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（图纸+论文）高压电线除冰机器人机构设计（全套完整）

完成该作业所需要的各种知识如运动轨迹作业条件作业顺序和作业时间等，通过直接或间接手段，对工业机器人进行“示教”，工业机器人将这些知识记忆下来后，即可根据“再现”指令，在定精度范围内，忠实的重复再现各种被示教的动作。年美国万能自动化公司的第台工业机器人在美国通用汽车公司投入使用，标志着第代工业机器人的诞生。第二代工业机器人通常是指具有种智能如触觉力觉视觉等功能的“智能机器人”。即有传感器得到触觉力觉和视觉等信息计算机处理后，控制机器人的操作机完成相应的适当操作。年美国通用汽车在装配线上为工业机器人装备了视觉系统，从而宣布了新代智能工业机器人的问世。第三代工业机器人即所谓的“只治式工业机器人”。它不仅具有感知功能，而且还有定的决策及规划能力。第代工业机器齿数与铣刀直径之间有如下关系。л式中铣刀的圆周齿距。粗加工时，可取精加工时，可取式中容屑槽高度。。式中刀齿铲削量容屑槽底半径，般为。由于齿数未确定时与都不能确定，因此可按下式初步估算.将式代入式或式，再代入式，可求出，也可根据生产经验按铣刀外径的大小预选铣刀齿数，在设计计算出铣刀的其他结构参数后，再校验所选齿数是否合理。表是根据生产经验推荐的铲齿成形铣刀的齿数。此表适用于平底式容屑槽的不铲磨铣刀。对于加强式容屑槽，齿数可适当增加，对铲磨铣刀，齿数可适当减少。表成型铣刀齿数铣刀外径。铣刀齿数初定成形铣刀的各参数后，需校验刀体刀齿强度是否足够。如果校验结果不符合要求，应重新假设和计算，直到满意为止。校验刀齿强度对于平底式容屑槽铣刀，可按下式计算齿根宽度。要求.，当不满足时，应减少铣刀齿数。对加强式槽底的成形铣刀，般不需进行此项校验。校验刀体强度为保证刀体强度，要求可按下式计算当不满足时，应增大铣刀外径。刀齿齿根强度和刀体强度的校验亦可采用作图法进行，即按选定的铣刀结构参数直接画出铣刀的端面投影图，由图直接观察并测量铣刀齿根宽度和刀体厚度是否足够。图铣刀铲磨干涉按所设计的成形铣刀参数和作出成形铣刀刀齿的端面投影图，可得三点。从第齿的顶点沿径向取齿廓高度得点，从第二齿的顶点沿径向取铲削量得点，取齿廓高度得点，从点作直线，与前刀面夹角为，又作两点连线的中垂线与直线交于点，以为圆心，为半径作圆弧连点和点即得近似的齿顶铲背曲线以为半径画圆弧，即为近似的齿底铲背曲线。选轮系直径，式中为铣刀齿廓高度。般。在上取点，使铣刀是用于铣削工件成形表面的专用刀具。它的刃形是根据工件廓形设计计算的，它具有较高的抗磨性，并能保证工件形状和尺寸的互换性，因此得到广泛使用。成形铣刀按齿背形状可分为铲齿与尖齿两种。尖齿成形铣刀尖齿成形铣刀齿数多，具有合理的后角，因而切削轻快平稳，加工表面质量好，铣刀寿命高。但尖齿成形铣刀需要专用靠模或在数控工具磨床上来重磨后面刃磨工艺复杂。因此，刃形简单的成形铣刀般做成尖齿形。铲齿成形铣刀齿背由径向铲削形成，使其具有成形刃后角。该刀具沿前刀面重磨后能保证刃形不变，故在生产中般采用铲齿结构，只有在大批量生产中才采用尖齿结构。在这里对于除冰机器人的重要的零部件，所采用的则是铲齿铣刀，达到能高速的铲除电线上的冰雪。成型铣刀的结构参数图成型铣刀结构如图所示，成形铣刀齿形高度可取为，式中工件的廓形高度。铣刀宽度般比工件廓形最大宽度大，并应采用标准系列尺寸。用铣刀切削时，要求其刀杆直径足够大，以保证在铣削力作用下有足够的强度和刚度。因此，铣刀孔径应按强度或刚度条件计算决定。在般情况下，可根据铣削宽度和切削条件选取。表是根据生产经验推荐的数值。表成型铣刀内孔直径铣削宽度铣刀孔径般切削重切削由于在除冰机器人的性能要求，铣刀必须有足够的硬度。在保证铣刀孔径足够大和铣刀刀体强度足够的条件下，应选较小的铣刀外径，以减小扭矩和减少高速钢的消耗。设计铣刀时，可首先用下式估算外径，待确定了铣刀的其他有关参数后，再校验铣刀刀体强度。对于加强形式的容屑槽，铣刀外径可小些.表给出了铣刀直径的推荐值，它是按式与式计算的，并圆整为的整数倍。表成型铣刀的外径孔径铣刀齿形高度在保证刀齿强度和足够的重磨次数的条件下，应尽力取齿数多些，以便增加铣削的平稳性。完善，且受地形限制。据统计，要对公里长导线进行滚压除冰约需小时的时间。在以后由于科技的发展和进步。加拿大的魁北克水电局则发明了种电缆除冰装置。该装置包括对导线，导线连接到电缆上，并沿电缆呈螺旋形缠绕，导线的端连接到个能在导线内产生电磁脉冲的脉冲发生装置上，另端连接在起构成封闭电路，依靠导线中电磁脉冲的通路，在导线之间产生推斥力，该推斥力振动导线，使导线上的覆冰振碎脱落，由于要求外加振动源及振动会促使线缆疲劳，因而难以在工程实际中应用。在随着电磁技术的发展，又研制出了基于机械振动与撞击原理的电磁力技术和电脉冲技术是为飞行器除冰。但是，由于电磁力或电脉冲可以使导线产生强烈而又在控制范围内的振动，所以二者也是架空线路易接受的除冰方法之。最后这种电磁脉冲技术效率高而且方便，这种方法将是输电线路除冰最易接受的方法。美国堪萨斯州的州立大学也提出了电脉冲法除冰，即利用电容器组向线圈放电，由线圈产生强磁场，在置于线圈附近的导电板即目标物上产生个幅值高持续时间短的机械力，使冰破裂而脱落，但在线路融冰研究方面因技术不成熟和费用过高没有达到预期的目的。最后，另种采用由电场或磁场力控制的柔韧性涂料机械方法仍处于设想阶段。然而，这些方法可作为验证其典型除冰方法的实验和研制的基础。但是并没有运用到实际的除冰操作中，所以要寻找种实用并且普及的除冰方式至关重要。.输电线路的抗冰气象要素是确定在定区域内能否形成导线覆冰形成什么种类的覆冰和形成多大的导线覆冰的基本条件,要有效地预防输电线路覆冰,应该搜集分析本地区历年冰雪情资料,积极开展冰雪情观测与预测工作。输电线路覆冰是种地域性很强的自然现象,气候起决定性的作用,而且同地区不同的微地形微气候差别也很大,使得输电线路走廊的覆冰因素千差万别。只有得到长期的详细的气象资料才能准确地把握输电线走廊的覆冰情况。新建线路的抗冰设计对于新建的输电线路,要根据已掌握的气象资料,合理划分冰区,选取不同的设计冰厚进行线路设计,力求做到确保线路安全运行而又不过分增加线路的造价。输电线路经过的各种地势微气候及微地形的差别较大,沿线冰雪情不会致,故不能只采取个冰厚设计值。为了确保重冰段的安全,应在搜集到的气象资料的基础上,结合线路所经过地区及周围地形地物情况相对高差路径走向及覆冰时的风速风向湿度等进行综合分析,合理划分冰区和确定相应的冰厚设计值。新建线路在路径选择上,应力求避开严重覆冰段,并做到线路应沿起伏不大的地形走线线路应避免横跨垭口风道和通过湖泊水库等易于覆冰的地带线路翻越山岭时不应采取大档距大高差线路沿山岭通过时宜沿覆冰时的背风坡走线。当线路无法避开重冰区时，应采取抗冰设计。已运行线路的抗冰害措施对于已运行的线路,为加强其对覆冰灾害的抵御能力，应视具体情况区别对待。高压,电线,除冰,机器人,机构,设计,毕业设计,全套,图纸除冰机器人的设计摘要如今对输电线路实施除冰是防止冰灾的有效途径，如何具体的除冰方法则应用了除冰机器人，除冰机器人造价低，工作效率高，安全可靠，能够实现在线除冰作业，不影响电力的输送，是项很有发展前景的课题。目前机器人在高压输电线路上的应用主要是线路巡检。而对线路除冰的应用还鲜有研究。本文对除冰机器人本体设计越障规划。主要研究内容如下。首先，在分析了输电线路结构和除冰作业要求的基础上，指出现有巡线机器人结构运用到除冰作业中的缺陷，设计了种除冰机器人本体机构，并对其越障的动作进行了规划。所选的减速器和电机仍能满足要求，从而证明了除冰机器人的合理性，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备直是国内外相关研究的热点。因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。关键词除冰机器人机构设计电动机越障规划目录摘要引言.问题的提出及研究意义.国内外研究现状.工业机器人的发展史.导线覆冰的原因高压输电线路的覆冰.不规则覆冰和不同期脱冰.除冰的方式方法.输电线路的抗冰除冰机器人机构.除冰机器人种类线缆除冰机器人可跨跃障碍多分裂机器人电力设施的微波除冰装置.前端多环铣刀成型铣刀的结构参数成型铣刀截面的计算.机械升降平台升降平台的机械结构形式升降平台零件设计.电机的选择升降步进电机回转驱动电机控制系统的设计.机器人的控制系统.基于运动卡的控制系统的建立总体方案的确定机器人控制工作原理.软件编程语言的特点.指令系统.运动控制程序运行过程的简介参考文献致谢引言.问题的提出及研究意义现如今西南的很多地方出现了连续的低温雨雪冰冻天气，并且遭受了很严重的冰雪灾害。国家减灾委员会专家已定性为“西南地区发生的冰雪灾害，是世界上比较大面积极端性气候事件，影响的地区人口之多是世界罕见的”。冰灾造成中心的城区正值春节期间停电停水很多天，交通通讯电视均出现不同程度的中断，然而有些城市则成为我国南方冰雪灾害最严重的地区。特别是电力系统遭受毁灭性重创，冰灾引起了倒塔,现场调查了湖南冰灾期间大于输电线路的受损情况，发现倒塔线路覆冰厚度相对集中，同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性，档距塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔。专家解说，高压线高高的钢塔在下雪天时，可以承受倍的重量。但如果下雨凇，可能会承受倍的电线重量。电线结冰，遇冷收缩，风吹引起震荡，就使电线不胜重荷而断裂。随着我国经济的高速发展，超高压大容量输电线很多，线路的穿越情况更加复杂，如经过大面积的水库湖泊和崇山峻岭，给线路维护带来很多困难。而且在严冬及初春季节，我国云贵高原带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路覆冰，使线路舞动闪络烧伤，甚至断线倒杆，使电网结构遭到破坏，安全运行受到严重威胁。在紧急情况下，寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的部分覆冰线路除冰，人工除冰有很高的危险性。所以种新型的而且方便安全的除冰方式的研究是迫在眉睫的。本次的设计题目就是关于高压电线的除冰机构的设计，最后能有效的消除冰雪天气对输电线的严重威胁，从而达到理想的效果。.国内外研究现状在国外，些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，这些国家为了提高高压输电线除冰的效率，减少不必要的损失，维护工人的安全，开发了种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备。这种新型的设备的研究直是国内外相关领域的热点。因此，研制安全有效的除冰机械以代替人为操作进行除冰具有较好的实用意义。而现如今全球气候正经历以变暖为主要特征的变化，气候变暖导致“厄尔尼诺”和“拉尼娜”等极端天气气候事件的频率与强度明显增加，因为输电线路所处地质条件复杂，容易遭受冰灾等极端天气的影响，所以国内外对已多次发生的输电线路冰灾事故进行了相关的研究。在国内袭击湖南的持续低温雨雪冰冻天气过程来临之前，湖南温度偏高空气干燥。并且湖南东南西部三面环山，向中部北部过渡为丘陵和平地，冷空气袭击湖南后，湖南