Проект модернизации шагающего манипулятора - Дипломная работа

Министерство образования Калининградской области государственное бюджетное учреждениеОпыт ведения аварийно-спасательных работ позволил определить основные направления: обследование разрушенных сооружений, обнаружение пострадавших и оказание им первой помощи; подвод временных коммуникаций (водопровод, линия электропередач) и восстановление разрушенных; обрушение опасных зон в поврежденных промышленных и гражданских сооружениях; восстановление этих сооружений и строительство новых объектов; вывод и переработка разрушенных строительных элементов.В настоящее время возросшее число природных стихийных бедствий и различного рода аварий требует применение универсальной техники, предназначенной для различного рода работ, такой как строительные манипуляторы. Манипулятор - это управляемое устройство или машина для выполнения двигательных функций, аналогичные функциям руки человека при перемещении объектов в пространстве, оснащенное рабочим органом. Например, гидрокрановые установки, оснащаемые приводным захватным рабочим органом, получают новые качества работы: способность захвата груза без строповки и возможность его ориентированной установки без участия дополнительного рабочего строповщика. Также примером может служить разработка многоцелевых землеройно-манипуляционных рабочих органов: - ковш обратной лопаты с челюстным захватом и двух шарнирной вставкой, обеспечивающей дополнительную степень свободы, с гидравлическим поворотом ковша на рукояти или на вставке, ковш с челюстью и ротационным механизмом; Рабочие органы с челюстным захватом (особенно при наличии дополнительной подвижности ковша) выполняют функции руки человека, что позволяет отнести машину к оборудованию манипулятивного типа.Строительные манипуляторы и роботы классифицируются по следующим признакам. Ручное управление строительных манипуляторов может осуществляться тремя способами: Рисунок 1.3 Классификация строительных манипуляторов и роботов С комбинированным управлением, сочетающим супервизорное и ручное управление; с интерактивным управлением, когда возможно принятие как оператором, так и управляющим устройством. По конструкции рабочих органов манипуляторы разделяются на традиционные для выполнения одной типовой операции строительного производства с совмещенным оборудованием, когда на одной платформе устанавливается два рабочих органа и более; трансформируемые оборудованные автоматическим захватом и комплексом сменных рабочих органов; адаптируемые, оснащенные многоцелевым рабочим органом, для выполнения ряда технологических операций. Классификация также может быть дополнена признаками, определяющими число степеней свободы, объем рабочей зоны, способ программирования, вид устройства передвижения, конструктивно компоновочную схему и так далее.Манипуляционное многоцелевое оборудование обеспечивает без замены рабочего органа качественное выполнение планировочных, рыхлительных, откосообразовательных и погрузочно-разгрузочных работ, позволит практически исключить ручной труд на земляных работах. Применение многоцелевого манипуляционного оборудования показало, что оно успешно работает как обратная лопата при рытье траншей, котлованов, при разработке грунта в малообъемных выемках, уборке просыпей, на обратной засыпке грунта, на погрузочно-разгрузочных работах, при очистке территорий от мусора, при реконструкции строительных объектов, многоцелевой манипулятор успешно работает в грейферном и захватно-манипуляторном режимах. Оборудование легко осуществляет захват отдельных грузов, труб, бревен, тротуарных плит, бордюрных камней и манипулировании ими, перемещении и укладывании предметов в соответствии с проектом производства работ, эффективно закладывает откосы у траншей и котлованов, а также рыхлит мерзлый грунт, взламывает асфальтобетонные покрытия. В этом случае многофункциональный манипулятор должен производить операции по отрывке траншей, укладке и сборке трубопроводов, установке ограждений, а также засыпке траншей с утрамбовкой грунта. В свою очередь манипулятор со сменными рабочими органами может выполнять следующие функции: - монтаж коммуникаций;Объясняется это тем, что в условиях бездорожья движение, например, по заболоченной местности, пескам, тундре не может быть эффективно обеспечено традиционными транспортными средствами с колесным и гусеничным двигателями. В частности, за счет достаточно большой площади опорной поверхности (стопы) механизма шагания можно существенно снизить среднее удельное давление на грунт, а рациональным выбором кинематической схемы шагающей машины или системы управления реализовать ее поворот без проскальзывания стопы по грунту.

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Анализ существующих конструкций

1.2 Классификация манипуляторов

1.3 Область применения манипуляторов

Глава 2. Практическая часть

2.1 Выбор и обоснование конструкции

2.2 Расчет элементов манипуляторов

2.2.1 Расчет гидроцилиндров

2.2.2 Расчет гидроцилиндров рукоятки

2.2.3 Расчет гидроцилиндра захватного органа

2.3 Расчет трубопроводов гидросистемы

2.4 Расчет металлоконструкций манипулятора на прочность

2.4.1 Расчет рукоятки манипулятора

2.4.2 Расчет стрелы на прочность

2.4.3 Расчет сварного шва

2.5 Обоснование внедрения средств автоматизации

2.6 Технология восстановления детали

Заключение

Список использованной литературы