本文關鍵詞：懸吊式高層建筑外墻粉刷機設計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文所研究粉刷機為一種壁面移動機器人，壁面機器人可以在垂直的壁面上靈活地移動并完成例如檢測、噴漆、除銹、清潔、偵查等工作，隨著時代的發(fā)展，壁面機器人在各個領域得到了廣泛應用。近年來，作為城市面貌的建筑物外墻表面裝飾與清理等工作已成為城市形象工程的工作重點之一，，而傳統(tǒng)的高層建筑物外墻刷涂工作均是由工人通過高空作業(yè)完成，作業(yè)環(huán)境差、勞動強度高、工作效率低、費用高。目前，將壁面移動機器人技術應用于高層建筑外墻粉刷的事例及研究鮮有報道。 本文通過比較分析現(xiàn)有壁面移動機器人的技術原理，確定了粉刷機的總體設計方案，對粉刷機各個模塊進行分析設計，并通過計算對粉刷機關鍵零部件進行選型，最終完成懸吊式高層建筑粉刷機的結(jié)構(gòu)設計。通過理論建模的方法，完成粉刷軌跡建模并確定了連續(xù)和對稱粉刷條件，分析研究了不同桿件參數(shù)對粉刷軌跡的影響規(guī)律，對粉刷工作過程中涉及的推力風扇靜推力進行理論計算，建立了粉刷機吸附穩(wěn)定性數(shù)學模型及刷子粉刷速度的數(shù)學模型。采用Ansys Workbench仿真軟件，分別對推力葉片和架體進行了振動特性分析，獲得了引起粉刷機振動的共振頻率，對粉刷機各桿件進行運動學、動力學仿真分析，獲得相關桿件的運動學、動力學數(shù)據(jù)，進而得到粉刷機工作性能相關數(shù)據(jù)，為全面分析粉刷機性能提供依據(jù)。 通過物理樣機實驗，對粉刷機無載荷空轉(zhuǎn)性能進行測試，驗證了粉刷機粉刷動作的準確性，并獲得了推力風扇的靜推力曲線，進行了不同工況下粉刷測試，實驗結(jié)果驗證了設計的合理性。
【關鍵詞】：粉刷機 移動機器人 結(jié)構(gòu)設計 仿真分析 穩(wěn)定性
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 壁面移動機器人應用現(xiàn)狀11-20
• 1.2.1 應用領域11
• 1.2.2 吸附方式11-14
• 1.2.3 移動方式14-20
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容20-21
• 第2章 懸吊式高層建筑外墻粉刷機結(jié)構(gòu)設計21-32
• 2.1 粉刷機技術要求21-22
• 2.2 整體方案設計研究22-28
• 2.2.1 整體方案分析設計22-23
• 2.2.2 吸附方式分析設計23-24
• 2.2.3 粉刷方式分析設計24-27
• 2.2.4 刷涂管路設計27
• 2.2.5 懸吊裝置設計27-28
• 2.3 驅(qū)動部分計算選型分析28-31
• 2.3.1 推力風扇電機選型28-29
• 2.3.2 粉刷驅(qū)動電機選型29-30
• 2.3.3 涂料泵流量計算30-31
• 2.3.4 懸吊裝置提升機選型31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 粉刷機工作過程數(shù)學建模與分析32-48
• 3.1 粉刷軌跡模型分析32-39
• 3.1.1 粉刷軌跡建模32-35
• 3.1.2 連續(xù)和對稱粉刷條件35-36
• 3.1.3 軌跡分析36-39
• 3.2 運動學建模與分析39-43
• 3.3 工作過程受力分析43-47
• 3.3.1 推力風扇靜推力計算43
• 3.3.2 吸附穩(wěn)定性研究43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 粉刷機振動特性及仿真分析48-63
• 4.1 振動特性分析48-54
• 4.1.1 振動分析理論48-49
• 4.1.2 推力風扇葉片模態(tài)分析49-51
• 4.1.3 主架體振動特性分析51-54
• 4.2 工作過程仿真分析54-62
• 4.2.1 運動仿真分析54-60
• 4.2.2 工作過程動力學仿真分析60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第5章 粉刷機工作過程實驗驗證63-73
• 5.1 物理樣機組裝及實驗方案63-66
• 5.1.1 物理樣機組裝63-65
• 5.1.2 總體實驗方案65-66
• 5.2 無載荷空轉(zhuǎn)性能測試66-67
• 5.2.1 粉刷寬度測試66-67
• 5.3 推力風扇及粉刷測試67-72
• 5.3.1 推力風扇葉片靜推力測試67-68
• 5.3.2 不同驅(qū)動速度粉刷測試68-70
• 5.3.3 側(cè)向風載穩(wěn)定性測試70-71
• 5.3.4 測試結(jié)果分析71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及專利79-80
• 致謝80

【參考文獻】

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本文編號：402932