手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)含16張CAD圖
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附錄1：外文翻譯
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
清洗裝置
摘要：
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)縱向軸流式清洗設(shè)備測(cè)試床設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上。該系統(tǒng)可以收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整參數(shù)，操作簡(jiǎn)單，為實(shí)驗(yàn)研究提供可靠的數(shù)據(jù)清洗裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，數(shù)據(jù)清洗裝置是具有提高重大實(shí)驗(yàn)研究指導(dǎo)，設(shè)計(jì)和制造的清洗設(shè)備。
關(guān)鍵詞：
縱向軸流；清潔空氣和屏幕設(shè)備；電氣控制；采集系統(tǒng)
導(dǎo) 言
空氣和屏幕清洗裝置是聯(lián)合收割機(jī)的一個(gè)重要部分，從而直接影響機(jī)器的工 作性能。因此，清洗裝置的性能研究具有重要意義。但現(xiàn)實(shí)條件是多種多樣的，由于田間作業(yè)季節(jié)性強(qiáng)和重復(fù)性差，一些實(shí)條件不能在該領(lǐng)域繼續(xù)，因此，有必要發(fā)展清潔測(cè)試床，用于模擬和重現(xiàn)清洗的全過(guò)程，取得關(guān)鍵的性能和工作參數(shù)。傳統(tǒng)測(cè)試方法采用實(shí)驗(yàn)?zāi)M儀器和模擬記錄設(shè)備設(shè)備，其測(cè)量精度和測(cè)試效率非常低，無(wú)法滿足清洗要求試驗(yàn)周期長(zhǎng)，參數(shù)多，大量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集[1-3]。為了得到更好的清洗測(cè)試結(jié)果，采用電腦測(cè)試技術(shù)和電子控制技術(shù)介紹實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)清潔測(cè)試自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和測(cè)試過(guò)程，來(lái)提供機(jī)械科研收獲清洗裝置性能的研究方法。
清洗設(shè)備的完整結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)
清洗裝置試驗(yàn)臺(tái)是由喂養(yǎng)模擬裝置、框架、離心式風(fēng)機(jī)調(diào)整機(jī)制、橫流風(fēng)機(jī) 和調(diào)節(jié)機(jī)、振動(dòng)篩框、篩選、穿梭板、傳動(dòng)齒輪、采取行動(dòng)鍋、風(fēng)速傳感器、集成的控制臺(tái)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、扭矩傳感器、電機(jī)等組成。結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，可以滿足軸流清洗設(shè)備的測(cè)試要求調(diào)整篩曲柄半徑、曲柄轉(zhuǎn)速、離心風(fēng)機(jī)傾角、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇的位置、振動(dòng)篩的傾斜度、穿梭板的長(zhǎng)度和更換篩片等不同類型。試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 清洗裝置試驗(yàn)臺(tái)的總裝配圖
1電氣柜；2主題儲(chǔ)物柜；3離心風(fēng)機(jī)；4離心風(fēng)扇電機(jī)；5離心風(fēng)機(jī)；6調(diào)速電機(jī)；7穿梭板；8曲柄連桿；9喂養(yǎng)模擬設(shè)備；10上振動(dòng)篩；11下振動(dòng)屏；12放電糧食輥；13主框架；14采取行動(dòng)鍋；15橫流風(fēng)機(jī)；16橫流風(fēng)機(jī)電機(jī)；17橫流風(fēng)機(jī)框架
設(shè)計(jì)的電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)可以收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇扭矩、風(fēng)扇的電源、進(jìn)給速度、振動(dòng)篩軸、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩振動(dòng)屏幕轉(zhuǎn)軸和屏幕表面風(fēng)速等；通過(guò)操作柜可以實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的大小和屏幕的振動(dòng)頻率、風(fēng)扇振動(dòng)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等?？刂圃碇麟娐穲D如圖2、3所示。
圖2 清洗裝置試驗(yàn)臺(tái)的控制原理圖
圖3 清洗裝置試驗(yàn)臺(tái)的主要電路圖紙
A.硬件系統(tǒng)
測(cè)量和控制硬件系統(tǒng)清洗裝置試驗(yàn)臺(tái)包括扭矩傳感器、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感器、風(fēng)速傳感器、環(huán)境溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、變頻器、集成控制臺(tái)、PLC和變頻調(diào)速電機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等，其成分為如圖4所示。 清洗裝置試驗(yàn)參數(shù)應(yīng)測(cè)量如下：喂輥速度、離心風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和扭矩、離心式風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口角度、橫流鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩、曲軸轉(zhuǎn)速和扭矩、偏心、振動(dòng)篩傾角、振動(dòng)屏幕幅度等參數(shù)。偏心，離心式風(fēng)機(jī)出口傾角和振動(dòng)篩可以測(cè)量，其余的參數(shù)都可以通過(guò)傳感器直接輸入計(jì)算機(jī)。
圖4 清洗裝置數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)的測(cè)試床
轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩測(cè)量由北京西中航機(jī)電技術(shù)有限責(zé)任公司的CYB-803S型扭矩傳感器測(cè)定，如圖5所示。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)轉(zhuǎn)矩和速度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，為功耗的研究、實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置和調(diào)節(jié)它提供了有利條件。
圖5 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速傳感器
圖6 氣流傳感器
氣流速度傳感器是上海NaHua科技有限公司制作的，如圖6所示。支撐框架篩子，成為一個(gè)有機(jī)的整體，從距離屏幕表面的氣流速度傳感器可（0?100毫米）測(cè)量氣流速度在上面和下面的篩分。20個(gè)測(cè)量點(diǎn)完全設(shè)計(jì)在整個(gè)篩分上，即風(fēng)速傳感器的數(shù)量是20，它可以完成多點(diǎn)氣流速度一次測(cè)量，研究清潔室內(nèi)空氣流場(chǎng)數(shù)據(jù)可以直接通過(guò)采集系統(tǒng)收集。
PLC選用西門(mén)子S7-200系列，通過(guò)串行端口連接到工業(yè)PC機(jī)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速由傳感器經(jīng)輸出信號(hào)的脈沖信號(hào)調(diào)節(jié)后送可編程控制器（PLC），進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將測(cè)量所有的工業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)顯示和處理，計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控測(cè)試平臺(tái)的工作過(guò)程中得以實(shí)現(xiàn)。
B.軟件系統(tǒng)
1）PLC數(shù)據(jù)采集部件
扭矩和轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖信號(hào)通過(guò)空調(diào)后進(jìn)入PLC，利用PLC內(nèi)置（HSC）的高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。S7-200西門(mén)子PLC具有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（HSC）。其中HSC3為轉(zhuǎn)速脈沖計(jì)數(shù)，HSC5扭矩脈沖計(jì)數(shù)，在應(yīng)用程序中設(shè)置的值和狀態(tài)位是需要操作的控制位當(dāng)前值。
采樣時(shí)間由PLC時(shí)序中斷獲得。時(shí)間間隔定時(shí)器T0間隔中斷范圍1?255ms，根據(jù)應(yīng)用程序的大小， PLC的掃描周期約5?10毫秒，所以采樣時(shí)間不應(yīng)少于為10ms，與此同時(shí)，在最低轉(zhuǎn)速，每次采樣時(shí)間應(yīng)不小于10個(gè)脈沖，確保測(cè)量精度。定時(shí)時(shí)間大小影響測(cè)量精度和實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性是較高的時(shí)間較長(zhǎng)，但真正的時(shí)間是較差。抽樣該系統(tǒng)時(shí)間T0取在100毫秒，以確保測(cè)量精度，計(jì)算發(fā)生在3倍的總和采樣時(shí)間，即在0.3秒計(jì)算的計(jì)數(shù)值。速度測(cè)量計(jì)算在每周60脈沖：
注：n：轉(zhuǎn)速，r/min；K0：程序三次轉(zhuǎn)速脈沖總數(shù)值。
同理扭矩：
注：M：扭矩N·m；F：當(dāng)前輸出頻率；N：扭矩測(cè)量范圍500N·m；K1：三次轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的數(shù)值；f0：零扭矩輸出頻率；fp：全方位運(yùn)行的輸出頻率。
2）PLC通訊零件
PLC串行狀態(tài)，收到PC機(jī)的讀取命令后，轉(zhuǎn)換到發(fā)送狀態(tài)，變量的存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送到PC，PLC脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)轉(zhuǎn)速和扭矩值后，存放在一直在接受變量的固定的存儲(chǔ)區(qū)?？紤]到收發(fā)器開(kāi)關(guān)有一定的時(shí)間間隔，所以系統(tǒng)定時(shí)中斷產(chǎn)生5ms的延遲時(shí)間再次發(fā)送。 PLC的通信服務(wù)流程如圖7所示。
圖7 與PLC通信的流程圖
3）監(jiān)測(cè)工業(yè)電腦零件
此基礎(chǔ)上該軟件的主要功能：PLC串行通訊方式，可承接數(shù)據(jù)采集，顯示，存儲(chǔ)和負(fù)載轉(zhuǎn)速振動(dòng)篩，速度和扭矩和扭矩風(fēng)橫流風(fēng)機(jī)，離心風(fēng)機(jī)，速度和轉(zhuǎn)矩速度快，環(huán)境溫度和環(huán)境濕度，數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)XML和XLS。
軟件的運(yùn)行狀況
硬件要求：CPU奔騰III800M以上，內(nèi)存不小于64M，運(yùn)行內(nèi)存1G 以上。經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)：操作系統(tǒng)需要Windows2000或Windows XP。
該軟件是綠色的裝卸，復(fù)制到磁盤(pán)或干脆刪除。
軟件的主界面：檢測(cè)軟件使用可見(jiàn)編程語(yǔ)言，探測(cè)器軟件的主界面在圖8所示。
圖8 Data收購(gòu)和清洗裝置試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)主界面
結(jié)論
電氣控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗裝置試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集，實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)設(shè)計(jì)。通過(guò)電氣控制和數(shù)據(jù)采集可以實(shí)時(shí)收集環(huán)境數(shù)據(jù)溫度、濕度，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，風(fēng)扇轉(zhuǎn)矩，風(fēng)機(jī)功率，進(jìn)料速度，轉(zhuǎn)速振動(dòng)篩軸，振動(dòng)篩軸的扭矩，屏幕表面風(fēng)速等，通過(guò)操作可以控制振動(dòng)大小并進(jìn)行實(shí)時(shí)切換屏幕振動(dòng)頻率，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，加料速度等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，所設(shè)計(jì)電動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)清洗設(shè)備測(cè)試床是卓越的精度和可靠性，容易操作，調(diào)整方便，提供了一個(gè)基礎(chǔ)軸流在清洗設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究未來(lái)。
參 考 文 獻(xiàn)
［1］易淑娟,李敏,陳萌.計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)ition在THRESH GRA系統(tǒng)和stallation的分離[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械日志.2005.P99?103.
［2］季彬彬,陳進(jìn),李耀明.設(shè)計(jì)和測(cè)試重新搜索數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于THRE盛和分離聯(lián)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備研究[J].測(cè)量和控制技術(shù)雜志.2004（6）.P92?94.
［3］徐麗章,李耀明,張立功等.發(fā)展軸流脫粒和清洗單位的試驗(yàn)床[D].中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械.2002.P85?88
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附錄2：外文原文
任務(wù)書(shū)
論文(設(shè)計(jì))題目：手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)
工作日期：2016年12月12日 ~ 2017年05月19日
1.選題依據(jù):
隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高，特別是大型商場(chǎng)、酒店、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所，對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求高，工作面積大，清潔頻繁，這無(wú)疑給清潔工人帶來(lái)很大的壓力。手推式地面清潔機(jī)就能有效地完成地面清潔的各項(xiàng)任務(wù)。它可以集掃地、洗地
、擦地、吸水、干地等功能融為一體，僅一人就可以完成大面積的日常保潔工作。具有操作簡(jiǎn)單，一鍵控制，自動(dòng)清潔，無(wú)污染、低噪聲的優(yōu)點(diǎn).具有廣泛的市場(chǎng)需求。
2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)):
1.總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求清潔面積在500-3000平方米。工作效率2600M2/H。
2.各運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能。
3.動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì)。
4.車架部件的設(shè)計(jì)。
5.繪制各部件的工程圖紙，圖量不小于3張A0，必須有其中一個(gè)部件的3D圖。撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，字?jǐn)?shù)不少于6000字。
3.個(gè)人工作重點(diǎn):
1.運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)及校核，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功
能。
2.動(dòng)力部件的設(shè)計(jì)及電機(jī)的選擇
3.萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核。
4.主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸承的選擇與校核
5.運(yùn)用三維繪圖軟件繪制某個(gè)部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動(dòng)畫(huà)演示。
4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周：了解題目研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線，查閱有關(guān)文獻(xiàn) 第2周：查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)
第3周：閱讀文獻(xiàn)并完成外文文獻(xiàn)翻譯第4周：撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述并完成開(kāi)題報(bào)告
第5周：總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)，繪制二維總裝配圖草圖
第6周：帶傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能 第7周：主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸承的選擇與校核
第8周：動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì)。
第9周：萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，并繪制二維三維工程圖。 第10周：車架部件的設(shè)計(jì)，繪制二維工程圖草圖。
第11周：修改并完成二維總裝配圖
第12周：修改并完成各部件二維工程圖
第13周：繪制一個(gè)部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動(dòng)畫(huà)演示 第14周：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第15周：提交論文、圖紙、查重報(bào)告
5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):
[1]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5 [2]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.3 [3]郭宏亮主編.機(jī)械原理[M].北京：北京大學(xué)出版社，2011.12 [4]顧曉勤，劉申全主編.工程力學(xué)Ⅰ[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1 [5]王麗,韓倩倩,宋章英等.手推式微型清掃機(jī)的設(shè)計(jì)說(shuō)明[J].科技致富向?qū)?2012,(12):13-14. [6]鄭德亮,宋志剛,張東銀等.走廊清掃機(jī)方案設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2012,(1):27-29. [7]周盛榮.智能家庭清掃機(jī)器人的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2006. [8]高學(xué)山,徐殿國(guó),王炎等.全方位地面移動(dòng)清掃機(jī)器人[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2008,44(3):228-233. [9]全自動(dòng)地板清洗器[J].五金科技,2005,33(2):47-47. [10]周小軍,孟亮,陽(yáng)輝等.多功能高效清潔機(jī)的研制[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué), 2013,16(4):171-173,179. [11]曲云.體驗(yàn)“活水”清潔的飛利浦地板濕洗機(jī)[J].家用電器,2012,(10):78-78.
指導(dǎo)教師簽字：
XX
教研室主任意見(jiàn)：
同意
簽字：XX 2016年12月11日
教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)意見(jiàn)：
同意
簽字：XX 2016年12月11日 學(xué)院公章
進(jìn)度檢查表
第
-1
周
工作進(jìn)展情況
我通過(guò)廣泛地閱讀搜集到的關(guān)于清潔機(jī)的書(shū)籍和文獻(xiàn)， 對(duì)撰寫(xiě)此論文的目的和意義有了清晰的認(rèn)識(shí)，并且我通過(guò)結(jié)合清潔機(jī)在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)如何完成本設(shè)計(jì)有了更全面的規(guī)劃。 在這個(gè)基礎(chǔ)上我通過(guò)和老師的溝通和交流，在老師的指導(dǎo)下，開(kāi)始撰寫(xiě)論文的開(kāi)題報(bào)告。
2016年12月26日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
該同學(xué)工作態(tài)度認(rèn)真，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，能遵守學(xué)校的有關(guān)規(guī)定，能聯(lián)系指導(dǎo)老師接受指導(dǎo)。開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容較為詳實(shí)，符合規(guī)范要求。認(rèn)真修改老師給提出的問(wèn)題，注意文獻(xiàn)綜述的撰寫(xiě)及格式。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年03月06日
第 1
周
工作進(jìn)展情況
在這個(gè)階段，我主要是完成總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)
，繪制二維總裝配圖草圖;并且?guī)鲃?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以完成掃地、灑水等各項(xiàng)功能等。然后交給指導(dǎo)老師審閱，根據(jù)老師針對(duì)我的設(shè)計(jì)的不足給出的意見(jiàn)和建議對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。
2017年03月13日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
工作態(tài)度較好。開(kāi)題以后，根據(jù)老師提出的問(wèn)題，要進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)，繪制二維總裝配圖草圖
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年03月06日
第 5
周
工作進(jìn)展情況
這個(gè)階段我主要是進(jìn)行主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸承的選擇與校核以及動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì)萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，并繪制二維三維工程圖，并且根據(jù)老師針對(duì)我的設(shè)計(jì)的不足給出的意見(jiàn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。
2017年04月05日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
能按進(jìn)度進(jìn)行，工作態(tài)度認(rèn)真。前期稍慢，后期攆上來(lái)了。萬(wàn)向輪設(shè)計(jì)注意其與車架的連接方式。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年05月08日
第 11
周
工作進(jìn)展情況
這個(gè)階段我完成了對(duì)車架部件的設(shè)計(jì)，并繪制了二維工程圖草圖。之后完成對(duì)二維總裝配圖和各部分二維圖進(jìn)行修改，最后繪制三維裝配圖，并做爆炸視圖和動(dòng)畫(huà)演示以及撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
2017年05月17日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
吸塵功能不盡合理，吸塵部件的結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步完善。設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)按照制圖規(guī)范繪制。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年05月21日
過(guò)程管理評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
工作態(tài)度
態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)
3
3
遵守紀(jì)律
自覺(jué)遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
3
開(kāi)題報(bào)告
內(nèi)容詳實(shí)，符合規(guī)范要求
5
4
任務(wù)完成
按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)
4
3
過(guò)程管理評(píng)分合計(jì)
13
過(guò)程管 理評(píng)語(yǔ)
該同學(xué)工作態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。能自覺(jué)遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，能聯(lián)系指導(dǎo)教師，接受指導(dǎo)并及時(shí)修改。開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容較為詳實(shí)，設(shè)計(jì)思路較為清晰合理，各階段的工作安排基本合理，開(kāi)題報(bào)告的書(shū)寫(xiě)符合規(guī)范要求，文獻(xiàn)綜述較為充分，外文文獻(xiàn)翻譯基本準(zhǔn)確可信。在設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)前半段能按計(jì)劃進(jìn)行
，后半段由于需要進(jìn)行有關(guān)考試，進(jìn)度稍微慢一些，但后期補(bǔ)了上來(lái)。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)反復(fù)論證修改，在設(shè)計(jì)的后期最終確定，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按時(shí)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-23
指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫(xiě)格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
指導(dǎo)教師評(píng)分合計(jì)
15
指導(dǎo)教 師評(píng)語(yǔ)
2.該題目來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)范疇，有一定的實(shí)踐 意義和研究?jī)r(jià)值。符合機(jī)制專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。該題目有廣泛的市場(chǎng)需求，有一定的創(chuàng)新性，難度適中，工作量飽滿。
3.該生具有一定的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，科研方法運(yùn)用能力尚 待進(jìn)一步提高。有較好的中文表達(dá)和外語(yǔ)應(yīng)用能力。有一定的文獻(xiàn)資料檢索能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。
4.該論文文題相符，概念基本準(zhǔn)確，分析設(shè)計(jì)計(jì)算正確合理
，結(jié)論明確。論文結(jié)構(gòu)、撰寫(xiě)格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。同意參加答辯。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-22
評(píng)閱人評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫(xiě)格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
評(píng)閱人評(píng)分合計(jì)
16
評(píng)閱人 評(píng)語(yǔ)
畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)展手推式地面清潔機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)工作，選題符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，有一定的鍛煉和實(shí)踐價(jià)值。學(xué)生在了解國(guó)內(nèi)外行業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的機(jī)械制圖、力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械原理等課程知識(shí)和autocad、solidworks等工具完成機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)，具有一定的專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目與主要工作內(nèi)容基本相符，方案基本合理，結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的計(jì)算驗(yàn)證。工作量符合規(guī)定要求，有三維模型，說(shuō)明書(shū)格式規(guī)范有待進(jìn)一步提高。存在不足及改進(jìn)建議包括：1摘要撰寫(xiě)質(zhì)量有待進(jìn)步，通過(guò)摘要很難理解畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要重點(diǎn)工作，建議增加畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作的內(nèi)容；2錯(cuò)別字，比如摘要第二行“所以很少會(huì)有人還愿意打掃自有人己的房間”， P9頁(yè) “再此基礎(chǔ)上”等；3式不規(guī)范，比如圖表格式，參考文獻(xiàn)引用內(nèi)容與文獻(xiàn)列表不符，裝配圖，尺寸標(biāo)注不準(zhǔn)確（118尺寸
）；4前后不一致，比如第二章方案設(shè)計(jì)中明確指定各個(gè)部件的材
評(píng)閱人簽字：XX 評(píng)閱人工作單位：XX日期：2017-05-23
答辯委員會(huì)評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
自述總結(jié)
思路清晰,語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理
10
7
答辯過(guò)程
能夠正確回答所提出的問(wèn)題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
7
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
5
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫(xiě)格式、圖表等符合基本規(guī)
10
6
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語(yǔ)應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
10
7
答辯委員會(huì)評(píng)分合計(jì)
32
答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)
王詩(shī)藝同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間，工作努力，態(tài)度比較認(rèn)真，能遵守各項(xiàng)紀(jì)律，表現(xiàn)一般。
能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
論文立論正確，理論分析無(wú)原則性的錯(cuò)誤，解決問(wèn)題方案比較實(shí)用，結(jié)論正確。
論文使用的概念正確，語(yǔ)句通順，條理比較清楚。
論文中使用的圖表，設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁?shū)寫(xiě)和制作時(shí)，能夠執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，基本規(guī)范。
能夠獨(dú)立查閱文獻(xiàn)，外語(yǔ)應(yīng)用能力一般，原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確可靠。
答辯過(guò)程中，能夠簡(jiǎn)明地闡述論文的主要內(nèi)容，回答問(wèn)題基本正確，但缺乏深入地分析。
答辯成績(jī)： 32 答辯委員會(huì)主任： XX 2017年05月31日
成績(jī)?cè)u(píng)定
項(xiàng)目分類
成績(jī)?cè)u(píng)定
過(guò)程管理評(píng)分
13
指導(dǎo)教師評(píng)分
15
評(píng)閱人評(píng)分
16
答辯委員會(huì)評(píng)分
32
總分
76
成績(jī)等級(jí)
C
成績(jī)等級(jí)按“A、B、C、D、F”記載
成績(jī)審核人簽章： XX
審核人簽章： XX
一、選題依據(jù)
1．論文（設(shè)計(jì)）題目
手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)
2．研究領(lǐng)域
機(jī)械設(shè)計(jì)
3．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
理論意義: 傳統(tǒng)的地面清潔是一項(xiàng)比較繁重的工作，一般都會(huì)經(jīng)過(guò)“清掃—吸塵—拖地”三個(gè)環(huán)節(jié)，需要耗費(fèi)較多的人力和時(shí)間。目前正在研究的一些智能清潔裝置，由于瞄準(zhǔn)的都是高端家用市場(chǎng)，其制造、使用以及維護(hù)的成本較高，難以推廣應(yīng)用，而且在市場(chǎng)上已經(jīng)推廣應(yīng)用的清潔裝置往往功能單一，效率較低，在使用時(shí)存在一定的局限性。
應(yīng)用價(jià)值：目前，各式各樣的手推式地面清潔機(jī)越來(lái)越多應(yīng)用于人們的生活中，從事著與人們生活息息相關(guān)的服務(wù)工作，極大地提高和改善了人們的生活質(zhì)量。室內(nèi)智能地面清潔機(jī)就是在這種背景下誕生的一種家庭服務(wù)機(jī)器。在分析已有清潔器械的基礎(chǔ)上，自主研制一種專門(mén)用于地面清潔的多功能高效清潔機(jī)，其集合了碎屑垃圾清掃，塵埃顆粒，地面污漬擦洗三大功能，巧妙的將傳統(tǒng)的“清掃—吸塵—拖地”三個(gè)環(huán)節(jié)合為一體，效率高，效果好，能夠減輕清潔工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，彌補(bǔ)了目前市場(chǎng)上清潔裝置不能一步完成清潔的不足，具有一定的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。
4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)外： RC3000是世界上第一臺(tái)能夠自行完成所有家庭地面清潔工作的清潔機(jī)器人，它有光電傳感器和芯片控制，當(dāng)遇到障礙時(shí)，會(huì)隨機(jī)改變一個(gè)角度，然后繼續(xù)直走，直到遇到新的障礙物。后經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，出現(xiàn)兩個(gè)分支：一是以歐美品牌為主的“技術(shù)流”，強(qiáng)調(diào)智能清潔機(jī)的智能程度；二是以智能吸塵器新興國(guó)家日、韓、臺(tái)灣為主的“實(shí)用流”，強(qiáng)調(diào)智能清潔機(jī)的實(shí)際清潔效果。
大致可分為三類：
1） 手推式無(wú)動(dòng)力掃地機(jī) ；
2） 工業(yè)型清潔機(jī)；
3） 家用電動(dòng)掃地機(jī)、吸塵器等。
國(guó)內(nèi)：在國(guó)內(nèi)，各大科研機(jī)構(gòu)和高等院校也都開(kāi)始自動(dòng)清掃機(jī)的研究。哈爾濱工業(yè)大學(xué)于20世紀(jì)90年代開(kāi)始致力于這方面的研究，與香港中文大學(xué)合作，聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)出一種全方位移動(dòng)清掃機(jī)器人。浙江大學(xué)于1999年初對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行研究，兩年后便成功研制出國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有初步智能的自主吸塵機(jī)器人。雖然我國(guó)研制出的清掃機(jī)在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿足國(guó)內(nèi)各種需求，但是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清掃效率低等問(wèn)題。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題
（1）運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)及校核，完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能
（2）動(dòng)力部件的設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)的選擇
（3）萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核
（4）主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承的選擇與校核
2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1）論文寫(xiě)作大綱
1) 整理閱讀相關(guān)資料書(shū)籍
2) 確定總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)
3) 進(jìn)行材料的選擇
4) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)類型
5) 動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì)
6) 清洗裝置盤(pán)刷和滾刷的設(shè)計(jì)
7) 萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)
8) 確定支架結(jié)構(gòu)及尺寸
9) 產(chǎn)品整體分析，評(píng)估其穩(wěn)定性及可行性
（2）設(shè)計(jì)思路
根據(jù)手推式洗地機(jī)清洗作業(yè)的要求，機(jī)器人首先必須具備清洗作業(yè)功能和控制功能，此外手推式洗地機(jī)還必須在地面進(jìn)行和移動(dòng)。
主機(jī)主要由箱體，支撐架，防護(hù)罩，刷子，電機(jī)，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。使刷子壓緊，產(chǎn)生一定的清洗壓力，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)刷子轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到清洗的目的。
主機(jī)有一懸吊支撐架，其外側(cè)與懸吊系統(tǒng)相連，可調(diào)系統(tǒng)安裝在懸吊支撐架背后，系統(tǒng)可通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋漿轉(zhuǎn)速控制清洗力，懸吊支撐架通過(guò)一圓導(dǎo)軌和箱體（其上安裝兩盤(pán)兩滾）相連，所有的清洗裝置均安裝在該箱體上，清洗系統(tǒng)由固定在懸吊支撐架上的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行以90°為單位的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)橫洗和縱洗的轉(zhuǎn)換。箱體上有兩個(gè)圓盤(pán)形清洗刷，盤(pán)刷底部都有十二個(gè)清洗液噴射孔，另有兩圓柱形滾刷，在其行走前方有清水噴射孔，并安裝一軟質(zhì)刮水板，以使清洗過(guò)的部位快速風(fēng)干并避免留下來(lái)的清洗液腐蝕地面。箱體上還有一電機(jī)通過(guò)錐形齒輪將轉(zhuǎn)動(dòng)傳到其中一個(gè)盤(pán)型清洗刷上，再通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給另一盤(pán)刷，所以兩盤(pán)刷轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，可以達(dá)到更好的清洗效果，圓柱形滾刷是由電機(jī)尾部的軸通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)的。在懸吊支撐架上有防護(hù)罩，防止清洗液四濺。
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
首先，在作品設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上完善工程圖，保證其能夠批量生產(chǎn)以及能夠在一個(gè)成人的操作下適應(yīng)各種環(huán)境完成清潔工作，其次，大大地減輕清潔工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，效率高。最終成品能夠得到人們的認(rèn)可及廣泛使用。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
（1）技術(shù)路線
1） 前期查閱各種資料，了解國(guó)內(nèi)外多功能清掃機(jī)的研究現(xiàn)狀與成果。
2） 運(yùn)用數(shù)學(xué)分析法和調(diào)查法對(duì)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)及其各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)。
3） 通過(guò)計(jì)算和調(diào)查確定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)類型
4） 通過(guò)對(duì)自動(dòng)清掃機(jī)器人運(yùn)作環(huán)境的分析和調(diào)查設(shè)計(jì)合理的運(yùn)行方案和行走方式。
5） 根據(jù)對(duì)前期分析計(jì)算的總結(jié)，設(shè)計(jì)合理的行走機(jī)構(gòu)的零件尺寸。
6） 最終通過(guò)CAD和solidworks來(lái)展示裝配圖和零件圖。
（2）設(shè)計(jì)參數(shù)
要求清潔面積在500-3000平方米。工作效率2600m2/H,各運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能。
考慮到采用人工推的方式進(jìn)行，外形尺寸不適合做的太大，這樣人操作起來(lái)很費(fèi)力，暫定外形尺寸為：1200X1800X1200
2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
論文題目：手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)
第1周：了解題目研究的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)路線，查閱有關(guān)文獻(xiàn)
第2周：查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)
第3周：閱讀文獻(xiàn)并完成外文文獻(xiàn)翻譯
第4周：撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述并完成開(kāi)題報(bào)告
第5周：總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各子機(jī)構(gòu)的功能總體設(shè)計(jì)，繪制二維總裝配圖草圖
第6周：帶傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以完成掃地、灑水、洗地、擦地、吸水、干地等各項(xiàng)功能
第7周：主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸承的選擇與校核
第8周：動(dòng)力部件的選擇及設(shè)計(jì)
第9周：萬(wàn)向輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，并繪制二維三維工程圖
第10周：車架部件的設(shè)計(jì)，繪制二維工程圖草圖
第11周：修改并完成二維總裝配圖
第12周：修改并完成各部件二維工程圖
第13周：繪制一個(gè)部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動(dòng)畫(huà)演示
第14周：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第15周：提交論文、圖紙、查重報(bào)告
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告
手推式地面清潔機(jī)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述
1、前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市對(duì)環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量要求的不斷提高，各地環(huán)衛(wèi)部門(mén)也在不斷提高城市道路清掃作業(yè)機(jī)械化的程度。我國(guó)清掃車行業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，產(chǎn)品從單一的純掃式發(fā)展到目前的多種型式；但目前我國(guó)清掃車的水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在一定的差距，特別是在產(chǎn)品的可靠性方面。為盡快提高我國(guó)清掃車的水平，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家清掃車的差距，滿足對(duì)路面清掃作業(yè)的要求，清掃車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)選擇一個(gè)合適的掃路車研究方向[1]。隨著社會(huì)的發(fā)展、進(jìn)步，清掃設(shè)備已不再滿足于單純意義上的吸塵車；而是從多功能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面提出更多的要求，來(lái)滿足市場(chǎng)的各種需求。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多環(huán)衛(wèi)車輛研究機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，加快了清掃車的資助研發(fā)和生產(chǎn)，推進(jìn)了一大批各具特色、性能優(yōu)良的清掃車。隨著機(jī)電液一體化技術(shù)、數(shù)字化信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的大量采用，我國(guó)清掃車的設(shè)計(jì)和制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距在逐步縮小[3]。
本設(shè)計(jì)采用的方法是理論設(shè)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方案，所運(yùn)用的資料來(lái)源廣泛，內(nèi)容充足。
2、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
手推式微型清掃機(jī)主要適用于車站、學(xué)校、廣場(chǎng)等人流聚集，垃圾分布散亂的場(chǎng)所。在這些場(chǎng)所里常見(jiàn)一些環(huán)衛(wèi)工人拿著掃把和簸箕進(jìn)行清掃，其工作量大，清掃一次垃圾通常要走很多步，在行走不需要清掃時(shí)兩只手都要提著清掃工具，這是一個(gè)十分耗力的過(guò)程，為了改善環(huán)衛(wèi)工人這種耗力的清掃現(xiàn)狀，筆者設(shè)計(jì)了手推式微型清掃機(jī)，它將掃把和垃圾收集裝置科學(xué)的組合在一起，降低環(huán)衛(wèi)工人不清掃時(shí)的體力消耗，也提高了清掃效率[8]。在國(guó)內(nèi)，各大科研機(jī)構(gòu)和高等院校也都開(kāi)始自動(dòng)地面清潔機(jī) 的研究。哈爾濱工業(yè)大學(xué)于20世紀(jì)90年代開(kāi)始致力于這方面的研究，與香港中文大學(xué)合作，聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)出一種全方位移動(dòng)地面清潔機(jī)器人[5]。浙江大學(xué)于1999年初對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行研究，兩年后便成功研制出國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有初步智能的自主吸塵機(jī)器人[7]。雖然我國(guó)研制出的地面清潔機(jī) 在品種規(guī)格上和使用性能上已基本能滿足國(guó)內(nèi)各種需求，但是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品存在外形單調(diào)、功能單一、操作不方便、清洗效率低等問(wèn)題[14]。
3、國(guó)外研究現(xiàn)狀
新型刮板清掃裝置在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用，它主要由金屬刮板、彈性桿和轉(zhuǎn)桿組成。多個(gè)金屬刮板沿輸送帶寬度方向按棋盤(pán)形式布置。每個(gè)刮板分別通過(guò)彈性桿與轉(zhuǎn)桿相連。轉(zhuǎn)桿上可裝扭轉(zhuǎn)彈簧或者重錘, 以使刮板對(duì)輸送帶有一定的正壓力。這種清掃裝置比普通的刮板清掃裝鍛效果好[16]。眾所周知, 只有刮板與輸送帶有較低的相對(duì)速度時(shí), 才能達(dá)到最好的清掃效果。對(duì)于蓖子式刮板清掃裝置來(lái)說(shuō), 其相對(duì)速度就等于輸送帶運(yùn)行速度。行速度較低, 以保證刮板鏈與輸送帶有一定的、而且較低的相對(duì)速度。這種清掃裝置, 用在3m/s以上的高帶速下, 清掃強(qiáng)粘性物料效果較好。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重。西德和美國(guó)使用一種的轉(zhuǎn)刷式清掃裝置。該裝置的主要部件為轉(zhuǎn)刷, 它由滾子和線束組成。線束一般由尼龍線制成, 它可以沿滾子軸向排列, 也可以呈螺旋線形排列。線束按螺旋線形排列時(shí), 可減輕清掃物對(duì)轉(zhuǎn)刷的污染, 并有利于清掃物的排出。轉(zhuǎn)刷可由主動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng), 也可單獨(dú)設(shè)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力[16]。
德國(guó) Kaercher 公司生產(chǎn)的RC3000是世界上第一臺(tái)能夠自主完成家庭地面打掃工作的清潔手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)[5]，如圖1-1 所示，
圖1-1 德國(guó) Kaercher 公司生產(chǎn)的RC3000
這款手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的內(nèi)部裝有芯片控制系統(tǒng)以及光電傳感器，一旦手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)在清洗過(guò)程中檢測(cè)到雜物的存在，它就可以隨機(jī)的改變行進(jìn)的方向，繼續(xù)進(jìn)行打掃，一直到打掃工作徹底完成[11]。當(dāng)電源電壓不足時(shí)，它會(huì)自主地返回充電站進(jìn)行充電。在這款手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的內(nèi)部一共設(shè)置了四種清潔程序，手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)會(huì)根據(jù)環(huán)境的不同來(lái)選擇最合適的程序進(jìn)行打掃[12]。在手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的內(nèi)部裝有光敏傳感器，當(dāng)手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)打掃到距離樓梯或者臺(tái)階的邊緣很近的時(shí)候，傳感器就可以檢測(cè)到樓梯和臺(tái)階的存在，然后手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)就會(huì)自動(dòng)遠(yuǎn)離，這就避免了手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)可能發(fā)生的跌落以及因跌落造成的損傷。
跟著經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展和社會(huì)進(jìn)步，大家對(duì)生計(jì)質(zhì)量的需要愈來(lái)愈高，交通快捷也越來(lái)越變成社會(huì)開(kāi)展?的迫切需要，高等級(jí)公路以空前的速度開(kāi)展，路途的打掃和保潔也越來(lái)越遭到有關(guān)部分的注重，多年?來(lái)構(gòu)成的人工打掃的格式明顯已不習(xí)慣中國(guó)高等級(jí)公路開(kāi)展的客觀需要，人工打掃粉塵飛揚(yáng)，嚴(yán)峻影?響清洗工人的身體安康，也不可避免的形成環(huán)境的二次污染?：公路車輛的高速行進(jìn)對(duì)清洗工人的生命安全形成潛在要挾，這就需要我有必要敏捷開(kāi)展清?掃機(jī)械，只要這樣才干滿意敏捷開(kāi)展的高等級(jí)公路的客觀需要，使大家日子在潔凈安康的環(huán)境中，這?也是人類二十一世紀(jì)高品質(zhì)日子的必定需要。因而對(duì)中國(guó)地面清潔機(jī)概略和開(kāi)發(fā)機(jī)型的討論有著十分重要的含義[16]。??
從20世紀(jì)60?時(shí)代中國(guó)研制出產(chǎn)路面打掃機(jī)械開(kāi)端（指大型打掃機(jī)的研制），已有40?多年的出產(chǎn)前史，可是中小型打掃機(jī)的研制開(kāi)發(fā)則剛剛起步。有關(guān)于發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)地上打掃機(jī)在出售規(guī)劃、技術(shù)水平、打掃作用等方面都存在必定的距離。跟著公共環(huán)境衛(wèi)生、工廠清洗機(jī)械商場(chǎng)的迅猛開(kāi)展，2005?年之后，國(guó)內(nèi)地上打掃機(jī)開(kāi)端出現(xiàn)疾速開(kāi)展的態(tài)勢(shì)。但與國(guó)外比較，國(guó)內(nèi)還停留在商場(chǎng)的初級(jí)開(kāi)展期間?[14]。
中國(guó)已逐漸進(jìn)入現(xiàn)代化社會(huì)，陳腐、落后的打掃辦法及設(shè)備，已不能滿意社會(huì)進(jìn)步的需要。關(guān)于自動(dòng)化洗地用具，大家常見(jiàn)的是馬路上的洗地車，它能進(jìn)行大面積大街打掃、作業(yè)功率高，并且節(jié)省人力?？墒牵∶娣e區(qū)域的打掃東西還首要沿襲傳統(tǒng)手藝洗地東西：掃帚，作業(yè)功率低、打掃作用不行抱負(fù)、糟蹋人力資源。而作業(yè)功率高的省時(shí)省力的龐然大物洗地車在比方廠區(qū)、居住小區(qū)、機(jī)關(guān)、校園、醫(yī)院、小街冷巷、走廊等場(chǎng)所，確是英雄無(wú)用武之地。跟著現(xiàn)代日子節(jié)奏的加速及居住面積的增大，家居地上的打掃作業(yè)也越來(lái)越深重，嚴(yán)峻攪擾了大家的日子。因而急需開(kāi)發(fā)一種本錢低、節(jié)省人力物力、打掃作用杰出的習(xí)慣院子、小區(qū)、冷巷、走廊等小區(qū)域場(chǎng)所的小型打掃設(shè)備[17]。?
國(guó)內(nèi)地面清潔機(jī)的開(kāi)展閱歷進(jìn)程如下；第一期間，20世紀(jì)60時(shí)代，中國(guó)研制出純掃式地面清潔機(jī)，因純掃式地面清潔機(jī)有功用差、質(zhì)量差、外觀差，打掃作用差等缺點(diǎn)，加之又受限于其時(shí)中國(guó)的體系和其時(shí)城?市環(huán)衛(wèi)部分的經(jīng)濟(jì)狀況，故只要少量大城市運(yùn)用純掃式地面清潔機(jī)。直至20世紀(jì)80時(shí)代末，建造部長(zhǎng)沙?建造機(jī)械研討院規(guī)劃出中國(guó)第一臺(tái)吸掃式地面清潔機(jī)。它以其純掃式地面清潔機(jī)無(wú)可比拼的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入中國(guó)的?大中城市。如今，在中國(guó)地面清潔機(jī)商場(chǎng)中，吸掃式地面清潔機(jī)占有率為95%以上[18]。第二期間，20世紀(jì)晚期，?是中國(guó)地面清潔機(jī)開(kāi)展最快的期間，地面清潔機(jī)的運(yùn)用不但從大中城市擴(kuò)展到小城市，高速公路，并且不少企?業(yè)、居民小區(qū)也選用地面清潔機(jī)進(jìn)行路面打掃。商場(chǎng)需要的敏捷脹大，各種類型和各種標(biāo)準(zhǔn)的吸掃式打掃?車不斷涌現(xiàn)。當(dāng)前，中國(guó)地面清潔機(jī)大都為2t～8t汽車底盤(pán)改裝，這種地面清潔機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)速度快，合適于大面積、?遠(yuǎn)距離打掃，常用于城市主干道、城鄉(xiāng)結(jié)合部、高速公路的路面打掃作業(yè)。這些年，跟著地面清潔機(jī)商場(chǎng)的擴(kuò)展，對(duì)地面清潔機(jī)的用戶需要也在發(fā)生變化，中小全液壓地面清潔機(jī)選用單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，油耗低；行進(jìn)無(wú)級(jí)變速，打掃作用好，打掃功率高；駕駛室視界?好等長(zhǎng)處，備受用戶喜愛(ài)，格外對(duì)錯(cuò)城市大街和非公路地面清潔機(jī)用戶。不少地面清潔機(jī)出產(chǎn)公司也開(kāi)始了專?用底盤(pán)的中小型全液壓地面清潔機(jī)，多種標(biāo)準(zhǔn)的中小型全液壓地面清潔機(jī)投放了商場(chǎng)。第三期間，2000年之后，?國(guó)內(nèi)路面打掃商場(chǎng)開(kāi)端出現(xiàn)疾速開(kāi)展的態(tài)勢(shì)。長(zhǎng)沙中標(biāo)公司、天津洗地王公司等專業(yè)出產(chǎn)廠家，均獲?得了較好的開(kāi)展勢(shì)頭[17]。
當(dāng)前，許多國(guó)家研制的清洗機(jī)器人應(yīng)時(shí)而生。日本，美國(guó)，歐洲各大廠商競(jìng)相開(kāi)發(fā)，有些商品乃至很超前。例如，有一種具有高效吸塵除灰功用的清洗機(jī)器人，可遙控也可自主運(yùn)作，能轉(zhuǎn)向，逃避障礙物，有很高的有用價(jià)值，可對(duì)家居、廠礦公司等地上進(jìn)行清洗，協(xié)助大家從冗雜的勞作中解放出來(lái)。在國(guó)外清洗設(shè)備的擁有率和洗衣機(jī)簡(jiǎn)直適當(dāng)，乃至要高（有共用洗衣房，專業(yè)洗衣店的原因）[13]。在這方面，國(guó)內(nèi)的研制腳步較慢，可是跟著國(guó)家城市化的進(jìn)程不斷加大和經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，許多新式的中小城市正在興起，城市化規(guī)劃不斷擴(kuò)展，現(xiàn)代化的工廠不斷建成，機(jī)關(guān)、小區(qū)、醫(yī)院、校園和公共場(chǎng)不斷建造機(jī)械化打掃現(xiàn)已變成一種必定，地上的清洗維護(hù)及工廠清洗出產(chǎn)現(xiàn)已越來(lái)越重要。勞作力本錢的不斷提高，打掃設(shè)備的商場(chǎng)前景日漸看好[9]。
手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)本身的扁平結(jié)構(gòu)，極大地方便了手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的清洗，一些我們平常不容易打掃的地方，對(duì)手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)而言，卻可以很輕松地完成， “三葉蟲(chóng)”誕生于英國(guó)，這是一款問(wèn)世較早但功能強(qiáng)大的吸塵器，如圖1-2所示[14]。
圖1-2 “三葉蟲(chóng)”
它內(nèi)部裝有超聲波探測(cè)器，可以迅捷地探測(cè)到障礙物的存在并繞開(kāi)能夠自由穿梭清洗，同時(shí)可以自主的設(shè)計(jì)出最優(yōu)行走路線；這款手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)能夠分三個(gè)檔位來(lái)工作：正常、快速和點(diǎn)清理；當(dāng)手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的垃圾盒被垃圾充滿之后，手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)就會(huì)發(fā)出警報(bào)；如果用戶有些地方不需 “三葉蟲(chóng)”打掃，只要貼上特制的磁帶就能夠限制手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)的打掃范圍?！叭~蟲(chóng)”的電源是可充電的，電量充滿之后手推式自動(dòng)地面清潔機(jī)大概可以持續(xù)工作1個(gè)小時(shí)[14]。
4、 發(fā)展趨勢(shì)
自帶電源，小巧輕便，操作簡(jiǎn)單，自主性強(qiáng)，工作環(huán)境為小區(qū)小巷及一些狹窄的區(qū)域?清掃機(jī)的出現(xiàn)大大的降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，美化了我們的環(huán)境。但大型的清掃機(jī)不能滿足狹窄街道、居民小區(qū)的使用要求；設(shè)計(jì)一款小型的清掃機(jī)，要求節(jié)能環(huán)保，能夠在較為狹窄的環(huán)境下工作，該機(jī)能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，安全可靠性高?？疾煲酝鍜邫C(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)它們結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)，研究設(shè)計(jì)一臺(tái)既能滿足人們需求又能節(jié)能環(huán)保的小型自動(dòng)清掃機(jī)。
審 核 意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)（對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱）
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教研室主任意見(jiàn)
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學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)
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