水面垃圾清理机器人设计.docx

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1、水面垃圾清理机器人设计随着我国社会主义经济的不断飞速发展，人们财产生活水平有了质的巨大飞跃，尤其特别是工业革命以来，人们在经济发展前期过于过度重视社会工业及国民经济而逐渐忽略了对自然环境的合理保护，使得近年来由于世界自然环境日益恶劣，带来的各样各种环境污染问题，海洋、湖泊、河流中随处可见的卫生垃圾受到污染。同时，环境的破坏也逐渐影响到市民的饮水，因此，发展机械化的清理水面垃圾装置也变得愈发重要。为大大减小我国海上打捞机械船和打捞垃圾船的船体运动量和阻力，船体框架结构一般采用左右各有方向轴的双体箱梁框架结构，船以机械动力轮和蓄电池驱动齿轮进行供电，分别采用齿轮供电驱动直流柴油电机增压发动机和马达

2、，马达驱动海上打捞垃圾船的整个船体进行前进与前后左右转向，电动机通过分别齿轮驱动减速器的前后转动将其减速后，分别齿轮驱动通过带的传送带和锥齿式传动链轮马达将其驱动前后转向完成打捞垃圾船的船体传送链和海上打捞船的过渡链轮，打捞垃圾船用带的传送链把海上打捞船的垃圾从我国海上送至水面直接地输运到船上打捞垃圾箱和船上储存仓，如果船上打捞垃圾箱和船上储存仓中的货物全部装满了后，可以直接用传送带或人工将其全部货物倒入海上打捞用的船体中，而海上打捞船的过渡链轮则主要是通过带的传送带和链传动马达驱动传送带和带上锥齿轮的前后转向作为主动轴，动力系统则是通过传送带和带的锥齿轮马达驱动转向减速器直接将其驱动送到船上

3、处理收集打捞垃圾箱的装置，从而可以顺利完成我国海上打捞垃圾的处理收集以及打捞。水面船用固体废物垃圾清运收集站及清理应用运输船舶的船体内部结构设计合理，运行运输方式安全机动灵活，操作简单可靠，使用垃圾区域涉及范围广，制作运输过程短和成本低，有着很大的海内国际垃圾清运处理行业的市场前景以及广泛可推进应用的经济价值。关键词 船体；收集装置；打捞装置;Design Of Garbage Cleaning Robot On WaterAbstractWith the rapid development of social economy, people's life has madea qua

4、litative leap. Especially since the industrial revolution, people have paid toomuch attention to industry and economy in the early stage of development andneglected to protect the environment, which has made World Environment Dayworse in recent years, brought about various environmental problems, th

5、e sea,lakes, rivers everywhere garbage pollution. At the same time, the destruction ofthe environment has gradually affected the drinking water of the citizens.Therefore, the development of mechanized water surface garbage removalequipment has become increasingly important.In order to reduce the res

6、istance of the mechanical ship, the ship adopts a leftand right Catamaran structure. The ship is powered by a battery, which drives theDC motor and the motor respectively. The motor drives the ship's forwardand steering. After the motor decelerates through the reducer, the conveyor chainis driv

7、en by a belt to haul the trash from the water surface to the garbage bin, andif the garbage bin is full, it can be manually dumped into the hull, the transitionsprocket drives the main shaft of the bevel gear through the chain drive, and thepower drives the collection device through the bevel gear r

8、educer to complete thesalvage. The surface garbage cleaning ship has the advantages of reasonablestructure design, flexible operation, simple and reliable operation, wideapplication range and low production cost.Keywords Hulls, Collecting device, Fishing gear摘要AbstractII第1章绪论51.1 课题背景51.1.1 研究意义51.1

9、.2 国内外研究现状分析61.1.3 论文研究的主要内容9第2章船体的设计102.1 船体基本结构102.2 船体的材料及尺寸设计12221船舶用钢概述122.2.2船体尺寸选择13第3章动力装置的设计143.1 蓄电池的选择143.2 电动机的选择153.3 马达的选择163.4 控制系统PLC启停保护电路的选择17第4章执行部件的设计184.1 收集装置的设计184.2 收集轮的设计194.2.1 收集轮尺寸的设计204.2.2 收集轮的强度校核214.3 打捞装置的设计22第5章中间部件的设计245.1 蜗杆减速器的设计245.1.1 参数的选择245.1.2 传输装置的设计245.1.

10、3 电动机的选择255.1.4 运动参数的设计265.2 传动零件的设计计算275.2.1 蜗轮蜗杆的设计计算275.2.2 蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计305.2.3 蜗轮轴的校核335.2.4 箱体的结构形式和材料365.2.5 铸铁箱体主要结构尺寸及其关系365.2.6 键等相关标准的选择375.3 带传动的设计375.3.1 过度链轮轴上的带的设计375.4 链传动的设计385.5 轴的设计39551打捞装置轴的设计405.5.2链轮轴的设计40结论42致谢44参考文献45第1章绪论1.1 课题背景随着近年来进入我国富有特色小康社会主义经由市场经济的不断发展走向健康飞速发展，提高了广大人们

11、的公共财产和社会生活品质水平有了质的巨大飞跃，尤其特别是工业革命以来，人们在经济发展前期太过于注意到社会工业及国民经济而逐渐忽略了对自然环境的合理利用和保护，使得近年来由于世界自然环境日益恶劣。带来的各样各种环境污染问题，海洋、湖泊、河流中随处可见的卫生垃圾受到污染。同时，环境的破坏也逐渐影响到市民的饮水。因此，发展机械化的清理水面垃圾装置也变得愈发重要。因此基于上述学术背景，本人毕业论文将以我国水面垃圾清理作业机器人系统设计为例进行研究展开。机器人工业是我国上个世纪中叶迅速推广和发展应用于现代化起来的一种高新技术密集型机电设备和一体化的工业产品。它已经可以广泛地用于当今社会和人类的各种新型生

12、产、执掌工具中，在这种能够减轻劳动强度、提高企业生产率、改变企业的生产和管理模式。把机器人惊险、恶劣的企业生产条件下解放了出来等各个方面。显示表现出巨大的技术优越性。在发达国家，工业工程机器人已经开始得到广泛应用。随着我国现代科学工程技术的不断进步与发展。机器人的工业应用领域覆盖范围也越来越广泛，遍及到了航空工业、国防、飞行宇宙空间、海洋资源开发、紧急灾害救援、危险及恶劣自然环境搜索作业、医疗保健康复等各个方面。鉴于目前国内工业水面水体清污处理机器人的广泛使用发展现状，自主创新研发的技术优势很明显。国内首家自主创新研发的区域水面水体清污处理机器人主要是根据中国的不同水域水体状况特点进行综合设计

13、的，会更加加适合中国的区域水面进行清污处理工作。并且当电子设备本身出现严重故障时进行维修也可能会比使用进口设备更方便。综上所述，研究一款已经能够广泛适用多种不同使用水域中的船体使用环境。操作简单、更快且更加有利于有效率地保持整个水域船体平衡的新型船用水面水域船体环境清污污水处理专用机器人已经迅速发展并形成了势在必行的一件重大事。1.1.1 研究意义该类综合处理船主要广泛适用于河流、湖泊、等河流区域水面的固体废物和垃圾分类清理人工收集，可有效的实现保证了河流区域生态环境的整洁与美观。对我们建设健康绿色人类生存环境方式具有重要的指导意义和积极指导作用，水面固体废物和垃圾分类清理人工收集船的成功应用

14、得到了推广和普遍使用。可有效地实现对流域水面生态环境固体垃圾分类清理的人工收集和机械化与处理自动化，极大的程度上可以改善和提高对流域水面生态环境固体垃圾船舶的清理人工操作效率和养护人员处理质量。同时又能够起到对于流域水面生态环境的清理维修以及保障处置功能，与其他流域水面生态环境固体垃圾清理人工收集和打捞处置相比,极大的优势。提高了污泥清理的工作效率，它的广泛使用对大大减小流域水面的环境污染程度有着积极的应用意义。1.1.2 国内外研究现状分析1.1.2.1 国外水面清理垃圾装置研究现状水面江河垃圾综合清理收集装置的应用研究在发达国家更是起步早、技术成熟、拥有多个系列，并逐渐成为发达国家用于保护

15、大型城市江河水域生态环境的主要处理设备。欧洲、美国、日本等等发达国家自上世纪60年代起就已经深刻意识并看到了保护河流自然生态所存在面临的诸多实际问题，积极开展河流水面环境污染综合清理的理论研究、实践。随着近年来国内工业机器人装备制造行业的不断繁荣和蓬勃发展，国外在对工业水面大气污染的综合清理和利用工业机器人这一关键技术领域方面的工业科研在某些关键技术领域方面已经成功地取得了一定的科研成果，并且凭借这些关键技术已经在工业生态环境中获得良好特别是对工业生态环境的保护和经济效益。比较上具有国际代表性的几个国家符号有美国、意大利、西班牙、土耳其等。但是，目前新型水面清污处理机器人还普遍存在工作中体积过于巨大、系统结构复杂、造价高昂、其周围工作环境功能有限等诸多不利条件。据韩媒报道，韩国海洋水产部将预计在2000年内投资23.5亿韩元（1美元与新台币的合相额大约为1170韩元），委托韩国海洋研究院造船公司专门负责研究开发一种主要用于希望未来可以在朝鲜浅滩和其他韩国主要港口之间的区域内，能够建