通過研究國內(nèi)外路面拋丸機(jī)產(chǎn)品工作原理及結(jié)構(gòu)，運用理論知識和仿真手段，對拋丸機(jī)的拋頭裝置中的彈丸進(jìn)行運動學(xué)以及動力學(xué)的分析，以計算機(jī)為輔助工具，采用適當(dāng)?shù)墓こ誊浖瑧?yīng)用動態(tài)仿真技術(shù)，仿真拋丸器的工作原理，通過定向套開口角大小及其位置確定彈丸的運動軌跡及其拋射速度，進(jìn)一步確定彈丸的拋射面積，并結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計的方法確定其整體結(jié)構(gòu)。對雙拋頭拋丸機(jī)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。

    我們主要做了如下工作:

    1)通過對拋丸頭以及整機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研究拋丸機(jī)械的工作機(jī)理;

    2)對拋丸機(jī)的拋頭裝置(主要是拋丸器)進(jìn)行運動學(xué)及動力學(xué)分析，建立彈丸在分丸輪及定向套中的力學(xué)模型，確定彈丸拋射的最終速度及拋射區(qū)域;

    3)通過二維繪圖軟件建立拋丸機(jī)的二維實體模型;

    4)將模型導(dǎo)入機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件Adams2005，并進(jìn)行動力學(xué)仿真，使之達(dá)到拋丸機(jī)的各項性能，保證循環(huán)能夠順利進(jìn)行;

    5)運用動態(tài)仿真技術(shù)，對彈丸在分丸輪內(nèi)的運動過程進(jìn)行仿真，分析影響彈丸速度的因素，確定定向套開口角大小及位置對彈丸的運動軌跡的影響;

    6)確定整機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及尺寸;

    7)雙拋頭拋丸機(jī)的整機(jī)設(shè)計。

  拋丸機(jī)械工作原理及拋丸器的設(shè)計

    路面拋丸機(jī)的設(shè)計首先要從它的工作原理入手，首先保證原理上的可行性與可靠性，然后才能進(jìn)一步從實際上去實踐，去總結(jié)。因此對一個機(jī)器的工作原理進(jìn)行深層次的分析與探討是于分必要的，也是必不可少的。

    拋丸器是整個路面拋丸機(jī)的核心工作裝置，它決定了整個機(jī)器的工作效率與拋打質(zhì)量，因此拋丸器的設(shè)計對整個拋丸機(jī)的設(shè)計來說至關(guān)重要。

2. 1路面拋丸機(jī)結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理簡介

   路面 拋丸機(jī)是以電力為動力，通過離心力加速彈丸，射擊被清理平面。它是一種遠(yuǎn)距離投射的非接觸式清理。其工作原理如下:拋丸機(jī)是利用電機(jī)驅(qū)動的拋丸輪在高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力和風(fēng)力，一定顆粒度的彈丸流入進(jìn)丸管時(可以控制彈丸的流量)便被加速帶入高速回轉(zhuǎn)的分丸輪中，在離心力的作用下，彈丸由分丸輪窗口拋出進(jìn)入定向套，再經(jīng)由定向套窗口(控制丸料的拋打方I初拋出，由高速回轉(zhuǎn)的葉片拾起，并沿葉片之長度方向不斷加速運動直至拋出，拋出的彈丸形成一定的扇型流束，沖擊工作平面起著清理強(qiáng)化的作用。然后彈丸和灰塵、雜質(zhì)一起經(jīng)過反彈室來到儲料一斗的上方。大功率的除塵器通過儲料斗上方的分離裝置將丸料和灰塵分離，丸料進(jìn)入儲料一斗繼續(xù)循環(huán)使用，灰塵則通過連接管進(jìn)入除塵器。當(dāng)灰塵進(jìn)入除塵器后，通過濾芯的分離，停留在儲灰斗中和I濾芯的表面。自動反吹除塵器可以通過壓縮機(jī)提供的反吹空氣自動間隔清理每一個濾芯。最后在機(jī)器內(nèi)部通過配套吸塵器的氣流清洗，將丸料和清理下來的雜質(zhì)分別回收，并且使丸料可以再次利用。拋丸機(jī)配有除塵器，可做到無塵無污染施工，既提高了效率，又保護(hù)環(huán)境。

    路面拋丸機(jī)的原理是基于高速彈丸打擊被清理表面，使其局部變形產(chǎn)生彈丸壓痕。每一個彈丸壓痕有二層區(qū)別明顯的結(jié)構(gòu)。即:零件表面脆性變形層;零件中層的基體塑性變形區(qū);深層的彈性變形區(qū)。后者在彈丸打擊以后幾乎同時產(chǎn)生如下二個作用:①對中層塑性區(qū)的前后左右和向上，從五個方向瞬間產(chǎn)生壓縮應(yīng)力;②使中層在五個方向上瞬間產(chǎn)生壓縮變形，并瞬間向表層推動，從而使已經(jīng)有破裂線的脆性層迅速脫落;③幾乎同時又推動彈丸產(chǎn)生反彈力，使其獲得反彈速度反彈出去。彈丸壓痕二個區(qū)域是同時發(fā)生和存在的。

    要使脆性層得到脆性破裂，必須要達(dá)到其脆性破壞變形量，因此要求有適當(dāng)壓痕深度，即必須有適量的塑性變形區(qū)。塑性區(qū)和基體之間有一彈性區(qū)的中間狀態(tài)，二者的厚薄是隨拋丸目的不同有差異。一般拋丸機(jī)清理僅僅是要求能破壞其表面附屬物，使其脫落就夠了，脆性基體越少越好。因此必須合理選取工藝參數(shù)。

    以美國佰萊泰克拋丸機(jī)為參考背景，對拋丸機(jī)的工作原理進(jìn)行探討，并以它為模型，對拋丸及進(jìn)行整機(jī)設(shè)計。為了能夠得

到拋丸機(jī)的一些重要數(shù)據(jù)，我們到國內(nèi)某機(jī)場進(jìn)行了調(diào)研。.

  路面拋丸機(jī)參數(shù)

長度        1900mm            

寬度        980mm             

高度        1200mm            

重量        750公斤             

2-30DS      功率消耗 輸入電流  

拋丸輪電機(jī) 2*1 1kW  最大2*30A 

行走電機(jī)  1 .1kW     2. 8A     

吸塵器    5 . 5kW    12A