LC20粮食自动称重系统总体及底盘设计开题报告及毕业设计论文

1、lc20粮食自动称重系统总体及底盘设计开题报告及毕业设计论文 本科毕业设计（论文）告 开题报告 lc- -0 20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械电子工程 班 级 xx 姓 名 xx 指 导 教 师 xx 2 2x 0xx 年 年 x xx x 月 课题 导师课题 课题类别 毕业论文 一、论文资料的准备 概述 粮食自动称重系统是采用高精度称重传感器、微电脑控制仪表相结合的高技术产品。实现多种工业场合的各种不同物料的称重包装。可与配料系统、输送系统、计量系统等形成一条自动化称重流水线。称重传感器是自动化称重控制和贸易计量的重要手段，对贸易结算、交通运输、港口计

2、量和科学研究都起到了重要作用。称重传感器具有反响速度快，测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、便于计算机控制等特点。被广泛应用于交通运输、港口、机械制造和国防等各个领域。 国内外开展情况 50 年代中期电子技术的渗入推动了称重器的开展。60 年代初期出现机电结合式电子称重器以来，经过 40 多年的不断改良与完善，我国电子称重器从最初的机电结合型开展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段根本到达国际 90 年代中期的水平。电子称重技术从静态称重向动态称重开展：计量方法从模拟测量向数字测量开展；测量特点从单参数测量向多参数测量开展，特别是对快速称重和动态称重的研

3、究与应用。但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业兴旺国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力缺乏、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。 国外兴旺国家社会化大生产程度较高，粮食生产都在大农场进行。其机械化水平较高，从生产、加工到销售都实行散装运输。粮食散装运输车在国外特别是在兴旺国家已经很盛行，且近年来开展很迅速。 我国是粮食生产和消费者大国。据统计，我国粮食产量 4 亿多吨。我国粮食生产较分散，从农户到粮食收购站，再转运至仓库、加工厂、粮店，整个过程都是用麻袋贮运，装卸靠人抬肩扛。在一些大型仓库、加工厂也只采用了皮带运输机

4、来搬运，机械化程度很低。因此，开展粮食散装运输和贮存不仅可节省大量劳力、物力，并且在很大程度上促进粮食生产、运输、贮存、加工和销售等的机械化的开展。 70 年代末 80 年代初，国内曾尝试采用粮食散装贮运和加工，某些地方的粮食加工厂、仓库、粮店等部门也投入了一些资金，进行粮食散装的配套设备改装和更新。但由于长期以来人们一贯使用麻袋装卸，改变和更新是个比拟大的社会性工程，牵涉到粮食生产、加工、贮存、运输、销售等许多部门的协调开展。再那么，采用粮食散装运输车还需要解决粮泄漏和雨淋等问题。因此，从目前来看，短时间内要在粮食行业全面实行粮食散装贮运尚存在一些困难。但随着社会化大生产的开展和各行各业现代

5、化程度的提高，在我国粮食生产、加工、贮存、运输、销售等许多部门的协调开展。再那么，采用粮食散装运 输车还需要解决粮泄漏和雨淋等问题。因此，从目前来看，短时间内要在粮食行业全面实行粮食散装贮运尚存在一些困难。但随着社会化大生产的开展和各行各业现代化程度的提高，在我国粮食生产、加工、贮存、运输、销售等环节实行粮食散装，势在必行。 二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题） 本毕业设计是对机械电子工程专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于稳固和扩大学生在校期间所学的根底知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神之最正确手段。毕业设计要求每个

6、学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创造的分析、解决技术问题。通过毕业设计，使学生掌握粮食称重系统总体及电气控制系统设计的根本方法，为今后步入工作岗位打下良好的根底。 对于自动粮食称重系统的开发研究，根据粮食散装的特性，其结构、性能设计必须符合以下要求： （1）对于自动粮食称重系统，其最大坡角应大于粮食的堆积角。设计时既要考虑卸粮要求，又应便于称重系统的设计。对于自动粮食称重系统，应符合一般粮食称重系统设计的标准。 （2）粮食称重系统主要需解决的问题之一是粮食泄漏问题。因此，粮食料仓缝隙封闭性要好，特别是称重系统的卸料口部位，必须有专门的封闭装置，而且其封闭功能对卸料口的顺利开启和关闭

7、无影响。这个问题也是粮食称重系统开发研究亟待解决的首要问题。 (3)粮食散装运输车的加料口、卸料口的开启佯闭应操作方便、灵活、可靠。对于半自动、全自动或其它专用粮食称重，其结构和性能应满足各类称重系统的标准标准。 因此，在我国粮食散装运输的实现和粮食称重系统的开发研究及应用是目前相应领域的研究者所面临的重要课题，它的实现将促进我国粮食行业的迅猛开展，创造我国粮食散装运输的新纪元. 三、主要内容、研究方法、研究思路 (1) 设计任务： 总体设计： a 总体方案及总体参数确实定； b 结构形式选择及参数确实定； c 输送机的输送能力与计量能力的匹配计算； 底盘设计： a. 承重底盘的总体设计； b

8、. 底盘结构选型及轮胎、支腿形式确实定，底盘运行阻力分析和结构刚、强度计算； c. 支腿机构的设计及其承载能力的分析。 底盘局部典型零件设计； 底盘及整机的三维造型设计： (2) 技术参数及要求： 额定计量能力：20 吨/小时，计量漏斗容重为 1.5t； 设备结构尺寸：3800x1800x2300mm； 粮食输送与计量采用分体式结构，计量采用双漏斗交替计量，设备重量控制在5 吨以内； 输送装置通过可通过拖挂式方式转移场地； 输送带的最大输送速度不大于 5m/s，输送装置的重量不大于 1.5 吨； 粮食输送过程中要求不撒料、不漏料，且可输送过程中通过摆动等方式切换计量漏斗。 漏斗卸料迅速、开门机

9、构操作方便，可靠性好。 （3 3 ）研究思路 回转机构的设计：根据设计思路将回转局部分为回转局部和支撑局部。选用方案是将支撑部件固定在底盘车架上，而回转局部罩在支撑部件的外部，两者通过推力轴承连接，实现回转。此方案运动局部质量轻，轻便灵活，所消耗的功率比第一种方案少 30% 并且放弃放大齿轮，选用链条链轮实现回转运动，可以使本钱降低 30%，所以采用第二种方案比拟理想。 升降机构的设计：通过研究资料首先确认有两种方案可供选择，分别是丝杠结构 液压结构，两种方案均能够完成升降动作。但是考虑到丝杠结构相对复杂，丝杠暴露在外面，工作环境粉尘较多，使丝杠永远锈蚀，并且要有独立的电动机提供动力，功率高，

10、不符合设计要求；液压机构，是将液压缸一端接在回转部件上，另一端铰接在支架上，通过活塞杆的伸缩来实现支架的升降动作 行走机构的选择：为了增强本系统的灵活性，能够在不同的工作场地地转移，需要增设行走机构。轮式行走机构系统，通常由车架和车轮组成。车架是整台机械的根底，在它上面安装所以的零部件，使机构成为一个整体，车架支撑着机械部件的大局部质量，再整台机械中起到了奠基作用，偏转车轮是轮式底盘转向的传统方式。 四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期） 20xx.3.30-20xx.4.4 做开题报告 20xx.4.5-20xx.4.xx 总体参数确定及总体设计 20xx.4.16-20xx.4

11、.30 底盘局部分析计算与装配图的设计 20xx.5.1-20xx.5.17 支腿及转向机构的设计 20xx.5.18-20xx.5.30 底盘结构设计及其它零件图设计 20xx.6.1-20xx.6.11 底盘及整机结构的三维建模 20xx.6.12-20xx.6.26 准备论文及辩论 五、 主要参考文献 i朱善君等. 可编程序控制系统原理、应用、维护. 清华大学出版社, 1992. 3. ii余雷声等. 电气控制与plc 应用.机械工业出版社, 1996. 10. iii李长安. 称重传感器并联电路的选配方法. 传感器技术, 1996( 3). iv宋文敏等. 电子称技术. 中国计量出版社

12、,1991. 9. v张道林，胡敦俊.粮食自动计量输送系统的设计j.粮油加工，1994（6）：xx-16. vi于庆广.可编程控制器原理及系统设计m,北京：清华大学出版社. vii孟华，杨光伟等 一种定量自动称重控制器的设计与实现仪表技术与传感器，xx.9. 程宪平 可编程控制器原理与应用. 北京：化学工业出版社，xx.8. 张钧富 传感器（第三版）. 北京：机械工业出版社，xx.5. 冯喜 红枣分级生产线自动称重系统的设计 宁夏工程技术. 李南，陈奇 碳粉糊生产线自动称重系统的实现机床与液压，xx，36（12）. 茹秋生，陈耿彪 十字型称重传感器 仪表技术与传感器. 指导教师意见： 指导教师

13、签名： 日期： 教研室意见： 教研室主任签名： 日期： 学院意见： 院长签名： 日期： 学院盖章 课题：导师课题、社会实践、自选、其他 课题类别：工程设计、施工技术、新品开发、软件开发、科学实验、毕业论文。 ） 本科毕业设计（论文） lc- -0 20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械电子工程 班 级 xx 姓 名 xx 指 导 教 师 xx 2 2x 0xx 年 年 x xx x 月 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 i 摘要 本论文为 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计。随着今年来科学技术的飞速开展，自动化技术在工业、制造业、建筑业等领域

14、内得到了广泛的应用，而在农业领域内自动化应用水平一直比拟低，尤其是在粮食储存过程中，称量运输储藏工作一直通过人力来运作，工作效率低，同时又消耗了大量的人力物力，加之近年来农业技术的开展，粮食产量大幅度的增加，原来在储藏过程中的操作方式已经不能满足需求，而近年来这方面的设备一直被国内外的人们所无视，粮食自动称重系统的研发一直是个空白。这一系统的研发将使粮食储藏工作效率大幅度的提高，必将有很好的开展前景。 粮食自动称重系统的应用，将大量节约人力物力，提高生产效率。本系统可以实现对散粮的直接运输和称量，工作效率将得到很大的提高。同时此系统可以通过传感器测量出粮食的重量。本系统可以对粮食进行粗略和精确

15、测量，减小了称量误差。同时系统可以通过拖挂方式转移场地，实现一机多场地工作，有效地节约了资源。 关键词 粮食自动称重系统 自动化技术 工作效率 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 ii abstract this paper lc-20 automatic weighing of grain system and chassis design. with this year to science and technology of rapid development, automation technology in industrial, and manufacturing, and

16、 construction, field within get has widely of application, and in agricultural field within automation application level has been pared low, especially in food store process in the, weighing transport reserves work has been through human to operation, efficiency low, while and spent has large of hum

17、an material, coupled with in recent years agricultural technology of development, food production significantly of increased, original in reserves process in the of operation way has cannot meet needs, and equipment in recent years this has beenignored by the people both at home and abroad, food res

18、earch and developmentof automatic weighing system has always been a blank. the research and development of this system will enable the grain reserve work efficiency isgreatly improved, will have good development prospects. application of automatic weighing system for food, and saved a lot ofmanpower

19、 and material resources to improve production efficiency. the systemcan achieve direct transport and weighing of bulk grain, efficiency will begreatly enhanced. while this system via a sensor to measure the weight ofthe food. this system can be rough and precise measurement of grain toreduce errors.

20、 and the system can transfer by trailer sites, realize onemachine work, effectively saving the resource. keywords automatic weighing system of grain automation technology work efficiency lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 目录 第 1 章 概述 . 3 1.1 概述 . 3 1.2 国内外开展情况 . 3 1.3 开展现状和趋势 . 3 1.3.1 称重系统开展现状 . 3 1.3.2 称重系统开展趋

21、势 . 4 1.3.3 技术参数 . 5 第二章总体方案设计 . 5 2.1 总体的设计思路 . 6 2.2 回转机构的设计 . 7 2.3 升降机构的设计 . 7 2.4 行走机构的设计 . 8 第 3 章 底盘根本参数确实定 . 11 3.1 总体参数确实定 . 11 3.2 车辆行驶阻力 . 12 3.3 牵引性能 . 12 3.4 对转向局部进行受力计算 . 12 3.5 底盘的结构与组成 . 13 3.5.1 车架的设计计算 . 13 3.5.2 车架中箱型钢板厚度的选择 . 15 3.5.3 箱体的刚度计算 . 16 3.5.4 后轴的设计计算 . 17 3.6 链轮设计计算 .

22、19 3.7 校核计算 . 20 3.7.1 支架与回转装置连接处圆柱销强度校核 . 20 3.7.2 底盘支架的挠度校核 . 21 3.7.3 转盘盖上螺栓连接的校核 . 22 3.7.4 底盘处横焊方钢处的焊缝的校核 . 23 3.7.5 回转机构角接触滚子轴承校核 . 24 第四章 焊缝及其焊接 . 26 4.1 焊接的种类 . 26 4.2 常用金属材料的焊接 . 28 第五章 系统的优缺点 . 29 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 5.1 先进方面 . 29 5.2 智能粮食称重系统需要改良的方面 . 29 毕业设计小结 . 30 致谢 . 31 参考文献 . 32 附：

23、英文原文 英文翻译 实习报告 查重截屏 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 第 1 章 概述 1.1 概述 物料计量称重是工业生产和贸易流通中的重要环节。称重装着或者衡量器是不可缺少的计量工具。随着工农业的开展和商品流通的扩大，衡量器的需求也日益增多，过去的机械杠杆秤已不能适应上产自动化的管理现代化的要求。 尤其是七十年代初期，微处理机的出现是使电子称重技术得到了进一步的开展。快速、准确、操作方便、消除人为误差、功能多样化等方面已成为现代称重技术的主要特点。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而工作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成局部，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起

24、到了一个缩短作业时间、改善操作条件、降低能耗和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营等多方面的作用。称重装置应用已普及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。但是，我国在这方面的产品少且功能不齐全，所以改善现有称重装置，开发研究功能齐全的自动称重系统是势在必行的。 1.2 国内外开展情况 50 年代中期电子技术的渗入推动了称重器的开展。60 年代初期出现机电结合式电子称重器以来，经过 40 多年的不断改良与完善，我国电子称重器从最初的机电结合型开展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段根本到达国际 90 年代中期的水平。电子称重技术从静态称重向动态称重开

25、展：计量方法从模拟测量向数字测量开展；测量特点从单参数测量向多参数测量开展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业兴旺国家相比还有较大距其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力缺乏、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。 连续运输机可分为： 1.具有挠性牵引物件的运输机，如带式运输机、板式运输机、刮板运输机、斗式运输机等； 2.不具有挠性牵引物件的运输机，如螺旋运输机、振动运输机。 3.管道运输机（流体输送），如气力输送装置和液力输送管道。 其中带式输送机是连续输送机中应用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送

26、量大，运输距离远，维护简便，适应于冶金、煤炭、机械电力、轻工、建材、粮食等各个部门尤其是农用输送粮食 1.3 开展现状和趋势 1.3.1 称重系统开展现状 50 年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的开展。60 年代初期出现机电结合式电子 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 衡器以来，经过 40 多年来的不断改良与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型开展到 现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段根本上到达国际 90年代中期水平。电子衡器制造技术及应用得到了新的开展。电子称重技术从静态称重向动态称重开展；计量方法从模拟测量向数字测量开展；测量特点从单参数测量向

27、多参数测量开展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。但就总体而言与兴旺国家相比还有较大的差距，主要是技术与工艺不够先进、工艺装备与检测仪表老化、开发能力缺乏、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差。近年来国家投入重点研发资金，让其开展速度不断加快。 1.3.2 称重系统开展趋势 电子称重器总的开展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。 1.小型化 体积小、高度低、重量轻。钢板或铝板就是秤体的台面，称重传感器既是传感元件，又是承力支点

28、，极大地减化了秤体结构，不但降低了本钱，而且提高了稳定性和可靠性。大型已经采用长方形闭合截面的薄壁型钢，并联排队列焊接成一个整体的竹排式结构的秤体，4个称重传感器分别安装在最外边两根薄壁型钢两端的切口内，安装在称重传感器承力点上的固定支承就是秤体的承力支点，既减化了承力传力机构，又节省了秤体高度，这是一种很有开展前途的秤体结构。 2.模块化 在实际应用中，根据各行业用户的需要，选择标准模块其中 10 余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式结构，不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性，而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了本钱，增强了企业的市场竞争能力。 3.集成化 对于某些品种

29、和结构的电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。 4.智能化 电子称重器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使称重器在原有功能的根底上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器。 5.综合性 电子称重技术的开展规律就是不断的加强根底研究并扩大应用，扩展新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术去解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。例如在流 lc-

30、20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 量计量专业，如果按照传统的理论和方法建造一套标准大流量测量系统，价格相当昂贵。如果采用称重法即质量流量法，只要将重量和时间测量准确，大流量的测量问题就迎刃而解了。 6.组合性 在工业称重计量过程或工艺流程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，即测量范围等可以任意设定；硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整，硬件功能向软件方向开展；软件能按一定的程序进行修改和扩展；输入输出数据与指令可以使用不同的语言和条形码，并能与外部的控制和数据处理设备进行通信。 1.3.3 技术参数 技术参数及要求： 额定计量能力：20 吨/小时，计量漏斗容重为 1.5t； 设备

31、结构尺寸：3800x1800x2300mm； 粮食输送与计量采用分体式结构，计量采用双漏斗交替计量，设备重量控制在 5t 以内； 输送装置通过可通过拖挂式方式转移场地； 输送带的最大输送速度不大于 5m/s，输送装置的重量不大于 1.5 吨； 粮食输送过程中要求不撒料、不漏料，且可输送过程中通过摆动等方式切换计量漏斗。 漏斗卸料迅速、开门机构操作方便，可靠性好。 连续运输机可分为： （ （1） ）具有挠性牵引物件的运输机，如带式运输机、板式运输机、刮板运输机、斗式运输机等； （ （2 ）不具有挠性牵引物件的运输机，如螺旋运输机、振动运输机。 （ （3 ）管道运输机（流体输送），如气力输送装置和

32、液力输送管道。 其中带式输送机是连续输送机中应用最广泛的，带式输送机运行可靠，输送量大，运输距离远，维护简便，适应于冶金、煤炭、机械电力、轻工、建材、粮食等各个部门尤其是农用输送粮食 第二章总体方案设计 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 在接受设计任务后，我们进行了调查研究，收集国内外同类机械的有关资料，了解当前国内粮食输送机的使用、生产、设计和科研情况，并进行分析比拟，制定总的设计原那么，再满足使用要求的根底上，做到结构合理、寿命长、生产本钱低、能耗低、功率损失少、技术先进。 2.1 总体的设计 思路 1.电气局部 在这个系统中最重要的应该是整个电气控制局部，电气局部是实现自动启动

33、的核心，因此必须有一个稳定的电气控制局部。选择电气控制部件十分重要，选择 plc 或是单片机还是用一个微型电脑在设计时是重点。选择完电气部件编程就是中心任务，完成电气控制局部的同学要完成的主要任务。 2.底盘局部 在整个机械局部最主要的就是地盘了，底盘承载着整个自动称重系统，因此，底盘的设计就显得十分重要，在底盘中都是钢结构，都是用焊接连接在一起的，由于要减轻自身重量，这些焊接件都是空心的，因此在设计时要计算这些钢管的规格。在底盘中还有就是转向装置，如何实现机构的上下和左右转向，以及在转向中使用哪种传动方式，最后就是对这种传动方式的计算及校核。由于我们见到的装置是由链传动实现左右摆动，螺杆、螺

34、母实现的上下转动。因此要校核这局部的技术参数、零件规格，还有两个电机的型号 3.传输局部 粮食传输局部主要是由传送带和电机组成的，传送带的顶端要有一个张紧装置，底部要固定电机，中间局部要用滚筒来支撑。这一局部主要要计算传送带和支撑滚筒的规格参数，确定张紧装置的安装方式。通过计算选定电动机的型号，以及如何实现电动机的前后移动。 4.计量局部 粮食计量局部主要由传感器、两个开门装置组成，传感器是保证粮食装袋准确度的重要装置，选择传感器时可以选择重力传感器，也可以选择流量传感器。传感器的输出信号输入到电气控制局部，电气控制局部输出信号来控制气压缸，从而实现开门装置开关。在粮食装袋的过程中要有人工来辅

35、助完成，因此要选择一个排气装置来除去尘土，为工人提供一个较好的工作环境。设计开门装置、选择传感器和选择气压装置是粮食计量局部的主要工作。这一局部主要由我来完成 该系统就可以广泛应用于粮食行业的颗粒及粉剂物料的定量称重包装。物料由给料机构（气动闸门）参加称量斗，控制器收到传感器的重量信号后，按预先设定的程序值进行控制，开始时进行快速（快加、中加、慢加同时）给料；当重量（目标值粗计量值） lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 时，停止快加信号输出，进入中速（中加、慢加同时）给料；当重量（目标值精计量值）时，停止中加信号输出，进入慢速（慢加）给料；当重量（目标值过冲量值）时，停止慢加信号输出，

36、给料门完全关闭，定值称量完成。夹袋信号输入后，称量斗卸料门自动开启，当重量零位设定值时，称量斗卸料门自动关闭，物料袋自动松开落入输送带上，被送到缝包机缝包之后进入下一工序，同时控制器进入下一控制循环。 2.2 回转机构的设计 1.回转部件的选择 回转部件有焊件和铸件可供选择，虽然焊件加工方便，可以节省材料，但是由于焊接应力等的存在，导致受力不均匀且受力不对称，对焊缝的要求较高，平安系数不高。铸件加工方便，效率高，整个部件为一体，因此选用铸件。 2.支撑部件的选用 由于支撑部件内部复杂，而且需要有与底盘连接和链条安装的位置，最好采用焊件 3.回转原动机的选用 回转机构的原动机可以是电动机、液压马

37、达或者是一根轴。由于电动机转速高，必须添加传动比在 40-100 的减速器，而且不能实现正反转，结构复杂，本钱高，相反马达很容易实现正反转，低速马达轴上可以直接连接链轮，使链轮停留在某一个特定位置上，起到固定作用，提高系统的平安系数，而且马达与链轮结构简单，降低系统重量。 4.轴承的选用 轴承起到支撑轴的作用，根据工作时的摩擦性质可以分为滚动摩擦轴承和滑动摩擦轴承。滚动摩擦轴承易于安装内部间隙大，对加工精度要求不高，摩擦阻力小，功率损耗小，结构紧凑，重量轻，再国际上具有标准化规格化，有互换性，可以承受径向负荷和轴向负荷。滑动摩擦轴承一般用于滚动摩擦轴承难以满足的情况下，所以，在滚动摩擦轴承性能

38、能够满足要求的情况下优先选择滚动摩擦轴承。 3 2.3 升降机构的设计 为了增加系统的实用性，满足不同工作高度的需要以及转移工作场地时方便灵活，需要设计一个升降机构，采用丝杠机构，液压机构，均能完成升降动作。丝杠机构：通过电动机带动丝杠旋转，使运输机的机架再竖直面内摆动，在滑道前后各设一个限位开关，可以使输送机的升降控制在一定范围内。丝杠系统动作灵敏，丝杠具有自锁功能，系统稳定性好但是考虑到丝杠结构相对复杂，丝杠暴露在外面，工作环境粉尘较多，使丝杠永远锈蚀，并且要有独立的电动机提供动力，功率高，不符合设计要求；气压机构：是将液压缸一端接在回转部件上，另一端铰接在支架上，通过活塞杆的伸缩来实现支

39、架的升降动作。 该气压机构具有的优点：1.再同体积下产生的动力比电气装置多，再同等的功率下体积比电动机小的多；2.可以实现大范围的无极调速，即使是在运动中也可以；3.工作平稳，质量轻，惯性小，反响快，易于实现快速启动，制动和频繁的换向；4.容易实现自动化；5.易 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 于实现元件系列化，标准化，通用化，维护方便。缺点：1.再工作工程中能量损失大，容易泄露；2.对油温变化敏感，工作稳定性受温度影响，不易再温度变化大的条件下工作；3.为了减少泄露，制造精度要求高，因而本钱高，泄露时不同意找出原因； 综上所述升降机构应该选用气压机构 4 2.4 行走机构的设计

40、为了增强本系统的灵活性，能够在不同的工作场地地转移，需要增设行走机构。轮式行走系统通常由车轮、车架、悬架和车桥组成，车架通过悬架和车桥相连，车桥两侧安装车轮。 轮胎是行走系统的主要部件，承当着繁重而复杂的载荷。它对机械的技术性能和工作指标影响很大，从经济指标上看，轮胎本钱占总本钱的 15%左右，因此合理的选择轮胎对于扩大使用范围，降低使用本钱意义重大。 轮胎应根据所承受的载荷，运输距离来选择，它除了满足一定的承载能力外，还需要有很好的耐磨、抗穿刺行、牵引行、散热性和缓冲等性能。 车架是整台机械的根底，车架支撑着机械的大局部质量，上面安装着所有的零部件，再整机行驶或者作业时，还将承受着更大的动载

41、荷的作用，再工作过程中，为了保证各局部的相对位置根本不变，车架需要有足够的强度和刚度，同时质量要轻，车架一般可分为整体式和铰接式两种根本类型，铰接式车架通常由前后两段车架组成，两车架之间用铰接连接，故称铰接式车架。前后车架是由两根纵梁和假设干横梁用铆接或者焊接而成，前车架与前桥再两个限制块中间刚性连接；整体式车架是由两根纵梁和假设干横梁用铆接或者焊接构成的一个完整的框架，刚性好，结构简单，因此本系统用的就是整体式车架，由方钢焊接而成。 为了使输送机转移场地灵活，节省轮胎，需要设置转向系统。 轮式底盘转向系统的功能是操纵底盘的行驶方向既能保持保持底盘沿直线方向的稳定性，又能保证底盘转向的灵活性，

42、转型性能是保证工程机械平安行驶，减轻驾驶人劳动强度和提高作业生产率的重要因素。 偏转车轮方向是轮式底盘转向的传统方式。其工作原理：纵拉杆推式扇形转臂，使固定在转向桥上的竖轴工作摆动，扇形转臂，同时与横拉杆相连导向轮装在转向节横轴的轴承上，转向节可以绕主销的轴线做偏转运动，主销与转向节固定在一起。转向节上的梯形臂与横拉杆一端铰接，因此当扇形转臂绕竖轴做摆动时，通过横拉杆绕梯形臂使装在转向节上的导向轮偏转，从而使底盘改变行驶方向 轴距的大小直接影响整台机械很多的使用性能，是总体设计中的重要参数，一般是通过参考同类机型初选，并通过绘制总体布置草图加以确定。 轴距的改变会影响以下几个方面： 1.影响操

43、作稳定性。轴距增加还可以减少在行驶中的前后颠簸，提高行驶平稳性。 2.影响前后桥的轴荷分配。 3.影响最小转弯半径，轴距增加，最小转弯半径增加。 4.影响自重，轴距增加，车架，传动轴等零件相应加长，所以自重会增加。 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 此外，轴距的改变，还会改变车架的受力情况，底盘长度不能过长，过长会影响运输型性能，所以底盘长度小于 3.5m。初取 l=2.8m。 轮距的改变影响以下几个方面： 1.轮距增加可以提高整台机械的横向稳定性，但是最小转弯半径回增加，影响机动性。 2.轮机的增加会造成底盘宽度的增加，所以设计中尽可能希望轮距小些。初取轮距b=1.21m，为使工作

44、更加可靠应当是尺寸适当大一些，对于轴的尺寸不能过长，车轮的固定局部同样与后轴相同。 轮胎是行走系统的主要部件，承当着繁重而复杂的载荷。它对机械的技术性能和工作指标影响很大，从经济指标上看，轮胎本钱占总本钱的 15%左右，因此合理的选择轮胎对于扩大使用范围，降低使用本钱意义重大。 轮胎应根据所承受的载荷，运输距离来选择，它除了满足一定的承载能力外，还需要有很好的耐磨、抗穿刺行、牵引行、散热性和缓冲等性能。 在地面上运输，为了降低接地比压，增加轮胎支撑面积，改善附着性和缓冲功能，采用低压宽基轮胎，低压宽基轮胎外形尺寸较大，弹性较好，能增大接地面积，减小接地比压，所以它能在较小的软基路面行驶，下陷小

45、，降低滚动阻力，性能好，再通过凹凸路面或者碎石路面时，能很好的吸收冲击与震动，缓冲性能好。缺点是增加转弯阻力。 适用牵引型花纹轮胎，它花纹沟宽且深，花纹与圆周方向成较小的角度，用来排出槽中的泥土。运行时花纹突出局部压入土层，获得较大的牵引力。 轮胎的根本尺寸根据轮胎的承载能力进行选择，参照所掌握的资料和任务书的规定，选择轮胎规格为 17.5-25。其断面宽度为 250mm，外直径为 710mm，胎压为 3.5kg/cm 2 。 底盘的设计：底盘是粮食自动称重系统支撑和移动局部，因为底盘的稳定性直接影响称重系统的精确度。所以底盘的设计是相当重要的。 传统底盘设计有多种形式，但是大局部底盘是根据各

46、自的特点设计出来的，比方汽车底盘是有两根主梁以及辅梁构成的，这些主梁和辅梁多少特制的，是根据它的工作环境和强度来决定其结构的，而对于自动粮食称重系统由于不是成批生产的不可能用专门的技术来特制一个底盘，因此只能用现有的材料经过各种加工方法制造而成。 按照传统的方法有两种法案。一种是用各种型号的型钢经焊接而成，但是这种方案有很大的缺点。因为自动粮食称重系统的工作量比拟大，所以对于这种结构的底盘强度不够，再工作过程中会由于机械的振动而使称量的结果不精确，并且会因为焊接局部比拟脆弱，所以会导致自动粮食称重系统的稳定性下降。因此这种结构不宜采用；另一种结构是用钢板进行焊接，将其焊成箱型。对于这种结构，它

47、不只是强度方面能够满足要求，而且稳定性方面也能满足要求。不会因为振动而对称量结果产生影响，根本尺寸确实定由于粮食自动称重系统的整体布局，在上面要有输送带将粮食导出，所以底盘不能过低而整体高度不能过高，由于高度过高会影响输送稳定性等方面。所以底盘的高度应在 1.5m 以下，宽度应在 2m 以内，长度应在 3m 以内。底盘应有车架、支腿、轴座、轴以及车轮组成。 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 第 3 章 底盘根本参数确实定 3.1 总体参数确实定 （1）高度确实定 考虑到整台机械的通过性，整台机械的高度 h<4m 上部传送支架局部预留空

48、间 h 上 =2.5m， 所以 h=h-h 上 h=4-2.5=1.5m h<1.5m 初取 h=1.4m 以上 h整台机械的高度 h 上 传送支架高度 h底盘高度 （2）宽度确实定 底盘宽度的选择和轮距有一定的关系，所以先选轮距。 轮距的改变会影响以下几个方面： 1.轮距增加，可提高系统的横向稳定性，但是最小转弯半径回增大，影响机动性 2.轮距增大，宽度也会增大，这样会增大底盘机架从而底盘重量也会增加，所以设计中尽可能希望轮距小些。 初选轮距为 1.2m。 所以底盘支架的高度初选为 1.1m， （3）长度确实定 轴距的大小直接影响整台机械很多的使用性能，是总体设计中的重要参数，一般是通

49、过参考同类机型初选，并通过绘制总体布置草图加以确定。 轴距的改变会影响以下几个方面： 1.影响操作稳定性。轴距增加还可以减少在行驶中的前后颠簸，提高行驶平稳性。 2.影响前后桥的轴荷分配。 3.影响最小转弯半径，轴距增加，最小转弯半径增加。 4.影响自重，轴距增加，车架，传动轴等零件相应加长，所以自重会增加。 此外，轴距的改变，还会改变车架的受力情况，底盘长度不能过长，过长会影响运输型性能。由于两轴间有传送带，其宽度为 b=0.75m，l 的最小值应为输送带宽度加上两个车轮半径。 l>b+2r l>500+390*2 l>1280mm lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设

50、计 l整机长度 l轴距 b输送带宽度 r轮胎半径 初选轴距 l=2m 底盘机架的长度初选为 2.8m。 3.2 车辆行驶阻力 在车辆行驶过程中只受自身的重量而没有工作时，所以整机的重量 g 5t 即 g max =5000kg 摩擦阻力 f 摩擦 =q*f q车轮上垂直于地面的载荷 f滚动阻力系数 机械的运行阻力是由于自重产生的，要减小运行阻力必须减小自重，对于机械为了到达强度和稳定，必须有一定的自重，因此应尽量使自重降低。 由 表 2-1-1 查得 f=0.02 =0.72 由于本产品再运输过程中大多数是在坚硬的混凝土路面上行走，所以为坚实路面。 那么有公式 f=f 运行 =0.02 所以

51、f 运行 =g max *f 运行 =5000x0.02 =100kg 运行阻力 f 运行 =100kg。 3.3 牵引性能 影响整机牵引性能的因素有两个，一个是在水平路面上的运行阻力，另一个是运输过程中，由于坡度而使牵引力发生变化。所以有时还要考虑坡度的影响，因此要克服坡度产生的牵引力，取坡度角为 20 o t f =g max *sin20 o =5000xsin20 o =1710kg 所以运输该产品所需要的牵引力为 t=t f +f 运行 =1710+100 =1810kg 3.4 对转向局部进行受力计算 转向局部受力最大的是与车架相连接处，受力大小由牵引力局部得： t>1810

52、kg 取 t=1810kg lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 对连接处进行验算 连接处销的直径 d=38mm 由公式 pa m 140 =压 mpa 40 = 进行压应力校核 ： 进行受到的剪力计算： 通过以上计算，转向局部完全满足要求。 3.5 底盘的结构与组成 底盘的总体结构如图 3-1 所示 图 3-1 底盘的总体结构图 由图可知底盘的主要局部分为车架、行走机构与转向局部。 3.5.1 车架的设计计算 车架采用箱型结构受力和易变性局部加筋板。 lc-20 粮食自动称重系统总体及底盘设计 （1）车架的受力分析图 3-2 图 3-2 车架受力图 装置在运输过程中车架底部与轴接触共受 2 个力 f 1 与 f 2, ，而在行走时，总重量 g=g 1