KCJ25型柏油路面开槽机设计【4张图纸】【优秀】
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kcj25
柏油
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KCJ25型柏油路面开槽机设计
摘要
开槽机主要用于沥青、水泥路面裂缝病害处治时的开槽作业，通过特质刀片快速将不规则裂缝整理成均匀的凹槽，形成新的结合面。
我国在过去的几十年中，高速公路建设的速度很快，规模也达到了顶峰时期，并且在将来的一段时间中也将持续的发展，同时公路运输完成的运输量也在迅速的增加。由于我国气候和车辆超载严重等诸多原因，新修的柏油路通车几年就产生了车辙、开裂、泛油、坑槽等一些早期损坏现象。鉴于此，对高速公路早期损坏进行小型维修是很必要的，特别是对裂缝和坑槽的修补，可以延长公路的寿命，对社会和经济效益都有很大的作用。而对这些局部损坏路面的修复又主要是通过灌封填补实现的。因此，一台高效率的柏油路面开槽机是十分必要的。目前开槽机广泛应用于公路建设及市政工程中的新路面收缩缝的切割，以及旧混凝土路面维修切割和开槽切割作业。其工作原理可以简单地描述为通过动力驱动刀轴带动刀片运动完成开槽作业。本文较为详尽地描述了KCJ25柏油路面开槽机的开发设计过程。
关键词：开槽机，柏油路面，损坏，修补
KCJ25 Asphalt Slotting Machine Design
Author：jinhe
Tutor：xuedongbin
Abstract
Slotting machine is mainly used for asphalt， cement pavement cracks Disease Treatment slotting operations， irregular cracks through the characteristics of the blade quickly organized into a uniform groove to form a new joint surface.
China in the past few decades， the speed of the highway construction will soon scale reached its peak period， and will continue in the future period of time the development of transport by road transport also increased rapidly.Serious overloading and so many reasons due to our climate and vehicles， the newly built paved road open to traffic a few years to produce a rutting， cracking， weeping， pits some of the early damage phenomenon. View of this， the highway early damage is necessary to carry out minor repairs， especially the repair of cracks and trenches， can extend the life of the road， has a significant role in the social and economic benefits.Repair for localized damage to the road is mainly achieved by potting to fill.Therefore， an efficient asphalt slotting machine is very necessary. Slotting machine is widely used in road construction and municipal projects in the new pavement contraction joint cutting， as well as the maintenance of the old concrete pavement cutting and slotting cutting operation.Its working principle can be simply described as driven by power-driven blade shaft blade movement slotting operations.More detailed description of the KCJ25 asphalt slot machine development and design process.
Key words：Slotting machine，Asphalt，Damage，Repair
目录
1绪论1
1.1课题的背景及目的1
1.2国内外研究状况2
1.3课题研究方法2
1.4论文构成及研究内容3
2 总体方案设计4
2.1设备介绍4
2.1.1 开槽机的工作原理和组成4
2.1.2开槽机的分类4
2.1.3 开槽机的作用5
2.1.4 应用限度5
2.2 设计要求5
2.3设计方案分析6
2.4刀具分析6
2.4.1刀具材料的选择6
2.4.2刀盘整体构造的确定7
2.4.3切削刃几何角度的选择8
2.5带传动的设计8
2.6轴的设计12
结论16
致谢17
参考文献18
1绪论
1.1课题的背景及目的
近年来国内公路建设发展迅速，且不说绝大多数城市干道和城际通道几乎全部以公路为主，继国家实施“村村通（公路）”政策以来，广大农村地区的柏油马路更是如雨后春笋般被建出来。据调查，截至到2009年底，全国公路总里程达到230万公里，其中等级公路里程159．18万公里，占公路总里程的82．5％。按公路技术等级分，各等级公路里程分别为：高速公路41005公里、一级公路38381公里、二级公路246442公里、三级公路344671公里、四级公路921293公里，等外公路338752公里。由于沥青（柏油）路面具有足够的力学强度和一定的弹性、塑性变形能力，有高度的减振性，行车平稳舒适、噪声低，且不扬尘等特点，已修和待建的交通主干道，特别是高速公路大部分为沥青路面。虽然国内外对柏油路面的修筑进行了不懈的研究和总结，施工技术已较为完善，并得到了广泛的应用，但在存在着气候和交通荷载条件恶劣，车辆超载严重等问题，新修的柏油路通车几年就发生了车辙、严重丌裂、泛油、坑槽等一些早期损坏现象。其实即便是在筑路技术已经非常发达的国家，也难以避免马路破损的问题，因为它们毕竟是暴露在大自然的带状工程结构物，长期经受着日晒、雨雪、醅热、严寒和冻融，并承受着频繁交通瞬时动荷载的反复作用。据统计，高等级公路的一般设计寿命为12～15年。
- 内容简介：
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单位代码 0 2 学 号 080105655 分 类 号 TH6 密 级 秘密 毕 业设计 文献翻译 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 金贺 指导教师 薛东彬 2012 年 3 月 10 日 nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 1 页 针对不同的数控机床一个基于互联网的机床检查计划 Dong-ttoon Kim 情报和精密机械部门，韩国机械和材料研究所 ,大田 305 - 343,韩国 Sun-Ho Kim 机电工程专业本科工程 ,东义大学， Busan 614 - 714 釜山、韩国 Kwang-SIK KOH 电气工程和计算机科学学院，庆北国立大学，大邱广域市 702-701，韩国 摘要 本文提出了一个基于互联网的机床检查与数字控制机床 (CNC)技术。根据其体系结构的不同，数控机床分为两种类型：一种是封闭式控制结构（ CAC），它是传统的数控机床；一种是开放式控制结构（ OAC），这是最近推出的 PC-based 控制器。由于CAC 有一个封闭的架构，所以它依赖于数控机床供应商制定的规格。而因为这一点，它的应用程序很难在数控领域为用户所实现。近日，传统的数控机床已被基于 PC 的开放式数控机床所取代。然而，现在还有很多传统的数控机床在 OAC 配备不足的车间工作。对于 CAC 和 OAC 数控机床基于互 联网的检查，一个合适的系统环境是必要的。通过这项研究，对包括 CAC 和 OAC 在内的各种 CNC 在专业化生产系统进行全球化管理，对各种 CNC 基于互联网的检查设计一个合适的环境，并对 CAC 和 OAC检查方法作比较。这项研究成果可作为一个数控机床集成制造系统的全球监测和远程控制的基本模型。在本研究中定义的检查点分为两类：结构性点和操作点。前者包括轴承的振动，主轴单元的温度，和其他期刊管理点，而后者则包括油检查，夹具锁 /开锁，加工开 /关状态。 关键词： 基于 Internet 的检查方法，变式数控， CAC， 0AC 1 导言 电脑 和互联网的广泛使用，导致一个基于 Internet 的数控机床的控制和监测的全球化管理在专业化生产系统的需求不断增加。在过去，利用可编程逻辑控制器（ PLC）的接触点，监测做为数控机床和制造系统外围设备的 I / O 信号。 但是，这个程序已经被限制到 CNC 内部信息的监测。它很难执行用户在数控领nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 2 页 域定义的程序，这个程序包括检查有关 CNC 的各种监测数据，外围设备和其他外部单位（ Rober and Shin, 1995； Lee et.al.,2004）。而所需的用户自定义程序是数控机床监测与远程站点的通信应用程序模块。近日 ，基于 PC 的开放式结构数控机床取代了传统的数控机床，从而提供了一个方便的环境来实现用户定义的用于远程监视和控制的数控程序（ Rober and Shin, 1995； Kwon et.al.,2000； Hong et.al.,2003）。然而，很多传统的数控机床在 OAC 配备不足的车间工作。为了做到对这种变式数控机床远程检查，应对每个 CAC 和 OAC 构建合适的环境。 现在，我们简要的概述下相关的研究。关于机床的开放式数控制造系统管理的研究，已经快速的实现了在柔性制造系统和自动配置（ Wright， 1995）和动态重新 配置（ Oldknow and Yellowley， 2001）的研究。一个开关函数发生器的研究解决了在开放式结构机床的维修机制（ Kim et al.， 2002）。 机床的远程控制和监测客户端 - 服务器环境也一直被研究（ Oldknow and Yellowley， 2003）。这种关于远程服务的代表性例子是由 CNC 供应商开发的工厂窗口和远程系统（ Kim et al.， 2000;Kang and Kang， 1999）。然而，这些系统的特点是当地的域环境提高基本的技术支持。此外，这些研究还包括基于互联网的机床管理， CNC故障诊断的实现和基本的远程服务（ Kim et al.， 2003）。在柔性制造系统中基于 Web的监控也进行了研究（ Jung et al.， 2001）。此外，还研究了维护数控机床的公共交换电信电话网（ PSTN）和数字 I / O 模块（ Hyun et al.， 1998）。 然而，这些研究都集中在 CAC 机除外的 OAC 机上，而研究的大多数的服务功能是通过电话线或外部网络（如 Internet）传输的监测数据。尽管是基于互联的应用程序，仍要安装一个开发商依赖的特殊的客户端，因为大多数情况下是基于客户 -服务器的配置。在 某些特殊情况下，一个额外的内核是必需的。此外，优越的数控厂商，如西门子的第三方支持通过互联网的网络服务。然而，在这情况下，非常困难的是服务的功能往往不适合车间修改功能。在国内，甚至有部分数控厂商无法服务一般商用的基于互联网的检查服务，如通过 lnternet 的监测。出现这种情况是因为大部分的运营商和数控厂商都集中在国内数控市场的稳定性和原创能力上面。也就是说，大部分的数控厂商都害怕数控机床因过载而崩溃或因故障造成额外软件安装或升级，所以他们支持远程服务功能。总之，虽然对 OAC 有一些研究，但是少有满意的设计，而 对 CAC 的研究更是非常缺乏。尤其是，基于互联网的检查与 CAC 和 OAC 的变种数控机床没有nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 3 页 得到充分的研究报告，由于不便开发环境和较差的软件可移植性。 本文调查申请的方法是基于互联网的检查技术，对 OAC 和 CAC 两个变式数控机床进行比较。通过这项研究建议通过基于 Internet 检查变式数控机床的有效计划。首先，远程检查和控制与 CAC 的机床和零部件相关的数字信号，通过使用 I / O 的嵌入式模块介绍网页；其次，本文认为模拟和数字远程检查 OAC 的机器通过实施相关的信号用户定义的应用程序能够接口与外部服务器的数控域，并通过 数据采集单元（ DAU），能够获得与连接的数据机及周边设备的联系点。 CAC 有一个封闭的架构，它是依赖数控协力厂商规范。由于这一点，就已经很困难，为用户实施在数控应用程序。因此，一个特殊的，额外的模块需要基于互联网的应用程序（塞纳科技， 2002 年）。对于这一点，一个网络的 I / O 嵌入式模块适用于本研究基于互联网的检查。模块直接连接到 TCP/ IP 网络与远程通信网站。为了获得监测数据数控机床，模块的 I / O 信号在数控被分配到 PLC 的 I / O 信号。另一方面， OAC有一个基于 PC 的开放式架构，运作独立于数控供 应商的规范并没有额外的模块是必要的，用于连接远程站点。正因为如此，一个简单的 DAU，这是不直接连接到 OAC的主要电路板，而不是直接影响到数控稳定，用于信号传感和数据通过 RS232/422 行收购无需额外通信设备模块。基于 Internet 的远程机器检查与 OAC，用户定义的守护进程的工具通信和应用程序 Web 服务的形式实现 OAC 和内部功能内外部服务器。互联网通信之间进行数控领域的守护程序外部服务器和网络脚本程序。nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 4 页 2 基于 Internet 检查 OAC 的方法 在 OAC 的情况，不需要网络支持附加设备模块， OAC 有一个方便 的结构，可以实现网络应用程序。检查和获得机床 I / O 信号的数据，只需要信号处理板或外部的DAU 数据采集。由于大多数 OAC 是基于单板计算机上的 DAU 一个紧凑的结构，比板型（ Advantech， 2002）更有效可以简单地连接 I / O 信号。试图通过监测加工状态，应用程序通过 DAU 零部件温度和振动的检查方法，可以通知检查时间和零部件的更换时间。通过这个应用，数控机床及周边设备的模拟和数字接触点监测使用的 DAU。在实验中，使用外部的 I / O 的 DAU 模块，以减少硬件设备的大小，并尽量减少负荷。基于 Internet 的检查 OAC 机床配置使用的 DAU 如图 1RS485 通讯内部通过 RS232/485转换规范。 0V 至 1.5V 的范围内分配一个采样周期为每秒 10 次，以获取模拟传输值。为获取轴承的振动和主轴温度的实验，传输的模拟值在 OAC 和 DAU 之间的通信协议实时监控，如图 2 所示 Subsequently，也进行检查开 /关状态的石油和钳的基本实验，如图 3 所示功能的应用程序代码，实现在 OAC 数控域的内部功能。 基于 Internet 的检查应用，通讯发达的守护程序在数控领域实施，在外部服务器由 Web 服务的 Web scr.ipt 方案实施，使用 vbscrip， JavaScript 和活动服务器页面（ ASP），如图 4 守护程序之间的网络通信可以在数控域和外部 Web 脚本程序。因此，多个客户端可以监控检查的数据和机器的状态，通过收购数字和模拟数据传输从外部数据库的OAC。数控通信服务程序采用标准的开放式数据库连接（ ODBC）和数据处理，利用结构化查询语言（ SQL）查询。通过这个过程，检查数据传输相关的表中的信息构建在数据库表中。在互联网环境下的远程检查，实现了通过设计的应用程序，如图 5 所示结果表明，这种检查方法是有利的，在其方便的开发环境在软件方面，可以很 容易地实现用户定义的应用程序。 nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 5 页 图 1 基于互联网的检查 OAC 的机器配置使用的 DAU 图 2 通信协议之间的 OAC 的 DAU 模nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 6 页 图 3 模拟输入（ 0-1.5V 的范围）的收购和数字输入（ 8 位直接投资） 图 4 OAC 和应用程序之间的接口网站 SEVER nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 7 页 图 5 检查 OAC 的机器所使用的 DAU 和应用程序 nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 8 页 3 基于 Internet 的检查计划和变式数控机床的例子 基于互联网的检查的计划变型数控机床的建议图 6CAC 机区旨在检查通过下载脚本代码的数字数据和嵌入式设备服务器的 I / O 接口机制。在 OAC 机区检查 所使用的DAU 和应用程序，如数据采集模块，通信守护进程模块，和一个 web 脚本模块的模拟数据和数字数据。基于互联网的变种数控机床的远程检查，通过拟议的计划表见图7 在 CAC 的机床的情况下，一个 Java applet 被编码和下载，以检查机床的 I / O 数据和通过网络浏览器向客户提供检查结果。在 I / O 地址的 Java applet 代码和真正的 I / O 点的机床之间分配，监视和控制远程站点。展示的内容是对监测结果 I / O 的接触点与当前加工 /关状态。 CAC 的机床运作周期的启动按钮正在网页浏览器上。 在 OAC 机 床的情况下，收购的 DAU 监测数据传送到在远程站点，外部服务器和通信守护进程服务。它通过网络浏览器激活油传感器，主轴温度是 0.0007（这是从 0至 1.5 V 范围内的模拟值）。 结果表明，在前一种情况下， CAC 是有利的，它可以很容易地利用网络功能的嵌入式设备，在硬件实现基于 lnternet 的检查系统。然而，用户定义的应用程序和下载数据的最大尺寸被限制在 512 字节；后者的情况下，在其方便的开发环境，可以方便地实现在数控领域的许多不同的应用程序，无需额外设备的优点。然而，用户定义的应用程序编程工作需要比在前者的情况 下实施通信和网络服务。 nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 9 页 图 6 基于互联网的检查环境变异数控机床 图 7 例如基于互联网的远程检查变种数控机床 nts 黄河科技学院毕业设计（文献翻译） 第 10 页 4 结论 本文提出了一种新的研究基于 Internet 检查传统的 CAC 和最近推广的 OAC 两种变式数控机床。为了实现基于互联网高效的检查 CAC 机，使用信号检测方法，通过网络 I / O 嵌入式设备模块，可以支持互联网应用环境，因为在 CAC 的环境执行用户定义的应用程序，是依赖于数控厂商规范了的数控领域。 为了实现基于互联网检查 OAC 机床，数字和模拟信号的检查方法，它不需要额外的网络 I / O 的 互联网应用的嵌入式设备，有人建议，因为数控域执行用户定义的应用程序很容易因方便 OAC 的环境。这种方法只需利用的 DAU 取得的 I / O 硬件方面的数据和采集到的数据传送到外部服务器通过在远程站点上的网页浏览器的远程检查。 随后，对 CAC 和 OAC
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