攪拌站水泥罐車自動(dòng)倒車裝置

楊禮嘉 劉佳鵬

楊禮嘉

我的叔叔在水泥攪拌站工作，放假期間，我?guī)е闷嫘膩淼剿鄶嚢枵?，了解了水泥罐車裝運(yùn)水泥砂漿的過程。

在這次參觀的過程中，我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題：攪拌站的場(chǎng)地較小，水泥罐車很多，司機(jī)需要多次倒車才能將車停放到位，讓車尾的進(jìn)料口對(duì)準(zhǔn)攪拌站的出料口。這樣很不方便，需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。而且水泥罐車體積較大，存在較大的視野盲區(qū)，有很大的安全隱患。

如何才能提高水泥攪拌站的工作效率，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全呢？

劉佳鵬

我看過一個(gè)這樣的視頻：火車到達(dá)終點(diǎn)后，將火車頭停在一條特制的軌道上，軌道旋轉(zhuǎn)180°，火車頭就輕輕松松地調(diào)轉(zhuǎn)了方向。

楊禮嘉

這是一個(gè)好辦法。我們可以采用移植發(fā)明法，在水泥攪拌站設(shè)置一個(gè)大轉(zhuǎn)盤，解決水泥罐車的倒車、掉頭難題。

一、模型制作

我們的想法得到了科學(xué)老師的支持和鼓勵(lì)，在老師的指導(dǎo)下，我們用3D軟件繪制設(shè)計(jì)圖，然后開始動(dòng)手制作攪拌站水泥罐車自動(dòng)倒車裝置模型。

（一）焊接攪拌站模型

我們?cè)趯W(xué)校的廢舊物品站找到了一些有用的材料，另外購(gòu)買了一些必要的零件，請(qǐng)老師幫忙焊接了一個(gè)水泥攪拌站的模型。

（二）安裝圓盤和馬達(dá)

水泥罐車有不同的形狀和尺寸，為了適應(yīng)不同的車型，我們將轉(zhuǎn)盤的形狀設(shè)計(jì)為圓形。圓盤與地面的連接處是活動(dòng)的，施加動(dòng)力就可以讓圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來。但是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不夠平穩(wěn)，而且所需動(dòng)力較大。于是我們選擇靠近圓周的一處外接動(dòng)力源，在馬達(dá)的工作下，讓摩擦輪帶動(dòng)圓盤旋轉(zhuǎn)。

（三）添加承重軸承

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)仍會(huì)左右搖晃。看來，圓盤下方還需要添加一個(gè)承重、穩(wěn)定的裝置。于是，我們嘗試在圓盤下方添加可以轉(zhuǎn)動(dòng)的小軸承，經(jīng)過多次對(duì)比實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)3個(gè)小軸承的轉(zhuǎn)軸互成120°夾角時(shí)，圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)流暢。

創(chuàng)新筆記

設(shè)計(jì)圖紙的繪制需要使用專業(yè)軟件，超過了我們目前的能力范圍。這個(gè)時(shí)候不要放棄，多向老師請(qǐng)教，這樣能學(xué)到很多書本上沒有的知識(shí)，提高自己的能力。

二、效果測(cè)試

把水泥罐車模型擺放在圓盤上，接通電源，低速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng) ，從而帶動(dòng)圓盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)水泥罐車的車尾對(duì)準(zhǔn)出料口時(shí)，關(guān)閉電源，圓盤停止旋轉(zhuǎn)；罐裝完成后再次啟動(dòng)電源，當(dāng)車頭對(duì)準(zhǔn)合適位置時(shí)再次關(guān)閉電源，水泥罐車駛離攪拌站。在這整個(gè)過程中，圓盤旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，罐車也沒有晃動(dòng)。

創(chuàng)新筆記

在制作模型的過程中，我們遇到了很多問題，特別是圓盤在旋轉(zhuǎn)時(shí)不夠平穩(wěn)，我們花了很多時(shí)間來解決這個(gè)問題。最開始，我們用普通馬達(dá)作為動(dòng)力，但是普通馬達(dá)轉(zhuǎn)速太快，導(dǎo)致圓盤不穩(wěn)定，甚至飛了出去。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，我們改用低速馬達(dá)帶動(dòng)摩擦輪旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了圓盤的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。

雖然制作過程比較辛苦，但只要堅(jiān)持，辦法總比問題多。

三、改進(jìn)方向

攪拌站水泥罐車自動(dòng)倒車裝置初步滿足了我們的設(shè)計(jì)要求，但在測(cè)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)新問題。

創(chuàng)新筆記

我們學(xué)校有一個(gè)廢舊物品回收站，這個(gè)模型的大部分材料均來自廢舊物品回收站。這樣既能保護(hù)環(huán)境，又節(jié)約成本，一舉兩得。

問題一

若是水泥罐車停在圓盤的一側(cè)，圓盤就會(huì)受力不均，而且進(jìn)料口很難對(duì)準(zhǔn)出料口，可能會(huì)影響實(shí)際使用效果。

解決辦法：我們計(jì)劃在圓盤的中間設(shè)置一道凹槽，固定水泥罐車的停放位置。

問題二

該裝置只規(guī)劃了一個(gè)進(jìn)出口，車輛進(jìn)出不方便且浪費(fèi)時(shí)間。

解決辦法：在圓盤的左右兩邊各設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)出口，車輛從一邊進(jìn)，從另一邊出。