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港口清扫车的设计研制与应用

作　者: 孙新
导　师: 张冠伟；魏墨林
学　校: 天津大学
专　业: 机械工程
关键词: 港口场地清扫 清扫车 装载机工作装置 solidworks辅助设计
分类号: U653
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 90次
引　用: 1次
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内容摘要


本文以解决长期以来存在的港口场地清扫困难为出发点,设计开发的一种清扫装置。通过分析港口作业的特点、综合利用CAD技术和实验方法对清扫装置的清扫方式、传动装置和滚刷设计进行分析与研究,成功开发出一种专门针对港口场地的清扫装置。论文的主要内容：通过分析港口场地清扫情况的要求,得出开发的清扫设备需要能够满足清扫能力强、结构简单、价格便宜、更换零件方便等条件；为满足上述条件,以及对各种清扫形式的深入探究,最终确定了采用机械式清扫方式；按照实用、高效、简单的设计原则,大胆采用常州林业机械厂生产的ZLM50B型装载机进行改装,将清扫装置安装到装载机上,将装载机的液压系统作为动力引入清扫装置中,满足设计需要的同时利用了老旧设备。对清扫装置的设计进行细化,确定滚刷的转速和清扫速度,选定链条和链轮,校核轴的强度,以及选取合适的液压马达。改进、延伸了装载机的控制系统,将清扫装置的控制和液压系统并入装载机的控制系统,使清扫装置能够流畅的被驾驶员控制。使用"solidworks"软件对该系统进行辅助设计。本文通过使用‘’solidworks"软件,对清扫装置进行了自顶向下的设计、参数化设计和有限元分析。用自顶向下的设计方法和参数化设计方法对清扫装置进行建模,使清扫装置的设计能够适应多种型号的装载机装配,也更容易形成通用化、系列化。通过软件模拟清扫车工作中将会遇到的实际情况,对清扫装置的图纸进行绘制和修改；同时使用软件对选用的轴承进行有限元分析,预测轴承的疲劳寿命,并对设计进行修正。软件模拟的使用大大加强了设计的合理性,对清扫装置的性能分析具有很大作用,避免了设计反复,明显加快产品研发速度,缩短产品研发周期,并极大的降低了成本。设计一个与实际作业紧密相关的实验,来验证清扫车的清扫功能和特点,并根据清扫装置的特点对清扫作业流程进行安排,达到最优组合,充分的利用好现有的设备。本文自行设计开发的港口清扫设备具有市场上其他同类产品所没有的实用性和低成本,是港口企业进行场地清扫的最佳解决方案。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 课题的来源与意义  8-10
    1.1.1 课题的来源  8
    1.1.2 课题的意义  8-10
  1.2 国内外发展动态  10-13
    1.2.1 国外发展动态  10-12
    1.2.2 国内发展状况  12
    1.2.3 天津港目前的状况  12-13
  1.3 本文的主要工作及论文安排  13-15
第二章 港口清扫情况分析及清扫系统的设计  15-24
  2.1 港口清扫情况分析  15-16
  2.2 清扫系统的设计  16-22
    2.2.1 清扫方式  16-18
    2.2.2 清扫平台  18-20
    2.2.3 斗体  20-21
    2.2.4 滚刷设计  21
    2.2.5 传动系统  21-22
    2.2.6 动力系统  22
    2.2.7 其他  22
  2.3 本章小结  22-24
第三章 清扫系统设计计算  24-33
  3.1 清扫速度和滚刷转速的确定  24-26
  3.2 滚刷切削阻力计算  26-27
  3.3 链条的选择  27-28
  3.4 链轮的主要尺寸  28
  3.5 轴的强度校核  28-31
    3.5.1 滚刷轴受力分析  29-30
    3.5.2 弯矩校核  30-31
  3.6 驱动系统  31-32
  3.7 滚轮的设计  32
  3.8 本章小结  32-33
第四章 制造与装配  33-38
  4.1 清扫装置的制造  33-36
    4.1.1 滚刷  33-34
    4.1.2 外壳  34-36
  4.2 清扫装置的装配  36-37
  4.3 本章小结  37-38
第五章 控制和液压系统  38-46
  5.1 清扫装置的控制系统  38-41
  5.2 清扫装置的液压系统  41-44
  5.3 清扫作业的动作实现  44-45
  5.4 本章小结  45-46
第六章 仿真和实验  46-66
  6.1 使用solidworks进行建模和运动仿真  46-54
    6.1.1 solidworks建模  46-52
    6.1.2 运动仿真  52-54
  6.2 清扫实验  54-56
    6.2.1 实验设计  54
    6.2.2 实验情况  54-56
    6.2.3 实验结论  56
  6.3 滚轮轴承疲劳寿命数值仿真  56-64
    6.3.1 轴承受力静态模拟  57-61
    6.3.2 轴承疲劳寿命分析  61-64
  6.4 本章小结  64-66
第七章 结论与展望  66-67
  7.1 结论  66
  7.2 展望  66-67
参考文献  67-70
发表论文和参加科研情况说明  70-71
致谢  71

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 港口工程 > 港口构造与设备
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