【《基于立体视觉上下料机械臂工作站传送带的选择与计算案例》3200字】

PAGE1基于立体视觉上下料机械臂工作站传送带的选择与计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u5045基于立体视觉上下料机械臂工作站传送带的选择与计算案例 1247211.1传送带的选择 1257661.2传送带的组成部分 26430（1）输送带 230593（2）托辊和支架 228451（3）传动装置 232073（4）拉紧装置 311113（5）清扫装置 3123551.3传送带的传动带选择 3269311.4传送带的设计计算 418522（1）传送带长度<80m 411182（2）传送带长度>80m 4254171.5传送带电动机功率的计算 411234（1）传动轴功率计算 41866（2）电动机功率计算 428601.6传送带电机的设计计算 523590（1）详细数据见下表3-2 513962（2）传送带带所需功率Pw的计算 521972（3）电动机所需功率Pd的计算 526944（4）电动机额定功率P0的计算 69487（5）电动机的类型与选择 6因为是基于立体视觉上下料机械臂工作站的设计，环境多样性，比较复杂，为了方便上下料，所以选择在工作站之外在加上一个传送带，以应付复杂多变的教学环境。1.1传送带的选择广泛应用于印刷、运输、食品、注塑、模具、烟草、电子、家电、机械等各行各业的带式输送机又称胶带输送机，俗称输送设备。物件的加工、检测、调试、包装及运输等都离不开带式输送机。输送设备包括：皮带输送机也叫带式输送机，是组成快速的流水式生产线所不可缺少的经济型物流输送设备。皮带机按其输送能力可分为重型皮带机如矿用皮带输送机，轻型皮带机如用在化工轻工，塑料电子，医药食品等方面。输送距离长，输送能力强悍，易于保养维护并且结构简单，有利于便捷地实行程序化的模块控制以及操作自动化。输送带可以运用高效快速、平稳、噪音小的连续或间歇运动来输送一百千克以下的物品或颗粒状、粉末状物品，其并可以上下坡传送。传送带的装配图见下图3-1：图3-1传送带装配图1.2传送带的组成部分（1）输送带实现带传动的传送带既是一个货运部件，又是一个牵引部件，不仅需要实现能够运输的功能，而且必须具有一定的强度，能够支持货物的重量。传送带主要由覆盖层和芯体组成，覆盖层将芯体包裹在内部，隔绝外来物的腐蚀，芯体主要是承受货物的重量。（2）托辊和支架支撑胶带及其支撑的材料既是支架的作用，又也是托辊的作用，它能够使得胶带正常的工作。托辊在整个传送带上均匀分布，它的种类较多，其工作状况对输送机能否正常开展工作有着至关重要的作用。托辊旋转的阻力、托辊使用寿命集中体现了托辊的质量情况。为了增加材料的横截面面积，可以选择适当的槽角。而且随着横截面面积的增加，运输量也在不断增加。对于托辊之间的距离，托辊之间的胶带下垂度一般越小越好。托辊之间的胶带下垂度正常不能比托辊之间间距的1%大。下托辊之间的距离正常在2.5米到3米之间，或者是下托辊之间的标准距离的两倍。通过钢板冲压就能够生产支架，但是也对于那些重型支架，需要通过槽钢生产出来，两边的支脚刚度必须符合标准才能使用。（3）传动装置通过电动机的转矩传送给胶带，从而使得胶带能够正常的工作，这就是我们所说的传动装置。输送机的功能在不断完善，其传送能力不断提高，运输距离的越来越远，发动机的动力也在不断提高，多引擎的传输不断增加。传动滚筒可以将原动机的动力传递下去，是带传动中的重要零部件，主要有两种形式的滚筒。单滚筒的传动具有一个简单的传动系统的优势，该系统的零件结构简单，数量很少。但是，由于井下空间相对较小，需要设计的机械设备结构紧凑，为了适应井下的不利条件，将角度加大。通常使用双滚筒驱动。在低功率的情况下，在周围干燥的环境下，使用光面滚筒；在高功率和周围潮湿环境下，使用橡胶表面滚柱防止皮带在滚筒上发生打滑现象。（4）拉紧装置张紧装置的设置可以防止皮带出现下垂的现象的出现，能够让传送带一直处于张紧状态，保持正常工作状态，使传送带能够正常运转。（5）清扫装置在皮带输送机长期工作，传送带上会出现很多的污垢，会增加电动机的载荷，因此需要清除皮带上的污垢。滚筒和托辊是十分关键的零部件，因为污垢会导致皮带的运行出现异常和运动部件的出现磨损损坏。一般来说，在从膝盖上卸载后，可安装一个刮板清理装置，以清除粘贴带上的污染区域，而另一种选择是将安装一个清扫刷在滚筒的底部，以清理该区域[9]。1.3传送带的传动带选择常见的工业皮带有很多种类，主要常见的是工业传动带，属于传动带。传动带主要的作用是将电动机的动力传递到工作机中，常见的传动带有V型传动带等。传动带使用的材料包括橡胶和棉布、铁丝等加强材料。与链传动比较，带传动有传动效率相对较低，结构不紧凑等，但是同样具有一定的优势，例如，带传动噪声小、过载保护、投入成本小，因此带传动能够广泛用于传动运输的末端。传动带的作用是实现动力传递，因此又称为动力带。将电动机输出的动力，带动带轮转动，通过传动带与小带轮之间的摩擦力以及压力实现传动带的运动，将继续带动大带轮转动，实现了电动机的动力的传递。传动带是机电设备的重要组成部分，由于应用场景呈现多样化，广泛使用在各行各业，因此传动带的结构、规格都很多。大功率的大型电机（数千千瓦）和小功率的小型电机（不到一千瓦）在没有传输带的情况下，甚至在家用电、计算机和机器人等精密机器的情况下也无法运作。传动带具有很多的重要的特点：传动带的安装约束小，没有齿轮安装的严格要求；传动带的具有弹性，可以吸收震动，降低工作振动、噪声；当负载超出电动机的额定载荷，通过带轮与传动带之间的打滑方式，可以实现过载保护；设计的结构简单，传动速度变化范围广，便于维修等。因此，从最初的机械到目前高自动化的机械装置，可以看到传送带产品随着需求的变化，不断在改造升级，技术已经十分成熟[10]。1.4传送带的设计计算（1）传送带长度<80m传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和 （1.1）式中——主要阻力，N；——附加阻力，N；——特种主要阻力，N；——特种附加阻力，N；——倾斜阻力，N。将+=103N=11N，=18N，=43代入式（1.1）得=175N。五种阻力中，、是每一个输送机都自带的，另外的阻力，根据实际输送机的型号和配件安装情况来决定。（2）传送带长度>80m当带式输送机的总长度大于上述长度，附加阻力肯定要小于，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。于是带入系数C来进行计算，那么公式改变为： （1.2）式中——与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（1.3）计算，或从表查取 （1.3）式中——附加长度，一般在70m到100m之间；——系数，不小于1.02[11]。表3-1输送长度系数表L80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L70080090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.031.5传送带电动机功率的计算（1）传动轴功率计算传动滚筒轴功率（）按式（1.4）计算： （1.4）（2）电动机功率计算电动机功率，按式（1.5）计算： （1.5）式中：——传动效率，一般在0.85~0.95之间选取；——联轴器效率；每个机械式联轴器效率：=0.98液力耦合器：=0.96；——减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为0.98计算；二级减速机：=0.98×0.98=0.96；三级减速机：=0.98×0.98×0.98=0.94；——电压降系数，一般取0.90~0.95；——多电机功率不平衡系数，一般取，单驱动时，；——输送机所有阻力之和,N;V——电动机转速，m/s。将V=1.6m/s，=1425N代入式（1.4），式（1.5），得=2308W，=5561.4W。1.6传送带电机的设计计算（1）详细数据见下表3-2表3-2带式运输机传动装置设计数据名称运输带工作拉力F/N运输带工作速度/v（m/s）卷筒直径D/mm数据19002.45360（2）传送带带所需功率Pw的计算 Pw＝FwVw （1.6）式中：Pw——传送带功率，W；Fw——传送带工作拉力，F/N；Vw——传送带工作速度，Vw。将Fw＝1900N，Vw＝2.45m/s代入式（1.6）得Pw＝4.655KW。（3）电动机所需功率Pd的计算Pd＝Pw／η0（1.7）式中：η1——两个联轴器的传递效率：η1＝0.995；η2——为两对齿轮的传递效率：η2＝0.99；η3——减速箱中三对轴承的传递效率：η3＝0.99；η4——卷筒中一对轴承的传递效率：η4＝0.99；η5——卷筒与运输带的传递效率：η5＝0.95；η0＝η1η2η3…ηn＝0.885将Pw=4.655KW，η0=0.885代入式（1.7）得Pd=5.260KW。（4）电动机额定功率P0的计算 P0＝（1~1.3）Pd （1.8）式中：P0——电动机额定功率，KW；Pd——电动机所