前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的挡风墙遮阳棚系统设计,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
1前言
在一些移动小商铺,例如报停、小卖部、移动商铺车等,它们要安装售卖窗户的同时,还要安装遮阳棚,大大影响其外观美观的同时还浪费了一定的材料。另外采用百叶叠加的结构在现实中应用广泛,例如百叶窗帘、百叶棚、百叶幕墙等。但纵观这些产品,发现这些产品都是只能在垂直或竖直的角度开闭与收缩,于是就会出现这么一种尴尬:为了遮阳与美观,百叶窗帘与百叶棚同时安装使用。本设计针对这么一情况,特别设计了一种装置,将百叶窗帘与百叶棚的这两种工作形态包含在里面,同时采用电气控制该装置,让操作更方便。
2机械结构设计
可转换成挡风墙的遮阳棚的机械结构主要包含叶片部分、叶片开闭机构、叶片收缩机构、导轨支撑机构等。
2.1叶片设计与制造
2.1.1叶片结构设计
选用叶片材料时主要考虑到减小叶片总质量的问题,所以采用较薄的不锈钢板,为了加强其硬度,让其不弯曲,边缘部分可利用折弯机折出一个直角,具体尺寸要求为:整体结构:U字形;2、叶片材料:厚0.3mm不锈钢板;3、叶片形状:长1000mm,宽100mm,高(两翼)10mm;4、穿线孔:在两翼上打有4个直径3mm的穿线孔。
2.1.2叶片加工制作
(1)下料:使用剪板机将铁片剪成1000mmX120mm的长方形,数量为8片;(2)定位:在标准台上对剪好的铁片划线,定好两翼的宽度为10mm;(3)加工:使用折弯机将定好位的两翼折成90°,整体呈U字形;(4)定位:在标准台上定好穿线孔的位置;(5)打孔:使用手钻分别在定好的位置打孔,并去掉毛刺。
2.2叶片收缩结构设计
叶片收缩机构主要由滑轮、绳子、电机、卷筒、叶片连接轴、绳子引导管组成。叶片收缩部分我们主要考虑运用钢丝绳传动的方式,在两导轨的尾部安装一个导向轮,而在支撑板上安装一个卷扬机,钢丝绳穿过每一个滑轮后通过导向轮与卷扬机相连,其中钢丝绳与末端叶片的滑轮固连,卷扬机控制钢丝绳拉动最后一个滑轮,同时最后一个滑轮带动其它滑轮的移动,从而达到叶片的收缩功能。
2.3叶片开闭结构设计
在本设计中,叶片开闭结构同样采用钢丝绳传动的方式,它主要由电机、联轴器、锥齿轮、绳子、叶片、卷线轴组成。钢丝绳的控制方式与卷扬机原理相似,它的卷线筒固连直杆,电机通过锥齿轮传动控制直杆的转动达到控制目的。它的绳子与叶片的两端固定,通过拉动一端的钢丝绳子控制叶片的角度变化。
2.4导轨角度变换结构设计
叶片通过滑块与导轨相连,而导轨与大齿轮轴固连。由于导轨变换角度时力臂较长,即扭矩较大,虽然控制导轨变换角度的电机选用同步减速电机,其力矩较大,但为了保证导轨角度变换时运行稳定安全,电机可通过齿轮传动的方式将力传到力臂上。
3装置控制系统设计
3.1驱动电机选型
可知收缩速度控制在0.8m/min-1.5m/min,叶片角度改变速度控制在0.8m/min-1.5m/min,整体角度改变速度控制在0.5r/min。目前所设计的装置属于家用,为了减少体积与成本,选用了交流齿轮同步电机。电机内部已经有了齿轮减速,所以可以省略减速器的设计。
3.2电机驱动方案设计
由于装置中各功能完成的时间较短,所以可以考虑采用点动控制,让它的控制最简单化,以便降低成本。合上刀开关QS,按下按钮SB1,接触器KM1得电,其常开触电闭合,电机正转。同时时间继电器KT得电,经过调整的时间之后,其常闭延时触点断开,电路断电,接触器和时间继电器断电并复位。当按下按钮SB2,接触器KM2得电,电机反转。其中行程开关SQ1和SQ2可以使叶片移动的范围得到控制,熔断器FU起到保护电路的作用。
4结语
现在所加工出来的实物基本能实现所要求的功能,但还是有许多地方需要改进。对目前作品完成的情况来看,收缩部分的卷扬机、导轨的结构与角度变换机构设计不够合理与严谨,影响了装置的功能实现不够平稳与安全。未来如有机会,会改进这三部分的结构,使其功能运行更稳定。
作者:陆金朗 吴欢 黄城志 韦健毫 单位:桂林理工大学机械与控制工程学院