【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(shí)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(shí)主動輪上的力： ?????? ????????? ???222212????fGFfGFqq () 小 半徑區(qū) 20 BR?? 轉(zhuǎn)向行駛時(shí)主動輪上的力： ?????? ?????????? ???222212????fGFfGFqq () 式 中： ? — 轉(zhuǎn)向比， BL?? 。 轉(zhuǎn)向時(shí)的 最大驅(qū)動力矩為： 第 22 頁 ? ? rFFM qq ?? 21m a x ,m a x () 分別計(jì)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(jì) 檢波器插置裝置的總體設(shè)計(jì) 實(shí)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(jī) 構(gòu) 、齒輪齒條等。 每種結(jié)構(gòu)都有各自的特點(diǎn)，考慮到可行性，本課 題擬采 用電動推桿機(jī) 構(gòu)，可以很好的 將電機(jī) 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，并且實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。 本設(shè)計(jì)通過把檢波器固結(jié)在推桿底端來實(shí)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(yùn)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(shí)現(xiàn)檢波器的插置，那么只要把檢波器和電動推桿的運(yùn)動端結(jié)合在一起便可實(shí)現(xiàn)檢波器的往返。具體設(shè)計(jì)需要考慮推桿的選型，連接桿的長度和零件的應(yīng)力計(jì)算。 電動推桿 電動推桿由驅(qū)動電機(jī)、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(jī)經(jīng)過齒輪變速后帶動一對絲杠螺母。絲杠螺母把電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動，推桿和絲杠相接。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動最終轉(zhuǎn)化為推桿的直線運(yùn)動，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)可控制推桿的往復(fù)運(yùn)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(jì)時(shí)電動推桿的導(dǎo)程在 100mm以上，這里取 150mm。又因?yàn)椴煌耐翆訉z波器的阻礙力是不同的， 本課題選擇沙土地作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。土壤的力學(xué)性質(zhì)可用 土壤堅(jiān)實(shí)度表示，土壤堅(jiān)實(shí)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(jì)算，則所需推力為 F N2 0 010210 35 ????? ? )(P . SF () 所 需功率 P=Fv=44=16W 各個(gè) 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(jī)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(gè)地震檢波器，本次選用的地震檢波器為四個(gè)。檢波器需要固定裝置，本設(shè)計(jì)將檢波器固定在一個(gè)圓形凸臺上，四個(gè)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(jiān)實(shí)地面插置時(shí)，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(jì)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?yàn)椴杉嚫叨葹?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(jì)要求，檢波器插入地面所需要的的力為 200N，則圓盤所受壓強(qiáng)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(shí)車身受力均勻，保證穩(wěn)定性，插置機(jī)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(jì)基本完成，但本題大部分基于理論上的實(shí)現(xiàn)，由于設(shè)計(jì)者水平有限，文中難免出現(xiàn)差錯(cuò)，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(xiǎn)，很多時(shí)候，人類不得不親身靠近一些機(jī)器危險(xiǎn)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(shí)候極其危險(xiǎn)。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(gè)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(jì)，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(yùn)載不方便，所以本文設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，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(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單，卻也能實(shí)現(xiàn)功能。而且經(jīng)濟(jì)實(shí)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(jì)基于機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)。但由于作者能力有限，設(shè)計(jì)過程差錯(cuò)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(bào) , 47 卷第 7 期 2021. 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