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蘋果采摘履帶運輸車設計

來源:http://www.1stlcs.com/ 更新時間:2019-04-01 13:51 點擊數:

1 方案設計
  當運輸車遇到路面泥濘、濕滑和復雜不易通過時,通過遙控輪子內的電機絲杠傳動,推動連桿使內輪伸出,彈性履帶發生形變使之變成履帶式,車輪與地面接觸面積增大,車對地面壓強變小,以此來克服惡劣路面。當路面良好時,輔助電機絲杠帶動輔助支架收縮,使輔助輪藏匿于車輪里,彈性履帶收縮包在主動輪上,此時車輪變成普通圓形車輪,靈活、快捷,能高速行駛。前輪作為主動輪使用一體式輪胎履帶輪,將一體式輪胎履帶后輪換成萬向輪與三腳輪結合,通過實物演示實驗發現不影響運輸車對復雜道路的適應性而且增強其靈活性,可應對類似樓梯狀的山路。另外,運輸車在貨物運輸時,難免會遇到短距離大件貨物搬運,所以又增加叉車裝置,提高運輸效率,減輕工作人員負擔。通過綜合分析與整車實驗發現方案更加合理 。
蘋果采摘履帶運輸車設計  
2 參數計算
  1) 輪胎履帶轉換機構的設計及計算
  輔助輪推出機構固定在兩個支撐盤之間,輔助輪推出機構由輔助輪、輔助支架、銷軸、螺母、絲桿和輔助電機連接構成,輔助電機固定在支撐盤上,輔助電機轉動帶動絲桿旋轉,推動螺母直線移動,螺母與輔助支撐架銷軸連接,通過輔助電機的正反轉實現輔助輪收縮功能。當運輸車需要高速行進或路面情況較好時,采用普通輪式前進,此時兩個主動輪支撐履帶,使輪子保持圓形狀態,是普通輪子狀態,能快速、靈活行駛。當遇到雨雪、泥濘、顛簸的復雜路況時,通話遙控使輔助電機絲杠傳動帶動輔助支撐架,輔助輪伸出,頂住彈性履帶發生變形,車輪變成履帶式,可輕松通過復雜路面。此輪胎履帶轉換機構把普通輪子與履帶相結合,采用一體式,把輪式與履帶的優點完美結合,使其適應各種環境。
  2) 動力傳遞設計及計算
  運輸車動力設計要求不僅要保證車的機動性和靈活性,使輪子圓輪與履之間能夠轉換。對變形輪子的動力傳遞問題,由于在同一條中心線上有三個傳動軸,三個軸所傳遞的動力原件不同,無法使用一個軸實現。也就是主動輪轉動而支撐機構不動。運用“嵌套原理”,使用空心軸,三軸同心結構,三個軸可以分別傳遞動力,解決了車輪的動力傳輸問題。
  動力傳動機構的心軸軸承支架、中軸支架和外軸軸承支架固定在車底盤上,心軸上安裝有心軸齒輪,心軸通過軸承安裝在軸承支架中,心軸通過軸承安裝中軸,心軸的端部通過聯軸器及銷釘安裝外主動輪,中軸的端部安裝有支撐盤,支撐盤通過螺栓連接法蘭。中軸通過軸承安裝外軸,外軸上安裝有外軸齒輪,外軸的法蘭端部通過螺栓連接內主動輪,三個軸同心彼此保持平行,而且只用一組支架固定,可以減少摩擦即減少能量損失。驅動電機與驅動電機減速箱的輸入連接,驅動電機減速箱的輸出驅動齒輪與外軸齒輪嚙合,齒輪軸上安裝有第一小齒輪、第二小齒輪,第一小齒輪與外軸齒輪嚙合傳動,心軸齒輪與第二小齒輪嚙合傳動。另外輔助電機的電源線從空心軸里通過,與車體控制系統連接 。
蘋果采摘履帶運輸車設計   
3 結構及控制設計
  1) 彈性履帶的設計
  本車的履帶不僅要有普通履帶的剛性,而且還要具有彈性,能夠收縮變形。所以設計的履帶外層用能伸縮的橡膠,里層是松緊帶捆上有較高強度的鋼條,黑色的是輔助輪軌跡帶,軌跡帶卡在輔助輪槽內,防止掉帶。此彈性履帶能在輔助輪的支撐下發生彈性形變,且具有一定的強度,能夠支撐整車及貨物的重量。
  2)后輪的設計
  為了方便越障,選擇三角輪,不僅越障能力好,而且設計得當可以實現爬樓梯,但是在轉彎時不方便。為了方便轉彎,把后輪采用小型萬向輪,其靈活旋轉效果可以增大整車的靈活性,但是帶來的問題就是越障性能不好,為了中和雙方的優點,將三角輪和萬向輪均安裝在后輪的位置,萬向輪放在車底板中軸線與三角輪軸線的交點處,遇到障礙時則三角輪先與障礙物接觸,平坦路面萬向輪與地面接觸,所以三角輪與萬向輪不產生干涉。當需要轉彎的時候,萬向輪發揮作用,可以實現靈活轉彎,當需要越障或爬樓梯時,采用三角輪工作的方式增強越障能力,將兩者優點充分融合。
  3)控制系統設計
  電路線路控制部分,主要由單片機STC12C5A60S2、專用驅動集成電路 L298N、2262-M4 無線遙控模塊、8 路繼電器模塊和 LED 指 示 燈 模 塊 構 成。 單 片 機STC12C5A60S2 作為控制中心處理器,負責處理各種信息;驅動集成電路 L298N 負責控制輔助電機的正反轉;2262-M4 無線遙控模塊負責人工遙控信息的接受;8路繼電器模塊負責控制驅動電機,由于驅動電機功率高,電流大,驅動集成電路 L298N 無法使用,故選擇繼電器來控制;LED 指示燈模塊負責顯示信號處理情況,直觀反映控制系統工作狀態。
蘋果采摘履帶運輸車設計   輪胎和履帶轉換運輸車,在雨雪泥濘、崎嶇顛簸的道路上輪子變成履帶式,輕松越過各種復雜路面;在平坦道路上變成普通圓形車輪,能高速、靈活行駛。應用于山區或道路不好的鄉下的貨物運輸??梢詭椭爝f公司提高效率,降低成本,節省快遞員人力。此運輸車上的一體式輪胎履帶轉換機構與輪椅相結合,能夠做出上下樓梯的輪椅;也可以用于助力車等。只要稍加改裝可適應于多種環境。所以此作品極具有推廣價值。

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