运输机毕业设计论文

运输机毕业设计论文（精选8篇）

1.运输机毕业设计论文 篇一

生产实习工作总结

运输系专业教师***、***、***位专业教师于***月***日-**月***日指导交通运输04级共**名学生进行了生产实习。为了使以后的实习工作能做得更好，现对本次实习做一简要总结。本次实习共有三周，在*****编组站进行行车、调度和货运现场实习。

实习地点：具体为*******站沙盘模型室、下行系统到达场信号楼以及现场、下行系统出发场信号楼以及现车核对现场、下行系统尾部编组信号楼以及现场、调车场驼峰作业楼和提钩房、北站总调楼和上下行系统调度、货运调度货运计划和办理货运流程。

实习内容：包括编组站到达作业、解体作业、集结、编组作业、出发作业、行车、货运、调度以及接发列车模拟实验等内容，基本涵盖了运输专业毕业生在铁路所能从事的各个工种，让学生在毕业前对自己将来可能从事的工作做一详细地了解。给学生提供了理论联系实际的好机会，使他们在实践中得到了较好的锻炼和提高。

学生表现：在本次实习的过程中，大多数学生能够做到勤学好问、虚心请教，展现了当代大学生积极向上的精神风貌；现场师傅们也大多都能够给予耐心讲解、悉心指导，使得本次的实习工作取得了较为理想的结果。但其中也反映了一些急需解决的问题，如个别学生对生产实习没有引起足够的重视，在实习的过程中解决问题的能力欠缺等。

在实习过程中，学生大多能够按照指导老师及现场师傅的要求，严格遵守现场规章制度，做到按时上下岗，不离岗、不串岗。学生也没有以天之骄子自居，能很好地和师傅们打成一片，积极认真地向师傅请教问题，同时做好实习笔记，做到了手勤、眼勤和口勤，勤学好问，体现了我校学生求真务实、勤学好问的良好作风。他们也很好的克服了在实习过程中遇到的困难，由于实习安排在六月，遭遇了酷暑和暴雨，可以说学生们的实习是在相对艰苦的条件下（比如饮食的不方便，中午不能够很好的休息等等）进行，大部分的学生对此都做到了很好的克服，完成了对自己的超越，体现了吃苦耐劳的精神。尤其是在岗位观摩实习期间，学生们的表现得到了实习单位的认可，为我校树立了较好的形象，也为以后的实习安排打下了坚实的基础。现场师傅也对指导大学生实习有较高的热情，对于他们提出的问题，都能够给予耐心的讲解，努力帮助学生增加他们的实践知识，提高他们的动手能力，这些都使得本次实习取得了相对理想的效果。

暴露的问题：积极的一面并不能掩盖实习中暴露的问题。首先是有些学生学习态度不够端正。他们对实习没有正确地认识，抱着一种完成老师安排的任务的态度去实习，缺乏积极主动性，很多情况下是在被动地接受知识，而不善于积极主动地动脑子，想问题。对实习内容不求甚解、浅尝辄止，对当天所获得的知识，不能做好及时地消化吸收，致使对现场知识没有深刻地认识，导致在完成实习日至和实习总结时出现了严重抄袭现象。

其次是现场的具体困难。由于在铁路运输中，安全是永远应放在首位的问题。因此当学生在现场进行实习时，现场为了安全生产起见，一般只允许学生动眼去看不允许学生动手操作。这就使得学生实习完以后，只对现场各个岗位的情况，有了一些大致的认识，而动手能力并没有得到很好的提高。

建议和措施：我们在今后的生产实习工作中应重点考虑如何使每一位学生对实习有较为深刻和正确的认识，如何充分调动每一位学生的实习积极性，如何与现场更好的协调和配合，使学生在实习的过程中能够真正积极主动地去学习现场知识，有效的理论联系实际，做到对知识的融会贯通，充分发挥生产实习应有的作用。

实习收获：紧张的现场实习包括了各个地点的岗位实习和认识，通过对全国最大和亚洲最大的郑州北站的了解和学习，学生普遍反映收获很大。

2.运输机毕业设计论文 篇二

一直以来, 冶金行业都是工业领域重要的行业之一, 对金属的提取和加工会用到很多种不同的设备, 由于不一样的设备的用途都会有所差异, 每一项设备的功能都不能忽视, 都会在一定程度上影响冶金的进度。因此, 需要科学、合理的对设备进行设计。运输机作为一种常用设备, 是运输物料时非常重要的设备, 做好其设计工作至关重要。

1 案例介绍

莱钢集团是我国生产规模最大、规格最全的H型钢精品生产基地、附加值最高的粉末冶金生产基地和齿轮钢生产基地。在生产过程中, 运输设备是物流运输过重不可或缺的设备, 其设计的合理性对生产效率、企业效益等均有比较大的影响。为了保证带式运输机连续生产, 需要将设计工作做好, 保证设计质量。

2 带式运输机介绍

生产活动的基础是物料, 大多数的工程都会需要输送工料, 伴随着科技的发展, 各种各样的输送工具接连地发明出来, 其中最好的就是带式运输机, 其特点是灵活性较好、运输量大、距离长等, 很多行业都愿意使用它。带式运输机的基本功能是物料运输, 随着科技的进步, 它的用处也越来越多, 逐渐的从单一功能向多功能转化。冶金行业对技艺的要求特别严格, 其运输过程极其复杂, 综合性也较强, 而且冶金生产具有连续性, 要是发生中断现象, 那么生产过程必定会中断, 造成无法估量的后果。所以, 冶金顺利开展的前提条件是保证运输体系的安全性, 尤其是带式运输机, 一定要完成与之相关的设计作业。设备设计工作相当重要, 任何工程和生产活动都会配置不同的设备。当前, 钢铁行业发展迅速, 一些与之相关的工程项目也慢慢增多, 但完成时间却越来越短。为了不影响生产率, 很多生产都是施工和生产一起进行, 这便为机械设备增加了一定的难度, 但目前通常都是一边制定方案, 一边提交设计图和资料, 另外, 工作人员的素质有着很大的差别, 如何避免返工, 保证设备的质量完美, 这些都逐渐变成了设备设计时候需要着重思考的因素。

3 为带式运输机在安全方面的设计方案

3.1 风险评估

带式运输机的组成零件是清扫器、张紧装置、皮带、机架、传动滚筒、改向滚筒、驱动装置、承载托辊、回程托辊等零件, 对其进行全方面分析, 其可能出现危险的地方主要在以下几方面:

(1) 机械危险。人身的危害主要是:缠绕、卷人、刺伤、挤压等;设备的危害:冲击、摩擦、断裂和磨损等。

(2) 电的危险。主要体现为燃烧和电机。

(3) 设备和人机不匹配产生的危险。如果设备不满足人机工程原理, 那么操作者会使用不正确的操作姿态, 方法不正确, 或者心理压力过大等都会产生危险。除此之外, 在物料输送过程中, 带式运输机是与其他设备装置结合在一起的有机整体, 而不是独立、单一的设备。所以, 对带式运输机的危险分析, 不仅要考虑到单个设备, 也要想到整体组合设备。

3.2 安全设计的关键点

不管是那种类型的生产活动, 都会使用到很多种类的设备, 所以说完成好设计工作十分重要。随着钢铁行业的逐渐发展, 工程项目不断增加, 项目周期却不断缩短。为了提高生产效率, 往往是设计和施工同时开展, 提升了机械设备的设计难度, 如何保护设计质量, 防止返工是当前设计需考虑的重点。在运输机的布置应首先满足工艺路线的要求, 在重点分析了设备可能存在的各类伤害和主要风险之后, 设计人员在设计设备的主要结构时, 一定要先考虑怎么样可以降低这种危险出现的概率, 若是危害没有办法消除掉, 要采取适当的措施将伤害的风险减少到最低。而在设计物料体系时, 一定要着重考虑带式运输机的布局问题:

(1) 远离地质较差的地段、容易塌陷的区域, 可以使用一些安全措施, 主要就是起到为进出加固和支护的作用。如果带式运输机的基础非常不稳定, 那么会导致设备出现一些无法估量的危险。

(2) 运输机在穿过铁路和公路时, 不可以超过铁路和公路对其上建筑物要求的最小高度。

(3) 在合适的区域内修建行人桥。

(4) 带式运输机下面若是穿过有人区域, 一定要设置安全防护设备, 例如一些防护网和隔离栏杆。

(5) 设立防雨棚和防护罩, 必要时设立走廊。倾斜带式运输机通过人行走廊时, 考虑到设备较滑, 一定要设置扶手栏杆。

(6) 密闭式带式运输机通常安装在除尘效果好、通风、防火设备较好的地方, 暗道中一定要安装在最安全的通道中。

(7) 带式运输机物料运输的最大倾角, 下行不能大于最大倾角的80%, 上行不能大于最大倾角的80%, 其中不包含特种带式运输机。

(8) 带式运输机的运输功能要和前置设备功能相适应。钢丝绳芯运输带的安全数值不可以比标准值低, 同时在机头和转载头的位置安装设计消防设备。

以上8点均是从考虑整体出发的, 有关带式运输机自身, 还要注意以下几点:信号显示器或者指示器一定要设置在位置明显的地方, 便于人们发现, 并且安装若干急停设备, 防止情况发生;在设备中断后重新连接时, 一定要注意不可以让设备自发启动, 而且还要安装监控装备, 保证手动操作足够的方便;比较特殊的物料运输过程中, 通常都会换掉阻燃胶带, 同时在机头安装上阻塞检测器, 目的是防止物料堵塞;一定要充分考虑到防腐、防爆、短路、和电击等危险的发生;输送线较长时, 必须设置广播体系, 当运输机体积过大时, 安装启动控制器, 避免受到启动带来的冲击, 并且还要注意过流防护;在物料运输过程中, 皮带易打滑和跑偏, 需要设置相应的检测开关。

4 受料斗设计遵循的一些原则

4.1 设计原则

在受料斗的设计过程中, 所遵循的原则就是就低不就高。就低指的是最大程度的去减少两条胶带上物料造成的偏差, 在整个运输过程中, 物料都是由一头输送至另一头, 因为两胶带的首尾是相互连接的, 所以受料斗的主要目的就是确保物料可以从一条胶带准确地运送至另一条胶带的中心位置。在物料传输过程中, 若是出现落差比较大的情况, 就会造成物料迸溅现象发生, 不仅浪费物料, 还会给工作人员带来一定的附加工作, 并且要是遇到输送粘性物质, 很容易阻塞传送带, 影响输送效果, 因为粘性物质会粘到输送带上。其次, 遵循料磨料的原则, 受料斗在传输过程中非常关键, 材料大部分都是钢板, 还有一些是耐磨衬板, 但有一些物料硬度过大, 在长时间的输送过程中, 会导致受料斗受到磨损。因此, 在设计受料斗时, 一定要充分考虑到其储藏情况, 改变其内在结构, 便于放置更多的物料, 当物料落入受料斗时容易和其他料混合, 防止受料斗遭到物料的损伤。

最后一项遵循的原则是溜料原则, 溜料指的是降低物料进入受料斗的速度, 改变其直接落到受料带上的方式, 从而减轻物料对皮带的损坏, 并且还可以防止出现物料迸溅的情况, 延长皮带的使用期。

4.2 具体设计

受料斗的形状很多, 需要从物料的落差、粘度、运输量、硬度、皮带宽度和夹角等全方面考虑。

(1) 当受料和送料两条胶带的中心位置发生重叠现象, 物料运动方向会因此而一致, 因此此刻要最先考虑到溜料和磨料的工作, 将粘性物料作为示范, 其落差较大时, 按下图设计。如图1所示。

为了避免物料粘结墙壁, 一般会将受料斗设计为倒喇叭形状;件2是具有弹性悬挂在上端的胶带, 可以在粘度较大的物料之间来回摆动, 降低物料的粘度, 并且还可以降低出现堵料情况的概率。

(2) 三通料斗是实际工作中比较常用的一种料斗, 但其有限制性, 通常用在用于运输粘度较小的物料。目前三通斗的结构都是中间会设计一块能够转动的翻板, 当翻板转动时, 物料会朝另一半流动。三通料斗的设计存在一定的缺陷, 若是发生堵料状况, 三通料斗会被阻塞, 翻板难以转动, 这时就需要将料斗中的物料全部清理掉。

5 防尘设计

5.1 密闭罩

在设计密闭罩的时候, 首先要想到其的防尘效果, 还要有阻隔灰尘的作用, 其次, 灵活性一定要强, 保证拆装工作可以方便进行, 同时还要有良好的抗老化功能和比较长的使用寿命, 必须保证其密闭性, 在此基础上, 可以优先选择HZ型防尘密罩技术。另外还要重点注意框架的连接方式, 为了降低带机换带的不方便性, 可以使用通过钭板式锁紧装置把机器中部的密罩框架进行连接, 并给装置安装保险措施。

5.2 胶带回程带灰的清扫

在实际的运输过程中, 胶带上通常都会粘上大量的灰尘, 回程过程中会发生二次飞扬情况, 或者是因为增面轮的问题, 物料会结实的粘结到运输带上, 造成托辊直径改变。若发生此类现象, 胶带受力会发生改变, 产生跑偏的情况, 甚至影响到工作人员的生命安全, 这些都是由于灰尘造成的, 所以一定要加强对灰尘的清扫工作。其他的灰尘来源点, 一般的清扫方法也会有较好的效果, 但是若是想要把皮带彻底清扫干净, 几乎是不可能的, 因为传统刮灰的合金刀价格比较昂贵, 更换步骤更麻烦, 特别是因时间紧张搭扣或是硫化头不光滑时, 清扫工作很难进行, 经常造成清扫器卡死、胶带断裂等。结合多方面原因, 在设计清扫器时, 要确保清扫器的经济性、实用性以及灵活性, 在体积较小的情况也可以非常灵活的操作, 刮刀的材质不需要太昂贵, 操作速度快, 并且保证刮刀的倾斜方向和胶带的回程方向是一致的。

6 在断带保护方面的设计

冶金行业的运输量在所有行业来说是最大的, 其对运输皮带的损伤也最严重, 长时间的运输会导致运输带断裂, 威胁到操作工作人员的生命安全, 破坏周围的设备装置, 很多断带都是为了保护装置, 比如机械式保护装置和液压式保护装置, 但这些装置还有缺陷, 例如耗费时间比较漫长、安装工作很复杂、不能精确地检测运输带的速度等等。并且在设计保护装置时, 也要考虑到速度传感器的安装问题, 对带式运输机的运输情况和速度实行监控保护, 如果皮带出现断裂状况, 检测器可以首先发出警报, 防护装置启动, 将损失降低到最小。抓捕器主要组成是限位装置、电磁控制装置、限位销以及控制连杆机构等, 主要作用是抓住滑落胶带, 下滑力度会随着滑力的下降而降低, 关键是要受力均匀, 抓捕工作和输送工作要同时进行。

7 结束语

总而言之, 在科学技术的不断发展下, 冶金设备也逐渐朝着多样化的方向发展。带式运输机由于其具有运输量大、使用范围广、运输距离长、可以连续运输等优点, 在冶金行业得到了广泛的应用。在进行设计时, 要重点考虑一些容易出现问题的部位, 确保运料的安全性。

摘要：在我国工业的快速发展下, 冶金行业发展迅速, 受到了社会广泛的关注。在冶金过程中带式运输机凭借其运线长、运输大、具有良好的连续性等优点在很多行业都得到了广泛的应用。在冶金行业中, 由于对冶金技术要求比较严格, 冶金过程中不确定因素也比较多, 所以需要做好冶金设备的设计工作, 特别是带式运输机的设计。基于此, 本文对冶金设备中带式运输机设计进行探讨。

关键词：冶金设备,带式运输机,设计

参考文献

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3.运输机毕业设计论文 篇三

【摘 要】皮带运输机是一种连续皮带运输机械，被广泛应用在矿井、电厂、港口、钢铁企业以及轻工业的生产线，即可以运送散状物料，也可以运送成件物品。在煤矿的开采过程中，皮带运输机的作用至关重要。煤矿井下的环境比较恶劣，这就对皮带运输机控制系统的要求比较高，其性能的好坏直接影响到煤矿行业的发展和效益。本论文是针对目前煤矿在皮带运输机控制方面仍采用现场人为控制，隐患故障较多以及检测不稳定等问题，研发了一种功能完善的矿井皮带运输机远程监控系统。主要是以皮带控制系统、工业以太环网为核心，详细阐述井下皮带运输机远程监控系统设计方案。皮带运输机控制系统通过矿井工业以太光纤网向地面控制计算机传输数据，实现地面对井下皮带运输机的各种保护，皮带电机电流、电压等参数的实时监测，对井下主要运输皮带机进行远程控制。

【关键词】皮带控制；工业以太环网

Intelligent control conveyor belt monitoring system design and analysis

Mao Zhen，Wang De-cang

（Schenck （Tianjin） Industrial Technology Co.， Ltd Tianjin 300385）

【Abstract】Is a continuous belt conveyor belt transport machinery， is widely used in mines， power plants， ports， iron and steel enterprises and light industry production lines， which can transport bulk materials， also can convey the articles. In the coal mining process， the role of belt conveyor is essential. Coal mine environment is bad， which the belt conveyor control system requirements are relatively high， and its performance has a direct impact on the development of the coal industry and efficiency. This paper is for the current coal mine belt conveyor control still uses the field of human control， hazard detection and fault more instability and other issues， we have developed a full-featured remote monitoring mine belt conveyor systems. Mainly belt control systems， industrial Ethernet ring network as the core， elaborate underground conveyor belt remote monitoring system design. Belt conveyor control system to the ground is controlled by mine industrial Ethernet fiber optic transmission network computer data， real-time monitoring to achieve in the face of all kinds of protection of underground belt conveyor belt motor current， voltage and other parameters of the underground main transport belt for remote control.

【Key words】Belt control；Industrial Ethernet Ring

1. 前言

（1）皮带运输机是一种输送粒状、块状和散装等物料和成件货物的有牵引件的连续设备，它主要应用于工业生产和加工中。特别是在露天矿山开采的矿石运输中起着十分重要的作用。皮带运输机在生产过程中可能会由于经常会出现联轴器断开、划伤、过载、打滑、断带等现象，会产生严重的后果，甚至可能发生生产事故。所以，有必要研究一种多功能实时在线的皮带运输机故障检测系统，在皮带运输机运行工作过程中对其实时监控检测，同时还可以进行自动检测以及对声、光预普和报告。可以确保在皮带运输机出现故障时，尽可能的减少皮带运输机故障时带来的各方面的损失和事故，提高皮带运输机的生产效率以及对皮带运输机的管理水平和装备水平，这对未来皮带运输机的发展提供了适用价值，具有重大意义。

（2）井下皮带运输机监控系统是集皮带保护监测、电机监测、远程控制、通信于一体的皮带监控系统。目前，煤矿行业已经进入信息化、数字化、自动化时代，井下皮带机岗点的无人值守和井下皮带的远程控制是原煤运输系统的发展方向，井下皮带运输机监控系统的建立有效的提高了矿井现场生产的安全系数，用数据对井下皮带设备的运转状况进行科学分析，使井下皮带的管理和控制更加科学化、高效化。

2. 检测方法和控制方案的确定

由于在矿石的输送中，会产生联轴器断开、断带、过负荷、皮带打滑等故障，采用转矩传感器进行检测。而针对皮带的纵向撕裂选取纵撕开关，针对皮带跑偏，选取跑偏开关。现场采用声光报警，并且选用PLC作下位机的控制系统以及计算机作上位机。PLC接受电机转矩传递的测量信号，然后进行信号处理，信号经过处理再与设定值进行比较，最后再送到上位机，由上位机进行图形和数据的显示。输出的结果再传送回PLC，进行信号变换，最后再传送给执行机构，控制执行机构的运动。纵撕开关与跑偏开关输出的是数字信号，执行相同的过程。当电机输出功率降为正常工作时输出功率的45%时，将功率信号放大并整形，然后将其送至控制单元。当出现故障的时候，预警电路立即动作，预警铃声响并发出预警灯亮，以提醒现场工作人员采取相应的有效措施，使系统可以尽快地恢复到正常工作状态，有利于尽快恢复生产。如果所采取的措施没有产生作用，电机输出的转矩会持续降低，当电机输出功率降为正常工作时输出功率的35%时，报警电路会被触发进入到工作状态中，预警铃声响并发出预警灯亮，这是，系统控制皮带运输机停止工作，并同时控制触点切断电振给矿机电源，停止给矿。当电机输出功率超出正常工作时输出功率的135%时，信号送到控制单元，这时预警电路动作，预警铃声响并发出预警灯亮。当电机输出功率超出正常工作时输出功率的150%时，将触发报警电路，切断电机电源，停止给矿。

3. 控制系统的硬件设计

3.1 皮带运输机检测系统要求对联轴器断开、纵撕、跑偏、皮带的打滑、断带、过载、进行实时监控和检测，同时控制电机的启停和现场报警。可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。

3.2 可编程控制器为了适应工作需要及工业环境，与一般的控制装置相比，具有显著的特点：（1）抗干扰能力强，可靠性高；（2）通用性好，编程方便；（3）配置灵活，扩充方便；（4）功耗低、重量轻、体积小、操作维护方便。

3.3 根据控制需求，本系统选用西门子S7-200系列PLC作为中央处理器。在皮带运输机的控制与监控系统中，电动机的启停是由数字量所控制，电机的转速和力矩是由转矩转速传感器测量而得到，PLC控制系统得到测得的信号然后进行处理，计算出实际值，并将实际值与设定值进行比较，根据实际工作情况，PLC的输数字模块会输出数字量信号，来控制电动机的启动停止，预报警电路运行也是受PLC发出的数字信号控制。在整个控制过程中，主要包括8个数字量，分别是电机启停控制信号，自动手动控制切换信号，紧急停止和故障信号指示灯等，除此之外还包括一组模拟量输入信号，将此信号送入PLC的模拟量输入模块，再经过PLC内部的特殊处理，最后可以计算出皮带运输机转矩的大小。

3.4 所以根据系统的要求，选用EM231模块，它有4路模拟量输入接口，即可满足系统的需求。PLC内部经过PID运算以后，通过数字量输出模块，输出开关量信号，去控制电机的启停。

4. 控制系统软件的设计

（1）系统功能概述。根据皮带运输机系统功能给出控制系统应用软件框架。

（2）输入输出端口的功能。皮带运输机的控制检测系统所采用的传感器采用的信号必须经过PLC的A/D转换，然后再送入到上位机中，所以该程序中需要不断的访问I/O端口，但是I/O端口的数据不能被VB直接读取，此时可以采用调用DOS下的应用程序和调用Windows下的动态链接库的方法进行读取。

（3）数据的处理和分析模块。MS Access数据内存放皮带运输机的控制监控系统的实时数据和历史数据，ADO被选作数据的访问接口。历史数据的复杂查询可以通过利用VB强大的数据库操作功能来实现。查询的实现主要是通过采用标准结构化的查询语言SQL。查询条件可以按照读取的时间段加以区分，也可以根据厚度范围和报警记录来区分。同时系统可以由高级用户直接设定SQL查询语句的内容以提高查询的灵活性。

（4）数据的存储和输出模块。在本控制和检测系统中，为了进行数据查询、分析、报表和绘制历史曲线等，现场的重要数据需要存储起来。在编程时，问题的关键是采用何种文件格式存储数据和如何实现用户的自定义报表输出等。采用随机文件或数据库文件格式进行数据的存储就可以。对于随机文件格式，首先自定义数据类型，然后对自定义数据类型的数据用Put#…Seek#语句进布到读写操作。但是，这种数据方式也存在缺点，在规模较小时，运行速度上有很大优势，但对于一般的工业控制系统，数据量一般都非常大，因此采用数据库文件格式是非常必要的。本系统选择Access数据库（*.mdb）。Access是MS Office的标准组件之一，数据库的建立和维护十分方便，支持多种字段数据格式和结构化查询语言SQL。

5. 上位机和PLC的通信

（1）在实际工作过程中，串行通讯接口RS485可以连接上位机与PLC。RS485接口芯片现已广泛应用于机电一体化产品等很多领域。RS485串行总线接口具有很强的抗共模干扰的能力，再加上总线收发器具有很高的灵敏度，能检测到低至220mV的电压，所以信号能在千米以外得到恢复。 （2）RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS85可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。上位机与PLC之间的通信采用直接存取的通信方式，彼此之间存在相互对应的数据存储区和控制区，不需要另外单独编写程序就能实现数据的发送和接受，很大程度上简化了程序的设计过程。在运行过程中，触摸屏自动地把触摸屏面板所需要的数据向PLC发出请求，并接受数据，同时触摸屏自动地把触摸键的操作输入送给PLC。

6. 井下皮带运输机智能控制监控系统主要特点

（1）完成井下所有主要胶带运输机生产全过程的实时监测、远程集中控制，对胶带运输机的开停、各种保护状态、带速进行监测。

（2）地面控制室监控计算机界面友好、功能齐全、逼真的动态画面和全中文显示，实时显示井下胶带运输机运行状态，安全确认机制，操作严谨且简单，易于对操作人员培训。

（3）生产数据存入数据硬盘，可由信息管理系统按需调用。

（4）网络诊断，监控计算机工控软件监测通讯是否正常，提高故障排查效率。

（5）通讯网络速度快，距离远，可靠性高。

参考文献

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4.铁路交通运输毕业论文 篇四

铁路交通运输毕业论文

摘要:本文研究 交通 运输枢纽的功能、结构及枢纽内各种运输方式或设备间的相互协调,以充分发挥铁路交通运输枢纽系统的综合功能,强化铁路交通运输枢纽的系统功能,优化运输网的点、线系统能力协调,进而提高整个铁路交通运输大系统的综合运输能力,更好地为社会 经济 和人民生活的需要服务。

关键词:铁路交通运输;枢纽系统;综合功能;运输能力

一、引言

铁路交通运输枢纽是指在两条或者两条以上铁路交通运输线路的交汇、衔接处形成的,具有运输组织与管理、中转换乘及换装、装卸存储、多式联运、信息流通和辅助服务六大功能的综合性设施,作为铁路交通运输的生产组织基地和铁路交通运输 网络 中客货集散、转运及过境的场所,铁路交通运输枢纽是提高客货运输效率的关键环节。铁路交通运输枢纽系统分析主要是研究铁路交通运输枢纽的功能、结构及枢纽内各种运输方式或设备(包括 工业 运输和城市运输)间的相互协调,以充分发挥铁路交通运输枢纽系统的综合功能和各种铁路交通运输方式的优势,强化铁路交通运输枢纽的系统功能,优化运输网的点、线系统能力协调,进而提高整个铁路交通运输大系统的综合运输能力,更好地为社会经济和人民生活的需要服务。

二、铁路交通运输枢纽的系统特性

由系统 科学 理论可知,所谓系统就是由两个以上(包括两个)相互区别又相互联系的要素有机结合起来实现某一特定功能的综合整体。从系统及铁路交通运输枢纽的基本定义角度来看,铁路交通运输枢纽本身是一个由多个相关要素组成完成特定功能的系统,它不仅具有系统的一般特征,同时还具有区别于其他系统的特性。铁路交通运输枢纽的系统特性表现在如下几个方面:

1.功能与目标的统一性。铁路交通运输枢纽由多种铁路交通运输方式的多种运输设备组成,每一种铁路交通运输方式或运输设备在铁路交通运输枢纽中具有不尽相同的功能与作用,但作为一个系统整体,铁路交通运输枢纽系统具有统一的`功能与引示。这就是完成枢纽内货物及旅客运输的中转与地方作业,确保客货运输全过程的实现及运输生产的连续性,满足统一运输网及枢纽所在城市或地区的经济 发展 及人民生活对运输的需要。

2.构成与结构的复杂性。铁路交通运输枢纽由多种铁路交通运输方式或同种铁路交通运输方式的多条干线运输组成,每一种铁路交通运输方式又由为实现其运输过程的多种运输设备按一定布局原则和技术要求统一配置而成。为实现各种运输方式间的相互协调,有关运输设备的布局与配置又须统筹安排。由此构成了运输枢纽结构的复杂性。铁路交通运输枢纽系统具有由多个多级子系统构成的多级梯阶的复杂结构。

3.铁路交通运输枢纽与其外部环境具有十分密切而复杂的联系。就整个铁路交通运输大系统而言。它由线系统与点系统两类子系统群构成,铁路交通运输枢纽属点系统,就一个铁路交通运输枢纽而言,它既是一个具有复杂结构以及特定功能的系统,同时又是铁路交通运输大系统的一个子系统,以铁路交通运输大系统为其外部环境。同时,铁路交通运输枢纽又是它所依托的城市或地区大系统的一个子系统,以城市或地区为其外部环境,因此,铁路交通运输枢纽与其所在的城市或地区间具有十分密切而复杂的联系。

4.铁路交通运输枢纽是多种铁路交通运输方式或多种铁路交通运输设备构成的结合部,其内部各子系统间、要素间的相互协调具有非常重要的意义。

5.铁路交通运输枢纽的各个子系统发展不平衡性和技术差异性。基于各铁路交通运输枢纽形成的 历史 过程及 自然 条件等不尽相同,枢纽内各种铁路交通运输方式形成过程及发展也不尽相同和平衡。铁路交通运输枢纽内各种运输的具体作业过程和技术设备配置各有特点,这就决定了铁路交通运输枢纽内各子系统间存在一定的技术差异性。为此,在具体分析与实施过程中必须区别对待。

6.铁路交通运输枢纽具有一定的自适应性或自组织性。当铁路交通运输网或城市系统等外部环境发生变化,需要改变或调整铁路交通运输枢纽的功能及目标时,铁路交通运输枢纽的自身结构及特征即可进行相应的改变。如城市铁路交通运输网个别区段负荷过大,从而导致了运输流自身进行调整,自动寻求负荷较小的方向,保证向稳定状态过渡。

综上所述,铁路交通运输枢纽本身是一个复杂系统,且具有诸多系统特性。因此,我们必须将铁路交通运输枢纽视作一个客观系统对象,结合其特性,运用系统分析的理论与方法进行研究。 三、铁路 交通 运输枢纽系统的功能

1.铁路交通运输枢纽是各种铁路交通运输方式干线的汇集点,是大宗客流和货流中转、换乘、换装与集散之点,是各种铁路交通运输方式衔接和联运的主要基地。铁路交通运输枢纽的布局决定了不同铁路交通运输方式间联运转换点的分布,因而对于大宗客流、货流的运输路径、运输效率、货物转运速度有着决定性影响。它在良好地完成运输全过程中起着重要作用,对于国民 经济 发展 的良性循环起到促进作用。

2.铁路交通运输枢纽是同一种运输方式多条干线相互衔接,进行旅客和货物中转或对运营的车辆、船舶、飞机等进行技术作业和调节的重要基地,同时还为各种运输工具的周转和检修等提供各种技术服务。

3.铁路交通运输枢纽大多与城市相共生,它对城市的形成和发展有着很大作用。它是城市实现内外联系的桥梁与脉络,是城市整体的一部分。城市铁路交通运输的各种设备和建筑也是构成铁路交通运输枢纽的有机组成部分。

它的基本功能是保证完成四种主流作业:直通作业、中转作业、枢纽地方作业以及城市对外联系的相关作业。 四、交通运输枢纽布局与运输设备的配置原则

参考 文献 : [2]沈志云,邓学钧.铁路交通运输工程学[M].北京:人民交通出版社,.

[3]刘灿齐. 现代 交通规划学[M].北京:人民交通出版社,.

5.铁道运输沙盘结构设计探讨论文 篇五

近年来，随着我国高铁建设开放的不断深入，中国高铁总里程达到10463公里，居世界第一位。高速铁路安全、便捷、高效、绿色发展，造福人类已是我国目前战略性产业之一。各地方铁路培训机构、铁路专业院校相继投入了大量资金建设了铁道运输沙盘，铁道运输沙盘模拟教学系统是一种全新的教学手段，学生学习的过程类似参加企业实战，让学生直接面对各种问题，可以有效激发学生的学习兴趣，激发学习潜能，培养实作性技能型人才。铁道运输教学沙盘即为在盘上模拟调度系统运行的整个过程，它运用独特直观的铁道运输教具，提供了铁道运输调度系统的各个环节模拟，随着铁道运输教学沙盘结构朝着大型化、多样化、复杂化的趋势发展，沙盘结构建造也从最初由施工制作单位自己设计、自己施工阶段逐步发展到专业化设计、专业化制作施工阶段。在满足要求的同时，沙盘结构的稳定性尤为重要。

1.沙盘结构特点

目前国内尚无相关的沙盘结构设计规范，由于铁道运输演练沙盘模拟教学时往往有大量学生。因此，沙盘自身结构稳定性极为重要。沙盘结构与其他固定的建筑结构相比，主要有如下一些不同特点：

（1）沙盘属于轻型建筑结构，但一般使用年限在十年以上，考虑日后的维护，尽可能选择能够抗白蚁虫柱且耐腐蚀金属结构；

（2）大部分建设场地在室内是不允许现场焊接，沙盘应多采用钢、铝合金结构，所有的构件均在工厂加工，然后在现场通过螺栓连接进行安装，这种方便、安全做法符合场地对于沙盘快速搭建要求；

（3）沙盘结构在现场不能做基础，以免会损坏室内结构，使得柱脚设计有所不同；

（4）通过沙盘结构深化设计，借助于沙盘结构本身，根据现场要求来设置LED灯带和音响设备等。

通过此次110m沪宁高铁动车运输演练沙盘钢结构设计，其使用效果良好，得到学校的高度评价，本文对钢结构沙盘设计中的一些特点进行探讨。同时为后续铁道运输演练沙盘结构设计工作提供一些借鉴。

2.工程实例

2.1工程概况

该铁道运输演练沙盘平面呈“L”型，长110m宽2.44m高0.84m，总建筑面积约268.4m2。是按沪宁高铁一定比例制作沙盘模拟教学场境，共分为8个站（南京南、镇江南、丹阳北、常州北、无锡东、苏州北、昆山南、上海虹桥）

图1沙盘平面布置图

沙盘盘体采用金属管材框架结构（钢架组件）组合拼接。台面采用实心细木工板制作，沙盘裙边采用1.5毫米优质冷轧钢板表面喷塑处理，裙边上沿口护板采用1.2毫米不锈钢拉丝板45°造型收边。正线线路真实模拟8个车站的线路、道岔及信号机的布置，并设置模拟站房、车站值班员控制台以及车站信号操作终端。

图2正在调试中的沙盘

图3正在施工中的沙盘

2.2结构设计

在沙盘结构设计中主要考虑以下几个方面的内容。

2.2.1结构形式

大型建筑平台结构由于无调节脚，因此无法做到水平度调节（运输演练沙盘使用要求表面平整度≦3毫米），为保证结构的整体稳定性，需要在结构上设置抗侧力构件来抵抗和传递侧向力，通常采用的是刚性斜杆。而沙盘结构设计不同，侧向力不是太大，通常采用的做法是上下水平拉杆。这样既可以保证结构的稳定，又方便制作。

图4结构图

2.2.2荷载

荷载包括沙盘结构自重以及沙盘上部设备重量。运输演练沙盘教学期间，因人员密集，流动性大，因而在设计沙盘时因根据房屋建筑楼面荷载考虑。通常建筑荷载取为500kg/m2。

2.2.3结构分析

对于运输演练沙盘框架结构来说，梁柱节点连接处理成链接，安装也方便。沙盘属于轻型建筑，沙盘的柱脚是不能做基础的。进行结构分析时，所有的柱脚均简化成链接，链接柱脚在实际施工中也是比较容易做到的。由于整个结构都是链接节点，必须在立面两个方向设有钢管以保持结构的整体稳定性。

2.2.4材料的通用性

目前国内一些沙盘企业仍是在现场制作传统做法，导致生产工艺技术难以改进，阻碍了企业向现代化、专业化、规模化迈进的步伐，易造成环境污染。如果能够实现零部件的标准化与通用性，企业就可以建立一个标准的零、部件库。而标准零、部件库的建立可以显著地提高生产效率、提升材料利用率、降低生产和运输成本。

采用零部件组合沙盘，是以几种规格的部件，按一定方式用连接件装配组合起来，并且所有部件规格均已形成“三化”（标准化、系列化、通用化），便于工厂组织大批量生产。此次设计采用通用主材骨架部分为40*40*1.5异型冷镀锌钢管，沙盘裙边为标准定制605*610（630）*1.5优质冷轧钢板表面喷塑处理，台面采用标准2440*1220*18的实心细木工板。由于模块化程度高，准备工作做得较为充分。这些标准尺寸零部件模块可以通过各种链接构件连接组合成形状各异的沙盘，从根本上实现沙盘的创新性、灵活性和可变性。这一类型的沙盘因为其组合单元是一个个标准零部件模块，类似于小孩子玩的积木。因此，也称为“积木组合式沙盘”，是现代组合沙盘的主要形式。

图5模块化组合2.2.5局部设计

在沙盘在制作过程中，我们需要大量敷设线缆及安装设备，如何安装这些线缆及设备一直是困恼施工人员的问题。由于设计中采用了组合元素，沙盘裙边可以在调试完成后组装，只要不超过沙盘裙边高度的电器设备，无论是线缆安装还是设备调试，都能方便施工人员进出。同时也减轻施工人员工作强度。

图6上沿口护板

近几年来，灯光装饰常常运用在各类沙盘建设上。室内配置不同亮度或不同颜色的灯光，从某种程度上讲破坏了沙盘的整体效果。此次设计中我们将常用于装饰建筑物的灯带通过裙边上沿口护板隐藏其中，巧妙的解决灯光直射的问题，以及造成的光污染。通过灯光的区分使人一目了然。使运输演练沙盘增添艺术的色彩，使人感到现代化的气息。

3.结语

从以上铁道运输演练沙盘设计中可看出，运输演练沙盘结构形式、结构分析和结构柱脚设计，均与一般建筑沙盘结构有所不同。目前我国还缺少有关沙盘结构设计的规程，对这些方面没有做出明确的规定。

图7正在运行中的沙盘

面对越来越复杂的铁道运输演练沙盘结构，有必要对其结构形式、构造、通用性做进一步的研究。以达到抛砖引玉、提高结构设计水平的目的。

参考文献

6.“我国的铁路运输网”教学设计 篇六

4．1逐步完善的交通运输网

―“中国的铁路运输网”教学设计

宁夏银川市教科所

王跃华（***

邮编750001）

[课程标准与教材分析] 全日制义务教育地理课程标准中对此部分的内容标准有如下的表述：“运用地图说出我国交通运输网络的大致分布格局。”在各种交通方式中，铁路运输是我国最重要的运输方式，纵横交错的铁路分布在全国各地，构成全国交通运输网的骨架。只有认识了全国的铁路运输网，才能很好地了解全国的交通运输网。可见“中国的铁路运输网”在全节中的重要地位。按照“学习对生活有用的地理”的基本理念，本部分内容是能够很好地贯彻这一理念的极佳素材。

[学情分析] 作为自治区重点中学的城市学生，大多有乘火车外出长途旅行的经历，对如何自行选择此种运输方式进行旅行有着强烈的渴望，并且有一定收集资料的能力。因此教师在教学中的主要目标是在学生掌握了我国铁路干线分布的基础上，激励学生积极探究，自行设计旅行方案。

[设计思路] 本课时从如何“外出旅行”这一学生感兴趣的话题入手，引导学生一步步自主探究有关我国铁路运输网的知识，由混沌到清晰，最终设计出可行的乘火车的旅行方案。

[教学目标] 知识与技能目标：记住我国主要的铁路干线；了解铁路线命名的一般原则；学会阅读列车时刻表。

过程与方法目标：运用地图说出我国铁路运输网的大致分布格局；读图归纳铁路线的命名原则；学会使用列车时刻表。

情感态度与价值观目标：通过对铁路干线的学习，培养学生学习地理的好奇心和兴趣，增强学生对地理知识在实际生活中的实用性的认同感。

[课前准备]

1、多媒体课件。

2、我国铁路干线的分布简图（一份为空白图，一份为只有铁路干线起止点的简图。按全班人数准备。）；经过银川车站的列车时刻表（按4人一小组一张准备）。（课前发到学生手中。）

3、学生按座位进行分组（前后座位的4人为一组），准备彩笔。

[教学过程] [创设情境，导入新课]（多媒体电脑大屏幕显示：“一次难忘的旅行”，并配上男女学生和各种交通工具的动画图片。）

师：在大家的生活历程中，大多进行过外出长途旅行，请你按照大屏幕上的提示，和大家分享一下你的“一次难忘的旅行”经历。

（学生描述了他们的旅行经历。）

[因时间关系只能选择2-3位同学描述] 师：外出旅行确实能增长我们的见识，甚至留下终身难忘的美好记忆。咱们现在长途旅行主要选择的交通工具是什么？

（火车。）

[承转]师：同学们大都是与父母或随旅行社一起出游的，如果让你单独乘火车出行，行吗？

（同学们面露难色。）

师：通过今天的学习，大家就能设计出简单的乘火车旅行的方案了。[通过学生的生活经历，激发起学生的学习欲望] 师：要顺利地乘火车外出旅行，必须对我国主要铁路干线非常熟悉。我国有哪些主要的铁路干线呢？

（多媒体课件展示：“中国的铁路干线”，带领学生识认东西向和南北向铁路干线的起止点和名称。）

[对此图的掌握是本节主要的知识技能目标。用多媒体课件和课本上的“我国铁路干线的分布”图双重信息源对学生大脑进行刺激，以求收到良好的效果] 师：如此多的铁路干线，名称的记忆有什么技巧？（指导学生读图，参考课本举出的例子，分组讨论、归纳铁路线命名的规律。）（在同学充分讨论归纳的基础上，大屏幕展示铁路线命名的主要规律：

1、用起点和终点的名称来决定铁路的名称；

2、从北京出发的铁路线，“京”字放在前面；

3、东西向的铁路线，一般先说东面的城市或省区；南北向的铁路线，先说北面的城市或省区。）

师：有没有与以上归纳的规律不一致的铁路线？（学生找出后，教师重点提示一下陇海线。）

师：了解了这些规律，大家再记忆这些铁路线就容易多了。下面我们以小组为单位来个竞赛。在标有铁路干线起止点的铁路分布图上，把东西方向和南北方向的铁路干线用两种颜色的笔加粗，将各条干线的名称标在图上。做好后，用投影仪展示给大家，由大家来评判，推选出优胜组。

（给同学2－3分钟的记忆时间，然后合起书来，小组合作完成。）[任务教学对学生具有较好的激励作用，学生学习主动，效果良好] 师：请大家课下在铁路干线空白图上填出各条干线的起止点和名称。[对需要重点识认的目标采取多种方式训练，以求达到目的] 师：请大家考虑一下：知道了该走哪些铁路线，是否就一定能顺利出发了？我们还必须要考虑什么问题？

（学生大多能说出应乘哪次车，什么时候发车等问题。）（大屏幕展示：“如何使用列车车次和时刻表”。然后展示一张简明列车时刻表，提出以下三个问题：车次是如何编排的？从北京到上海的1461次÷T21次列车，途中各需要多少时间？如果从上海返回北京，希望第二天上午10点以前到达，应乘哪次车？）[引导学生思考、解答问题，以达到识别的目的] 师：有了以上的知识，大家是不是就可以自行设计乘火车旅行的方案了？（学生露出了会心的微笑。）

师：为了使大家设计的方案更加合理，我们先来评价一下“苗苗旅行社”设计的“沪宁杭六日游”。（大屏幕展示: 苗苗旅行社

沪宁杭六日游

行程： 第一天

北京15：18乘1461次火车赴上海。宿火车上。

第二天

：27到达上海，游外滩、南浦大桥、东方明珠塔、浦江隧道，夜游南京路。宿上海。

第三天

乘船赴南京。游中山陵、明孝陵、玄武湖莫愁湖。宿南京。

第四天

乘旅游汽车赴杭州。游西湖、灵隐寺。宿杭州。

第五天

自由活动。21：40乘T32次火车返京。宿火车上。

第六天

12：47抵京。结束全部行程。）

师：这份苗苗旅行社专门为学生安排的经济旅游线路计划，有哪些合理和不合理之处？

（学生分组讨论，找出合理和不合理之处：这个计划非常经济，因为两晚都是在火车上度过的。但从路线上来说，先经过南京到上海，第二天又乘船返回南京，这样出现了路线重复的现象。）

师：下面我们就来试一试乘火车外出旅行：从我们所在的首府城市银川出发，旅游时间为5－7天。每一小组请参照经过银川的铁路列车时刻表，设计一个旅游方案，说明乘哪次车，到何地，以及走哪些铁路干线。设计好之后，请每组的一名同学上台指图向大家介绍自己的旅游方案。对每个旅游方案有不同意见的可以提出来。

（同学们积极设计，然后上台指图介绍，并回答其他同学的质疑。）[因时间关系，每班只能进行1－2轮] 师：从同学们设计的旅行方案来看，还有许多不完善之处，请大家课下查找一些相关资料，修改补充你所设计的旅行方案，下节课我们继续交流。

7.运输机毕业设计论文 篇七

带式输送机在矿井地面运输系统、矿山的井下巷道、选煤厂采矿场中被广泛应用,系统的运行效率与安全性直接影响企业的经济效益。传统的胶带机综合保护器多采用以可编程控制器、单片机、模拟电路和继电器构成的保护装置作为核心的控制装置,这种控制装置具备综合保护、集中控制等功能,运行安全可靠、安装方便。但仅仅实现对现场设备的控制无法满足更高的需求,而对现场设备运行状况的实时响应才具备更多的实际意义。本文提出了一套基于ARM的带式输送机监控系统,该系统实现打滑、超温洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂等保护,通过ARM的快速处理能力,可实现性能完善且复杂的保护方式,大大提高了生产效率的同时,控制器具有强大的网络能力和历史数据记录功能,支持开放式的通讯协议,是一种安全可靠的监控装置。

1 带式输送机控制器的结构设计

井下煤矿皮带机监测系统组成如图1所示。其下位机采用Philips公司推出的LPC2132CPU微处理器为运算核心的ARM智能控制系统,主要负责采集煤矿井下皮带机的开停状态、皮带运输机的堆煤煤位信号、皮带运输机的打滑及超速速度信号、皮带运输机巷道的烟雾浓度信号、皮带运输机主滚筒的温度信号、皮带运输机的皮带跑偏信号、皮带运输机的张紧度信号等参数,并对采集的数据进行分析处理,自动采取相应的措施(断开输送机的控制电路、超温洒水、对皮带进行张紧等保护)及发送相应的控制信号给各种保护装置。控制器与外部设备交换数据主要由芯片的GPIO口进行脉冲和高低电平的发送和接收,实现声光报警、超温洒水、电机开停、张紧装置的控制;系统外接采用标准的RS-485总线通讯接口,通信协议采用MODBUS标准通信协议,上位机只需具有相同的通讯接口并采用相同的通信协议就可以与该控制器进行通信,实现数据共享和远程监控。

智能控制模块主要是以LPC2132微处理器为运算核心,含有模拟量、数字量采集,传输、存储、声光报警、控制、界面显示等功能模块,LPC2132是支持仿真和跟踪的32位ARM7TDM1-STM核的CPU,其处理速度和运算能力都满足控制要求,并带有4个通信接口,具有缓冲功能,2个32位定时器,1个10位8路AD转换器共包含16个模拟输入,每个通道转换时间低至2.44us,一个10位D/A转换器,可提供不同的模拟输出,47个5V的GPIO口。64Kb的嵌入式高速FLASH存储器,128位元宽度的存储器界面和独特的加速结构使32位元代码能够在最大时钟速度下运行。较小的封装和较低的功耗使得LPC2132特别适用于皮带机控制系统。以LPC2132为核心的的智能控制器除具有以上性能以外,还具有丰富的资源和通讯设备的接口,能够实现与PC机通讯,完成系统运行程序的仿真调试、固化及进行实时状态监测与数据显示。

2 控制器的外围硬件电路

2.1 差动放大器放大倍数的计算

本系统中的放大电路采用LM324N加上外部电路作为运放。放大电路如图2所示。

经计算从电桥输出的电压差值在100m V之内,而ADC的标准电压在0~5V间,故采用一级放大电路即可,放大倍数在40倍左右。

2.2 通信接口电路设计

LPC2132具有符合16C550工业标准通用串行收发器(UART)接口,通过RS485串行总线发送信号,实现了上位机与下位机之间的实时通信,它的通信接口电路如图2所示,ARM通讯引脚发出的电平信号经过光耦隔离后,再通过MAX483芯片将该信号转换为485总线的电平。通讯地址设置为1!250,通讯速率1200!115200kb/s可设,采用国际标准的MODBUS协议。为防止数据在通讯传输中失真的情况,在接口电路中加入了光耦隔离。通信接口电路设计如图3所示。

2.3 模拟信号调理电路设计

皮带输送机的速度传感器、温度传感器、张力传感器等出来的模拟信号经过AD采样之后送入ARM进行数据处理。但是上述传感器输出的模拟信号为固定的4~20m A的电流信号,需要经过专门的调理电路将电流信号转变为电压信号,以便于AD进行采样。然后将AD输出的数字信号送给ARM进行处理。

如图4所示:A1为传感器出来的模拟信号,经过调理电路输出为数字信号即A0的值。其中TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值,电压范围大完全满足我们的需求。HCNR201是光电耦合器,在此检测系统中,由于实际工作环境比较恶劣,采用光电耦合器来实现信号的传输,抑制干扰信号由采集信道混入控制设备,从而保证控制系统正常稳定的工作。由于光电耦合器中的发光二极管作为为电流驱动器件,因而应以电流环路的形式进行传送,而且电流环路是低阻抗电路,噪声对其影响的能力相对较弱,因此改善了电路的抗干扰能力。有时干扰噪声虽有较大的电压幅度,但其能量小,所以只能形成微弱的电流,而光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的,只有在通过一定强度的电流时才能发光,因此,即使有很高电压幅值的干扰,也会因其所形成的电流大小而被抑制掉。能减掉不少的干扰,对系统的稳定性起了很大的作用。

2.4 开关量调理电路设计

堆煤、急停、跑偏、撕裂都是开关量,且辅助节点均为无源干节点的开关动作会干扰系统的正常工作,需要对开关量进行调理,图5为本系统采用的开关量调理电路。EXIN1为开关量的输入端,开关量经过光耦隔离后送人ARM处理器的I/O口。如图5示PC817为处理信号为数字信号的单通道光耦。开关量由EXIN1输入经过光耦之后由USLRCK输出。而PC817正好处理数字量,符合本开关量调理电路的设计。

3 系统的软件设计

软件部分的主要采用嵌入式C语言,在ADS1.2编译环境下运行,结构清晰,方便升级和移植。系统工作时首先进行初始化等准备工作,然后调制谐波,进行数据采集,信号经过硬件放大滤波处理后,送入ARM进行数字信号处理。整个系统程序的设计包括主程序和子程序两个部分。主程序包括:循环采集、数据处理等工作。子程序包括:参数设置程序、中断服务程序、延时程序等,各个子程序的功能在主程序中得到实现。软件流程图如图3所示。

4 结束语

结合计算机控制技术、监控技术、故障检测技术、通信技术,开发了一种矿用带式输送机过程控制系统。该系统实现打滑、超温洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂等报警与保护,避免了压煤、断带等情况的发生。并且和传统的监测装置和基于单片机的装置相比,该系统降低了系统功耗,加快了运行速度;系统工作灵活、安全可靠,具有故障监测、保护、语音声光报警、设备启动预警、等功能;在设计时预留有接口,方便系统升级。同时,该研究成果对其他企业也有良好的参照价值,具有重要的研究意义和良好的应用前景。

参考文献

[1]周立功公司.PHILIPS单片16/32位微控制器-LPC2141/42/44/46/48数据手册[EB/OL].http://www.zlgmcu.com,2009.

[2]周立功,张华,等.深入浅出ARM7LPC213x/LPC214x(上册/下册)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

[3]黄智伟.ARM9嵌入式系统基础教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

[4]彭庆海,胡小强.Modbus协议及其在MCU与PLC通信中的应用[J].机电工程,2010,27(4):52-54.

[5]彭畑,张文普.基于ARM+DSP的监控系统的设计与实现[J].科技信息,2010,23:603-604.

8.高机动越野运输车设计 篇八

关键词：高机动越野运输车；0.25t；独立悬架；发动机；动力性；通过性

中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0017-03

1 研制的必要性

由于我国的特殊地理位置，我国山区的许多道路通行条件极差，除道路及桥梁的本身质量较差外，还具有“急、险、陡、窄”的特点，所以产生的主要问题有：标准低、质量差、道路及地质结构复杂。不少路段最大纵坡达30%以上，路基宽度仅3m左右，最小曲线半径只有4～6m，有的地方仅有2m左右；回头弯多，有些地方大车需倒一两次车才能完成转弯，会车困难，经常需要在预先设定的地点进行会车。尤其是路基较为松散（有的道路根本没有路基），给车辆的行驶造成极大的困难和危险。微型高机动越野运输车给交通不发达地区的人民带来了极大的方便。

2 原始设计数据

总质量：1100kg（越野装备质量：250kg）

最高车速范围：60～70km/h

最大爬坡度：>60%

轮胎规格：215/80R16越野轮胎（外径：0.750m）

3 整车主要参数和总成型式

3.1 发动机的选型

在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。汽车比功率是单位汽车总质量具有的发动机功率，比功率的常用单位为kW/t。小于2～3t的轻型货车常是轿车或微型旅行车的变型车，动力性能很好，比功率很大。

3.2 动力性计算

3.2.1 主减速器。根据外特性曲线就可以选择出合理的主减速比i0的值。最小传动比是变速器最高档传动比与主传动比的乘积。变速器的最小传动比为1时，即是主减速器传动比i0的选择。选择主传动比时，其最高车速小于发动机最大功率点的车速，后备功率有较大增加。查阅相关资料后选择主减速器传动比为2.37。

3.2.2 轮边减速器。轮边减速器相当于二级减速器，不仅可以增大离地间隙，还能增大传动比。查阅相关资料后选择轮边减速器传动比为1.92。

3.2.3 变速器的选择。当主减速器传动比i0知道后，只要确定变速器最大传动比，也就确定了变速器1档传动比。从动力性分析，档位数越多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力。从燃油经济性分析，档位数越多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了燃油油耗。所以增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。汽车传动系各档的传动比大体上是按等比级数分配的。经过查阅资料，变速器选择北京牌BJ2023（BJ212）。变速器：一档3.115、二档1.772、三档1.000、倒档3.738。

3.2.4 分动器。分动器是一种能将变速器输出分派给各个驱动的分配装置。为增加传动系的最大传动比及档位数，越野车设有高、低档，使之能增加扭矩和力并兼起副变速器的作用，一般行驶时用高档行驶，扭矩要求大时才用低档。经查阅相关资料，机械式分动器采用北京牌BJ2023（BJ212）高档1.92、低档2.522。

3.2.5 汽车驱动力和行驶阻力平衡图。最大传动比为35.75，传动效率为90%。从外特性曲线可以求得发动机扭矩为91.14，由公式（2）可以求出在四个档位的驱动力。

画出汽车驱动力和行驶阻力平衡图后，汽车以最高档行驶时的最高车速，可以直接在图上找到。交点处驱动力和行驶阻力相等，汽车处于平衡稳定状态，最高车速为68km/h。当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力。这样，汽车就可以利用剩余的驱动力加速或爬坡。

3.2.6 最大爬坡度。一般所谓汽车的爬坡度能力，是指汽车在良好路面上克服空气阻力和滚动阻力后的余力全部用来克服坡度阻力时能爬上的坡度。汽车最大爬坡度是在一档时的最大爬坡度。对于高机动越野车爬坡能力是一项很重要的指标。

3.3 传动系

3.3.1 变速器。经过查看汽车资料后，变速器选用北京牌BJ2023（BJ212）。

变速器传动比：一档3.115、二档1.772、三档1.000、倒档3.738。

3.3.2 主减速器。主减速器的功用主要是降低车速增大扭矩。查阅相关资料后选择主减速器传动比为2.37。

3.3.3 轮边减速器。采用轮边减速器减小了主减速器尺寸，提高了离地间隙；并可得到较大的主传动比；半轴所承受的扭矩减少，减小了半轴和差速器等零件尺寸。查阅相关资料后选择轮边减速器传动比为1.92。

3.3.4 离合器。离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成。因为膜片弹簧离合器结构简单、轴向尺寸小、稳定性好、使用寿命长等优点，在各种形式的车上被广泛采用，所以高机动越野车采用膜片弹簧离合器。

3.3.5 分动器。越野车在坏路和无路情况下行驶，为使汽车有足够的牵引力，需要前桥参加驱动；而在好路上行驶时，则前桥应作从动桥，以免增加功率消耗和轮胎及传动系零件的磨损。查阅相关资料后，机械式分动器采用北京牌BJ2023（BJ212）高档1.92、低档2.522。

3.4 转向系

转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时，保证各转向轮之间有协调的转角关系。齿轮齿条转向器结构简单，转向轻便。从整体看采用齿轮齿条式转向器对于所设计的高机动越野运输车比较合适。

3.5 制动系

制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠地停在平地或坡道上。高机动越野运输车采用盘式制动器可以获得更好的制动效果。

3.6 行驶系

3.6.1 车架。采用中梁式车架有较大的扭转刚度并使车轮有大的运动空间，适合于高机动越野运输车。

3.6.2 独立悬架。麦弗逊式独立悬架结构紧凑，车轮跳动时定位参数变化小；操纵稳定性好；取消上横臂后，给车辆各系统的布置带来方便；与其他悬架相比，它受到的侧向力有了明显改善；具有很强的道路适应能力。所以高机动越野车麦弗逊式悬架比较适合。

3.6.3 车轮和轮胎。越野汽车花纹轮胎能够在软路面上附着性好，越野能力强，适用于矿山、建筑工地以及其他一些松软路面上使用。采用越野花纹轮胎最适合高机动越野车在山区行驶。

3.7 电器部分

3.7.1 蓄电池。采用免维护蓄电池，在越野车合理使用过程中，不需添加蒸馏水，例如短途车可行驶10万km，长途车可行驶40万～48万km，不需进行维护，可用3～4a不必加水，电桩腐蚀较轻，蓄电池自放电少。

3.7.2 照明系统。高机动越野车上采用的信号灯主要有制动信号灯、转向信号灯、报警信号灯等。

3.7.3 汽车仪表。高机动越野运输车仪表主要包括车速里程表、机油压力表、燃油表、水温表等。

3.7.4 汽车起动机。高机动越野运输车采用减速起动机比普通起动机的体积、质量约减小30%～50%，并便于安装，提高了起动转矩，有利于低温起动。

3.7.5 交流发电机。高机动越野运输车采用电压为12V、电流为30A的交流发电机。

4 通过性几何参数

汽车的通过性是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带及各种障碍的能力。汽车的通过性主要取决于地面的物理性质及汽车的结构参数和几何参数。

最小离地间隙：反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力；纵向通过角：反映汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸，角度越大，汽车的通过性越好；接近角：角度越大，越不易发生触头失效；离去角：角越大，越不易发生托尾失效；最小转弯半径：角度越小，汽车的机动性越好。

通过查阅《汽车工程手册》等相关资料分析计算，最小离地间隙为350mm、接近角45°、离去角35°、最小转弯直径10m。

5 结语

0.25t高机动越野运输车在我国有非常广阔的用武之地，适合中国的国情，使道路狭窄山区百姓致富路走得更快，对我国的汽车工业发展也有促进。高机动越野运输车采用4×4驱动方式，其主要部件有发动机、变速器、分动器、轮边减速器、主减速器等。0.25t高机动越野运输车其主要特点是：爬坡能力强、动力性和后备功率高、机动灵活、离地间隙大，传动比大、通过性好。

作者简介：王文斌（1981—），男，山西太原人，太原铁路局晋太集团实业有限公司助理工程师。