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机械原理论文

论文题目：

便携式墙体穿线装置

姓名：

杨青

学院：

机械学院

专业班级：

能动1502

学号：

311504000601

引言

随着经济的发展，现代城市建筑面积急剧增加，城市内的线缆和室内穿线工作日益繁重，穿线工作一般都是两三个工人同时工作，穿线工作不仅是个技术难度还是个非常消耗体力，通常一个工人连续工作一个小时就会手臂酸疼，特别是屋顶的穿线工作。

因此该装置的发明有效的缓解了穿线工人繁重的工作，并且将两三个繁重的工作一人即可轻松完成，大大的提高了工作效率并且加快了城市的建设速度，为中国现代化建设做出了贡献。

现在国内外已经存在一些穿线机器，但都处在不成熟阶段并不能很好的完成穿线工作。

国内谢位强发明了一台穿线机器，但是他的穿线机器需要两个人互相协作才能完成，利用的自动化原理较少。

他的穿线机器是利用履带与铁丝的摩擦将电线带出，这种单一的动力来源使电线穿梭遇到较大阻力会出现打滑的现象，从而减缓了电线铺设效率。

而且机器可控性比较差，穿的线管端口必须在明处，暗处的埋线因拐弯的地方较多穿线容易失败，让其使用环境有一定限制。

还

有一些穿线效率低下，不能克服复杂的穿线管道，还只局限于试验阶段

摘要

引言

1.设计目的

2.设计技术

3.设计特点

4.使用说明

5.市场分析与推广性

参考文献

摘要

设计出的穿线机器采用带式传动机构和电机的结合，利用电力和两个轱轮之间的挤压以及摩擦力转化为钢丝和电线的穿梭的动力。

与现有技术相比，该实用新型穿线机结构简单，体积小，操作轻松。

而且利用了无线端控制速度变速器来调整电机的转速，可以根据实际情况调整穿线的速度，该好处使机器可广泛应用于建筑工地，地下线路的铺设，隧道内线路铺设等工程，可以利用自动化的动力替代传统人力。

关键词：

智能动力代替人力；操作简单；无线控制；应用广泛

Abstract

Designofthreadingmachineusesthecombinationofmotorandbeltdrivemechanism,useofelectricityandtwowheelwheelsbetweencompressionandfrictionintowireandwirethroughenergy.Comparedwiththeexistingtechnologies,thenewmachinehassimplestructure,smallsize,easyoperation.Andwirelessterminalcontrolledspeedtransmissionsareusedtoadjustthemotorspeed,speedofthreadingcanbeadjustedaccordingtotheactualsituation,thebenefitsofthemachinecanbewidelyusedinconstructionsites,thelayingofundergroundlines,linelayingworksinthetunnel,youcanleveragethepowerofautomationtoreplacetraditionalhuman.

Keywords:

intelligentpowerreplacehuman;easy;wirelesscontroliswidelyused

正文

1.设计目的

在现代生产力的背景下，住房及建筑需求越来越多，建筑装修时墙体的电线安装也成为建筑里的一大难题。

穿线是建筑当中很重要的一道工序，目前智能化的穿线设备还没有应用到实际建设中，全部依靠人力，不仅花费大量的时间，效率还很低，一旦延长工期，对后续的工作会造成很大影响。

因此我们设计了自动穿线机，用于室内及管道电线的铺设，采用代替动力模仿传统人工穿线原理穿过引线，再通过电机将绑上电线的引线拉回来，可节约人工的总共的百分之七十，省钱，省工，省时。

该机器很好的解决了建筑穿线难的问题，提高住宅的建设效率。

目前国内市场上技术人员的需求量越来越大，技术人员不仅难求而且成本很高，穿线机器对工作人员技术要求不高，可操作性强，并且操作人员能灵活的改变穿线的速度，以适应实际工作中的各种情况。

2.设计技术

我们设计出的穿线机器采用带式传动机构和电机的结合，利用电力和两个轱轮之间的挤压以及摩擦力转化为钢丝和电线的穿梭的动力。

该机器利用了微型机电系统原理，微型机电系统可实现大量生产可实际应用的微机械，并以其体积小、重量轻、耗能低、性能稳定；有利于大批量生产，降低生产成；惯性小、谐振频率高、响应时间短；集约高技术成果，附加值高等特点。

微机电系统研究基于通过对微观条件下微系统的运动规律、微小构件的物理特性和受载之下的力学行为以及物理、化学和生物效应等的研究为目标的微系统基础理论研究，为微系统的设计方法提供理论依据。

受力分析如图：

送线轮

而我们利用的带式传动滚筒机构由两对绕有皮带且垂直放置的传动滚筒和辅助张紧构件构成，其主要作用是在带动电线运动过程中对电线和引线进行夹持及通过带轮传动机构与电机转速保持同步，为电线能平滑、顺畅的穿过聚乙烯管道做准备。

其工作的示意图如图１所示。

两对传动滚筒按照滚轴与垂直平面平行的方向放置，两皮带之间的间隙可通过电线及引线。

工作时，两个皮带按照图示方向与电机带轮等线速度运动，此时皮带依靠摩擦力带动电线及引线与带轮相反向运动，使电线穿过管道完成穿线工作。

3.设计特点

●带式传动机构和电动机相结合，利用两个轱轮之间的挤压以及摩擦力转化为钢丝和电线的穿梭的动力。

●便携式遥控器利用wifi信号控制机器的启停和速度，降低了劳动强度。

●体积小，重量轻，机构合理，动力强劲，机器下还带万向滑轮，穿线施工时移动方便，操控简便

●工作时采用的是放线拉线一次全部完成，在原来穿线拉线时可能都会消耗一定的人力和时间，但应用穿墙引线机只要两人配合就可自动穿墙引线，可以完成穿线、过弯、拉线这些步骤，同时大大的节省了时间，也就是展现了穿墙引线机功效快的优点

●它在工作时的速度也很快，并且穿线长度非常长，可以过弯的个数非常的多。

而且利用了无线端控制速度变速器来调整电机的转速，可以根据实际情况调整穿线的速度。

该装置的传输机构采用带式传动有效的保护电机，提高了电机的寿命和传输效率。

4.使用说明

在使用该装置时，首先要将电线与机器上的钢丝捆绑在一起，钢丝是与机器上的两个轱轮相连接的，作为引线将电线拉回和穿出，根据线的规格可以选用对应的钢丝。

机器内连有电机及ｗｉｆｉ无线模块，电机的输出端朝后设置，电机的输出端通过带轮及履带连接轱轮，所述电机，带轮，轱轮是安装在支撑架上，支撑架表面上设有ｗｉｆｉ无线模块和管道口。

自动穿线机表面由塑胶成型,具有一个以上锥形构件串接排列的引线头,各锥体引线头尖端部分同于成型时粘接于穿线心轴上,在第一引线头尖端再粘设一圆形铝体,其穿线心轴尾端设一线孔先将导线固定于线孔中,再将穿线器置入管内,借助电机驱使轱轮拉引导线至电线管路出口端,达到高速穿线功能.

当进行穿线施工时,可以根据个人的操作熟练程度调节电机的转速来调整穿线的速度。

穿线前先将导线固定于线孔中,再将穿线器置入管内,借助电机驱使轱轮拉引导线至电线管路出口端,达到高速穿线功能当铁丝穿出线管时使机器暂停，并利用轱轮的转率计算出所需线的长度。

最后将线链接到铁丝上使电机倒转使线穿过线管完成穿线工

5.市场分析与推广性

进入二十一世纪，现代人类文明飞速发展，伴随着城市规模的日益扩大，城市的“基础”―地下管道网也日趋繁杂。

错综复杂的管道系统中各种线缆作为信息的媒介将城市连接为一个充满活力的有机整体。

而线缆的铺设成为了城市建设中一个特殊的课题。

铺设缆线通常使用方法是分小段一边送一边拉的方法，这种方法比较费时，而且还需要大量的劳动力。

我设计的穿线机器代替了人工的穿线工作，在穿线速度上以及工作效率上也有着很大程度的提升，在进行工作的时候能达到每分钟穿线15-20米，而且安全方便，操作简单，最重要的时候工作效率要比普通人工操作提高几倍。

这样不仅仅是降低了劳动力还减少了不必要的经济浪费，甚至节省了生产上的成本。

穿线机器只需一个操作者就可以完成8人左右的穿线工作，它的神奇之处就是能够自动的把需要穿索的线按照预定的方向和位置进行准确的穿索，是非常好的穿线帮手。

而且我们的穿线机器结构简单，体积小，操作轻松，并利用了无线端控制速度变速器来调整电机的转速，可以根据实际情况调整穿线的速度，该好处使机器可广泛应用于

建筑工地，地下线路的铺设，隧道内线路铺设等工程，可以利用自动化的动力替代传统人力。

因此在今后的市场上将是管道电缆和墙体电线铺设的最佳选择。

参考文献

[1]温诗铸，丁建宁,微型机械设计基础研究，

《机械工程学报》, 2000, 36（7）:

39-42

[2]代毛毛，孟祥营，倪明航，廖结安，王伟，带式同步机构中传动滚筒的有限元分析，《农机化研究》, 2015（6）:

29-32

[3]刘洋，WIFI连接系统中无线连接模块的设计与实现，《西安电子科技大学》, 2012

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