护栏板是公路上常见的安全设施。它保护车辆不会冲出道路。护栏板需要定期维护。维护工作需要专门的设备。护栏板截面修边机就是这样一种设备。它可以修理护栏板的边缘。修理后的护栏板可以继续使用。这节省了材料。也节省了人力。本论文研究这种修边机。我们想改进它的设计。我们想提高它的工作效率。
护栏板长期暴露在室外。风吹日晒会让它生锈。车辆碰撞会让它变形。变形的护栏板边缘不整齐。这些不整齐的边缘很锋利。它们可能划伤工人。也可能影响护栏的防护效果。所以我们需要修边机。修边机把边缘打磨平整。打磨后的护栏板可以重新喷漆。喷漆后的护栏板就像新的一样。
现有的修边机有一些问题。它们的结构比较复杂。操作起来不太方便。维修起来也比较麻烦。它们的能耗比较高。工作时噪音比较大。这些都需要改进。我们研究了多种修边机的设计。我们观察了它们的工作过程。我们测量了它们的工作数据。我们发现几个可以改进的地方。
电机的选择很重要。电机提供动力。动力不足会影响打磨效果。动力太大会浪费能源。我们测试了不同功率的电机。我们记录它们的转速和扭矩。我们比较它们的能耗和噪音。最后我们选择一款合适的电机。它的功率适中。能耗较低。噪音较小。适合长时间工作。
传动系统也很关键。传动系统把电机的动力传给打磨头。传动系统要稳定。不稳定会导致打磨不均匀。我们考虑过皮带传动。也考虑过齿轮传动。皮带传动成本低。但容易打滑。齿轮传动效率高。但噪音大。我们最后选择一种组合方式。主要部分用齿轮。辅助部分用皮带。这样既保证效率又控制成本。
打磨头的设计是另一个重点。打磨头直接接触护栏板。它的材料要耐磨。它的形状要合适。形状不合适会影响修边质量。我们试验了多种材料。我们比较了钢制打磨头和合金打磨头。钢制打磨头成本低。但磨损快。合金打磨头寿命长。但价格高。我们找到一种折中方案。在钢制基体上焊接合金片。这样既耐用又经济。
我们设计了新的修边机结构。结构要紧凑。紧凑的结构便于移动。我们减少了不必要的部件。我们优化了各部件的布局。新的布局更合理。操作人员可以清楚地看到工作区域。这提高了安全性。也提高了工作效率。
我们制作了修边机的模型。模型是实际机器的缩小版。我们用模型进行测试。测试包括空载测试和负载测试。空载测试检查机器本身的工作状态。负载测试检查机器的修边效果。测试结果令人满意。新设计的修边机工作稳定。修边质量达到标准。能耗比旧机器降低百分之十五。噪音降低十分贝。
我们注意到一些细节问题。比如固定装置需要改进。旧的固定装置调节范围小。新的固定装置可以适应不同厚度的护栏板。又比如安全防护需要加强。我们增加了防护罩。防护罩防止碎屑飞溅。这保护了操作人员。也保护了环境。
实际操作中工人提出建议。他们希望操作更简单。我们简化了控制面板。控制面板只有几个按钮。每个按钮功能明确。工人很快就能学会使用。他们希望维护更方便。我们设计可快速拆卸的部件。更换磨损件只需要几分钟。这减少停机时间。
我们比较新旧修边机的经济性。新机器制造成本略高。但使用成本低很多。耗电量减少。维护费用降低。工作效率提高。综合计算下来新机器更划算。一台新机器两年内可以收回多出的投资。
这项研究有实际意义。公路养护部门需要这样的设备。它可以帮助他们更好地完成工作。它可以让公路更安全。我们相信这个设计可以投入生产。我们希望它能在实际工作中发挥作用。
研究中遇到一些困难。比如材料选择不容易。我们要考虑很多因素。强度要够。重量要轻。价格要合理。我们反复比较才做出决定。又比如测试过程很耗时。我们要测试各种情况。我们要记录大量数据。这些工作很枯燥。但必须认真完成。
我们查阅了很多资料。我们看了其他国家的修边机设计。我们发现欧洲的设计注重环保。日本的设计注重精细。美国的设计注重效率。我们吸收他们的优点。结合我们的实际情况。做出适合我们自己的设计。
这项研究还可以继续深入。比如可以研究自动化修边机。自动化修边机不需要人工操作。它通过传感器识别护栏板的形状。自动调整打磨参数。这将是未来的发展方向。我们做了一些初步探索。我们编写了简单的控制程序。程序可以识别常见的护栏板缺陷。这为后续研究打下基础。
我们感谢提供帮助的单位和个人。公路养护站让我们实地观察。工厂为我们加工零件。老师给我们很多指导。同学和我们一起讨论。这些帮助都很重要。没有这些帮助研究不会顺利。
护栏板截面修边机看起来不复杂。但它包含很多知识。机械设计要考虑力学原理。材料选择要了解材料特性。电气控制要懂电路知识。实际操作要积累经验。这个项目让我们学到很多。我们把书本知识用在实际中。我们解决实际问题的能力提高了。
我们记录整个研究过程。我们写下设计方案。我们画出设计图纸。我们记录测试数据。我们分析结果。这些内容都在这篇论文中。希望这些内容对其他人有帮助。希望我们的工作能推动技术进步。