毕业答辩-城市清洁运输车辆工作装置设计.ppt

城市清洁运输车辆工作装置设计,导师:答辩人:专业:机械设计制造及其自动化,目录,2.,3.,4.,5.,6.,1.,研究背景,后装压缩式垃圾车介绍,机械手(提桶机构),提筒机构的运动分析,提桶机构上任一点（垃圾桶）运动轨迹,刮板、滑板,1.研究背景,随着城市人口的增加，以及人均生活水平的不断提高，传统的城市垃圾收集运输方式已经远远不能适应社会发展的需要，于是诞生了后装压缩式垃圾车。这是一种全新的垃圾车车型，主要工作部件由填料器和厢体组成，在厢体内设计了推板机构以排出垃圾。自从后装压缩式垃圾车诞生以来一直在不断的发展，其发展方向是：提高垃圾的装载量；改善车辆的密封性；垃圾的分类处理。,2.后装压缩式垃圾车介绍,后装压缩式垃圾车主要由带推铲的车厢和尾部填塞器组成，是一种能将垃圾自行装入、转运和推卸的专用汽车，主要用于收集、转运可压缩垃圾。本文所介绍的提筒机构是在后装压缩式垃圾车尾部填料口处加装的一种自动提升和倾翻标准垃圾筒的机构，为司机独自完成垃圾的收运工作提供了便利。本提筒机构在后装压缩式垃圾车中得到应用，它是针对原提筒机构（结构形式类似于本机构）在实际使用中，多处构件不同程度与轴干涉的问题而进行的重新设计。解决原提筒机构因无法正确描述垃圾筒的运动轨迹，导致机构铰链点的错误确定而造成的使用可靠性低的问题。,机构分析该提筒机构装在后装压缩式垃圾车尾部填料口处，填料口尺寸宽1890mm、高1165mm，要完成图3所示垃圾筒的提升和倾翻动作。它适用于目前市场上销售的标准垃圾筒：容积120L，自重110.4N，外形尺寸：480mm555mm930mm（长宽高），装载重量686N。,3.机械手(提桶机构),机械手完成将桶装垃圾倒入填装器料斗的动作。该类大中型车的料斗口位置略高，一般可达1m以上，需要将垃圾桶从地面提升到一定的高度再倾倒垃圾，具体动作为：a.将装满的垃圾桶扣紧并向上提升到预定高度；b.机械手的四连杆机构带动垃圾桶向前翻转，将垃圾倒入料斗；c.四连杆机构带动空桶向后翻转；d.机械手将空桶降下放回地面。此作业要求按顺序动作（见上图），否则会造成垃圾桶掉落或垃圾洒出等意外现象发生。,4.提筒机构的运动分析,提桶机构,提筒机构提升倾倒过程,提筒机构的工作原理如下：双作用液压缸的活塞杆伸出，推动平行四边形机构运动，直到挂架上的垃圾筒抵住锁筒座，完成垃圾筒平稳提升和锁紧，如图6（a）、（b）、（c）所示。液压缸继续施加作用力，整个提筒机构（不包括支撑架，包括垃圾筒）以翻转架和支撑架的铰接轴旋转，直至垃圾倾倒在导流板上，完成垃圾自动倾卸，如图6（d）、（e）所示。支撑架焊接在填塞器后横梁上，用作支承提筒机构。双作用液压缸一端铰接在支撑架上的支座上，一端铰接在摇杆上。翻转架通过销轴铰接在支撑架上的支座上，翻转架为槽钢型式，可将双作用液压缸卧在里面，使结构紧凑，且强度较高。翻转架、摇杆、挂架、摇杆构成一个双平行四边形机构，挂架具有平动性，使垃圾筒平稳提升。锁筒座焊接在翻转架上，用作锁紧垃圾筒，使垃圾筒翻转时不会从机构上掉下来。导流板焊接在支撑架上，使垃圾倾倒时容易进入填塞器的料斗中。,提桶机构三维仿真动画,5.提桶机构上任一点（垃圾桶）运动轨迹,机构的自由度数W：要使机构实现预期的确定运动，自由度数W必须满足下列要求：1）W0；2）W的数量等于主动件的数量。左图为提筒机构简图，图中A，B，C，D，E，F，G分别为铰链的回转中心,1，2，3，4为连杆，5是液压缸活塞杆，6是液压缸缸筒，7是铰链与支撑架固连。其自由度数:W=3n-2PL-Ph=36-28=2式中：n活动构件数目；PL低副数目；Ph高副数目。件5和6共同组成的液压缸是主动件。机构只需操纵双作用液压缸，即可完成预定的动作。采用双作用液压缸驱动,可实现反向自锁,使机构在运送垃圾筒的过程中不会由于自重而自行下落。,提桶机构简图,对机构建立如下图所示的坐标系。用解析法分析挂架HCD上任意一点H的运动轨迹。,设BC=LCH=LH设BC为原动件，则H点的运动轨迹方程为：xH=Lsin+LHsin（1）yH=Lcos-LHcos（2）由（1）、（2）式可得：xH-LHsin=Lsin（3）yH+LHcos=Lcos（4）将（3）、（4）式平方相加可得：（xH-LHsin）2+（yH+LHsin）2=L2（5）由式（5）可得H点的轨迹是由主动件BC决定的圆形，圆心坐标为（LHsin，LHcos），圆形半径等于L。,提桶机构轨迹图,根据式（5）得出的结论，用作图法可在二维平面图中容易的做出H点的轨迹，如上图所示。作图法：过H点做BC的平行线，过B点做CH的平行线交于K点，以K点为圆心、BC（等于L）为半径做出的圆形就是挂架HCD上点H的轨迹。从而得出结论：任何一平行四边形铰链机构都可以用上述的作图法很容易在计算机的二维平面图中求出挂架HCD上任意点的轨迹，节省了设计时间。因此提筒机构上垃圾筒轨迹（以点H轨迹代表垃圾筒的轨迹）是上图所示的R1和R2。R2是垃圾筒上点H由初始位置到抵住锁筒座N点的运动轨迹；R1是垃圾筒上点H抵住锁筒座N点后，以点A为圆心AH为半径旋转到导流板上（即将垃圾倾倒进垃圾车）的运动轨迹。,6.刮板、滑板,刮板和滑板两个部件配合动作可完成一次循环，即把装入料斗的垃圾推入厢内，同时配合推板完成垃圾的压缩。具体动作为：a.刮板上翻至水平；