卷帘机设计
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卷帘设计原理卷帘是一种常见的遮阳、防盗、隔热、隔音等功能性窗帘,它的设计原理主要包括卷轴、布料、卷帘电机和控制系统四个方面。
首先,卷帘的核心部分是卷轴。
卷轴通常由钢管或铝合金材质制成,其作用是支撑和固定布料。
卷轴设计要考虑到卷帘的重量、卷帘布料的宽度和长度等因素,以确保卷帘的稳定性和耐用性。
同时,卷轴上还会安装有弹性簧,这样可以使得卷帘的展开和收缩更为顺畅。
其次,卷帘的布料是实现遮阳、防盗、隔热、隔音等功能的关键。
卷帘布料通常采用聚酯纤维、亚麻面料、塑料涂层等材质,具有防紫外线、隔热、防火等特性。
在选择卷帘布料时,需要考虑到使用环境和需求,如户外卷帘需要防水、防紫外线等功能,而室内卷帘则更多注重遮光效果。
第三,卷帘电机是卷帘的驱动装置,它通过控制卷轴的旋转来实现卷帘的展开和收缩。
卷帘电机通常采用直流电机或交流电机,并配备有限位开关和过载保护装置,以确保卷帘的安全可靠。
目前市场上的卷帘电机还具有遥控、智能化等功能,用户可以通过手机APP或遥控器来控制卷帘的开合。
最后,卷帘的控制系统是整个卷帘设计原理中的重要组成部分。
卷帘的控制系统通常包括开关、遥控器、传感器等元件,用于实现对卷帘的手动或自动控制。
通过控制系统,用户可以灵活地控制卷帘的开合,实现自动化的防盗、遮阳等功能。
例如,可以通过光线传感器来实现自动感应开合,或者通过温度传感器来控制卷帘的展开和收缩,实现室温调节。
综上所述,卷帘的设计原理主要涉及卷轴、布料、卷帘电机和控制系统四个方面。
卷帘通过卷轴支撑和固定布料,利用电机的驱动来实现展开和收缩。
布料具有多种功能性能,如遮阳、防盗、隔热、隔音等。
卷帘电机通过控制系统来实现对卷帘的手动或自动控制。
控制系统通过开关、遥控器、传感器等元件,实现对卷帘的灵活控制。
通过这种设计原理,卷帘能够满足人们对于遮阳、防盗、隔热、隔音等功能的需求,为室内外空间提供便利与舒适。
温室大棚卷帘机的设计刘刚【摘要】A safe, effective and laborsaving shutter machine is designed on the basis of analysis on the advantages and demerits of vari- ous shutter machines and the operation requirements of shutter machines for plastic tunnels. This article presents the working principle of the newly design machine and its overall structure. In particular, the calculation and determination of the parameters is discussed in a bid to provide reference for the promotion and application of shutter machines for plastic tunnels.%根据温室大棚卷帘机的作业工艺,在分析各类型卷帘机优劣势的基础上,设计了一种省工、省力、安全、高效的卷帘机械。
介绍新型卷帘机的总体结构和工作原理,详细探讨电动机及传动系统各参数的计算确定,为大棚卷帘机的推广应用提供参考。
【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】3页(P29-30,34)【关键词】卷帘机;大棚;设计;电动机;传动系统;参数【作者】刘刚【作者单位】辽宁省农业机械化研究所,沈阳110161【正文语种】中文【中图分类】S625.3大棚卷帘机(简称卷帘机)是用于驱动日光温室外保温材料展开和收拢的农业机械,在日光温室大棚生产中占有重要地位。
题目: 自动卷帘系统班级:测控0803学生姓名:刘明月(12)薛佳(04)张严(32)石海璐(16) 设计时间:2011.09.17—2011.09.30自动卷帘系统一、设计目的:随着社会经济的日益发展,防火成为人们越来越关心的问题,为了不使个人与企业的财产遭受严重的损失,自动卷帘系统的设计亟待解决。
本次设计采用单片机实现一个自动卷帘系统,在发生烟雾时,能够实现帘幕布的自动落下,防止烟雾继续扩散,继而防止火灾的大规模蔓延,减少个人及公共的财产损失。
二、设计要求:1、以烟雾报警器作为传感器,进行烟雾测试;2、用单片机控制帘幕布的自动落下,防止烟雾的继续扩散;3、用步进电机控制帘幕布的升降、加速减速。
三、设计器材及元器件介绍:1、设计所要器件:器件数量器件数量单片机AT89C52 1片晶振1个驱动芯片L298 1片按键3个比较器芯片LM324 1片三极管1个红外传感器RE200B 1片电容(22pF)2个步进电机1个电阻(10k)1个蜂鸣器1个导线若干2、主要元器件原理及其管脚(1)电机驱动L298介绍L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。
驱动器的1和15和8引脚直接接地,4管脚VS接2.5到46的电压,它是用来驱动电机的,9引脚是用来接4.5到7V的电压的,它是用来驱动L298芯片的,记住,L298需要从外部接两个电压,一个是给电机的,另一个给L298芯片的,6和11引脚是它的使能端,一个使能端控制一个电机,可以把它理解为总开关,只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作,5,7,10,12是298的信号输入端和单片机的IO口相连,2,3,13,14是输出端,输入5和7控制输出2和3, 输入的10,12控制输出的13,14。
驱动步进电机原理图:(2)步进电机(STEPPING MOTOR)步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。
日光温室无阴影卷帘机设计摘要:卷帘机作为小型农用机械已广泛应用于设施农业中,针对前置卷轴上推式卷帘机在减速机下方区域总有两米左右的区域不能自动卷帘的问题,设计了一套日光温室无阴影卷帘机。
该卷帘机采用两级链传动,具有折叠功能,运行时装置打开,避免与大棚表面的碰撞,放到地面后折起,减小占地空间。
该卷帘机可以实现手动、自动和远程遥控控制三种方式,同时采用位置开关和时间保护方式,实现双重限位保护,该卷帘机操作安全方便,收放自如,实现了自动无缝卷放帘。
关键字:日光温室;卷帘机;远程遥控;无阴影1.研制背景及意义截至 2017 年,我国设施农业总面积已居世界首位,仍呈现平稳增长趋势,预计到 2021年底可达 410 万公顷。
其中大型化是大棚设施的必然发展趋势,外保温塑料大棚是一种具有发展潜力的新型设施形式。
它具有土地利用率高,建造成本低,内部空间大、有利于农机作业等优势。
但这种设施的外保温被,仍然采用日光温室保温被的卷放机构,被子在卷起来时停放在大棚顶部的屋脊处,因此会在大棚内部形成一个阴影带,从而减弱作物的正常光照,在本已弱光的冬季对作物的生长产生不利的影响。
卷帘机的出现极大地推动了日光温室机械化发展,同时降低了农户的劳动强度。
由于温室大棚长度一般较大,大多数卷帘机安装于大棚中间位置,通过两端伸出的卷帘轴实现两侧棉被的卷起和铺放,但是在减速机下方有两米宽的棉被不能被卷起。
一般情况下中间的棉被需通过人工来卷起或始终盖在棚面上,如果始终盖在棚面上就会影响中间棉被下方农作物的采光和生长,降低了蔬菜的产量,同时降低了温室土地的利用率,如果人工卷起不仅费时费力,同时操作时具有一定的危险性。
针对上述问题,急需设计一款温室大棚保温被无阴影卷帘机,实现中间棉被随卷帘机自动卷起和铺放,同时能够实现现场手动、近程遥控和远程手机短信控制。
这种技术不仅可以保证达到对种植物的正常光照,同时也对我国精准农业与智慧农业的快速发展具有重要意义。
卷帘机方案1. 引言卷帘机(Roller shutter)是一种用于关闭或遮挡窗户或门口的装置。
它通常由一个可卷起的材料(如帆布或塑料)和一个卷轴(通常是由金属或塑料制成的)组成。
卷帘机能够提供隐私和遮光的功能,适用于各种场合,如住宅、商业建筑、车库等。
本文将介绍一个卷帘机方案,包括设计关键要素、材料选择、安装步骤等内容。
2. 设计关键要素卷帘机的设计需要考虑以下几个关键要素:2.1 尺寸首先确定卷帘机的尺寸是非常重要的,尺寸不仅要适应窗户或门口的大小,还需要考虑到安装空间和使用方便性。
可以通过测量准确的尺寸来确保卷帘机的合适性。
2.2 材质卷帘机的材质选择对其性能和寿命具有重要影响。
常见的材质包括帆布、塑料和金属。
帆布材质一般适用于室内使用,而塑料和金属材质则更适合室外使用,因为它们具有防水和耐久的特点。
2.3 控制方式卷帘机的控制方式有多种,包括手动、电动和遥控等。
手动控制方式适用于小尺寸的卷帘机,电动控制方式适用于大尺寸的卷帘机,而遥控控制方式则更加方便和智能化。
3. 材料选择基于以上关键要素,我们建议选择以下材料来制作卷帘机:•卷轴:金属材质,具有良好的耐久性和稳定性。
•板材:铝合金板或塑料板,具有轻巧、防水和耐用的特点。
•传动装置:电机和齿轮系统,提供自动控制和方便使用。
4. 安装步骤以下是安装卷帘机的一般步骤:4.1 准备工作首先需要准备好安装卷帘机所需的工具和材料,包括螺丝刀、螺丝扳手、电钻、尺子、螺丝等。
确保安装区域清洁,没有障碍物。
4.2 安装卷轴将卷轴固定在窗户或门口的上部,确保稳固和水平安装。
使用螺丝和螺丝扳手将卷轴固定在墙壁上。
4.3 安装板材将选定的板材一端固定在卷轴上,并逐渐将其展开,同时将其另一端固定在底部。
使用螺丝和螺丝扳手将板材固定在墙壁上。
4.4 安装传动装置根据控制方式的选择,安装相应的传动装置。
如果选择的是手动控制方式,可以将手动绳索固定在底部,以便手动操作卷帘机。
自动卷帘机课程设计小结一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动卷帘机的基本原理,掌握其工作流程中的关键环节。
2. 学生能够描述自动卷帘机的组成部分,并解释各个部分的功能和相互关系。
3. 学生能够运用所学的物理知识,分析并计算自动卷帘机在运动过程中的简单力学问题。
技能目标:1. 学生能够通过小组合作,设计并搭建一个简易的自动卷帘机模型。
2. 学生能够运用控制装置,对自动卷帘机模型进行简单的编程控制,实现开闭功能。
3. 学生能够通过实验操作,测试并优化模型的性能,提高其稳定性和效率。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对工程技术的兴趣,增强对科技创新的探究欲望。
2. 学生在小组合作中,学会沟通、协作与分享,培养团队合作精神。
3. 学生通过解决实际问题,体会科学学习的现实意义,增强学以致用的意识。
课程性质分析:本课程属于科技与生活相结合的综合性实践活动课程,旨在培养学生的动手能力、创新意识和实际问题解决能力。
学生特点分析:学生为初中年级,具有一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢动手操作,但需引导培养合作意识和问题解决能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论知识与实际操作相结合,强调团队合作,关注学生在活动中的参与度和实际收获。
通过具体的学习成果评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 理论知识学习:- 物理基础知识:介绍力学中的简单运动、力的作用、能量转换等基本概念。
- 自动卷帘机原理:讲解自动卷帘机的工作原理,包括电机驱动、传动系统、控制系统等。
2. 实践操作环节:- 模型设计与搭建:指导学生利用废旧材料设计并搭建自动卷帘机模型,关注结构的稳定性与美观性。
- 编程与控制:教授学生使用控制装置,对自动卷帘机模型进行编程,实现开闭功能。
3. 教学大纲安排:- 第一阶段(1课时):导入课程,介绍自动卷帘机的原理和基本概念。
- 第二阶段(2课时):小组讨论,设计自动卷帘机模型方案。
- 第三阶段(3课时):动手搭建自动卷帘机模型,进行编程与控制。
中卷卷帘机立杆和撑杆计算
在卷帘机的设计中,立杆和撑杆是起到支撑卷帘机卷筒和提供力的作用的。
为了确保卷帘机的稳定性和安全性,需要对立杆和撑杆进行计算。
首先,我们需要确定立杆和撑杆的材料。
常用的材料有钢材和铝合金。
根据卷帘机的使用环境和要求,选择合适的材料。
钢材的强度一般比铝合金高,但铝合金的重量较轻,所以需要根据具体情况进行选择。
其次,根据卷帘机的负载情况和尺寸,计算出立杆和撑杆所需的截面积。
根据静力学原理,可以通过计算力的平衡和杆件的应力来确定杆件的尺寸。
具体的计算方法包括力的分析、杆件的弯曲计算、强度计算等。
最后,根据计算得到的杆件尺寸,选择合适的材料规格和型号。
确保杆件具有足够的强度和刚度,能够承受卷帘机的工作负载并保持稳定。
需要注意的是,立杆和撑杆的设计还需要考虑卷帘机的安装方式、使用环境、使用寿命等因素。
在实际设计中,可以借鉴相关标准和规范,进行详细的计算和评估,以确保立杆和撑杆的安全性和可靠性。
拱棚卷帘系统的设计本设计给出了一种拱棚卷帘系统,包括拱棚和卷帘装置,卷帘装置包括牵引杆、双轴卷绕电机、卷轴和卷帘,牵引杆包括相互铰接的下杆和上杆,下杆的下端铰接在拱棚的后方,上杆的前端与双轴卷绕电机连接,双轴卷绕电机左右两侧的两个输出端分别连接卷轴,卷帘设置在卷轴上,其特征是,在卷轴上设置有齿轮,从拱棚的前端到后端设置有与齿轮配合的齿条;在卷轴远离双轴卷绕电机的一端设置有法兰盘;上杆和下杆为弧形杆。
本设计可根据拱棚需要而随意扩展且不会出现跑偏和缠绳问题。
标签:卷帘;拱棚;卷绕电机1 研制背景及意义拱棚卷帘装置是农业生产中常见的设备,卷帘装置包括牵引杆、拉绳、双轴卷绕电机、卷轴和卷帘,牵引杆带动双轴卷绕电机和卷轴运动,双轴卷绕电机带动卷轴旋转从而将卷轴上的卷帘铺设在拱棚上。
但是,目前的拱棚卷帘装置都是为拱棚量身定做的,如果需要扩建拱棚,则需要更换卷帘装置,费用较大。
而且,目前的拱棚在收放卷帘时经常出现缠绳和跑偏问题,正常情况下,拉绳在卷轴上呈缠绕式均匀排列,可是,在连续不断地使用过程中,有的拉绳过紧,有的拉绳过松,结果便在卷轴上发生了缠绳的情况,拉绳一乱,必然影响草苫拉放质量,甚至出现“麻花”状的拉放效果。
而卷帘机屡屡跑偏,最主要的原因是农户所覆盖的棚面草苫厚薄不均,导致卷帘机上卷的草苫步调不一致,有的快,有的慢,进而出现跑偏。
2 主要功能和性能指标本设计包括拱棚1和卷帘装置,卷帘装置包括牵引杆2、双轴卷绕电机3、卷轴4和卷帘5,牵引杆2包括相互铰接的下杆21和上杆22,下杆22的下端铰接在拱棚1的后方,上杆21的前端与双轴卷绕电机3连接,双轴卷绕电机3左右两侧的两个输出端分别连接卷轴4,卷帘5设置在卷轴4上,在卷轴4上设置有齿轮6,从拱棚1的前端到后端设置有与齿轮6配合的齿条7,在齿条7下方设置有固定齿条7的底座10,底座10与拱棚的主体构架固定连接在一起。
在卷帘5收放过程中,齿轮齿条作为辅助力实现卷轴的运动。
WPJL 60 —型卷帘机设计崔永汉(延边大学工学院,吉林延吉133002)摘要:针对温室大棚用户的实际情况,设计一种WPJL 60 —型卷帘机,并对关键机构进行运动分析与受力分析,对其主要结构技术参数进行分析与计算,完善机器结构和工作原理。
关键词:卷帘机;自由度;技术参数0 前言近些年来,随着农业技术的迅猛发展,我国温室大棚面积逐年增加,应用在育苗、蔬菜、果实等栽培。
我国北方地区冬春季节昼夜温差大,温室大棚内保温措施采用晚间大棚上面铺有保温性能的帘子方法。
铺帘、卷帘作业是比较繁重、费时的作业,为此研究设计价格低廉的卷帘机,以减轻农民的负担。
1 总体方案的确定1.1 整机结构该机器主要由电动机、刚性连轴器、减速器、万向连轴器、卷帘轴、顶杆、摆杆等组成。
如图1 所示。
1.2 卷帘机的工艺过程卷帘机作收帘作业时,电动机通过减速器带动卷帘轴转动,拴在卷帘轴上的帘子卷在卷帘轴上,完成收帘作业;卷帘机作铺帘作业时,电动机旋转方向相反,因而完成铺帘作业。
2 设计条件2.1 温室大棚尺寸温室大棚尺寸如图所示。
①坡度一般为1:5.4左右②后端高度H1=2.5m③前端高度h1=1.2m④宽度为B1=8m⑤长度L1=30~60m2.2 帘子尺寸帘厚△=0.03m;帘宽B=9m;帘长L=30~60m2.3 作业要求≤3r/min收帘或铺帘作业5分钟内结束; 卷帘轴转速n23 主要结构3.1卷帘转角的确定3.1.1卷帘过程的运动分析卷帘轴卷帘过程中忽略帘子的压缩量,帘子以卷帘轴为中心按阿基米德螺旋规律运动。
卷帘轴每转一周,卷帘半径变化量为△=0.03m 。
用极坐标表示卷帘半径,则,r = r 0 + θπ2∆= 0.25 + θπ203.0式中:r — 卷帘半径;θ — 卷帘轴转角;r 0 — 卷帘轴半径 3.1.2阿基米德螺旋长度的微分方程dB = r d θ = (r 0 +)2π∆d θ积分得 B = r 0·θ + θπ4∆2代入基本尺寸整理得 θ2 + 10.47θ - 3770 = 0 解方程得卷帘轴转角 θ = 56.39 弧度 3.1.3 卷帘轴回转圈数ββ = πθ2 = π239.56 = 9 圈3.1.4 各主要部件的运动参数1、卷帘轴角速度:ω = t θ = 600.439.56⨯ = 0.233 1/s2、帘的相对切线速度:U =ω(β×△ + r 0),如图2 所示3、摆杆的角速度:ψ= T/[R-(β×△ + r 0)]式中:T = U ·cos c ; c = [90°- (a + b)],如图2 所示ψmax =ω(β×△ + r 0)/[R-(β×△ + r 0)] = 0.233(9×0.03+0.025)/[4.14 - (9×0.03+0.025)= 0.0179 1/s4、卷帘轴角加速度ε: 卷帘机起动时,在0.01s 内角速度达到0.233 1/s ,故,卷帘轴角速度ε = 23.3 1/s. 3.2 支承卷帘轴的结构如图1所示卷帘轴工作过程。
电动机通过减速器带动卷帘轴转动时,卷帘轴在铅锤平面内一方面作上下铅锤运动,另一方面作水平方向的前后水平运动,因此整个机构在铅锤平面内必须有两个自由度。
即支承地面与摆杆之间采用转动副,摆杆与顶杆之间采用滑动副。
自由度F a = 3 i a – 2P H – P L [1]式中:F a —机构的自由度;i a — 运动件数;P H — 低副;P L — 高副 机构中有两个运动件,两个低副,无高副。
F a = 3×2 - 2×2 –0 =2 3.3 摆杆轴位置确定为机构的结构紧凑,应正确地选择摆杆轴位置,否则卷帘机工作时摆杆与顶杆之间滑动距离大,机构的工作不稳定,且影响结构的强度。
设计时尽量缩小摆杆与顶杆之间的滑动距离。
建立直角坐标系,大棚宽度方向为X 轴,高度方向为Z 轴。
3.3.1卷帘轴最高位置H = H 1 + (β×△ + r 0)= 2.5 + (9× 0.03 + 0.025)= 2.8m 3.3.2 顶杆最大伸张量顶杆最大伸张量发生在卷帘轴最高位置和大棚前端拐点处。
故, R 1 = [x 2 + (H 1 + r 0 +β×△)2]1/2 = [(B 1 –x)2 + h 12 ]1/2式中:R 1 — 最大伸张量;x — 坐标轴原点与摆杆轴之间的水平距离 [x 2 + (2.5 + 0.025 +9×0.03)2]1/2 = [(7 –x)2 + 1.22 ]1/2 解方程得x = 3.04m 3.3.3 摆杆轴位置摆杆轴的坐标(3.04,0) 3.4 顶杆和摆杆的长度 3.4.1 顶杆最大伸张量R 1R 1 = [x 2 + (H 1 + r 0 +β×△)2]1/2 = [3.042 + (2.5 + 0.025 +9×0.03)2]1/2=4.14m 3.4.2顶杆最小伸张量R 2顶杆最小伸张量R 2是大棚坡面与摆杆轴之间的垂直距离。
大棚坡面的斜率K= tg α=1:5.4 = - 0.185; 当x = 0时,z = 2.5,故, 大棚坡面的直线方程z = - 0.185x =2.5 一般形式:0.185x + z – 2.5 = 0 摆杆轴坐标(3.04,0)摆杆轴与大棚坡面的最小垂直距离 R 2 = (︱Ax+Bz+C ︱)/( A 2+B 2)1/2= (︱0.185×3.04 +0+2.5︱)/( 0.1852+12)1/2=1.91m3.4.3顶杆的滑动距离RR = R 1 – R2 = 4014-1.91=2.23m 3.4.4 顶杆与摆杆的长度设计顶杆和摆杆长度时必须满足下列条件: 顶杆长度>2.23m; 摆杆长度<2.23m 3.5 卷帘机总传动比 3.5.1 卷帘轴转速n 2n 2 = t= 49 = 2.25 r/min ;式中 t — 卷帘所需的时间取4分钟。
3.5.2 电动机转速n 1为了降低机器设计制造成份,选择转速n 2 = 1450 r/min 的电动机。
3.5.2 总传动比ii = n 1/n 2 = 1450/2.25 = 644.44 3.6 减速器3.6.1 减速器结构型式因总传动比大于480r/min,且为了降低减速器的重量减速器,采用二级蜗杆传动的结构型式。
3.6.2 传动比分配为了蜗轮受力均匀,传动比分配采用相同的国家标准传动比,i 1= i 2 = 25.5. 实际总传动比i = 650.25,实际卷帘轴转速n 2 = n/I = 1450/650.25 = 2.23r/min. 实际收帘所需时间t = β/n 2 = 9/2.23 = 4.04min,符合使用要求。
3.6.3 蜗杆、蜗轮技术参数[2~ 3]① 模数m: 模数大小直接影响蜗杆、蜗轮尺寸和强度,采用国家标准第一系列的m 1 = m 2 = 4mm.② 压力角均采用国标规定的20° ③ 中心距采用国家标准理论值125mm ④ 蜗杆分度圆直径d 1 = 40mm ⑥ 蜗杆投数Z 1 = 2 ⑦ 蜗轮齿数 Z 2 = 51⑧ 蜗轮分度圆直径d 2 = m Z 2 = 204mm 3.6.4 蜗杆、蜗轮材料为了降低制造成份蜗杆采用45号钢,蜗轮采用HT150.4 卷帘机受力分析4.1 主要部件的质量4.1.1 电动机质量20Kg ;减速器质量35 Kg ;顶杆和摆杆质量20 Kg 。
4.1.2 卷帘轴质量:m 2 =γv = 7800×πr 20L = 918.9Kg;式中:γ=7800Kg/m 3 — 钢密度;帘单位面积的密度为 0.65Kg/m 2; 4.1.3 卷帘质量m 1 =0.65 B ·L = 0.65(r 0·θ +θπ4∆2)·L 4.1.4 卷帘总重量G 2 = (m 2 + m 1)g . 4.2 阻力矩阻力矩主要产生于主要部件的摆动运动和卷帘轴转动。
4.3.1 电动机带动主要部件作摆动运动时产生的阻力矩M 1为了便于计算,认为各主要部件的作用点在卷帘轴中心上,M 1计算如图2所示,则:M 1=G 1Rcos α式中:G 1 =Σmg = 75×9.806 =735Kg — 主要部件的重量; R — 摆动半径 R =[(x – 3.04)2 + z 2]1/2分析:① 最大阻力矩发生在初始位置,M 1 = 735×4.14 =3043Nm 。
② 阻力矩初始位置最大,随着卷帘轴的上移逐渐减小,α=90°时等于0,α>90°时反而变成主动力矩。
4.3.2 卷帘轴转动产生的阻力矩M 2该阻力矩是卷帘轴本身转动产生的阻力矩与卷帘时产生的阻力矩之和。
如图3所示。
卷帘轴转动产生的阻力矩M 2 =(m 1 + m 2)g ·(β×△ + r 0)cos bM 2max = [918.9+0.65×8.5×60]×9.806×(9×0.03+0.025)= 3617 N m 4.3.3 起动阻力矩M 3M 3 = J ε; 式中:J= m 2 r 2/2 — 静力矩M3 =21×918.9×0.0252×23.3 = 6.7 N m4.3.4其它阻力矩①采用蜗杆减速器时,其轴承摩擦力阻力矩和蜗杆、蜗轮之间的阻力矩很小,可以忽略不计。
②主要部件作摆动运动所产生的起动阻力矩,起动角加速度很小,可以忽略不计阻力矩。
③静力矩变化引起的惯性阻力矩,其大小很小可以忽略不计。
4.3.5 电动机功率N总功率包括主要部件摆动所需要的功率N1、卷帘轴转动所需的功率N2和起动功率N3,即, Ne= N1+ N2+ N3N 1 = M1·ψmax= 3043×0.0179 = 54.2 WN 2 = M2·ω = 3617×0.233 = 842.8 WN 3 = M3·ω = 6.7×0.233 = 1.7 WN ≥ KNe = K·(N1+ N2+ N3)= 898.6 W = 0.9 Kw式中:K —超载系数(1 — 1.5)结束语:1、本次设计中,常用件技术参数都采用国家标准,所以加工容易,降低机器制造成本。
2、易损件经过接触应力、弯曲应力和刚度计算,都符合许用应力要求,所以设计合理。
参考文献:[1] 机械原理[2] 濮良贵、纪名刚机械设计高等教育出版社,2000:246-268[3] 张展。