城市道路护栏清洗车毕业设计

城市道路护栏清洗车毕业设计内容摘要：

，后置 式清洗装置装在洒水车底盘的尾部，为便于水平推出及清洗装置在车上的安装，焊接一个与车同宽，长度 1mm 的长方形支架，如图 25示。 固定在洒水车的底盘后边。 此支架留有安装孔 A，以便固定连接其他装置。 图 24 毕业设计说明书论文 (全套 CAD 图纸 ) 36396305 共 44 页 第 17页 A 图 25 2 传动方案的选用 作为一个工作 装置，发动机的动力要传递到运动部件，现有的传动形式主要有机械传动，液压传动，机械传动和液压传动在很多情况下可以互换，但是传动的效率及传动装置大大不同，分析该装置是悬挂在整车的后面，工作装置离发动机的距离比较远，因此如果采用机械传动，其结构会很复杂，复杂的结构不仅带来设计上的困难，还造成整机质量过大，成本过高等问题，但是如果采用液压传动，就可以解决这些问性能 液压传动 气压传动 机械传动 电器传动 输出力 大 稍大 较大 不太大 速度 较高 高 低 高 质量功率比 小 中等 较小 中等 响应性 高 低 中等 高 负 载引起特性化 稍有 很大 几乎无 几乎无 定位性 稍好 不良 良好 良好 无级调速 良好 较好 较困难 良好 远程操作 良好 良好 困难 特别好 信号变换 困难 较困难 困难 容易 调整 容易 稍困难 稍困难 容易 结构 稍复杂 简单 一般 稍微复杂 管线配置 复杂 稍复杂 较简单 不特别 适应环境 交好，但易燃 好 一般 不太好 危险性 注意防火 无 无 注意露电 工作寿命 一般 长 一般 较短 维护要求 高 一般 简单 较高 价格 稍高 低 一般 稍高 毕业设计说明书论文 (全套 CAD 图纸 ) 36396305 共 44 页 第 18页 题。 液压传动和其它传动的综合比较 通过上表可以看出，液压传动与其它传动方式相比，有以下优缺点。 液压传动的优点 1）液压传动能输出大的推力或大转矩，可实现低 速大吨位传动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。 2）液压传动能在大范围内很方便地实现无级调速 （调速比范围可达 2020），且可在系统运行过程中调速。 3）在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。 液压元件之间可采用管道连接，或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。 4）液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。 而且，由于其反应速度快，故可实现快速起动、制动和频繁换向。 5）液压传动系统操作简单，调整控制方便，易于实 现自动化。 特别是与机、电、气联合使用，能方便地实现复杂的自动工作循环。 6）液压传动系统便于实现过载保护，使用安全、可靠，不会因过载而造成元件损坏。 而且，由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。 7）由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造、维修都比较方便，且能缩短周期。 液压传动的缺点 1）工作介质的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故液压传动系统无法保证严格的传动比，不能用于有严格传动比要求的内传动链中。 2）工作介质对温度的变化比较 敏感，工作温度或环境温度的变化对系统工作的影响比较大，故它不宜在很高或很低的温度下工作。 3）液压传动系统工作过程中的能量损失 (泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等）较大 ,传动效率较低，因而不适宜作远距离传动。 4）为减少泄漏，液压元件的制造和装配精度要求较高，因此液压元件及液压设备的造价较高。 而且，液压设备对工作介质的污染比较敏感，要求有较好的工作环境。 5）若液压设备的使用者和维修者工作经验不足 ,系统出现了故障时，不易查找原因。 液压传动特点 ◆ 以液体作为工作介质； ◆ 根据密封容积的变化完成 吸油和排油； ◆ 机械能和液体压力能的互相转换； ◆ 系统内部的的压力取决于负载的大小。 注意：以液体作为工作介质，依靠密封容积的变化传递运动，依靠由外界负载引起的液体内部压力来传递动力，系统压力取决于负载，实现机械能和液体压力能的互相转换。 开式系统和闭式系统 在液压传动系统中根据油液循环方式的不同，可分为开式循环系统和闭式循环系统。 开式系统 毕业设计说明书论文 (全套 CAD 图纸 ) 36396305 共 44 页 第 19页 开式系统 如上图所示，泵自吸油箱吸油，经换向阀供给液压缸或液压马达， 对外作功， 而液压缸或液压马达的回油则流回油箱。 在该系统中，油箱是工作介质的吞吐及贮存场所，因而这种系统称之为开式系统。 ◆ 开式系统结构简单，因而应用广泛，但它也存在一些不足，如：在开式系统中，油箱除作为 油液循环的“开口”外，还具有散热，冷却及沉淀杂质的作用，因此需要有较大容积的油箱才能满足要求。 又由于油箱中的油与空气接触面较大，使溶于油中的空气量增多，导致工作机构运动的不平稳及其它不良后果。 为了保证工作机构运动的平稳性，在系统的回路上将设置背压阀，从而引起附加的能量损失，使油量升高。 ◆ 在开式系 统中，采用的液压泵为定量泵或单向变量泵，为避免产生吸空现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转速限制在额定转速的 75%以内，或增设一个辅助泵。 ◆ 开式系统中靠操作换向阀来使执行机构换向的，故换向时容易产生压力冲击。 ◆ 开式系统如果带有较大惯性负载时，在惯性负载的带动下，马达将呈泵工况运行，如果此时换向阀在中位，则原来的回油管中将产生很高的压力，使液压马达急剧制动，为了限制其产生过大的制动力，需要在马达进出油管之间设双向溢流阀。 由上述可见，开式系统在换 向及制动过程中惯性运动的能量消耗在节流发热中（能耗制动）。 特别是起重机重物下放时，液压马达将泵工况运转，为防止超速下降，必须在回油管设节流阀，进行能耗限速。 这将造成大量的能量损失并使油液发热。 闭式循环系统 毕业设计说明书论文 (全套 CAD 图纸 ) 36396305 共 44 页 第 20页 闭式系统 如上图所示，液压泵和液压马达的进出口油管首尾相接，形成一个闭合回路。 当操纵泵的变量机构时，便可调节马达的速度或马达换向，这就是闭式系统。 为防止液压系统过载，设置由阀 5个阀组 成的双向安全阀，系统压力由过载阀调定。 为了补充油液的泄漏，还必须设置补油泵 ,其供油压力由溢流阀调定（应比液压马达所需背压略高），泵的排油量应略高于系统的泄漏量。 由上述可见，闭式系统较开式系统结构复杂。 它只能由一个泵驱动一个液压马达，而且需采用双向变量泵。 由于油液仅在闭合回路内循环因而温升较高。 但它也具有如下一些优点。 ◆ 闭式系统中油液基本上在闭合回路内循环，与油箱交换的流量仅为系统的泄漏量，因而补油系统的油箱容积较小，结构紧凑。 ◆ 闭式系统回油有背压，因而空气不易渗入系统。 又由于油箱容积小，因而油液与空气 接触面小，从而使油中空气含量小。 因此，闭式系统运转平稳。 ◆ 闭式系统中，马达的回油直接流到泵的入口，液压泵是在压力供油下工作，因而对泵的自吸能力要求高。 ◆ 闭式系统中，是通过改变液压泵的变量机构来实现换向和调速的，因而调速和制动比较平缓，且调速与制动中能量消耗少。 ◆ 闭式系统中的执行元件一般为液压马达。 如大型液压挖掘机、液压起重机中的回转系统，全液压压路机的行走系统，全液压稳定土拌和机的行走系统与转子系统中的执行元件均为液压马达。 综上所述，液压传动的优点是主要的、突出的，所以传动方案选用液压开式传动系统 比较合理。 3 运动机构方案 该装置主要有两个方向的姿态调整，一个是将刷箱从车上推出离车 1m的距离，毕业设计说明书论文 (全套 CAD 图纸 ) 36396305 共 44 页 第 21页 然后升降臂将刷箱提高到护栏高度后将刷箱放下开始清扫作业，对于这两个动作，均可以由不同的运动机构来实现。 对于水平方向的动作，大致可以由以下几种机构实现 1）水平布置一液压缸，工作装置全部连接在活塞杆端部，如图所示 工作装置 油缸在车的后面横向布置，当液压缸左腔供油时，活塞杆受力向外运动，工作装置随动向车外运动，到达护栏位置时，切断压力油供油回路，水平动作完成。 这种机构具有如下特点： ◆运动所占空间小，只需将工作 装置水平推出即可； ◆运动平稳，冲击小； ◆结构简单，安装方便； 2）另外一种实现形式如图所示 整套装置铰接于车架上 A 点，当油缸大腔供油时，活塞杆向外推出，刷箱被推着绕 A点向外摆动，当油缸小腔供油时，活塞杆向内回缩，刷箱绕 A点向内回摆，这种装置也可以完成水平动作，但其较第一种方法存在如下缺点： ◆运动呈扇形展开，因此所占空间较大； ◆运动存在死区，不灵活，定位比较困难； ◆油缸安装较复杂，稳定性不好 通过比较说明发现，前一种方案优点突出，因此采用第一种形式比较合理。 4 纠偏系统方案 位置纠偏系统 由于车辆行驶不能适时与道路平行，将会造成刷体与护栏间距离忽大忽小，严重时造成刷子脱离护栏无法刷洗或者距离护栏太近反挤压刷体，损害刷体或护栏；实际上，行进中的刷体既应保持与护栏的距离平行性，又允许在小范围内能顺利清刷，为毕业设计说明书论文 (全套 CAD 图纸 ) 36396305 共 44 页 第 22页 此，特设计了机液位置纠偏机构。 在刷箱的前方，安装一个位移传感器。 前进中护栏位置的变化通过传感器测的信号反馈到控制水平缸的电磁伺服阀上，从而控制刷箱相对护栏的避让，保持较好的清洗位置，清洗好护栏。 液压伺服系统的介绍 液压伺服系统以高压液体作为驱动源的伺服系统。 液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统，分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统（简称 电液伺服系 统）两类。 其中，机械液压伺服系统应用较早，主要用于飞机的舵面控制和机床仿型装置上。 随着电液伺服阀的出现，电液伺服系统在自动化领域占有重要位置。 很多大功率快速响应的位置控制和力控制都应 用电液伺服系统，如飞机、导弹的舵机控制系统，船舶的舵机系统，雷达、大炮的随动系统，轧钢机械的液压压下系统，机械手控制和各种科学试验装置（飞行模拟转台、振动试验台）等。 液压伺服系统与电气伺服系统相比有三个优点：①体积小，重量轻，惯性小，可靠性好，输出功率大；②快速性好；③刚度大 (即输出位移受外负载影响小 )，定位准确。 缺点是加工难度高，抗污染能力差，维护不易，成本较高。 电液伺服系统 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。 最常见的有电液位置伺服系统、电液 速度控制系统和电液力（或力矩）控制系统。 图 1是一个典型的电液位置伺服控制系统。 图中反馈电位器与指令电位器接成桥式电路。 反馈电位器滑臂与控制对象相连，其作用是把控制对象位置的变化转换成电压的变化。 反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差（反映控制对象位置与指令位置的偏差）经放大器放大后，加于电液伺服阀转换为液压信号（图中 A、 B），以推动液压缸活塞，驱动控制对象向消除偏差方向运动。 当偏差为零时，停止驱动，因而使控制对象的位置总是按指令电位器给定的规律变化。 传感器的选择 位移 传感器的定义 所谓位移传感器，是利用各种元件检测对象物的物理变化量，通过将该变化量换算为距离，来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。 位 移传感器的 分类 根据使用元件不 同，分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。 毕业设计说明书论文 (全套 CAD 图纸 ) 36396305 共 44 页 第 23页 （智能传感器 ZXLN系列等） 光源发出的光通过透镜进行聚光，并照射到物体上。 物体发出的反射光通过受光透镜集中到一维的位置检测元件（ PSD）＊上。 如果物体的位置（距离测定器的距离）发生变化， PSD 上成像位置将不同；如果 PSD 的两个输出平衡发生变化， PSD 上的成像位置将不同， PSD 的两个输出平衡会再次发生变化。 如果将这两个输出作为 A、 B，计算 A/（ A＋ B），并加上适当的拉线系数 ‘k’ 和残留 CKBA A 位移量 测得的值不是照度（亮度），而是 A、 B两个输出的位移量，因此即使与测定对象物之间的距离发生变化，受光光量发生变化也不会受影响，可以得到与距离的差、位置的偏移成比例的线性输出 （智能传感器 ZXE系列等） 线圈中如通过交流电，则会产生磁通，如通过金属对象物，则会在对象物中产生一种涡电流，发出磁通，防止这种变化。 其结果将使线圈的感应发生变化。 这种感应的变化量是线圈与对象物之间距离的函数，作为结果，。