工程认识创意报告(自动浇花).doc

. .工程认识创意报告题目：自动浇花作者： 自动浇花一、总体方案设计:1 设计要求与设计原理在完成自动浇花这个过程中，我们用了滑块滑槽、跷跷板、旋转转盘、升降机、弹簧与小球、细杆、小车、热气球、气缸等器件的旋转、升降、水平的运动组成的共计十个小步骤，同时为了能更好的达到自动浇花的目的，我们在第十个步骤中应用了机电一体化，从而能使该步骤具有实际的意义。2 方案论证与比较根据设计要求,我们的方案主要分为十个机关。各机关描述如下:第一步：滑块A从滑槽的上端滑下，到达底端时飞出，落地时碰到开关B，开关B导通，进入下一机关，见示意图1：第二步：在第一步中的开关B导通后液压杆开始工作，活塞杆向上运动，推动跷跷板的a端向上移动，a端上的铁块D受重力作用向右滑去。见示意图2：第三步：把竹篮E用一根细线系住，细线绕过一个定滑轮后缠绕在一个转盘的转轴上，转盘的一端有一细杆F。当第二步中的铁块D在离开跷跷板后落入竹篮E中后，竹篮受重力作用而下落拉动细线，细线带动转盘转动，转盘上的细杆F在转动180度后触动开关G，进入下一机关。见示意图3：第四步：在开关G导通后，与电路相连的电动机开始工作，通过皮带传动带动升降机向下运动，当下降到底部时触动下一步的开关I。示意图如下：第五步：在开关I受到触动后，释放与之相连的压缩弹簧J，弹簧J产生的弹力推动小球K向右运动。示意图如下：第六步：在小球K向右运动时碰到靠在墙上的细杆M的上端，细杆M的上端受到碰撞后向右倒去，触动下一步骤的开关N。示意图见图6：第七步：在开关N导通后，与电路相连的电动机带动绕盘旋转，拉动一放有点燃的蜡烛P的小车Q向右运动，当小车Q碰到挡块后，电机停止工作，同时蜡烛P点燃导火索R。示意图如下：第八步：导火索R在被点燃后启动一底端放有一个强光源S的热气球T，热气球受热上升，当上升到强光源S照到光敏元件U时，启动下一机关。示意图如下：第九步：当光敏传感器U受到强光照后启动电路，与电路相连的气泵开始向气缸中泵气，活塞杆推动木板向右运动，触碰到开关组V。示意图见图九：第十步：在开关组V导通后，与电路相连的电动机开始工作，电动机在经变速箱后带动直齿条拉动抽动阀门柄，阀门打开，对花进行浇水。如图十：图十中，我们在水管上安装一个抽动阀门，让该抽动阀门柄与直齿条一端相连，使直齿条的左右移动带动阀门的抽出与推入而达到开闭阀门的目的。同时为保持该系统的长时有效性，我们对控制电机的运转的电路与直齿条进行了如下的处理：图十一电路图中T1、T2为通电延时时间继电器，J1、J2为电磁继电器。为了防止在阀门被打开之后电动机继续工作而损坏电动机或传动机构，我们对直齿条进行以下处理，如图十二所示：为使电动机能在带动齿轮使阀门打开后自动停止转动，我们把自动控制电路中的开关B与C、K与K1放在直齿条上的凸点A处的两旁，如图十三所示：同时为达到在直齿条左右运动途中为电机供电的电路始终保持闭合，我们对开关B与C做了相应处理，如图十四所示：图十四中，开关B与C的按钮之间由一个较硬的金属片折成的一个U型金属框粘合在一起，并使a点与开关K、b点与开关K1的按钮保持在同一竖直面上，这样以便在凸点A碰到a点或b点时能同时与开关K与K1相碰。图中的处理是为了在开关B闭合时能保证开关C断开，并一直维持这样的状态到直齿条凸点A碰到b点与开关组K1时。而当凸点A碰到b点与K1时开关C闭合，同时开关B断开并一直持续这种状态到凸点A碰到a点时。这样，在第十步中开关组V导通后使控制电路导通。假如此时直齿条向左运动，把阀门打开，对花进行浇水。而当其直齿条上的凸点A碰到a点与开关组K时，开关B闭合，同时开关C断开，开关组K断开。当开关组K断开后，原来使电动机转动的电路也断开了，这样电机停止工作，直齿条停止运动。而开关B闭合之后时间继电器T1开始工作，设定t1为10s。经过10s之后，时间继电器T1接通，电磁继电器J1开始工作，由于开关组K1闭合，电动机开始反向转动，带动直齿条向右运动从而关闭阀门，停止浇水。而当凸点A碰到b点时开关C闭合，同时开关B断开，电动机停止转动。此时在开关C闭合后时间继电器T2开始工作，设定t2为43200s（12个小时）。经过43200s之后，时间继电器T2接通，电磁继电器J2开始工作，由于开关组K闭合，电动机开始反向转动。这样直齿条向左运动，带动阀门打开，对花进行浇水，重复对上面的假设条件，从而可以实现每12个小时对花进行为时10s的浇水。二、设计总结下面就方案中所涉及到的工程材料、制造技术、工程管理、成本及环境因素进行简要论述及总结。1 工程材料本设计之中主要应用了金属材料，有机高分子材料以及植物纤维等也有大面积的使用。有的步骤中的材料涉及到耐热、耐压等特性，对材料的要求较高。2 制造技术本设计中的各步骤所用部件大多由金属制成，所以涵盖了机械制造工艺、金属切削原理与刀具、金属切削机床及机床夹具设计等相关的内容。具体内容包括机械加工原理、金属切削加工、机械加工设备、机械加工工艺装备、典型零件加工、机械装配工艺，以及机械加工中的质量等。如步骤一中的滑块与滑槽需用到铸造、锻压、刨、磨等加工方法。3 工程管理本设计由本组同学采取与他人合作承担一部分设计、共同整理及共同配合完成。4 工程造价本设计大部分采用了常见材料及部件，少量采用新型材料。在第十步中应用了时间继电器与电磁继电器等价格较昂贵的部件，使得整体性价比一般。5 环境因素本设计中的第二、六步对所在环境要求不是很严格。但第二步中的的液压杆需保证缸桶与活塞杆密封良好。第三、四、七步中的活动部件应在润滑的条件下工作。第八步中的热气球在上升过程中需在无风的环境下。整体对环境要求为一般。三、组员分工