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[摘 要]本文介绍了桶装水的装卸机构,该机构具有对5加仑桶装水提升、翻转、就位及回位的动作。该系统,能有效可靠实现桶装水搬运过程的自动化装载,很大程度上解放勞动力,为此,本文提供一种具备以上功能的传动机构设备。
[关键词]装卸系统 自动化 传动机构
中图分类号:R759 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)29-0344-01
1.提升翻转的基本原理
提升翻转主要对象是5加仑的标准桶装水,重量约为22公斤。通过电机正反转带动链条的传动系统来完成。
1.1 系统机构的组成
主要组成部分有电机,齿轮箱,链条机构,引导机构,滑轮组,机械限位。
如图1所示,链条选用双齿并联形式,一排齿轮作为路径引导作用,一排齿轮作为负载连接作用。滑轮上下需用抗磨块做导向轮,使滑块有效的固定在导轨上。链条引导齿轮能有效的对链条起到引导和张紧作用。
1.2 系统工作原理
电机配上齿轮箱作为主要传动输出,通过链条传动带动滑块。滑块本身嵌套在轨道上,和链条组的一排互相连接,由链条带动滑块滑动。链条的引导齿轮保证滑块按照规定的路径上运行。当电机方向带动链条顺时针运行时,水桶依次完成提升翻转下降的姿态转变。反向则可以完成水桶恢复卸载功能。
2.机构设计的计算
2.1 提升翻转机构工作状态分析
由于提升和翻转机构在工作时,是一个动态过程,在翻转过程中夹具受力不断变化,所有选择两种极限状态分析。第一种状态是竖直提升时进行分析,第二種状态是翻转90度时进行分析。
2.2 提升翻转机构设计
由于物品质量恒定,基本维持在20kg左右,考虑到家庭使用,安全为主,机构链条运行速度为0.1m/s。完成整个装水流程约30秒。提升过程为0.1m/s,重量为22公斤重水桶,加上系统自重8公斤,包括滑块牵引,链条机构,固定水桶机构,一共需要300N扭力。电机选型为1500转/分钟的交流电动机驱动,扭矩为12N,总功率为1kw。搭配减速箱减速比为50。能够得到输出扭矩为300N。此链条系统的链条比为0.5。
翻转机构的核心部件是提升的夹具,提升夹具如图2,图3所示,由于水桶的标准化结构,夹具可以根据水桶底部结构起到固定的作用。确保了水桶在提升和翻转过程中保持稳定,不会因为因翻转导致重心不稳脱落的情况。
总结
本文主要提供的是一种卸桶装水机构的设计方案,一个设计思路。具体实现功能的话,还应该结合家庭装修结构,和装修材料做整体考虑。传动轨道需固定在墙上,这样可以减少使用空间,缺点是一旦固定后,装卸水位置不易轻易改动。
参考文献
[1] 《机电一体化技术》机械工业出版社.主编:刘宏新.
[2] 《机械原理》高等教育出版社.主编:孙恒,陈作模,葛文杰.
[3] 《机械设计》科学出版社.作者:安琦,顾大强.
[4] 《机械制图》高等教育出版社.作者:何铭新,钱可强,徐祖茂.
[关键词]装卸系统 自动化 传动机构
中图分类号:R759 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)29-0344-01
1.提升翻转的基本原理
提升翻转主要对象是5加仑的标准桶装水,重量约为22公斤。通过电机正反转带动链条的传动系统来完成。
1.1 系统机构的组成
主要组成部分有电机,齿轮箱,链条机构,引导机构,滑轮组,机械限位。
如图1所示,链条选用双齿并联形式,一排齿轮作为路径引导作用,一排齿轮作为负载连接作用。滑轮上下需用抗磨块做导向轮,使滑块有效的固定在导轨上。链条引导齿轮能有效的对链条起到引导和张紧作用。
1.2 系统工作原理
电机配上齿轮箱作为主要传动输出,通过链条传动带动滑块。滑块本身嵌套在轨道上,和链条组的一排互相连接,由链条带动滑块滑动。链条的引导齿轮保证滑块按照规定的路径上运行。当电机方向带动链条顺时针运行时,水桶依次完成提升翻转下降的姿态转变。反向则可以完成水桶恢复卸载功能。
2.机构设计的计算
2.1 提升翻转机构工作状态分析
由于提升和翻转机构在工作时,是一个动态过程,在翻转过程中夹具受力不断变化,所有选择两种极限状态分析。第一种状态是竖直提升时进行分析,第二種状态是翻转90度时进行分析。
2.2 提升翻转机构设计
由于物品质量恒定,基本维持在20kg左右,考虑到家庭使用,安全为主,机构链条运行速度为0.1m/s。完成整个装水流程约30秒。提升过程为0.1m/s,重量为22公斤重水桶,加上系统自重8公斤,包括滑块牵引,链条机构,固定水桶机构,一共需要300N扭力。电机选型为1500转/分钟的交流电动机驱动,扭矩为12N,总功率为1kw。搭配减速箱减速比为50。能够得到输出扭矩为300N。此链条系统的链条比为0.5。
翻转机构的核心部件是提升的夹具,提升夹具如图2,图3所示,由于水桶的标准化结构,夹具可以根据水桶底部结构起到固定的作用。确保了水桶在提升和翻转过程中保持稳定,不会因为因翻转导致重心不稳脱落的情况。
总结
本文主要提供的是一种卸桶装水机构的设计方案,一个设计思路。具体实现功能的话,还应该结合家庭装修结构,和装修材料做整体考虑。传动轨道需固定在墙上,这样可以减少使用空间,缺点是一旦固定后,装卸水位置不易轻易改动。
参考文献
[1] 《机电一体化技术》机械工业出版社.主编:刘宏新.
[2] 《机械原理》高等教育出版社.主编:孙恒,陈作模,葛文杰.
[3] 《机械设计》科学出版社.作者:安琦,顾大强.
[4] 《机械制图》高等教育出版社.作者:何铭新,钱可强,徐祖茂.