“泰汽新能源杯”第届山东省大学生机电产品创新设计竞赛华创组作品.doc
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1、“泰汽新能源杯”第届山东省大学生机电产品创新设计竞赛华创组作品 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途目 录华创组H1-1 倾转式双桨固定翼垂直起降无人机试验台系统1H1-2 智能再生纸一体机2H5-3 电控机械式自动变速器执行机构3H-5-4 筒形钢筋网架自动焊接设备4H55 长轴件装夹机械手5H126 与手扶拖拉机配套的简易高效收割机6H-127 一种高楼废水与雨水复合发电装置7H12-8 煤层气动力机用无级变速装置8H-12-9 四轮驱动式与机械臂爬行式全地形车9H-1210 新型跑车10H15-11 人行道铺砖机系统分析11H15-12 户外折叠健身运动机12H-2713 挖掘机
2、虚拟样机的创新设计13H27-14 踩踏式健身滑板车14H30-15 抹墙机器人及升降平台15H3016 太阳能玻璃管自动清洗器16H3017 自助爬楼梯轮椅17H-3418 小型龙门式数控铣床设计及制造18H3419 板条多片锯19H3520 超级引擎20H3621 新型脚踏健身式自行车21H3622 环保清洁自行车22H36-23 小型玉米收割机23H36-24 土豆分选机24H3625 废旧电池回收处理装置25H36-26 折叠电动施肥机26H-3727 老年变速自行车设计与仿真27H-3828 酷炫密码锁打火机28H3829 新时代太阳能喷洒车29H38-301 80度旋转五段分体式传
3、送带30H-3831 多功能清洁机器人31H3932 汽车刹车片半自动化热压成型生产线改造32H63-33 盘式热分散系统33H-6634 刺猬式草地电动落叶捡拾机34H6635 健身型壁挂分体式洗衣机35H-7036 太阳能移动广告机外观设计36H-7037 太阳能盲人手杖外观设计37H7138 48座玻璃器皿火焰抛光机38H-71-39 垃圾破碎挤压成型机39H-7140 智能焊接机械手40H-7141 多功能手拖车41H-71-42 管道内壁除锈器42H-71-43 多用途减震悬挂43441。 作品序号:H112。 作品名称:倾转式双桨固定翼垂直起降无人机试验台系统3. 主题类别:其他(
4、SW组)4。 参赛学校:山东大学5. 参赛学生:周声旺 刘博峰 徐勤杰 张志冲 张舜禹6。 指导教师:张建川 李凯岭7. 作品简介: (1)应用领域和技术原理、用途 该试验台系统为倾转式双桨固定翼垂直起降无人机的前期准备环节,用于模拟飞机的复杂飞行状态,试验飞机飞行时的升力、姿态角度等重要参数。其搭载的无人机起飞降落阶段可实现空中悬停、垂直起降等功能,完成灾情监测、森林防火、军事巡视、紧急搜救等工作。 机械结构方面,由可多自由旋转的发动机模块、机翼倾转模块、多自由度可控旋转的试验台支柱模块组成。自动控制方面,采用单片机控制和电器原件,通过程序实现转角及自由度的精确控制。 (2)技术性能指标 采
5、用solidworks进行建模分析,主要指标有关键零部件的强度刚度分析、零件可加工性CAM分析、机翼升力、转角及自由度控制等。 (3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性 采用双桨固定翼机构设计,发动机可倾转,机翼前后掠角同步调节,实现垂直起降空中悬停等功能。将螺旋桨的高速运动与转角调节的低速运动相分离,与同类垂直起降无人机相比能更充分发挥固定翼飞机速度快的优点. 试验台支座可实现多自由度旋转,模拟飞机不同飞行姿态,配合传感器系统,实现转角参数测定. (4)作用意义 旨在填补国内对垂直起降无人机研究的空白,设计一种能够应用于巡航探测搜救的新型无人机的试验台,在试验台上对无人机进行模拟控制,实现
6、其在垂直起降空中悬停等方面的优势。 (5)推广应用前景、效益分析与市场预测 垂直起降无人机的研究目前主要由美国等少数国家主导,在国内尚处于起步阶段近些年来地震、海啸等自然灾害的频发,不得不引发我们对新型垂直起降无人机的探索。 随着中国1000m以下高空开放,该试验台所搭载的无人机必将拥有更广阔的市场前景。1。 作品序号:H1-22. 作品名称:智能再生纸一体机3. 主题类别:现代生活机具4. 参赛学校:山东大学5。 参赛学生:张嵩 张成鹏 曹瑞珉 王瑞岩 程高飞6. 指导教师:李凯岭7. 作品简介: (1)应用领域和技术原理、用途 应用领域:废纸特别是办公用纸、复印纸回收,废纸再造; 技术原理
7、:造纸技术,混沌搅拌,单片机控制; 用途:废纸回收与再造。 (2)技术性能指标 尺寸:1200mm X 900mm X 400mm; 电源:220V; 系统构成:传动系统、动力系统、传感系统、人机交互系统。 (3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性 创造性:作品为原创设计; 先进性:国内目前无同类型产品; 可行性:经市场分析、经济效益和环境效益分析可行; 实用性:设备小巧智能,便于在公司和学校推广应用。 (4)作用意义 用原木为原料生产1吨纸,比生产1吨再生纸多耗能40%。使用1张再生纸可以节能约1.8克标准煤,相应减排二氧化碳4。7克。如果将全国2%的纸张使用改为再生纸,那么每年可节能约4
8、5.2万吨标准煤,减排二氧化碳116.4万吨. (5)推广应用前景、效益分析与市场预测 一家大约有三四百名员工的公司,一个月最少也要用掉200包A4复印纸(每包有500张).平均一所大学每年产生废纸约为32000公斤.此类废纸没有被充分回收再用,这就为我们的设备提供了很大的市场。 (6)示意图或照片1. 作品序号:H5-32。 作品名称:电控机械式自动变速器执行机构 3。 主题类别:山东华创Solidworks三维设计大赛4. 参赛学校:山东建筑大学5. 参赛学生:李博文 刘钊 王刚 6。 指导教师:罗映 赵志超7。 作品简介: (1)应用领域和技术原理、用途:是在通常的手动变速箱和离合器上配
9、备一套电子控制的机械操纵系统,以达到自动切换档位目的的机构。其实就是在手动变速器,也就是齿轮式机械变速器(MT)的原有基础上加装了微机控制的自动操纵系统,以此改变原来的手动操作系统。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选挡的两个动作,其核心技术是微机系统,电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。 (2)技术性能指标:电控机械式自动变速器(AMT)是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的;它揉合了 AT(自动) 和 MT(手动)两者优点的机电液一体化自动变速器;AMT既具有液力自动变速器的优点,又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。它揉合
10、了二者优点,是非常适合我国国情的机电液一体化自动变速器。它是在现生产的机械变速器上进行改造的,保留了绝大部分原总成部件,只改变其中手动操作系统的换挡部分,生产继承性好,改造的投入费用少,非常容易被生产厂家接受。它的缺点是非动力换档,这可以通过电控软件方面来得到一定弥补.在几种自动变速器中,AMT的性价比最高。 (3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性:选挡和换挡均采用滚珠丝杠和螺母传动,既起到减速增力的作用,同时也将旋转运动转换成直线运动,直接操纵选换挡机构。滚珠丝杠精度高所以有控制精准,工作噪音小的优点。通过控制电机的正转和反转,使固定在螺母上的滑块沿丝杠方向运动,实现五个前进挡,一个倒档
11、的换挡动作。 (4)作用意义:极大的方便了人们的汽车驾驶,尤其对于新手司机更是津津乐道。操作简便,变速比稳定可控,维修容易,高效节能,使用寿命周期长,维护方便,成本低.AMT更适合中国汽车工业的现实,对AMT自动变速器的研究与开发具有重要的现实意义。 (5)推广应用前景、效益分析与市场预测:未来1015年内我国重型汽车技术发展的方向将是全面改善和提高重型汽车的技术性能和使用性能,这为AMT技术的发展提供了足够的空间。对于城市公交客车,在满足驾驶舒适简便和低成本的双重条件下,AMT应是其首选对象.因此,AMT技术应用于城市公交客车的发展前景广阔。目前,国内在重型车辆上开发的AMT产品,其执行机构
12、主要采用液压驱动方案。由于大部分重型专用汽车上都具有不同用途的液压系统,本身带有液压油源,因此现有的AMT技术可以直接在其上应用。对于无液压油源但采用了气压制动的车辆,因有气源,可采用气动方案来驱动执行机构。由于专用汽车是一种具有高附加值、高利润的产品,而加装AMT系统增加的成本相对总成本来说比较小,且由此带来的整车性能及售价的提高,对于专用汽车生产厂家来说,无疑具有较大的吸引力。 (6)示意图:1. 作品序号:H5-42. 作品名称:筒形钢筋网架自动焊接设备3. 主题类别:现代生产机具4。 参赛学校:山东建筑大学5。 参赛学生:赵鹏跃赵小波乔冬冬李占峰焦方方6. 指导教师:范文利陈继文7。
13、作品简介:(1)应用领域和技术原理、用途:桩基施工的建筑工程中,筒形钢筋网架的自动成型。在控制系统中利用可编程控制器控制伺服电机来控制移动盘的转动和横向移动,从而实现筒形钢筋网架焊接的自动化控制.(2)技术性能指标:可以在2分钟内完成直径1米,12根骨架,长7米的筒形钢筋网架的焊接。(3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性:定位盘的径向定位采用液压缸驱动链条装置实现,驱动力大,可以实现焊接过程中的径向调整,即可以进行变直径的筒形钢筋网架的焊接;定位盘的径向调整机构可以单独调整,可以进行非圆截面如椭圆、矩形截面的钢筋网架的焊接;焊接方式采用滚压式点焊,焊接效率高,质量好。(4)作用意义:采用筒
14、形钢筋网架自动焊接设备一方面可大大提高生产设备的自动化水平,从而提高劳动生产率,降低工人的劳动强度,同时又可提升企业的产品质量,提高企业的整体竞争力。(5)推广应用前景、效益分析与市场预测:本产品采用了模块化设计,每个部分可以单独拆装运输,安装调整方便,操作简单,可以在工地的简易厂房内使用,甚至可以在半露天状态下使用;工作效率高,适应性好,设备造价低,可以节省大量的人工,提高生产质量,推广价值较高.(6)示意图:1. 作品序号:H552。 作品名称:长轴件装夹机械手3. 主题类别:现代生产机具4。 参赛学校:山东建筑大学5. 参赛学生:姜茂林陈宁6. 指导教师:姜洪奎李彦凤7. 作品简介:为解
15、决工业生产中出现的长轴搬运主要依靠人工、以上问题,本课题组特别设计了长轴件装夹机械手。本作品可以代替部分人体劳动,可以大大降低劳动强度,而且保证了轴类零件不发生变形或者折断。因此本作品不仅适用于轴类零件的生产流水线中,也可以适用于大规模农业化采摘.(1)应用领域和技术原理、用途;本课题组特别设计了长轴件装夹机械手。适用于轴类零件的生产流水线中,也可以用于大规模农业化采摘,利用旋转汽缸和拉伸气缸的作为动力,驱动变形手抓开闭和位移,本作品可以代替部分人体劳动,可以大大降低劳动强度,而且保证了轴类零件不发生变形或者折断.(2)技术性能指标;1。水平伸缩位移:0400mm 水平伸缩速度: 60mm/s
16、重复定位精度:+/1mm 2。垂直升降位移:150mm 垂直升降速度:300mm/s 重复定位精度:+/-1mm 3.回转速度:60d/s 4.最大持重:10KG 5.驱动方式:气压驱动(3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性;本作品对机械手进行了特殊设计,可以保证长轴类工件或者果实不发生弯曲。该机械抓手自成装配,可以根据实际工件的形状大小进行更换,这样具有较强的通用性。(4)作用意义;本作品可以代替部分人体劳动,可以大大降低劳动强度,而且保证了轴类零件不发生变形或者折断。因此本作品不仅适用于轴类零件的生产流水线中,也可以适用于大规模农业化采摘。(5)推广应用前景、效益分析与市场预测;本作品
17、不仅适用于轴类零件的生产流水线中,也可以适用于大规模农业化采摘,结构简单,价格低廉,因此具有很好的应用性。(6)产品照片如下1。 作品序号:H12-62。 作品名称:与手扶拖拉机配套的简易高效收割机3. 主题类别:华创solidworks组4。 参赛学校:中国石油大学(华东)5。 参赛学生:赵祥茂邱俊鹏马良黄宇杨志6. 指导教师:牛文杰7。 作品简介: 本设计着眼于提升目前农村普及使用的手扶拖拉机及其配套设施的总体功能,在保证与手扶拖拉机配套的收割机的使用效果和功能的前提下,设计一种高效、简便、实用、价格低廉,与手扶拖拉机配套使用的稻麦收割机。已申请实用新型专利(申请号:20112009789
18、9.5)。本方案由机架、传动机构、送禾器、刈禾器、爬禾器、卸载机构六大系统组成。其特征是:1、机架:由行走轮和支撑架组成。通过后端结构与手扶拖拉机前端挂合,行走轮起支撑和行进的作用.2、传动机构:引进手扶拖拉机高速旋转轮输出的动力,并传递给后续动作机构。由皮带轮、皮带、传动连杆、键等零件组成。3、送禾器:由传送带、传送带主传动轴和从传动轴以及挡板构成,其中传送带上沿传送方向排布有两列推梢,防止农作物在传送带打滑。传送带表面中央位置有一刮板,触动卸载机构定时定量卸载农作物。4、刈禾器:由上刀架、下刀架和滑块组成,通过与传送带主传动轴上偏心轮卡爪作用,驱动上层刈刀架周期摆动,与固定于机架的下刀架实
19、现切割动作。 5、爬禾器:确保割倒的稻麦向传送带一侧整齐倾倒。6、卸载机构:由两级翘板、固定载板和挡板组成。当传送带上的刮板触动第一级翘板转动时,第一级翘板通过延伸到第二级翘板下方的挑杆驱动其翻转实现卸载。卸载机构的回程运动由翘板自身的重力提供。其运动特征是以传送带的运动周期做周期卸载运动。其主要创新为:1、爬禾器高度可根据农作物高度调节;2、传动机构和爬禾器支撑挑杆间增加皮带松紧调节机构;3、刈禾器驱动机构与传送带主传动轴合为一体,利用主传动轴上偏心卡爪驱动上刀架滑块实现切割动作.4、传送带上增加两列推梢和一个刮板,避免农作物在传送带上滑动和触动卸载机构定时定量卸载。5、卸载机构由两级翘板、
20、固定载板组成。在传送带刮板触动下,两级翘板运动实现卸载。6、爬禾器增加捋顺装置,确保农作物整齐收割。本设计与沭河811型 等型号便于小地形灵活操作手扶拖拉机配套使用,操作简便灵活,适用性广.以大型收割机为参考,去除在山地、丘陵等小而分散地形进行稻麦收割时实际价值不大的功能和成本较高的构件,结合手扶拖拉机操作特点,在满足收割效率的前提下,尽可能降低成本和提高操作灵活性,适合于多种地形作业。其结构简便,便于维修,成本低,普通农村家庭能够购买,有较好推广应用价值。 整体示意图1 整体示意图21。 作品序号:H1272. 作品名称:一种高楼废水与雨水复合发电装置3. 主题类别:华创solidworks
21、组4。 参赛学校:中国石油大学(华东)5. 参赛学生:王庆超 任宇航 曾建松 彭广源桂自明 6. 指导教师:金涛 闫成新7。 作品简介:本装置原理在于利用高楼废水与雨水的落差势能发电,倡导低碳环保的生活理念,缓解能源紧张问题.创造性的将不起眼的废水与雨水利用起来,形成良好的经济效益,加强公民的节能意识。许多城镇高楼林立,废水落差大。学校或员工等群居宿舍排水量巨大.这都为本装置提供了良好的市场。1。 作品序号:H1282。 作品名称:煤层气动力机用无级变速装置3。 主题类别:华创solidworks组4。 参赛学校:中国石油大学(华东)5。 参赛学生:詹敏 徐海珍6. 指导教师:王旱祥 娄晖7。
22、 作品简介:(1)应用领域和技术原理、用途;在偏远地区的煤层气开采过程中,由于电力输送困难,经常使用燃气作为动力源,然而燃气机的输出转速一般相对较高,在煤层气排采过程中,排水量有很大的变化,抽油机和螺杆泵都需要调速以适应排采工作需求。该作品设计的无级变速装置能很好的满足上述要求,整个设计采用行星轮系调速思想,用滚动副间的牵引力取代了传统的齿轮啮合来传递动力。无级变速是通过改变太阳轮或者行星轮的有效工作半径使传动比发生变化,从而改变行星架转速来实现无级变速.(2)技术性能指标该无级变速器设计功率5kw,额定输入转速800r/min,变速比i=1.510,调速范围R=6.67.(3)作品的创造性、
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