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下水道清淤机械人
浏览次数:  日期: 2019-07-31

  下水道清淤机械人 设想布景: 近年来,城镇化历程敏捷,城市规模日益扩大,城市下水管网不竭延长膨缩。 城市排水系统能否通顺,不只关乎城市防洪排涝,更间接影响着泛博市平易近的日常 糊口和身心健康。目前,我国城市下水管道清淤方式常用有:绞车清淤法、高压 水射流清淤法和水冲清淤法,绞车清淤法是最遍及采用的方式。这些方式需要工 人井下功课,存正在着工劣、拆卸复杂、清淤结果欠安等缺陷。中国城市 规划正在最后规划时,考虑的都是用圆形管道做为城市的下水道管网,而这些管道 的管径都比力小,小的只要二三十公分,大的也不外一米摆布。这就不像外国城 市规划那样采用的根基上都是那种大型管网,大 的能有两米多高,最小的最少 也可以或许让正在里面行走,如许就能让人正在里面进行清淤工做。可是中国的就纷歧样, 因为管网过小,工做人员进不去,并且里面还有沼气等有毒气体,就愈加添加了 工做的难度。综上就火急需要一款可以或许胜任管道清淤的机械人,由此我们发生有 设想这款机械人的设法。 行走部门: 此机械人所采用的是轮式四轮驱动,每个轮子的动力都来自分歧的动力源。 如许就能降服愈加艰辛的。支持轮子的轴承是固定正在分歧支架上,支架能够 90 度扭转和伸缩。如许的设想,可以或许使机械人正在恶劣的下水道里 面愈加行走自若,若是下水道中有沉淀的淤泥,机械人就能够通过杆节制, 让机械人的四只扭转车臂向上扭转,使四只轮子紧贴着下水道管壁行走,让机械 人的从体部门不至于触碰着下水道里沉淀的淤泥,从而获得比力好的工做。 然而,车臂上的液压安拆次要是用来使机械人顺应分歧管径的下水道管道,好比 有的管径只要 300mm,这时只需要短的车臂就脚以将机械人的底盘抬高到预定的 高度,然而若是下次要清理的是,很大的管径的下水道里面的淤泥,这光阴靠车 臂本身的长度就不成以或许将机械人的底盘抬高到预定的高度。这个时候,我们所设 计的可伸缩和扭转的车臂就可以或许很好的处理如许的问题。 支持部门: 支持部门是一块 PVC 发泡板。工业出产的 PVC 量一般正在 5 万~12 万范 围内,具有较大的多分离性,量随聚合温度的降低而添加;无固定熔点,80~ 85℃起头软化,130℃变为粘弹态,160~180℃起头改变为粘流态;有较好的机 械机能,抗张强度 60MPa 摆布,冲击强度 5~10kJ/m2;有优异的介电机能。但 对光和热的不变性差,正在 100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分化而发生氯化 氢,并进一步从动催化分化,惹起变色,物理机械机能也敏捷下降,正在现实使用 中必需插手不变剂以提高对热和光的不变性。 PVC 很坚硬,消融性也很差,只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数 溶剂中,对无机和无机酸、碱、盐均不变,化学不变性随利用温度的升高而降低。 PVC 消融正在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯夹杂溶剂中,用于干法纺丝或湿法纺丝而 成纤维,称氯纶,具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨、环保的特征并具有较好 的保暖性和弹性。正在 PVC 板上按照设想事后打好螺纹孔,为当前面拆卸时,固定 电机和其他的零件和安拆。 机械臂: 考虑到下水道清淤功课要愈加全面和愈加完全,此机械人的机械臂部门采用 的是 360 度全度机械臂(六度机械臂),它能够鄙人水道管道内,再难 清理的处所机械臂都可以或许到进行清理。 机械手是仿照人手的部门动做,按给定 法式、轨迹和要求实现从动操做或有杆来的机械安拆。其次要由施行机 构、驱动机构和节制机构等构成。其机械臂大要道理图如下图所示: 清淤部门: 清淤机构是由机械臂上的一个清淤刀盘和另一个机械臂上的一个松淤安拆 构成。清淤刀盘由一块锯齿状的圆刀片(锯齿比力小,且正在刀盘的边缘不是平整 的,而是有必然的凹凸,如许小锯齿设想能够防止下水道里面的那些绳线和塑料 垃圾把刀川资绕住无法一般工做)和一个高速马达构成(高速马达能够供给高转 速的扭转,使切割愈加容易)。松淤安拆由一个震动马达和一个探针构成。工做 道理是:先由清淤刀盘上的扭转刀片把下水管道中的淤泥和里面的树枝、垃圾等 先切割一遍,再由松淤安拆将曾经经切割过的淤泥、树枝和垃圾进行松动,最初 再经高压水枪的水压冲击清理淤泥。 冲刷部门: 冲刷部门我们设想的是采用高压水枪进行冲刷,正在清淤机械手把下水道管道 里面的淤泥清理松动之后,这时松动的淤泥还不克不及成功地向下排淤。这时高压水 枪喷射出来的水冲击到淤泥上就能很轻松的将其冲刷清洁,从而达到下水道管道 清淤的目标。 节制部门: 1、视频传输:正在这方面我们采用的是两个高清摄像头和一个强光电筒,经 过电缆信号线传输到节制核心来,由一个显示屏来及时监测下水道里的清淤工 做。 2、整个节制采用单片机节制和点控连系的节制体例,来节制机械臂、机械 手和高压水枪的工做形态和工做动做。 零部件选用: 1、橡胶车轮:曲径 100mm 4 个 2、PVC 发泡板:1 块(孔按设想要求自行打孔) 3、小型液压缸:4 个 (其他的配套设备自行选用) 4、驱动马达(低速强转矩):4 个 5、高清摄像头:2 个 720P(1280*720) 6、强光灯:BXD6018A 外径×长度 40mm×208mm,分量 280 克。 7、振动马达:1 个 长 51mm 曲径 27.7mm 震动头曲径 13mm 厚度 8mm 8、各类电源线 块 小我总结: 颠末一个多月的勤奋,终究完成了下水道清淤机械人的简单思构思和 设想。正在上本课程的时候,教员上课提到设想系统要包含液压系统、电气节制系 统、机械传动系统。我们连系现实糊口中相关下水道问题,想出了设想下水道清 淤机械人。我们之后去藏书楼借了几底细关册本,然后确定了大要布局,过程中 也碰到了良多问题,我们有耐心的去处理。最初完成了下水道机械人的简单设想。 总的来说,我们这一次设想是比力成功的,我们都能进修到了良多正在校园、 正在讲堂上、讲义上学不到的工具,也领会自学,本人查阅材料完成设想中坚苦, 及懂得若何应对这些坚苦。感激此次机遇,让我学到了良多。


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