机电大赛-棉花栽培覆膜机械

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1、棉花栽培覆膜机械1背景及意义1.1社会背景1.2研制背景近年来，人们不慎坠入机井的事故频发，由于缺乏相应的救援设备，救援工作进展缓慢低效。武警消防等救援部门缺乏相应的救援设备。据调查，人们不慎坠入机井的事故发生后，采用人工下井救援方式的占50%，采用救援机械深挖救援的占30%，采取其他救援方式的占20%。此救援领域急需相应的救援设备，所以遥控式深井救援机的产生将以其优越的性能和独特的设计理念在救援市场上独领风骚，此产品应用扩展性强，易推广普及，具有广阔的市场前景。1.3研制意义在建设和谐社会的今天，

2、“以人为本”的理念深入人心。频发的坠井事故，因缺乏相应的救援设备和高效实用的救援手段，导致了一幕幕悲剧的发生，给人民的生命财产造成了不可估量的损失。遥控式深井救援机的研制将填补我国在深井救援领域的空白，此装置可切实有效的实施深井救援,它以独特的设计理念和优越的救援性能为人们的日常生活保驾护航。2机械构造2.1整体构造救援装置上部由可以自由拆卸的杆件连接而成，装置中间安装有可以上下移动的机械手。机械抓手下部包括安全气囊和底盘。机械手经由5r/min的24v直流电机正反转驱动滑块螺母固定的高精度滚珠丝杠

3、上下运动，从而控制机械手的上下运动和张开闭合。弹簧三脚架和下部支撑盘上分别安装有红外摄像头，且下端安装有营养液输送管，在紧急情况下可向被困者输送营养液。（作品实物照如图1所示）2.2杆件构造救援装置上部由可以自由拆卸的杆件连接而成，杆件的长度可以根据井的深度自由调整，方便携带。杆件的侧面有防滑纹理，防止救援时杆件光滑脱落。（如图2所示）2.3电机与丝杠结构构造电机和丝杠是通过联轴器实现柔性连接，克服了丝杠偏置、运动不平稳等问题。2.4机械手构造机械手由连杆结构组成，机械手的夹持端安装有压力传感器，可

4、以人工控制夹持的力度，机械手工作顶侧有保护胶皮，可增大摩擦力同时避免了对被困者造成二次伤害。（如图3所示）52.5弹簧三脚架构造弹簧三角架是由万向轮、弹簧和两端支撑套筒连接组成，万向轮和弹簧组成的伸缩滑动机构解决了救援装置在深井工作过程中因装置支撑力营养液输送管，在紧急情况下可，井壁错位

5、而可能遇到的卡死等运动障碍问题。（如图4所示）2.6底盘构造图1整体构造底盘是由6根T型支撑手指和六面弧形底座连接组成，其稳定性强。未充气时底盘闭合，可以减小设备的体积，使其更易到达被困者的下部。工作时，对安全气囊充气，底盘受内压打开呈类托盘状结构，支撑表面积增大加之安全气囊保护的作用二者协同实现对被困者的救援。（如图5所示）图2杆件图3机械手图4弹簧三脚架图5底盘和安全气囊3主要功能和性能指标3.1主要功能遥控式深井救援机适用于在深井、矿井、工厂烟筒、工地上的地桩和野外山洞等地方的救援。它取代了传

6、统的救援方式，克服了井口窄救援人员无法到达和坠井人员无自救能力的等问题，提高了救援效率，避免了对被困者造成二次伤害。3.2性能指标装置整体质量12KG最大提升能力100KG底盘最大载重60KG机械手最大夹持质量40KG直流电机型号ZGB37RG516i丝杠型号SFU1605-450MM/SFU1605-150MM联轴器型号RBD25L30-12*64设计方案4.1方案一（结构简图如图6）5底盘采用圆形结构，机械手采用三个“抓手”夹持被困者。底盘与支撑相连的杆件在圆形支架外部。这种方案的优点，制作简单

7、，造价低廉。缺点：一方面底盘采用圆形结构具有局限性，无法克服井壁错位的问题。另一方面机械手采用三个“抓手”无法灵活转动，自由度低，无法牢固夹持住被困者。4.2方案二（结构简图如图7）弹簧三角架是由万向轮、弹簧和支撑板组成，万向轮和弹簧组成的伸缩滑动机构解决了井壁错位的问题。机械手采用四个“抓手“双相配合。这种方案优点一：克服了井壁错位的问题;优点二：救援时机械手的夹持范围更加广泛，加持力度大；优点三：结构合理，构造稳定。所以我们采用了这种结构。图6图75工作流程机械手夹持住被困者的衣物等，缓慢上升把

8、装置缓慢下放，打开红外摄像头探测被困环境救援装置缓缓上升提起被困者被困者成功被解救，救援成功给安全气囊充气，迫使底盘打开支撑保护被困者闭合的底盘通过被困者与井壁的缝隙下放到被困者下部56尺寸设计7解决的关键技术性问题1.5利用机械手和底盘配合，解决了救援过程中对被困者造成二次伤害的问题。机械手加持住被困者的衣物，装置下端的底盘和安全气囊托起支撑被困者，可防止被困者受到二次伤害。2.在机械手加持末端安装压力传感器，解决了机械手加持力度过大伤害被困者的问题。压力传感器的安