Разработка и исследование роботов для очистки оконных остеклений промышленных зданий

• Автор: Волков, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 230 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ ОЧИСТКИ ГЛАДКИХ ПШЕРХНОСТЕЙ.

1.1. Анализ известных решений технологической

задачи очистки поверхностей .

1.2. Анализ известных конструкций механизированного инструмента для очистки поверхностей

1.3. Анализ средств автоматизации очистки оконных остеклений промышленных зданий

1.3.1. Анализ стационарных средств автоматической очистки

1.3.2. Анализ частично автоматизированных

средств очистки .

1.3.3. Анализ механических автоматических
средств очистки .
1.4. Выводы .
2. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ РОБОТОВ ДЛЯ
ОЧИСТКИ ОКОННЫХ ОСТЕКЛЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ. .
2.1. Анализ новых тенденций развития техники
очистки оконных остеклений .
2.2. Принципы построения мобильного робота для
очистки оконных остеклений .
2.3. Принципиальная схема подвижного агрегата
с электромеханическим приводом
сгр
2.4. Фрикционная муфта подвижного агрегата
2.5. Способы и технические средства стабилизации силы прижатия рабочих органов к
очищаемой поверхности .
2.6. Принципы построения рабочих органов агрегата .
2.7. Принципы построения системы технологического питания робота для очистки оконных остеклений
2.8. Принципы построения системы управления .
2.9. Техническая реализация предложенных принципов построения робота для очистки оконных остеклений.
2 Перспективы использования самоходных агрегатов для автоматизации технологических процессов
2 Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ПОДВИЖНОГО АГРЕГАТА РОБОТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОКОННЫХ ОСТЕКЛЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ . .
3.1. Исследование зависимости распределения нагрузки по кромкам рабочих органов от их конструктивных параметров .
3.1.1. Деформированные состояния кромок различного типа.
3.1.2. Выбор и обоснование модели рабочего органа с плоской кромкой
3.1.3. Исследование влияния коэффициента трения кромки рабочего органа и очищаемой поверхности на деформацию кромки
3.1.4. Исследование зависимости жесткости плоской кромки от величины приложенной нагрузки .
3.1.5. Исследование зависимости жесткости кромки круглого сечения от ее конструктивных параметров
3.1.6. Исследование зависимости распределения нагрузки по кромкам рабочих органов от их габаритных размеров и ориентации в пространстве
3.1.7. Задачи оптимизации конструкции рабочих органов.
3.2. Исследование зависимости силы и момента сопротивления, действующих на рабочие органы при
движении агрегата по заданной траектории
3.2.1. Методика определения силы и момента сопротивления, действующих на рабочие органы .
3.2.2. Исследование зависимости силы и момента сопротивления, действующих на рабочие
органы, от траектории движения агрегата .
3.2.3. Исследование зависимости предельных от
клонений моментов трения от кривизны
траектории агрегата
3.3. Уравнения установившегося движения агрегата по
дуге окружности произвольного радиуса .
стр
3.4. Оптимизация расстояния между ведущими колесами транспортного устройства .
3.5. Исследование зависимости характеристик агрегата от механических характеристик электродвигателей транспортного устройства
3.6. Исследование прочности стекла при установке подвижного агрегата
3.6.1. Исследование зависимости нагрузки, действующей на стекло, от конструктивных параметров агрегата .
3.6.2. Расчет напряжений, возникающих в
стекле в процессе его очистки
3.7. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДВИКЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО
АГРЕГАТА РОБОТА В ПРОЦЕССЕ ОЧИСТКИ ОКОННЫХ ОСТЕКЛЕНИЙ
4.1. Уравнения движения исполнительного агрегата по очищаемой поверхности .
4.2. Исследование устойчивости движения подвижного агрегата по дуге окружности произвольного радиуса
4.3. Исследование зависимости времени переходного процесса агрегата от его конструктивных параметров
4.4. Исследование динамики и устойчивости замкнутой системы.
4.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


С целью снижения трудоемкости очистки и повышения ее производительности в х годах была начата разработка механизированного инструмента. Все эти устройства, как правило, снабжены системой подвода моющего средства в технологическую зону, содержащей насос, резервуары, трубопроводы и различные разбрызгивающие устройства 9, , , 5. Такое решение уже само по себе частично механизирует очистку, так как рабочиймойщик в данном случае освобожден от выполнения операции систематического окунания рабочего органа в емкость с моющей жидкостью. Одним из основных путей повышения производительности очи
стки является интенсификация процесса разрушения слоя загрязнения. Механическое разрушение загрязнения осуществляется аналогично тому, как это происходит при ручном перемещении, с той лишь разницей, что рабочий орган оснащен специальным приводом. Из многих конструкций механизированного инструмента с механическим разрушением загрязнения следует выделить устройство М. Г.Игловского 5. Устройство представляет собой корпус, в котором установлена вращающаяся торцовая щетка, связанная посредством редуктора с электродвигателем. Устройство оснащено кожухом с эластичной манжетой, а также системой подвода и отвода моющей жидкости. А.А. Воробьев разработал приспособление для очистки стекол от загрязнений, обладающих свойством адгезии 5. Оно состоит из двух торцевых щеток, расположенных соосно и вращающихся в противоположные стороны. Щетки через систему шестерен и гибкий вал связаны с электродвигателем. Важным преимуществом такого инструмента является его малый вес, так как электродвигатель в процессе очистки неподвижен и находится возле окна, а вращение передается через гибкий вал. В материалах французского патента описана конструкция портативного электромеханического аппарата для очистки плоских поверхностей. Кроме того, аппарат оснащен средствами подвода моющей жидкости к наружному витку спирали и ее отвода из внутреннего витка. В процессе очистки моющая жидкость движется от периферии технологической зоны к ее центру, что позволяет качественно мыть поверхности при движении аппарата в любом направлении, так как наружный виток омывается чистой моющей жидкостью. С целью снижения электроопасности механизированного инструмента В. П.Ивапшненко предложил заменить электродвигатель на пневмодвигатель 6, 5. Механизированный инструмент с гидроприводом отличается от вышеописанного тем, что, с целью уменьшения числа коммуникаций, его щетки приводятся во вращение гидротурбиной или гидродвигателем, на которые подается моющая жидкость, а их выходы обычно связаны трубопроводом с соплом, разбрызгивающим отработанную моющую жидкость в технологической зоне. Типичным представителем таких устройств является инструмент Акопяна и А. И.Кирсанова, предназначенный для мытья кровли теплиц 8, 5. Здесь важно отметить, что данное техническое решение позволяет один источник гидравлической энергии использовать как для подачи моющей жидкости, так и для привода гидродвигателя или гидротурбины. Однако, в настоящее время предложенное техническое решение не нашло широкого распространения в нашей стране изза отсутствия выпускаемых серийно маломощ
ных гидротурбин и гидродвигателей. Оригинально решено устройство для мытья и чистки поверхностей по авторскому свидетельству СССР . В отличии от французского аппарата очистительный элемент данного устройства выполняет и функцию турбины, торцы лопастей которой, выполненные из эластичного материала, и производят очистку и протирку поверхности. Для этого корпус турбины открыт с одного из торцов. Основными недостатками описанных конструкций инструмента с торцовыми щетками являются следующие невозможность очистки стекол в углах рамных переплетов и сравнительно низкая производительность очистки стекол большой площади. Таким образом, эта площадь прямо пропорциональна квадрату диаметра щетки. Кроме того, увеличение диаметра щетки приводит к необходимости увеличения мощности привода, а, следовательно, и массы инструмента, что затрудняет работу рабочего при очистке поверхностей большой площади. С целью повышения производительности и увеличения очищае
где с1п диаметр щетки.