蘋果采摘山地履帶運(yùn)輸車設(shè)計(jì)

　1　方案設(shè)計(jì)

　　當(dāng)運(yùn)輸車遇到路面泥濘、濕滑和復(fù)雜不易通過(guò)時(shí)，通過(guò)遙控輪子內(nèi)的電機(jī)絲杠傳動(dòng)，推動(dòng)連桿使內(nèi)輪伸出，彈性履帶發(fā)生形變使之變成履帶式，車輪與地面接觸面積增大，車對(duì)地面壓強(qiáng)變小，以此來(lái)克服惡劣路面。當(dāng)路面良好時(shí)，輔助電機(jī)絲杠帶動(dòng)輔助支架收縮，使輔助輪藏匿于車輪里，彈性履帶收縮包在主動(dòng)輪上，此時(shí)車輪變成普通圓形車輪，靈活、快捷，能高速行駛。前輪作為主動(dòng)輪使用一體式輪胎履帶輪，將一體式山地履帶運(yùn)輸車后輪換成萬(wàn)向輪與三腳輪結(jié)合，通過(guò)實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不影響運(yùn)輸車對(duì)復(fù)雜道路的適應(yīng)性而且增強(qiáng)其靈活性，可應(yīng)對(duì)類似樓梯狀的山路。另外，運(yùn)輸車在貨物運(yùn)輸時(shí)，難免會(huì)遇到短距離大件貨物搬運(yùn)，所以又增加叉車裝置，提高運(yùn)輸效率，減輕工作人員負(fù)擔(dān)。通過(guò)綜合分析與整車實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)方案更加合理 。提出以下設(shè)計(jì)要求:①履帶運(yùn)輸車底盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于提高運(yùn)輸機(jī)在山地果園運(yùn)行的通過(guò)性，即具有較好的轉(zhuǎn)向性能、較強(qiáng)的爬坡能力和抗側(cè)翻能力。

蘋果采摘履帶運(yùn)輸車設(shè)計(jì) 　

　2　參數(shù)計(jì)算

　　1）　輪胎山地履帶運(yùn)輸車構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算

　　輔助輪推出機(jī)構(gòu)固定在兩個(gè)支撐盤之間，輔助輪推出機(jī)構(gòu)由輔助輪、輔助支架、銷軸、螺母、絲桿和輔助電機(jī)連接構(gòu)成，輔助電機(jī)固定在支撐盤上，輔助電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)螺母直線移動(dòng)，螺母與輔助支撐架銷軸連接，通過(guò)輔助電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)輔助輪收縮功能。當(dāng)運(yùn)輸車需要高速行進(jìn)或路面情況較好時(shí)，采用普通輪式前進(jìn)，此時(shí)兩個(gè)主動(dòng)輪支撐履帶，使輪子保持圓形狀態(tài)，是普通輪子狀態(tài)，能快速、靈活行駛。當(dāng)遇到雨雪、泥濘、顛簸的復(fù)雜路況時(shí)，通話遙控使輔助電機(jī)絲杠傳動(dòng)帶動(dòng)輔助支撐架，輔助輪伸出，頂住彈性履帶發(fā)生變形，車輪變成履帶式，可輕松通過(guò)復(fù)雜路面。此輪胎履帶轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)把普通輪子與履帶相結(jié)合，采用一體式，把輪式與履帶的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，使其適應(yīng)各種環(huán)境。陡坡上起步行駛時(shí),坡道阻力和加速阻力增大,應(yīng)采用擋,等山地履帶運(yùn)輸車起步后,慢慢地松開制動(dòng)踏板。

　　2）　動(dòng)力傳遞設(shè)計(jì)及計(jì)算

　　運(yùn)輸車動(dòng)力設(shè)計(jì)要求不僅要保證車的機(jī)動(dòng)性和靈活性，使輪子圓輪與履之間能夠轉(zhuǎn)換。對(duì)變形輪子的動(dòng)力傳遞問(wèn)題，由于在同一條中心線上有三個(gè)傳動(dòng)軸，三個(gè)軸所傳遞的動(dòng)力原件不同，無(wú)法使用一個(gè)軸實(shí)現(xiàn)。也就是主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)而支撐機(jī)構(gòu)不動(dòng)。運(yùn)用“嵌套原理”，使用空心軸，三軸同心結(jié)構(gòu)，三個(gè)軸可以分別傳遞動(dòng)力，解決了車輪的動(dòng)力傳輸問(wèn)題。Shabana指出在選取足夠多數(shù)目的廣義坐標(biāo)的前提下，經(jīng)典的動(dòng)量平衡法可有效地應(yīng)用于多柔體系統(tǒng)的研究中。

　　動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的心軸軸承支架、中軸支架和外軸軸承支架固定在車底盤上，心軸上安裝有心軸齒輪，心軸通過(guò)軸承安裝在軸承支架中，心軸通過(guò)軸承安裝中軸，心軸的端部通過(guò)聯(lián)軸器及銷釘安裝外主動(dòng)輪，中軸的端部安裝有支撐盤，支撐盤通過(guò)螺栓連接法蘭。中軸通過(guò)軸承安裝外軸，外軸上安裝有外軸齒輪，外軸的法蘭端部通過(guò)螺栓連接內(nèi)主動(dòng)輪，三個(gè)軸同心彼此保持平行，而且只用一組支架固定，可以減少摩擦即減少能量損失。驅(qū)動(dòng)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速箱的輸入連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速箱的輸出驅(qū)動(dòng)齒輪與外軸齒輪嚙合，齒輪軸上安裝有小齒輪、第二小齒輪，小齒輪與外軸齒輪嚙合傳動(dòng)，心軸齒輪與第二小齒輪嚙合傳動(dòng)。另外輔助電機(jī)的電源線從空心軸里通過(guò)，與車體控制系統(tǒng)連接 。這種機(jī)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，在氣候適宜地區(qū)同樣也可采用液壓油缸進(jìn)行牽引轉(zhuǎn)向。

   3　結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計(jì)

　　1）　彈性履帶的設(shè)計(jì)

　　本車的履帶不僅要有普通履帶的剛性，而且還要具有彈性，能夠收縮變形。所以設(shè)計(jì)的履帶外層用能伸縮的橡膠，里層是松緊帶捆上有較高強(qiáng)度的鋼條，黑色的是輔助輪軌跡帶，軌跡帶卡在輔助輪槽內(nèi)，防止掉帶。此彈性履帶能在輔助輪的支撐下發(fā)生彈性形變，且具有一定的強(qiáng)度，能夠支撐整車及貨物的重量。供油提早角小時(shí)，活塞運(yùn)行到氣缸上止點(diǎn)前噴油嘴噴入的燃油過(guò)少，預(yù)混合氣體量削減，混合氣體焚燒速度下降且焚燒完畢時(shí)刻晚，構(gòu)成了很多的水汽煙霧。

　　2）后輪的設(shè)計(jì)

　　為了方便越障，選擇三角輪，不僅越障能力好，而且設(shè)計(jì)得當(dāng)可以實(shí)現(xiàn)爬樓梯，但是在轉(zhuǎn)彎時(shí)不方便。為了方便轉(zhuǎn)彎，把后輪采用小型萬(wàn)向輪，其靈活旋轉(zhuǎn)效果可以增大整車的靈活性，但是帶來(lái)的問(wèn)題就是越障性能不好，為了中和雙方的優(yōu)點(diǎn)，將三角輪和萬(wàn)向輪均安裝在后輪的位置，萬(wàn)向輪放在車底板中軸線與三角輪軸線的交點(diǎn)處，遇到障礙時(shí)則三角輪先與障礙物接觸，平坦路面萬(wàn)向輪與地面接觸，所以三角輪與萬(wàn)向輪不產(chǎn)生干涉。當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，萬(wàn)向輪發(fā)揮作用，可以實(shí)現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)彎，當(dāng)需要越障或爬樓梯時(shí)，采用三角輪工作的方式增強(qiáng)越障能力，將兩者優(yōu)點(diǎn)充分融合。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低時(shí)，也許呈現(xiàn)排氣冒白煙的情況，這是因?yàn)榈蜏叵掠行┎裼臀捶贌蔀橛驼羝麖呐艢饪谂懦?，發(fā)生白煙。

　　3）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　電路線路控制部分，主要由單片機(jī)STC12C5A60S2、專用驅(qū)動(dòng)集成電路 L298N、2262-M4 無(wú)線遙控模塊、8 路繼電器模塊和 LED 指 示 燈 模 塊 構(gòu) 成。 單 片 機(jī)STC12C5A60S2 作為控制中心處理器，負(fù)責(zé)處理各種信息；驅(qū)動(dòng)集成電路 L298N 負(fù)責(zé)控制輔助電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；2262-M4 無(wú)線遙控模塊負(fù)責(zé)人工遙控信息的接受；8路繼電器模塊負(fù)責(zé)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率高，電流大，驅(qū)動(dòng)集成電路 L298N 無(wú)法使用，故選擇繼電器來(lái)控制；因?yàn)楣┯吞嵩缯{(diào)理不妥發(fā)生白煙需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的供油提早角進(jìn)行從頭調(diào)理，需依據(jù)凸輪軸齒輪刻度進(jìn)行正時(shí)調(diào)理。LED 指示燈模塊負(fù)責(zé)顯示信號(hào)處理情況，直觀反映控制系統(tǒng)工作狀態(tài)。

蘋果采摘山地履帶運(yùn)輸車計(jì)輪胎和履帶轉(zhuǎn)換運(yùn)輸車，在雨雪泥濘、崎嶇顛簸的道路上輪子變成履帶式，輕松越過(guò)各種復(fù)雜路面；2）動(dòng)力傳遞設(shè)計(jì)及計(jì)算運(yùn)輸車動(dòng)力設(shè)計(jì)要求不僅要保證車的機(jī)動(dòng)性和靈活性，使輪子圓輪與履之間能夠轉(zhuǎn)換。在平坦道路上變成普通圓形車輪，能高速、靈活行駛。應(yīng)用于山區(qū)或道路不好的鄉(xiāng)下的貨物運(yùn)輸?？梢詭椭爝f公司提率，降低成本，節(jié)省快遞員人力。此運(yùn)輸車上的一體式輪胎履帶轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與輪椅相結(jié)合，能夠做出上下樓梯的輪椅；也可以用于助力車等。只要稍加改裝可適應(yīng)于多種環(huán)境。所以此作品極具有推廣價(jià)值。

山地履帶運(yùn)輸車的研究

　　目前，在我國(guó)的山地以及丘陵地帶有大面值的果園種植，到了果實(shí)收獲季節(jié)，果實(shí)的運(yùn)輸問(wèn)題一直困擾著農(nóng)民，依靠以往的人力和畜力的運(yùn)輸方式效率極低，而且工作量大。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力缺乏的問(wèn)題日益明顯。到了果實(shí)收獲季節(jié)，需要在短時(shí)期內(nèi)將果實(shí)快速運(yùn)輸?shù)较M(fèi)市場(chǎng)，由于山地果園運(yùn)輸機(jī)械的缺乏，使得這個(gè)問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重影響了果園種植業(yè)的發(fā)展和果農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益的提升。目前，在山地的縱向運(yùn)輸問(wèn)題上國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了自走式大坡度單軌和雙軌運(yùn)輸機(jī)，但是橫向運(yùn)輸上仍然靠傳統(tǒng)牲畜拖拉和手推車為主的方式，急需一款動(dòng)力機(jī)械來(lái)解決山地果園內(nèi)區(qū)內(nèi)的運(yùn)輸問(wèn)題。考慮到山地特殊的地形條件，通過(guò)對(duì)輪式、履帶式和手扶式等幾種運(yùn)輸方式的比較，選用履帶式結(jié)構(gòu)。在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中，存在很大的差異，會(huì)出現(xiàn)很多沒考慮到的問(wèn)題，因此在需要不斷的改進(jìn)來(lái)解決問(wèn)題滿足使用要求。

山地履帶運(yùn)輸車的研究 　　為了方便單人操作和限度的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，同時(shí)又要保持車體的靈活性與穩(wěn)定性，選用單履帶運(yùn)輸車裝置作為核心裝置。本設(shè)計(jì)選用汽油機(jī)作為動(dòng)力源，單履帶運(yùn)輸車機(jī)構(gòu)作為行走系，以蝸輪蝸桿傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)作為傳動(dòng)系，皮帶張緊輪為離合，整車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。單履帶運(yùn)輸車采用了模塊化設(shè)計(jì)思想，由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、履帶運(yùn)輸車系、車架以及加寬裝置等四大部分組成。8路繼電器模塊負(fù)責(zé)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率高，電流大，驅(qū)動(dòng)集成電路L298N無(wú)法使用，故選擇繼電器來(lái)控制。

山地履帶運(yùn)輸車的研究 　　主要工作包括以下幾部分：

　　（1）總體結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)?？紤]到山坡特殊的地理?xiàng)l件和位置，為了達(dá)到良好的通過(guò)性和一定的靈活性，選擇單履帶運(yùn)輸車裝置。單履帶運(yùn)輸車裝置平衡性不如雙履帶，為了保持平穩(wěn)性需要對(duì)車體的重力配置進(jìn)行分析和研究。該車由單人操作，因此體積較小，為了同時(shí)容納動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置和行走裝置等多個(gè)部分，需要優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，盡可能的緊湊。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，有限元碰撞問(wèn)題的研究已經(jīng)取得了比較成熟的成果。

　?。?）主要參數(shù)的計(jì)算和相關(guān)零部件的選用。車體行走需要?jiǎng)恿Γ鶕?jù)地理?xiàng)l件和載重來(lái)計(jì)算所需的功率；然后分配各部分的傳動(dòng)比和輸入功率，并計(jì)算相關(guān)的扭矩等參數(shù)。后根據(jù)動(dòng)力輸入、轉(zhuǎn)速和扭矩選擇合適的零部件。

山地履帶運(yùn)輸車的研究 　　（3）各部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括履帶運(yùn)輸車裝置、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力源和車體及加寬裝置。主要是履帶運(yùn)輸車裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，該部分是整個(gè)車體的核心部分，需要選定適合要求的履帶并設(shè)計(jì)加工配套的履帶輪和導(dǎo)向輪。車輛行走時(shí)，履帶行走裝置需要配合可靠運(yùn)行平穩(wěn)。此外，轉(zhuǎn)向過(guò)程中通常需要對(duì)內(nèi)側(cè)履帶進(jìn)行制動(dòng)，將會(huì)引起山地履帶運(yùn)輸車輛合成前進(jìn)推力變小，往往在地形條件不好的情況下發(fā)生停車。

　?。?）在完成加工后對(duì)車輛進(jìn)行試驗(yàn)和性能測(cè)試，分析測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題并加以改進(jìn)。在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中，存在很大的差異，會(huì)出現(xiàn)很多沒考慮到的問(wèn)題，因此在需要不斷的改進(jìn)來(lái)解決問(wèn)題滿足使用要求。

新山地履帶運(yùn)輸車入使用以前必須進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢查

新買的山地履帶運(yùn)輸車的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、汽車后橋等有很多高精密的配合零件,這種零件的表層存有人的眼睛無(wú)法見到的外部經(jīng)濟(jì)的不平度,仍未超過(guò)理想化的配合。假如在這樣的事情下馬上資金投入大負(fù)載工作中,會(huì)造成損壞。而根據(jù)逐漸載入開展磨合期后,就會(huì)清除這些外部經(jīng)濟(jì)高低不平的缺點(diǎn),降低內(nèi)滑動(dòng)摩擦力,超過(guò)優(yōu)良的配合,得到優(yōu)良的工作中特性,大大的增加使用期。在全部35秒的過(guò)程中，并不是所有履帶板均與驅(qū)動(dòng)輪輪齒有嚙合作用，這里只有編號(hào)為6到編號(hào)為16的這11塊履帶板發(fā)生與驅(qū)動(dòng)輪齒的嚙合。

山地履帶運(yùn)輸車零件修理的方法是否恰當(dāng)，商接影響修復(fù)零件的使用是否可靠。同時(shí)也影響修復(fù)的時(shí)蠲是否迅速，修理所需的費(fèi)用是否。節(jié)汽卓接修與修別判定一、汽牽的接修汽牽需要修理，由使用罩位送交修理罩他時(shí)，雙方會(huì)同對(duì)卓編的技術(shù)狀態(tài)加必檢查，夠按規(guī)定的手踱交接。山地履帶運(yùn)輸車在修理罩傳珠魏，即對(duì)汽率縫行接修。也可以采用液壓驅(qū)動(dòng)，由液壓泵站對(duì)轉(zhuǎn)向液壓油缸提供動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

接修汽牽時(shí)，要對(duì)山地履帶運(yùn)輸車各機(jī)件的完備狀態(tài)、故障或損壞情況加以梭奮，確定修理類別。藍(lán)依照榆查確定的修理類別施工修理。故接修汽牽即為汽卓修理作粱的并始。