新型純電動(dòng)小型清掃車(chē)的設(shè)計(jì).pdf

1、在經(jīng)濟(jì)與科技迅速發(fā)展的當(dāng)前社會(huì)，人們對(duì)生活環(huán)境越來(lái)越關(guān)注，因此廣場(chǎng)、校園、小區(qū)等公共區(qū)域的環(huán)保任務(wù)也越來(lái)越重，然而對(duì)于此類(lèi)公共區(qū)域的保潔工作還主要停留在以人力清掃為主的工作模式，比起國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家的全面機(jī)械化的工作模式而言還是十分落后的。小型純電動(dòng)清掃車(chē)作為國(guó)際市場(chǎng)上一種主流的清掃設(shè)備，在中國(guó)市場(chǎng)上也有著良好的發(fā)展前景，然而我國(guó)小型清掃車(chē)在功能實(shí)現(xiàn)上、制造工藝及成本上都有著嚴(yán)重的不足，因此對(duì)國(guó)內(nèi)清掃車(chē)的研究需要有新的突破。
　　

2、本文針對(duì)國(guó)內(nèi)清掃車(chē)清掃方式傳統(tǒng)化、清掃效率低的固有缺陷，對(duì)現(xiàn)有清掃車(chē)的清掃裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)型設(shè)計(jì)。本文的研究對(duì)國(guó)內(nèi)清掃車(chē)的發(fā)展具有重要的意義。具體的工作內(nèi)容如下：
　　首先，概述了國(guó)內(nèi)清掃車(chē)的基本構(gòu)成、工作原理以及分類(lèi)狀況，并且給出了清掃車(chē)的清掃能力與清掃效率理論公式，然后根據(jù)理論參數(shù)分析了清掃車(chē)的行駛速度，盤(pán)刷轉(zhuǎn)速及傾斜角度，刷毛材質(zhì)以及風(fēng)機(jī)的風(fēng)量對(duì)清掃車(chē)的清掃效率及清掃能力的影響。并最終得出提高國(guó)內(nèi)清掃車(chē)的清掃性能的解決方

3、法，為下文清掃車(chē)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)型設(shè)計(jì)以及盤(pán)刷轉(zhuǎn)速的控制，提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，為了提高原有清掃車(chē)的清掃性能，在現(xiàn)有清掃裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出并設(shè)計(jì)了一種能夠清掃路牙，公共長(zhǎng)椅底部垃圾的第三掃刷結(jié)構(gòu)，并根據(jù)掃刷的實(shí)際功能要求以及工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)規(guī)則，設(shè)計(jì)了三種符合理論要求的掃刷結(jié)構(gòu)。根據(jù)所選車(chē)型的具體參數(shù)及工作地點(diǎn)的具體狀況，確定掃刷的各個(gè)桿長(zhǎng)以及各個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍，之后在Pro/E中建立掃刷與清掃車(chē)的三維模型，并且給出第三掃刷在不

4、工作狀態(tài)以及清掃路牙、長(zhǎng)椅底部的時(shí)候所處的姿態(tài)。
　　然后，對(duì)選定好的第三掃刷進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并求解出了掃刷末端點(diǎn)的工作空間，最后求出了掃刷的雅克比矩陣。首先基于D-H矩陣建立了掃刷的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并進(jìn)行了求解，通過(guò)MATLAB編程繪制了掃刷末端點(diǎn)的位移曲線，然后在ADAMS中以相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律繪制出掃刷的仿真運(yùn)動(dòng)曲線，對(duì)比兩個(gè)曲線從而驗(yàn)證了理論分析的正確性。其次，采用蒙特卡洛原理求解出了掃刷末端參考點(diǎn)的工作空間，并在MATLAB中繪

5、制出掃刷的運(yùn)動(dòng)空間散點(diǎn)圖。再利用矢量叉積法求解出掃刷的雅克比矩陣，進(jìn)一步分析了掃刷各個(gè)桿件之間的瞬時(shí)速度傳遞關(guān)系，最后再借助于ADAMS進(jìn)行了仿真。
　　接下來(lái)，對(duì)掃刷進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，并求出各個(gè)關(guān)節(jié)的最大轉(zhuǎn)矩，以此作為標(biāo)準(zhǔn)選取各個(gè)關(guān)節(jié)所需要的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及減速器。首先，運(yùn)用第二類(lèi)拉格朗日方程求出掃刷的動(dòng)力學(xué)方程，并在MATLAB求出掃刷各個(gè)關(guān)節(jié)在勻速狀態(tài)下得出的力矩曲線，然后將Pro/E中建立的掃刷模型導(dǎo)入到ADAMS中進(jìn)行掃刷的動(dòng)

6、力學(xué)方程，設(shè)定與MATLAB同樣的運(yùn)動(dòng)參數(shù)繪制出掃刷各個(gè)關(guān)節(jié)的力矩曲線，對(duì)比兩個(gè)曲線以此來(lái)驗(yàn)證理論分析的正確性。最后以掃刷各關(guān)節(jié)在最大加速度下勻加速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真，得到各關(guān)節(jié)力矩的極值，并且選定相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及減速器。
　　最后，通過(guò)MATLAB的fuzzy模塊建立清掃車(chē)的行駛速度與盤(pán)刷轉(zhuǎn)速的模糊控制系統(tǒng)，對(duì)清掃車(chē)在不同行駛速度下的盤(pán)刷轉(zhuǎn)速進(jìn)行了模糊控制。首先，用模糊控制系統(tǒng)建立出理想盤(pán)刷轉(zhuǎn)速的模糊控制器，并求出在不同行駛車(chē)速下的