讲义自动发放机设计.doc

一概述。随着社会科技的发展进步，对于电器及各种机械装置的自动化要求也越来越高，人们已经认识到，人和机器的关系越来越密切。自动化技术是现代工业发展的支柱,地位重要，自动化技术是二次工业革命以后发展并成熟起来的一门控制技术,它内涵丰富、外延广阔,所涉及的领域或技术层面就目前情况而言可包括: (1) 电能和电力输配; (2) 功率器件和电力电子技术; (3) 电机与电力拖动; (4) 电气测量与检测技术; (5) 电器元件及电器控制、PLC 控制技术; (6) 新型电源与电力电子装置; (7) 节能技术和谐波抑制; (8) 家用电器与办公设备等。就目前发展看,自动化技术是综合利用了计算机技术、制造技术、控制技术、电子技术、通讯技术和管理科学等学科知识,采用设备集成和信息集成,实现了从规划设计、生产制造、管理销售等功能的自动化控制。所涵盖内容从最底层的感应元件、传感器到执行机构、自动化监测系统等非常广泛,是现代化工业建立与发展的一个重要支柱技术,是关系到国民经济发展和人们生活改善的关键技术之一,也是本世纪工业发展的一项至关重要的关键技术,其地位的重要不言而喻。二要求。为使学生随时可得到讲义，需要开发一种通用的、可补给的讲义自动发放机，它应该在投入一定量的硬币后给出一份讲义。这个发放机是固定安装的。其设计要求：1) 自动发放机的低级面积为600mm*600mm,高度不超过1m,。2) 用不超过100N的脚蹬力和不超过150mm的脚蹬行程操作。3) 不需外部能源。4) 讲义存放库中可以放入一个机械储能装置。5) 自动发放机可以存取A4（297mm*210mm）厚525mm的讲义。6) 讲义从上面取出。7) 自动发放机内的讲义存取量可以从外面看出。8) 需要利用硬币下落的能量。9) 整个装置的成本按照校办厂单件加工计算不超过500元。三设计简述。1. 基本参数设定：一份讲义厚为10mm，投入一个硬币可以取出一份讲义，一份讲义重量为300g，最大装入20份。2 . 原理：设计原理采用半自动控制，学生可以投入一个硬币由内部的杠杆机构开动控制门一份讲义自动滑入取出托盘，再由学生自己用脚踩下踏板，托盘装置上升至取出口，学生伸手就可方便的取出讲义；管理的老师可以方便的随时补给讲义，只需用钥匙打开顶部的发放机盖，还可以从侧面的观察窗方便的观察内部的讲义数量，整体结构如下图1) 第一部分结构设计：一枚硬币重约为6.3g，下降高度为300mm，可以产生J 的重力势能由此可以选择弹簧，根据下图结构可以算出杠杆两端的长度x，y。当硬币下落撞击在杠杆的右端使右端下落拉动连线，联动另一头拉下控制门使其下降高度正好为10mm或者大一点，控制门一打开，位于讲义箱内的讲义由于讲义箱的结构自动滑入预置的托盘内。设计的结构较为繁复，但价格低廉，而结构简单，好用的感应装置价格昂贵，所以不予采用，整个结构材料采用40钢，便于制造，结实耐用，不会出现结构问题。落下的硬币可以由下方的硬币收集箱收集，硬币收集箱设计为发放机的一部分，采用抽屉式的，只需在收集箱上加锁，就可以方便管理了。2）第二部分结构设计：由于限制了脚蹬行程和脚蹬力，所以设计还是采用杠杆结构， 当学生用不超过100N的力踩下踏板后通过支点带动另一端使其上升至指定位置后学生可以从取出口取出，其结构及参数如下图。3） 第三部分结构设计：为了使讲义箱内的讲义能自动一份一份的进入托盘，其结构设计为下图，采取一定的斜度这个斜度设置为，讲义箱底部由四根弹簧于四角连接发放机底部，根据设置的一份讲义重量300g，可以选择出弹簧，完成装满讲义弹簧处于极限状态，每取出一份讲义，上升一份讲义的高度，当讲义全部取完，讲义箱离顶部还有10mm左右。（F=kx） 4）整体描述：整体结构为整个发放机大致分为两部分，左半边为脚踏托盘部分，其完成的是将滑出的讲义托到取出口，为方便学生拿取，需要将取出口做成洞穴样式，使托盘有部分能从上部垂直看见，踏板的连杆在发放机壳体上需开出槽：右半边为讲义箱和硬币杠杆结构，两部分中间用挡板隔开，将硬币由投币口投入，需在内设滑轨，使其能竖立落下，并撞击在杠杆上，挂设定滑轮，改变受力方向，讲义箱不与发放机接触以减少摩擦。4 小结。本装置整体结构不算复杂，生产时各部分单独生产，各连杆采用40钢制造，价格便宜，结构结实，讲义箱可以采用木质或塑料，要求质量轻，以免影响弹簧的效果，整体外壳，可以由铸造完成，整体花费不超过500元。在装配时，只需按位安装，没有别的要求。该讲义自动发放机在实际应用中非常方便，方便了教育的发展，老师可以简单的管理，学生可以根据自己的需要去购买讲义，以备不时只需。在设计过程中遇到了很多问题，但通过几个同学之间的交流，各抒己见，并在数次的失败中，终于成功设计出了一个完整的方案，尽管不是很完美，但还是很欣慰。五总结。 自动化技术是国家现代化的标志,作用突出自动化技术的作用体现在,它面向整个工业领域,是连接传统与现代工业的纽带,是把现代管理技术、信息技术转化为现实生产力的关键性手段。在矿山、石油、建材、化工、制药、轻工、电力、汽车制造业以及军工等行业,生产效率的提高无不依赖于控制技术自动化水平的提高。近十几年我国国民经济GDP 长期保持7 %以上的增长率,近两年我国汽车工业保持15 %以上的增长率,其原因之一就是源于自动化生产线的普及与提高,是自动化技术在起主导和支撑作用。特别是自第二次工业革命以来,电气及对电气的控制技术已成为人们生产、生活乃至生存所必需的一种技术支持,无论是在对大中型企业传统工业技术的技术改造,还是对高新技术产业高效节能的发挥,均起到了至关重要的作用,它已成为当今诸多高新技术系统中不可缺少的关键技术之一,其应用领域几乎涉及到各个工业部门,其地位的重要性,已经或正在对诸如一个国家工业的发展,一个企业参加国际大家庭的激烈竞争,乃至对国家国防军力的强大与现代化程度等中日益凸现出来。 将自动化技术运用于教育行业将教育实现自动化，是对国家教育的推进，对教育发展产生促进作用，为国家发展人才做出巨大的贡献。六参考文献。机械