數(shù)差別很大 ， DYTZ 型整體直式電液推桿的參數(shù)如下表 表 DYTZ型直式電液推桿技術(shù)參數(shù)表 型號 額定輸出力 （ N） 額定速度 (mm/s) 電機型號 行程制造范圍 (mm) 速度制造范圍 (mm/s) 推力 拉力 推速 拉速 DYTZ450/110 450 310 110 140 WW 50~800 10~110 DYTZ700/110 700 510 110 140 50~1500 10~110 DYTZ1000/110 100000000 750 110 140 50~1500 10~110 DYTZ1750/90 1750 1300 90 115 W 50~2021 10~90 DYTZ2500/90 2500 2050 90 115 W 50~2021 10~90 DYTZ3000/90 3000 2500 90 115 Y112LM43KW 50~2500 10~90 DYTZ4000/80 4000 2950 80 100 Y112M43KW 50~2500 10~80 DYTZ5000/60 5000 3300 60 90 Y132M44KW 50~2500 10~60 DYTZ6000/60 6000 3800 60 90 Y132S44KW 50~2500 10~60 DYTZ7000/50 7000 4500 50 75 W 50~2500 10~60 DYTZ8000/50 8000 5000 50 80 W 50~2500 10~60 根據(jù) 技術(shù)要求，這里選擇 DYTZ450/110 型，選擇最大行程為 150mm。 地震檢波器的安裝 檢 波器插置裝置一般需要 4~6 個地震檢波器，本次選用的地震檢波器為四個。檢波器需要固定裝置，本設(shè)計將檢波器固定在一個圓形凸臺上，四個檢波器等距分布。其分布如圖 。 第 25 頁 圖 錐形檢波器在圓盤上的分布 當(dāng) 在堅實地面插置時，檢波器的底端為平面，其分布如圖 圖 圓柱形檢波器在圓盤上的分布 圖 中圓盤的直徑為為 500mm，檢波器等距分布，檢波器中心距圓盤邊緣為 80mm。 圓盤 通過軸和電動推桿行進(jìn)軸進(jìn)行連接其裝配圖如下 圖 檢波器和電動推桿的裝配圖 第 26 頁 由 設(shè)計參數(shù)，采集車底板距地面的距離為 50mm，電動推桿的外形尺寸為 175，導(dǎo)程為150mm，又因為采集車高度為 650mm，則所需桿的長度為 200mm。桿直徑選擇為 70mm。 應(yīng)力分析 由 設(shè)計要求，檢波器插入地面所需要的的力為 200N，則圓盤所受壓強為： Pa1020)2500(π2002 ???? sFp () 局部 應(yīng)力： k P a525)250(5021 .πNSFp ???? () 桿 對凸臺的壓力為： 5 2 k P a)270(π2 0 0 N22 ???? SFp () 所以 選擇普通鋼材料即可。 地震采集車的總體裝配 為了 節(jié)省車身空間和保證檢波器插置時車身受力均勻，保證穩(wěn)定性，插置機構(gòu)放在車身中間，根據(jù)配合要求對采集車進(jìn)行裝配，其總體裝配圖如圖 。 圖 地 震采集車總體裝配圖 第 27 頁 小結(jié) 到此地震采集車的設(shè)計基本完成，但本題大部分基于理論上的實現(xiàn)，由于設(shè)計者水平有限，文中難免出現(xiàn)差錯，后面還需要不斷完善。 第 28 頁 結(jié) 論 現(xiàn)代社會中，信息的獲取越來越重要。但是，大多說情況下，信息的獲取伴隨著風(fēng)險，很多時候，人類不得不親身靠近一些機器危險的地方。例如，在過去，對礦產(chǎn)資源的探測需要技術(shù)人員親自操作探測裝置，效率可想而知 ,而且很多時候極其危險。自然 環(huán)境是各種各樣的，有些地方人體不能夠承受，這是就需要借助科技來服務(wù)人類，采集車的出現(xiàn)就是一個例子。 本文主要在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上對采集車進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計，傳統(tǒng)的采集車多采用輪式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且局限性明顯。履帶車有突出的地形適應(yīng)能力，且目前發(fā)展較為成熟。鑒于傳統(tǒng)的采集車比較大，運載不方便，所以本文設(shè)計的采集車比較小以方便使用。本文還對采集車的插置裝置機構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，不同于傳統(tǒng)的采集車采用液壓氣壓或滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，齒輪齒條機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單，卻也能實現(xiàn)功能。而且經(jīng)濟實用，適合大規(guī)模推廣。 信息的獲取必將越來越重要，地球上的 能源也日漸枯竭，如何快速準(zhǔn)確的獲取地下的信息，需要我們不斷探索。本設(shè)計基于機械設(shè)計的原則，零件選取標(biāo)準(zhǔn)件，對部分非標(biāo)準(zhǔn)件也進(jìn)行了設(shè)計。但由于作者能力有限，設(shè)計過程差錯難免，望指導(dǎo)老師批評改正。 第 29 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1] 畢貞法，鄧宗全 ,陶建國 . 變驅(qū)動半徑兩輪并列式月球車的穩(wěn)定性分析 . 上海交通大學(xué)學(xué)報 , 47 卷第 7 期 2021. [2] 徐國華，譚民 . 移動機器人的發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢 . 機器人技術(shù)與應(yīng)用， 第 3 期， 2021. [3] 劉宗豪 . 多姿態(tài)輪履復(fù)合機器人移動機構(gòu)設(shè)計與分析 . 機械設(shè)計與 制造 , 第 4期 , 2021. [4] 郭麗峰 . 一種輪腿式變結(jié)構(gòu)移動機器人研究 . 制造業(yè)自動， 31 卷第 10 期， 2021. [5] 趙文生 . 履帶式行走機構(gòu)設(shè)計分析 . 湖北農(nóng)機化，第 4 期， 2021. [6] 鄧宗全 . 行星越障輪式月球車的設(shè)計 . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 35 卷第 2 期， 2021. [7]宋海軍，高連華，程軍偉 .履帶車輛中心轉(zhuǎn)向模型研究 [J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報， 2021，21(2)： 5558 [8] 吳宗澤 ,羅勝國 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 [M].北京：高等教育出版社， . [9] 機械工程手冊，電機工程手冊編輯委員會 .機械工程手冊（ 6） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1989. [10] 機械工程手冊，電機工程手冊編輯委員會 .機械工程手冊（ 12） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1989. [11] 璞良貴 ,紀(jì)名剛 .機械設(shè)計 [M].北京：高等教育出版社， 2021. [12] 成大先 .機械設(shè)計圖冊第二卷 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. [13] 孫恒，陳作模主編 .機械原理（第五版） [M].北京：高等教育出版社， . [14] 周敬輝 .基于虛擬樣機技術(shù)的小型履帶式甘蔗聯(lián)合收 割機的研究 [D].廣西：廣西大學(xué)，2021. [15] 楊春梅 . 掘進(jìn)機履帶式行走機構(gòu)的研究 [J].中國知網(wǎng)， 2021， 3（ B） : 12.. [16] 凌勇堅，楊錦章 . 聯(lián)合收割機 橡膠履帶的優(yōu)化設(shè)計 [J].中國知網(wǎng)， 2021， 3（ B） : 6465. [17] 遲媛，蔣恩臣 . 履帶車輛轉(zhuǎn)向時最大驅(qū)動力矩的計算 [J].農(nóng)業(yè)工程法學(xué)報 ,2021,25(3):7476 [18] 王啟廣．雙履帶行走裝置轉(zhuǎn)向性能分析 [J]．礦山機械， 1991， (11)： 27－ 28． [19] 王國強，黨國忠，陳向東，等．履帶寬度 對車輛轉(zhuǎn)向阻力矩的影響 [J]．工程機械， 1994，25(6)： 19－ 21 [20] 梁炳祥 . 自走式履帶聯(lián)合收割機全液壓驅(qū)動底盤設(shè)計方案 [J]. 中國知網(wǎng) ,19942021.