第一篇：南方高鐵軌檢小車說明書

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

高速鐵路軌道幾何檢測系統(tǒng)

用戶使用手冊

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

本手冊主要針對軌道檢測系統(tǒng)操作

技術(shù)服務(wù)提供：廣州南方高速鐵路測量技術(shù)有限責(zé)任公司

電話：020-85648450 傳真：020-85648477 郵箱：gaotie@southsurvey.com

地址：廣州市天河區(qū)科韻路24-26 號禾田大廈101B

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

目錄

介紹.......................................4 1.手冊使用............................4 2.產(chǎn)品描述............................4 3.軟件使用許可協(xié)議....................5 4.軟件安裝............................6 1.程序原理................................21 1.1數(shù)據(jù)管理............................21 2.使用南方高鐵軌檢小車...................24 2.1.快速入門-系統(tǒng)安裝.................24 2.2.主程序窗口........................31 2.3.設(shè)置與定義........................32 2.4.設(shè)計數(shù)據(jù)和服務(wù)文件................40 2.5.測量..............................49 2.6.數(shù)據(jù)處理..........................54 3.數(shù)據(jù)導(dǎo)入及文件格式描述..................60 3.1.數(shù)據(jù)導(dǎo)入..........................60 3.2.工程文件（*.XML）................62 3.3.測量文件(*.XML)..................63 3.4.中線文件（*.XML）-通過曲線要素?..64 3.5.控制點文件（*.XML）..............65

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

介紹

歡迎您購買SJG-T-S-1軌道測量系統(tǒng)

SJG-T-S-1將為軌道測量提供最好的支持，并顯著提高生產(chǎn)效率。

使用本儀器進行測量作業(yè)之前請仔細(xì)閱讀本手冊，以及全站儀或無限通 訊系統(tǒng)的操作說明。

注意

請參考LEICA全站儀安全使用說明書。

1.手冊使用

本手冊供參考使用。閱讀本手冊您可以了解SGJ-T-S-1功能操作和對話 框的有關(guān)信息，以及所用的文件格式的描述。

2.產(chǎn)品描述

SGJ-T-S-1系統(tǒng)是一個集軌道幾何形狀測量于一體的高效系統(tǒng)。

SGJ-T-S-1是以靜態(tài)或動態(tài)模式進行軌道絕對測量的最佳選擇。它由以下部件組成：

? TGS FX標(biāo)準(zhǔn)型號手推式軌檢小車，組裝了用于軌道軌距測量、軌道超高測量和相對里程測量（里程計/ DMI 距離測量指示器）的傳感器。

? 能自動識別目標(biāo)的LEICA TCA2003、TCA1800、TCRA1200、TCRA1201或天寶S8等全站儀，能夠確保測量的精度和可靠性；

? 工控機部分：采用工業(yè)用級別的電腦來運行軌道精確測量定位軟件，具備可靠的野外作業(yè)能力和數(shù)據(jù)處理速度。

? 用于計算機與全站儀之間數(shù)據(jù)通訊的無線電調(diào)制解調(diào)器；

? 控制計算機上的高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)軟件：靜態(tài)軌道測量軟件模塊；

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

? 安裝WindowsXP操作系統(tǒng)和觸摸屏的松下CF-18便攜式電腦（多種語言）。

2.1.軟件模塊

野外/“軟件狗” 靜態(tài)軌道測量靜態(tài)軌道測量模塊利用全站儀測量

軌道的絕對坐標(biāo)。測量之前，必須使軌檢小車靜止。

2.2.數(shù)據(jù)計算與分析

可以利用SGJ系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進行各種不同的計算與分析。測量模式（絕對和相對）不同，數(shù)據(jù)計算與分析也有所不同。以下是重要的數(shù) 據(jù)計算與分析：

? 實測中線與設(shè)計中線之間的偏差計算（平面位置，高程，超高）；

? 斷面數(shù)據(jù)導(dǎo)出為XLS格式；

? 提供不同的測量報表。

3.軟件使用許可協(xié)議

軌道精確測量定位軟件由廣州南方高速鐵路測量技術(shù)有限公司開發(fā)，軟

件產(chǎn)品以及說明文檔版權(quán)屬廣州南方高速鐵路測量技術(shù)有限公司，受著

作權(quán)法保護，任何未經(jīng)廣州南方高速鐵路測量技術(shù)有限公司書面同意的

修改、復(fù)制和反編譯均屬違法行為，由于非法使用本軟件產(chǎn)生的后果，廣州南方高速鐵路測量技術(shù)有限公司不承擔(dān)任何法律責(zé)任，廣州南方高

速鐵路測量技術(shù)有限公司保留對軟件產(chǎn)品的解釋權(quán)限。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

4.軟件安裝

4.1.系統(tǒng)配置需求

運行的最低系統(tǒng)配置為：

? WinXP SP1,.NET Framework 1.1,.NET Framework 1.1 Hotfix, 奔4CPU, 256MB 內(nèi)存, 50MB 空閑硬盤空間

? WinXP SP2,.NET Framework 1.1,.NET Framework 1.1 Hotfix, 奔4CPU, 256MB 內(nèi)存, 50MB 空閑硬盤空間

注意

Windows 95,98，Me和NT上不能運行本軟件。按照要求升級您的操作系統(tǒng)。

4.2.軟件安裝

? 軌道調(diào)整軟件安裝

第一步：打開安裝包，雙擊“setup.exe”如圖4-1 所示。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-1 雙擊“setup.exe”

彈出圖4-2 的圖標(biāo)

圖4-2 正在解壓安裝文件

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

點擊“下一步”彈出“客戶信息對話框”，用戶可以自定義輸入用戶名和公司稱。如圖4-3 所示。

圖4-3 用戶信息對話框

點擊“下一步”彈出如圖4-4 所示對話框，用戶可選擇完全安裝和自定義安裝兩 種。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-4 選擇安裝方式

點擊“下一步”彈出”安裝”界面，如圖4-5 所示。

圖4-5 安裝界面

點擊“安裝”顯示正在安裝，默認(rèn)目錄在“c:Program FilesSouthSurvey”下。如圖4-6所示。

圖4-6 安裝完成

安裝完畢后，點擊“完成”軟件安裝成功。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

? 安裝軟件狗驅(qū)動

用鼠標(biāo)雙擊或右擊選擇“打開”安裝包中圖標(biāo)始安裝，如圖4-7所示。

即可開

圖4-7 正在解壓

當(dāng)解壓完畢后有兩種情況，如果用戶以前沒有裝過這個軟件狗驅(qū)動則會彈出 如圖4-7 的窗口。如果以前用戶要修復(fù)此軟件狗則會彈出如圖4-13.南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-7 準(zhǔn)備安裝軟件鎖驅(qū)動

點擊“NEXT”進入圖4-8 的界面。

圖4-8 軟件協(xié)議

選中“I accept the terms in the license agreement”選項，點擊“NEXT”，彈出圖4-9 窗口。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-9 “complete”是完整安裝，選擇完整安裝。選擇完畢后點擊“NEXT”，進入下圖 界面。

圖4-10 點擊“Install”進入安裝界面，如圖4-11。

圖4-11

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

安裝完畢后彈出以下界面。

圖4-12 安裝完畢

此時點擊“finish”，安裝完畢。

如果用戶以前沒有裝過軟件鎖驅(qū)動點擊“安裝”就會從圖4-7 直接跳到修復(fù)界面 4-13.南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-13 點擊“Next”.圖4-14 選擇“modify”修改功能，此功能將修改原來的安裝的系統(tǒng)，“repair”是修復(fù)原來安裝的驅(qū)動，“remove”卸載該軟件。選擇“modify”點擊“next”。進入下一界面。如圖4-15。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-15 修改軟件鎖驅(qū)動

點擊“next”。

圖4-16 “finish”

點擊“finish”完成安裝.? 安裝電臺驅(qū)動

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

鼠標(biāo)左鍵雙擊或右鍵打開電臺驅(qū)動圖標(biāo)，如下圖：

電臺驅(qū)動

根據(jù)下圖所示進行操作直到完成安裝：

圖4-17

點擊“Next”進入下一步，南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-18

點擊“Next”進入下一步，圖4-19 點擊“Next”進入下一步，南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-20

點擊“Next”進入下一步，圖4-21 點擊“Next”進入下一步，南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖4-22

點擊“ Install”進入下一步，圖4-23

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

點擊“Next”進入下一步，（此時 RCU901 工業(yè)無線控制器連接好計算機）

勾選上

點擊“Finish”進入下一步，南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

點擊“Install”計算機將搜索硬件驅(qū)動程序，直至安裝完成，點擊“Finish”結(jié)束驅(qū)動安裝。

? 服務(wù)包的安裝

點擊安裝目錄下的

根據(jù)提示進入下一步安裝，安裝完成后才能使用。

注意

該軟件受到版權(quán)保護，擁有正確的“軟件狗”才可以使用。沒有“軟件狗”或程序安裝錯誤，程序是無法打開的。

第一章 程序原理

高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)所有的屬性、設(shè)置以及選項可以分為三個主要模塊。程序在程序選項中，操作人員要確保系統(tǒng)各部件正常通訊，定義有關(guān)的參數(shù)，這些參數(shù)適用于用戶所有的項目。一般情況下這些參數(shù)只需設(shè)置一次（以后它們保持不變）：在高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)開始第一個工程項目之前

文件

工程屬性用來確定計算的參考基準(zhǔn)，并對此項目的所有文件進行管理。

測量

在工程配置中保存測量文件中用到的所有特殊變量（比如軌檢小車的信息）。

注意

通過主程序窗口可以打開“工程管理”、“工程配置”和“工具”，從主程序窗口中打開相應(yīng)的項目可以改動設(shè)置。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

1.1.數(shù)據(jù)管理

1.1.1.工程數(shù)據(jù)目錄樹

所有的工程數(shù)據(jù)存儲到一個完整的工程文件夾中。

此文件夾包括一個工程設(shè)置 XML文件。所有的設(shè)計中線文件、服務(wù)文件、測量文件和輸出文件都存儲在以下子文件夾中：

在一個工程中，可以管理輸入和輸出文件。每個文件夾都可以包括幾個同一類型的文件。在程序設(shè)置中選擇一個文件為當(dāng)前文件。這樣的話，允許在同一個工程項目中，管理理一條線路的不同部分或一個線路網(wǎng)絡(luò)。

所有的工程文件都以XML格式存儲，除了外部服務(wù)文件，它以自己的特有的格式存儲。

注意

改動子文件夾的名字會因為找不到必須的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致程序失靈。不要改動默認(rèn) 子文件夾的名字，如果需要的話，創(chuàng)建其它子文件夾以保存其它的與工程相關(guān) 的信息。

1.1.2 打開/新建一個工程項目對話框

在打開/新建一個測量項目對話框中，左側(cè)顯示的是打開測量項目。右側(cè)是新建測量項目。在新建測量項目中，用戶需要選擇絕對測量或相對測量。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

1.1.2.1 文件管理窗口

軟件有固定的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建或打開一個文件時，瀏覽器只打開該文件所在的文件夾。這樣可以避免項目文件選擇錯誤。

左側(cè)的按鈕對路徑進行操作，右側(cè)是對文件的操作。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

1.1.3.數(shù)據(jù)處理

測量文件中存儲的都是原始測量值。所有其它數(shù)據(jù)（比如坐標(biāo)），都是根據(jù)項目設(shè)置（程序選項、工程屬性和測量設(shè)置）。

設(shè)置改變了，所有的結(jié)果會重新計算。

1.1.4.數(shù)據(jù)處理流程

軟件中只存儲原始數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)、軌檢小車校準(zhǔn)信息、程序選項信息和測量設(shè)置信息，在測量時實時處理，設(shè)置和選項的改變會立即對結(jié)果產(chǎn)生影響。

第二章 使用南方高鐵軌檢小車

高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)提供了不同的測量模式以用于不同的測量任務(wù)。

2.1.快速入門-系統(tǒng)安裝

本節(jié)詳細(xì)講解了測量前系統(tǒng)的安裝。本文檔不包括計算和限差設(shè)置的有關(guān)信息。

2.1.1.硬件安裝

1.將軌檢小車組裝好，（單輪部分、雙輪部分）。2.安裝棱鏡柱

3.連接/檢查內(nèi)部無線電通訊調(diào)制解調(diào)器。

4.將無線電通訊調(diào)制解調(diào)器天線連接到軌檢小車單輪部分的相應(yīng)位置。

5.將南方鋰電池與軌檢小車相連。6.安裝PANASONIC CF-19筆記本電腦。

7.用USB電纜連接軌檢小車和PANASONIC筆記本電腦。將電纜插入PANASONIC筆記本電腦開關(guān)旁邊的接USB接口中。8.安裝全站儀并定向。

9.將全站儀設(shè)置為GeoCOM模式。10.啟動PANASONIC CF-19電腦。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

11.如果有驅(qū)動程序安裝窗口提示，USB電纜與PANASONIC筆記本電腦USB接口連接錯誤，將電纜連接到正確的接口，并取消驅(qū)動程序安裝。

2.1.1.1.全站儀安裝

GeoCOM

安裝好全站儀，設(shè)置為GeoCOM模式，進一步的說明請參考全站儀使用手冊。

注意

TPS1200系列全站儀必須購買機器人技術(shù)使用許可并激活，以使GeoCOM接口可用。

2.1.2.打開一個新的測量項目

1.啟動高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

2.1.3.通訊/屬性檢查

1.在工程配置選項中打開通訊參數(shù)一項。2.進入通訊選項卡

將軌檢小車內(nèi)部傳感器端口選擇 COM6

注意

如果軌檢小車連通，有電源供電，COM接口可用

1.連通軌檢小車，并將參數(shù)設(shè)置為端口6，波特率38400，數(shù)據(jù)位8，停止位1，奇偶N，超時1。“打開端口”

2.將全站儀設(shè)置為端口7，波特率38400，數(shù)據(jù)位8，停止位1，奇偶N，儀器類型根據(jù)用戶選擇?！按蜷_端口”（僅用于絕對模式）3.點擊：“確定”修改完成。4.進入全站儀選項卡

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

5.確保全站儀設(shè)置正確。（棱鏡搜索范圍，小車?yán)忡R常數(shù)，全站儀測量超時提示）6.進入小車選項卡。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

7.確定小車通訊正?？梢愿滦≤噧?nèi)部參數(shù)，在正常使用小車的時候，在每個工作日都需要更新小車內(nèi)部參數(shù)。（測距儀的參數(shù)，小車主板編號，棱鏡底端坐標(biāo)與一端兩輪子之間的距離，傾斜傳感器改正數(shù)，棱鏡高的輸入）8.進入采集對話框。

9.點擊“全站儀”檢查小車與全站儀的通訊。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

10.點擊“全站儀氣泡”可以檢測全站儀補償器的偏差。如果存在通訊故障，請按如下步驟檢查：

a.全站儀GeoCOM模式激活。

b.通訊參數(shù)設(shè)置一致：全站儀的GeoCOM參數(shù)、無線電通訊調(diào)制解調(diào)器設(shè)置、windows COM接口設(shè)置

d.無線電通訊調(diào)制解調(diào)器一個為通訊端（全站儀），另一個為控制端（小車）。

2.1.4.開始測量

1.將軌檢小車放置到軌道上（反向于測量方向）。2.校準(zhǔn)超高測量傳感器。3.設(shè)置軌檢小車方向

4.面對里程增加的方向：兩輪部分在您的左邊->正方向；兩輪部分在您的右邊->負(fù)方向。5.設(shè)置起始里程：按下相應(yīng)的按鈕和旗幟符號。輸入起始點里程（相對：軌道旁置有里程指示牌。絕對：測定了第二點的坐標(biāo)并計算了方向，就可以計算里程）。

2.1.4.1.校準(zhǔn)超高測量傳感器

每次測量之前都要重新對超高傳感器進行校準(zhǔn)。將軌檢小車放置到軌道上（反向于測量方向）

注意

將軌檢小車安置在超高幾乎為零的平穩(wěn)軌道上。這樣可以確保校準(zhǔn)值精 確。超高測量傳感器校準(zhǔn)是軌檢小車安裝的一部分。

1.打開采集界面

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

2.點擊傳感器，啟動校準(zhǔn)傾斜儀

3.按照向?qū)У奶崾静僮鳌?/p>

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

4.存儲超高傳感器校準(zhǔn)值。

2.2.主程序窗口

通過主程序窗口，可以使用該程序所有功能。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

文件

打開已有的測量工程文件。

新建測量工程文件。

導(dǎo)入外部設(shè)計文件數(shù)據(jù)。

測量

施工采集模式。（只有在軌檢小車與電腦連接情況下才

能使用）

工程配置的修改。

測量成果的輸出。

工具

測量文件的編輯。

允許對測量序列重新排序。

允許減少測量序列的數(shù)據(jù)個數(shù)。

2.3.設(shè)置與定義

2.3.1.常規(guī)

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

圖形

柵格距離在平面視圖（水平剖面圖）、高程視圖（高程剖面圖）和表格中設(shè)置柵 格寬度。寬度以所選長度單位定義。

補償

定義在圖形窗口或表格窗口中開始和結(jié)尾部分重疊點的顯示方式。補償長度.當(dāng)使用“擴展”類型時，用來計算重復(fù)點的平均值。施工模式

跟蹤測量/單點測量

選擇全站儀是跟蹤模式（精度稍低）或單點測量模式（精度高但是速度慢）。

里程計

開啟里程計： 在施工模式下顯示里程。

與參考設(shè)計中線同步: 如果選中此項，在每次絕對測量后，測距輪里程與設(shè)計中線里程同步。使用此功能要先在軟件中輸入設(shè)計中線。

縱坡改正: 如果選中此項，軟件計算兩個測量點間的縱坡,對兩個點的水平距離進行改正。如果沒有選中此項，就按照起始里程中設(shè)置的縱坡值進行計算。

自動保存

如果選中此項，編輯/采集窗口所有的改動會自動保存。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

2.3.2.限差

超高偏差.對于超高測量，傳感器在每個位置測量三次傾斜角，如果其中一個值與平均值的差異超過了預(yù)設(shè)的值，軟件會給出錯誤信息，并對超高重新進行測量。

軌道偏差（設(shè)計值-實測值）.如果當(dāng)前測量值超過了設(shè)定值，該值在測量對話框中將以黃色背景顯示。超高.超過了設(shè)定的超高限值將以黃色背景顯示。此值表示的是在高程測量中，兩軌道高程的差值，不是角度值（傾斜角）。

點間隔

定義兩個軌道測量點之間的位置間隔。此值使得軌檢小車在一定間隔處測量。在采集窗口，距離差字段的背景色將會依據(jù)設(shè)置的不同而改變： 紅色：沒有達到最小距離。綠色：在范圍之內(nèi)。黃色：距離超出。

相鄰測量軌道點間距離.在某位置測量之后，軌檢小車發(fā)生移動，如果軌檢小車移開該位置的移動量沒有超過此設(shè)定值，可以認(rèn)為斷面測量結(jié)果是基于該位置的。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

扭曲.扭曲是兩個點超高差值與位置差值的比值。

扭曲表.扭曲限差以表格的形式輸入。如果和兩個測點之間的距離無關(guān)則必須輸入兩欄。（比如長度0，千分之x，長度1000，千分之x）。您可以通過按相應(yīng)的按鍵加載默認(rèn)值

h=超高差值。距離是相鄰兩個測量點的里程差。特定長度相應(yīng)的扭曲限值由扭曲表中設(shè)定的值內(nèi)插得出。

扭曲計算：超高差值h/距離。這一比值必須低于定義的扭曲限值。示例（基于上面的屏幕截圖）：里程差是4.20m。所以內(nèi)插的扭曲限值是6.1(千分之)=>0.0061。假設(shè)超高偏差是0.028m，計算結(jié)果：0.028/4.2=0.0067.這一扭曲比率已經(jīng)稍微超出了定義限值，并在編輯/采集窗口中突出顯示。

超高改變限差.在某些國家，通過限制某一距離內(nèi)超高的最大允許變化量來定義扭曲管理值。還有些國家，甚至采用兩種不同超高變化值。在本軟件中也可以實現(xiàn)這些功能。比如，在6.25m的距離內(nèi)超高變化不能超過2mm，但是在14mm內(nèi)不能超過3.5mm。所以可以設(shè)定這兩值。這種方法與測量間隔沒有關(guān)系，并且以長度為單位，不是以千分之幾。

參數(shù)計算.從當(dāng)前位置向后內(nèi)插定義的兩個距離值（比如，6.25米和14米）處的超高值。然后，將內(nèi)插的超高值與當(dāng)前測得的超高值進行對比。如果差值超過了限值，在采集與編輯窗口中就儀黃色背景顯示。

只要可以輸出扭曲值的項目，就可以使用該功能。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

注意

對于每個測量點，都是按照設(shè)定的距離向后內(nèi)插，計算相應(yīng)位置的超高值。所以在測量的前幾個點沒有相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.3.3.平面和高程基準(zhǔn)

設(shè)計軌距

標(biāo)準(zhǔn)軌距用來計算軌頭的設(shè)計坐標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)軌距值也與軌頭參考點和超高計算模式的設(shè)置有關(guān)。

軌頭參考基準(zhǔn)

軟件提供了三種不同的方法計算測量軌道的軌頭參考點：

內(nèi)軌點 以測量軌距為基準(zhǔn)（兩股鋼軌內(nèi)側(cè)間距）。

內(nèi)軌點+2X 測量軌距值加某一距離值（例如軌頭寬度的一半）。此選項表示輪軌接觸點。

固定長度 輸入一個固定的長度值（比如1.5m）。這個值用來計算軌頭參考點。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

注意

內(nèi)軌點+2X和固定長度會影響到設(shè)計軌頭參考點的計算。當(dāng)使用內(nèi)軌點+2X時，2X被加到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軌距上。當(dāng)使用固定長度時，固定長度中設(shè)置的值用來計算設(shè)計軌頭參考點。在這種情況下，不會考慮標(biāo)準(zhǔn)軌距中設(shè)置的值。

注意

注意：如果選擇最后一項，測量軌距不會對軌頭參考點的計算產(chǎn)生影響。

超高

軟件提供了三種不同的方式計算軌道測量超高：

內(nèi)軌點 以測量軌距為基準(zhǔn)（兩股鋼軌內(nèi)側(cè)間距）。

內(nèi)軌點+2X 測量軌距值加某一距離值（例如軌頭寬度的一半）。此選項表示輪軌接觸點。

固定長度 輸入一個固定值（比如1.5m）。這是以前測量超高的標(biāo)準(zhǔn)。為了能夠和以前的測量結(jié)果比較，必須以相同的方式測量。此選項基于這樣的思想：即使當(dāng)前軌距和標(biāo)準(zhǔn)距離有微小差異，列車的中線仍不會改變。

注意

內(nèi)軌點+2X和固定長度會影響設(shè)計超高的計算(標(biāo)準(zhǔn)軌距之外的值)。選擇內(nèi)軌點+2X，2X加上標(biāo)準(zhǔn)軌距值作為計算基準(zhǔn)。使用固定長度，在固定長度中定義的值用來計算設(shè)計超高。在這種情況下，標(biāo)準(zhǔn)軌距與設(shè)計超高值得計算沒有關(guān)系。

注意

注意：使用最后一項時測量軌距值不會影響測量超高值得計算結(jié)果。

根據(jù)設(shè)計中線對軌距進行改正

選中此復(fù)選框，利用設(shè)計中線文件（絕對模式）或曲線信息（相對模式）對測量的軌距進行改正。

軌道中線參考基準(zhǔn)

可以用三種不同的方法定義軌道中線：（1）從高軌到標(biāo)準(zhǔn)軌距的一半

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

（2）從低軌到標(biāo)準(zhǔn)軌距的一半（3）測量軌距的中心

軌面高程參考基準(zhǔn)

從下列選擇高程基準(zhǔn)（1）高軌（2）低軌

（3）軌面中心（設(shè)計中線）（4）左軌（5）右軌

以設(shè)計中線定義低/高軌.當(dāng)測量的軌道幾何形狀不佳時，所有的低/高軌設(shè)置都可能會出問題。在這種情況下，測定高軌時，根據(jù)設(shè)計中線是低軌（工作區(qū)存在設(shè)計中線）。

如果沒有設(shè)計中線，軟件根據(jù)測量的超高來確定低/高軌。

在超高為零的直線段，導(dǎo)向軌用來確定低/高軌。

2.3.4.軌向與高低

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

軌檢小車的方向

由于軌檢小車上只有一個目標(biāo)棱鏡，軌檢小車的方位角必須計算。軟件有兩種計算方位角的方法。

（1）以設(shè)計中線為基準(zhǔn) 每一個測量點在設(shè)計中線上都有一個投影點。設(shè)計

中線在此點的切線方向定義為軌檢小車的方位角。（以設(shè)計中線為基準(zhǔn)，工作區(qū)域必須有設(shè)計中線）

（2）以測量點位基準(zhǔn) 軌檢小車方位角由前一點和下一點的位置來計算。

軌向和高低

用來計算軌向和高低的弦長。

2.3.5.小車

軌檢小車參數(shù)的設(shè)置

由于軌檢小車都有不同的系統(tǒng)配置，不同的軌距。每一臺軌檢小車生產(chǎn)之后都經(jīng)過了嚴(yán)格的測定，相應(yīng)的參數(shù)記錄于生產(chǎn)商的認(rèn)證中。為了達到更高的測量

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

精度棱鏡底端坐標(biāo)及一端兩輪子之間距離，主板編號，測距儀參數(shù)生產(chǎn)商都是標(biāo)定好的，不能改動。用戶在每天工作日前只需更新一下，小車的參數(shù)會自動讀取出來。

注意

當(dāng)更新軌檢小車參數(shù)時，計算機必須和軌檢小車在正確的通訊狀態(tài)下連接。

注意

如果軌檢小車損壞，為了保證測量結(jié)果的真實值。請與廣州南方高速鐵路測量技術(shù)有限公司聯(lián)系（gaotie@southsurvey.com）

棱鏡高

由于軌檢小車的目標(biāo)棱鏡可以更換，為了達到更高的測量精度，用戶可以編輯棱鏡高。

傾斜傳感器改正數(shù)

當(dāng)每天開始使用軌檢小車時，都需要對軌檢小車的超高進行檢校。隨著檢校的結(jié)果軟件自動寫入傾斜傳感器的改正數(shù)。

2.4.測量文件和服務(wù)文件

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

模式

新建一個新的工程文件后選擇絕對或相對模式。對于相對模式，只用于對測量軌距進行改正，超高顯示和最近的設(shè)計線型元素。

設(shè)計中線文件

設(shè)計中線的定義可以用于絕對模式的測量。相對模式中此功能不可用。

設(shè)計中線 主要包括平面、縱斷面、超高的編輯以及打開、新建一個設(shè)計文件等。

注意

軟件保存平曲線、豎曲線和設(shè)計超高數(shù)據(jù)時會對數(shù)據(jù)進行一致性檢查。從某一元素的起點和方位角開始，計算該元素的終點并與相鄰下一元素的起點相比較。對于水平設(shè)計線型，一致性檢查可以提示用戶方位角和坐標(biāo)不一致信息，甚至錯誤的元素順序。一致性檢查可以提示用戶當(dāng)前設(shè)計線型存在糾結(jié)或不連續(xù)的情況（某一元素最后一點的坐標(biāo)不等于相鄰下一元素起點的坐標(biāo)），但是并不會阻止用戶使用該設(shè)計線型。不一致的情況會告訴用戶，由用戶確定是否對設(shè)計線型進

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

行修改。

下圖是一些常見的一致性檢查信息

設(shè)計文件設(shè)置：選擇“設(shè)置”按鈕可以進行設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)置，如圖所示。

選擇“平面”可編輯輸入平曲線設(shè)計數(shù)據(jù)。

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

起始樁號：輸入起始樁號里程數(shù)據(jù)。

在“新建行”中可以輸入新的平曲線設(shè)計數(shù)據(jù)。

平面參數(shù)的輸入

平面參數(shù)的輸入根據(jù)下面的圖形來介紹：

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

（1）在線型里選擇“直線”，輸入HZ點坐標(biāo)，也可以是直線上任意一點，任意一點必須對應(yīng)相應(yīng)的里程，如下圖：

（2）在線型里選擇“回旋曲線”輸入ZH點坐標(biāo)，緩和曲線長。

（3）在線型里選擇“圓”輸入HY點坐標(biāo)，圓半徑。

左手曲線半徑為“-” 右手曲線半徑為“+”

（4）在線型里選擇“回旋曲線”輸入YH點坐標(biāo)，緩和曲線長。

(5)在線型里選擇“直線”輸入HZ點坐標(biāo)。

可以輸入工作區(qū)域中所有平曲線要素。

如果輸入錯誤，可選中錯誤項，選擇“編輯”進行編輯，也可選擇“刪除”按鈕

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

刪除錯誤數(shù)據(jù)然后重新輸入。

圖形 當(dāng)輸入數(shù)據(jù)完成后可以查看對應(yīng)的線型圖形。

縱斷面參數(shù)的輸入

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

新建行在“類型”里選擇頂點，輸入此變坡點對應(yīng)的里程，變坡點高程。

新建行在“類型”里選擇圓，輸入對應(yīng)的里程，拱頂高程，和所在變坡點對應(yīng)圓的半徑。

“凹”曲線半徑為“-” “凸”曲線半徑為“+”

一直輸入完您的工作區(qū)域的縱斷面數(shù)據(jù)。

里程：表示設(shè)計數(shù)據(jù)的里程數(shù)據(jù)；

類型：即選擇圓類型，類型分頂點和圓；

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

半徑：變坡點對應(yīng)的圓的半徑。拱頂高程：即設(shè)計拱頂?shù)母叱虜?shù)據(jù)

超高數(shù)據(jù)輸入

里程與超高：表示各個里程對應(yīng)的設(shè)計超高值。在新建行中可以輸入新的超高設(shè)計數(shù)據(jù)，如圖所示。

樁號中選擇要新建超高的樁號。（對應(yīng)平曲線要素輸入）超高中輸入該樁號對應(yīng)的設(shè)計超高值。

如果輸入錯誤，可選中錯誤項，選擇“編輯”進行編輯，也可選擇“刪除”按鈕刪除錯誤數(shù)據(jù)然后重新輸入，備注可選。

打開

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

選擇“打開”可以 打開/新建 一個新的設(shè)計文件，如圖所示。

測量文件

選擇“打開”可以 打開/新建 一個新的測量文件，以便保存測量的原始數(shù)據(jù)。

服務(wù)文件

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

服務(wù)文件可以添加到工程中。選擇 打開/編輯 查看導(dǎo)入的控制點文件。

2.5.測量

2.5.1.采集模式

南方高速鐵路軌檢小車調(diào)軌系統(tǒng)

在進行測量之前，全站儀在正確的通訊狀態(tài)下，采集模式才可以正常使用。

在數(shù)據(jù)采集測量界面下的顯示

（1）全站儀溫度（2）實測軌道坐標(biāo)

（3）設(shè)計中線坐標(biāo)（實測點投影到設(shè)計中線最近的點上）（4）與設(shè)計中線的偏差（5）縱坡

（6）中線里程計算（7）棱鏡坐標(biāo)

（8）左/右軌圖形顯示（9）超高

測量視圖

第二篇：無碳小車說明書

無碳小車說明書

（本小組選擇的競賽項目是競賽項目二）

一、小車整體說明

小車整體結(jié)構(gòu)上面，我們根據(jù)小車功能要求和機器的構(gòu)成（原動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、控制部分），把小車分為驅(qū)動部分、轉(zhuǎn)向部分兩個模塊進行分析和設(shè)計。

在此基礎(chǔ)上，小車采用三輪機構(gòu)，后輪驅(qū)動，前輪轉(zhuǎn)向，重物下落的過程中通過齒輪傳動機構(gòu)，將重物的重力勢能轉(zhuǎn)化為小車運動的動能，在后輪驅(qū)動下，再通過轉(zhuǎn)向機構(gòu)中的凸輪傳動，將后輪的行走轉(zhuǎn)化為前輪的轉(zhuǎn)向，以便達到預(yù)期的要求。

考慮到競賽項目二要求的樁距是（400±100）mm，小車車身在允許范圍內(nèi)應(yīng)盡可能小，并且行走的軌跡也要盡可能的短，這樣才能夠避免小車車身碰到障礙物或者小車駛出乒乓球桌。

二、驅(qū)動部分

原理分析：根據(jù)小車功能要求，給定一重力勢能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計一種可將該重力勢能轉(zhuǎn)換為機械能并可用來驅(qū)動小車行走的裝置。該自行小車在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺（長1525mm、寬1370mm）上，繞相距一定距離的兩個障礙沿8字形軌跡繞行，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺。以小車?yán)@行的圈數(shù)、以及碰倒或避開障礙的多少來綜合評定成績。在設(shè)計要求中，驅(qū)動部分是將物塊重力勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能，并在有限的動能下，使小車能夠移動盡可能多的距離，讓成績達到盡可能好。

機構(gòu)分析：為達到既定要求，首先，在驅(qū)動機構(gòu)上，我們通過一個繩輪驅(qū)動機構(gòu)將重物的重力勢能轉(zhuǎn)化為小車后輪的驅(qū)動動能，具體就是將繩子繞過高40cm的定滑輪，一端連在重物上，另一端固定的繞在驅(qū)動軸上，通過重物下落帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)后輪的驅(qū)動。然后，為了使小車運動的距離達到盡可能長，我們使用了一個齒輪傳動機構(gòu)，通過齒輪的運轉(zhuǎn)和傳遞，使得在繩長確定即能量一定的情況下，小車后輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)越多，進而盡可能的增加繞行的圈數(shù)，但在這個過正中，不能因為摩擦力的情況而發(fā)生自鎖現(xiàn)象，在這些情況下，我們抉擇出最佳的傳動比和傳力繩。驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡圖如下

三、傳動轉(zhuǎn)向部分

要實現(xiàn)盡可能多的使小車重復(fù)完成繞八字運動，傳動及轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵，此處我們來分析一下轉(zhuǎn)向機構(gòu)。

基本原理：

1、傳動機構(gòu)：傳動機構(gòu)的功能是把動力和運動傳遞到轉(zhuǎn)向機構(gòu)和驅(qū)動輪上。要使小車?yán)@的圈數(shù)更多及按設(shè)計的軌道精確地行駛，傳動機構(gòu)必需達到傳遞效率高、傳動穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單重量輕等要求。在這些要求上我們想過以下幾種方法來解決：

1、不用其它額外的傳動裝置，直接由動力軸驅(qū)動輪子和轉(zhuǎn)向機構(gòu)，此種方式效率最高、結(jié)構(gòu)最簡單。在不考慮其它條件時這是最優(yōu)的方式。

2、.帶輪具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉、緩沖吸震等特點但其效率及傳動精度并不高。不適合本小車設(shè)計。

3.齒輪具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、傳動比穩(wěn)定但價格較高。因此在第一種方式不能夠滿足要求的情況下優(yōu)先考慮使用齒輪傳動。

2、轉(zhuǎn)向機構(gòu)：轉(zhuǎn)向機構(gòu)是本小車設(shè)計的關(guān)鍵部分，直接決定著小車的功能。轉(zhuǎn)向機構(gòu)也同樣需要盡可能的減少摩擦耗能，結(jié)構(gòu)簡單，零部件已獲得等基本條件，同時還需要有特殊的運動特性。能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滿足要求的來回擺動，帶動轉(zhuǎn)向輪左右轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)拐彎避障的功能。

能實現(xiàn)該功能的機構(gòu)有：凸輪機構(gòu)搖桿、曲柄連桿搖桿、曲柄搖桿、差速轉(zhuǎn)彎等等。

凸輪：凸輪是具有一定曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，它運動時，通過高副接觸可以使從動件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期往復(fù)運動。優(yōu)點：只需設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從動件得到任意的預(yù)期運動，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便；缺點：凸輪輪廓加工比較困難。在本小車設(shè)計中由于：凸輪輪廓加工比較困難、尺寸不能夠可逆的改變、精度也很難保證、重量較大、效率低能量損失大（滑動摩擦）

曲柄連桿搖桿 優(yōu)點：運動副單位面積所受壓力較小，且面接觸便于潤滑，故磨損減小，制造方便，已獲得較高精度；兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的，它不像凸輪機構(gòu)有時需利用彈簧等力封閉來保持接觸。缺點：一般情況下只能近似實現(xiàn)給定的運動規(guī)律或運動軌跡，且設(shè)計較為復(fù)雜；當(dāng)給定的運動要求較多或較復(fù)雜時，需要的構(gòu)件數(shù)和運動副數(shù)往往比較多，這樣就使機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率降低，不僅發(fā)生自鎖的可能性增加，而且機構(gòu)運動規(guī)律對制造、安裝誤差的敏感性增加；機構(gòu)中做平面復(fù)雜運動和作往復(fù)運動的構(gòu)件所長生的慣性力難以平衡，在高速時將引起較大的振動和動載荷，故連桿機構(gòu)常用于速度較低的場合。在本小車設(shè)計中由于小車轉(zhuǎn)向頻率和傳遞的力不大故機構(gòu)可以做的比較輕，可以忽略慣性力，機構(gòu)并不復(fù)雜，利用 MATLAB 進行參數(shù)化設(shè)計并不困難，加上個鏈接可以利用軸承大大減小摩擦損耗提高效率。對于安裝誤差的敏感性問題我們可以增加微調(diào)機構(gòu)來解決。曲柄搖桿 結(jié)構(gòu)較為簡單，但和凸輪一樣有一個滑動的摩擦副，其效率低。其急回特性導(dǎo)致難以設(shè)計出較好的機構(gòu)。差速轉(zhuǎn)彎 差速拐是利用兩個偏心輪作為驅(qū)動輪，由于兩輪子的角速度一樣而轉(zhuǎn)動半徑不一樣，從而使兩個輪子的速度不一樣，產(chǎn)生了差速。小車通過差速實現(xiàn)拐彎避障。差速轉(zhuǎn)彎，是理論上小車能走的最遠的設(shè)計方案。和凸輪同樣，對輪子的加工精度要求很高，加工出來后也無法根據(jù)需要來調(diào)整輪子的尺寸。（由于加工和裝配的誤差是不可避免的）綜合上面分析我們選擇曲柄連桿搖桿作為小車轉(zhuǎn)向機構(gòu)的方案。

機構(gòu)分析：首先，要實現(xiàn)繞八字運動，可以采用圓柱凸輪+搖桿。設(shè)計適當(dāng)?shù)臏喜郏瑘A柱凸輪做定軸轉(zhuǎn)動時，通過高副接觸可以使從動件獲得連續(xù)不斷的任意往復(fù)運動，通過分析走八字時轉(zhuǎn)向輪的運動規(guī)律可以獲得搖桿的運動規(guī)律，以此規(guī)律為依據(jù)可以分析出圓柱凸輪溝槽的軌跡。其次，要使八字盡可能多，這就要求我們必須減少能量損失，提高能量利用率?？紤]到齒輪具有效率高，工作可靠，傳動比穩(wěn)定的特點，我們采用齒輪傳動，通過一對嚙合的直齒輪機構(gòu)將驅(qū)動住的轉(zhuǎn)動傳遞給圓柱凸輪。另外為盡量減小摩擦帶來的能量損失，可通過使用潤滑油潤滑的方式來減小摩擦。小車傳動及轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)簡圖如下

四、理論分析

（1）小車軌跡形狀及長度

我們是根據(jù)伯努利雙扭線來設(shè)計小車的8字軌跡，它的直角方程是（x2+y2）2=a2（x2-y2），軌跡的周長C=5.244a，雙紐線

考慮到小車運動的實際情況，上圖中m,n兩點代表兩木樁，在autoCAD中畫出mn=300mm,400mm,500mm的圖像，求出周長。然后用EXCEL的函數(shù)功能求出不同樁距的相關(guān)數(shù)據(jù)

autoCAD繪制的雙紐線

Excel表格。

（2）圓柱凸輪溝槽的確定

1/21/2通過伯努利雙扭線，解出y=?（-x2+（8a2x2+a4）/2-a2/2），yy，=-x+4ax/(8x2+a2)1/2，求出y，這樣可以求出輪子的轉(zhuǎn)角為α，因為轉(zhuǎn)動桿的長度和前輪與轉(zhuǎn)動副的距離一定，分別可設(shè)b，a，c，利用三角函數(shù)求得桿的轉(zhuǎn)角為β=arcsin（csinα/b）(β取鈍角)，這樣溝槽的函數(shù)h=a*sin（α+β），利用h的變化設(shè)計溝槽，使輪子按照預(yù)定的軌跡轉(zhuǎn)動。

（3）小車后輪直徑齒輪傳動比

設(shè)小車運動軌跡長度為S，驅(qū)動軸齒輪對與凸輪同軸齒輪的傳動比為i，后輪直徑為D。根據(jù)設(shè)計要求，小車完成一次八字，圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)一周，后輪旋轉(zhuǎn)i 周，即

i×πD=S

D=S/πi

第三篇：無碳小車說明書

目錄

1.摘要..............................................................1 2.引言..............................................................1 3目的..............................................................1 4工作原理和設(shè)計理論推導(dǎo)............................................1 4.1總體結(jié)構(gòu).....................................................1 4.2設(shè)計方案介紹與計算分析.......................................2 4.2.1無碳小車模塊機構(gòu)介紹...................................3 5.設(shè)計總結(jié).........................................................8 6.附件

1.摘要

本作品是依據(jù)工程訓(xùn)練綜合能力競賽命題主題“無碳小車”，提出一種“無碳”方法，帶動小車運行，即給定一定重力勢能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計一種可將該重力勢能轉(zhuǎn)化為機械能并用來驅(qū)動小車行走的裝置。該小車通過微調(diào)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動走“S“字直線繞障。此模型最大的特點是通過兩個不完全齒輪驅(qū)動前輪擺動，進行可調(diào)整的周期性擺動，使前輪的擺動節(jié)拍具有可調(diào)性。本文將對無碳小車的設(shè)計過程，功能結(jié)構(gòu)特點等進行詳細(xì)介紹，并介紹創(chuàng)新點。

2.引言

隨著社會科技的發(fā)展，人們的生活水平的提高，無碳對于人們來說，顯得越來越重要，建設(shè)無碳社會，使得生活更加的環(huán)保，沒有任何的污染。節(jié)能、環(huán)保、方便、經(jīng)濟，是現(xiàn)代社會所提倡的?，F(xiàn)在許多發(fā)達國家都把無碳技術(shù)運用到各個領(lǐng)域，像交通，家具等，這也是我國當(dāng)今所要求以及努力的方向。針對目前這一現(xiàn)狀，我們設(shè)計了無碳小車模型，用重力勢能轉(zhuǎn)化為機械能提供了一種全新的思路，以便更好的解決以上問題。

3目的

本作品設(shè)計的目的是圍繞命題主題“無碳小車”，即不利用有碳資源，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化原理，利用重力勢能驅(qū)動帶動具有方向控制功能的小車模型。這種模型比較輕巧，結(jié)構(gòu)相對的簡單，能夠成功的將重力勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能，從而完成小車前行過程中的所有動作。

4工作原理和設(shè)計理論推導(dǎo)

4.1總體結(jié)構(gòu)

圖 1 無碳小車總體結(jié)構(gòu)

無碳小車模型的主要機構(gòu)有驅(qū)動機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、行走機構(gòu)及微調(diào)機構(gòu)。主要部件如下圖2所示為小車整體模型。

圖 2 無碳小車模型

4.2設(shè)計方案介紹與計算分析 4.2.1無碳小車模塊機構(gòu)介紹

1.驅(qū)動機構(gòu)

本方案采用繩輪作為驅(qū)動力轉(zhuǎn)換機構(gòu)。我們采用了梯形輪使能量轉(zhuǎn)化過程中有更合適的轉(zhuǎn)矩使驅(qū)動力適中，不至于小車拐彎時速度過大傾翻，或重塊晃動厲害影響行走。同時做到了到達終點前重塊豎直方向的速度要盡可能小，避免對小車過大的沖擊，提高了能量利用率。繩輪機構(gòu)簡單，傳動效率高，且在針對不同場地導(dǎo)致的所需動力不同的情況，可通過調(diào)節(jié)繞繩位置來改變轉(zhuǎn)矩，使動力改變，增強適應(yīng)性。

2.轉(zhuǎn)向機構(gòu) 如圖，本方案采用了搖桿加兩個完全相同的不完全齒輪，實現(xiàn)可變周期性轉(zhuǎn)向?？紤]到摩擦、制造、安裝誤差的敏感性等因素，我們最終選用了搖桿加不完全齒輪的方案?？紤]到適應(yīng)場地的需求，我們將原來的一個不完全齒輪改為兩個，實現(xiàn)了不完全齒角度差的可調(diào)性。

圖 3 轉(zhuǎn)向機構(gòu)

3.行走機構(gòu)

行走機構(gòu)即為三個輪子，輪子又厚薄之分，大小之別，材料之不同需要綜合考慮。

有摩擦理論知道摩擦力矩與正壓力的關(guān)系為

對于相同的材料 為一定值。

而滾動摩擦阻力：

M?N??

f?MR?3

N??R 所以輪子越大小車受到的阻力越小，因此能夠走的更遠。但由于加工問題材料問題安裝問題等等具體尺寸需要進一步分析確定。

由于小車是沿著曲線前進的，后輪必定會產(chǎn)生差速。對于后輪可以采用雙輪同步驅(qū)動，雙輪差速驅(qū)動，單輪驅(qū)動。

雙輪同步驅(qū)動必定有輪子會與地面打滑，由于滑動摩擦遠比滾動摩擦大會損失大量能量，同時小車前進受到過多的約束，無法確定其軌跡，不能夠有效避免碰到障礙。

雙輪差速驅(qū)動可以避免雙輪同步驅(qū)動出現(xiàn)的問題，可以通過差速器或單向軸承來實現(xiàn)差速。差速器涉及到最小能耗原理，能較好的減少摩擦損耗，同時能夠?qū)崿F(xiàn)滿足要運動。單向軸承實現(xiàn)差速的原理是但其中一個輪子速度較大時便成為從動輪，速度較慢的輪子成為主動輪，這樣交替變換著。但由于單向軸承存在側(cè)隙，在主動輪從動輪切換過程中出現(xiàn)誤差導(dǎo)致運動不準(zhǔn)確，但影響有多大會不會影響小車的功能還需進一步分析。

單輪驅(qū)動即只利用一個輪子作為驅(qū)動輪，一個為導(dǎo)向輪，另一個為從動輪。就如一輛自行車外加一個車輪一樣。從動輪與驅(qū)動輪間的差速依靠與地面的運動約束確定的。其效率比利用差速器高，但前進速度不如差速器穩(wěn)定，傳動精度比利用單向軸承高。

雙輪差速和單輪驅(qū)動在“S”字直線繞障和“8”字繞障中都是可行的，但是相比之下，雙輪差速適合于“S“字直線繞障，而單輪驅(qū)動更加適合于8字繞障。因此我們選用雙輪差速。

綜上所述行走機構(gòu)的輪子應(yīng)有恰當(dāng)?shù)某叽?，采用單輪?qū)動。如果有條件可以通過實驗來確定實現(xiàn)差速的機構(gòu)方案。

4.微調(diào)機構(gòu)

微調(diào)部分所要實現(xiàn)的功能分為兩個部分：一是實現(xiàn)前輪最大轉(zhuǎn)角αm的變化，二是實現(xiàn)轉(zhuǎn)動周期的變化。根據(jù)所要實現(xiàn)的功能不同，微調(diào)機構(gòu)也位于兩個部分。

(1)搖桿微調(diào)機構(gòu)

通過改變搖桿的長度，使被約束桿的擺動幅度增大，進而使前輪的最大轉(zhuǎn)角αm發(fā)生改變。為了使αm的改變具有連續(xù)性，使小車可以適應(yīng)更復(fù)雜的環(huán)境，此處采用微調(diào)滑塊（配有螺母緊固滑塊）式機構(gòu)。其調(diào)節(jié)具有連續(xù)性，且調(diào)節(jié)精 度較高。

圖 4 搖桿微調(diào)機構(gòu)

(2)不完全齒輪微調(diào)機構(gòu) 上文也指出，本方案采用了兩個完全相同的不完全齒輪作為主動輪，兩不完全齒輪之間有夾角β，此夾角的變化會造成兩不完全齒輪對從動輪的作用時間間隔發(fā)生改變，即：從動輪做時停時轉(zhuǎn)的間歇運動，而停、轉(zhuǎn)的時間長度發(fā)生改。

通過這一點可以調(diào)節(jié)行走路線中，長度路徑和轉(zhuǎn)彎路徑的長度。通過兩個微

圖 5 不完全齒輪機構(gòu)

調(diào)機構(gòu)的合理配合，基本可以實際行走任意路徑。4.2.2無碳小車設(shè)計的理論指導(dǎo)

1.運動原理

如上圖所示，重物下降時帶動繩輪的轉(zhuǎn)動，繩輪的轉(zhuǎn)動帶動輪的轉(zhuǎn)動，通過線傳動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，再通過連桿將轉(zhuǎn)盤周期性的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為前輪的擺動。由后輪的直線運動與前輪的擺動運動結(jié)合一起，從而實現(xiàn)了近似正弦曲線的運動軌跡，完成任務(wù)。

2.尺寸分析

通過調(diào)節(jié)微調(diào)裝置，即：兩不完全齒輪角度配合，及微調(diào)滑塊的位置，可以完成走“S”字直線繞障路線，如下圖：

圖 6 “S"字直線繞障路線

由于采用了直線與曲線配合的行走路線，可盡量減少周期路程。（1）

?v后輪??后輪r后輪??B??green???vgreen??greenrgreenwith?and?vgreen?vpurple?vpurple??purplerpurple???purple??blue?v??rblueblue?blue

?vB??BrB??B??green?v??green??greenrgreenwith?and?vgreen?vblue

?vblue??bluerblue???blue??yellow?vyellow??yellowryellow?假設(shè)r已知，8個未知數(shù)7個方程，即只有一個自由變量：

v后輪K?r后輪rpurple?rgreenrbluer后輪rpurple???vbluergreenrblue

記于是：，則

v后輪?K?vblue，雖然不一定勻速，但可以對t積分，S后輪?K?sblue

K的物理意義在于，r后輪與rpurple的地位是等同的，其大小只會影響最后的精度，而不會影響比例（雖然看上去調(diào)整后輪的半徑似乎更能影響軌跡，實質(zhì)上并非如此，但是的確會影響轉(zhuǎn)的圈數(shù)，詳見下）（2）設(shè)???0,??，軌跡半徑為R，則直線段長：弧長為

tan?R:?????R?tan?:??????3??0.826?0.453:0.547??3時，比例為1??2?/3當(dāng) ? 6 設(shè)藍色上有兩組鋸齒，每走半個“S”字，藍色齒輪轉(zhuǎn)了1圈。

另設(shè)走直線時記為P1，走弧線時記為P2，半個?字中，直線段總長S1，弧線總

s1?S1???S2s,ss1??S1??12是關(guān)于藍22長，即有,由(1)的公式，可得，其中色齒輪的弧長。轉(zhuǎn)1圈，可知

s1?s2?2?rblue?s1?r?2???blue??s2?2?(1??)?sblue，故??rblue

可確定其比例，即位置角，同時也可得出

rblue的值無本質(zhì)影響（在K不變的?后輪K2?r后輪?K2?rbluer?blue）情況下）。又（其中，若增加blue的值，同時成比例增加r后輪的值，使K不變，則

K2不變，所以外輪還是轉(zhuǎn)這么多圈，相當(dāng)于成比例放大了。（半個周期里外輪轉(zhuǎn)多少圈在這里無關(guān)緊要，在其它分析里可能有用，反正也可以表出。）

由前輪傳導(dǎo)等等可以得出藍色齒輪周長尺寸路程，sblue，而對應(yīng)的走半個S字的S后輪由需要走的實際路程確定（后輪，B=Back），而

sblue與S后輪之間滿足q前述約束關(guān)系，這個K就可以調(diào)整了。（3）關(guān)于前輪傾斜角與軌跡半徑

若設(shè)前輪所處點與某一后輪所處點的距離為L，則軌跡半R?L2sin?2，可以實驗測得。經(jīng)過分析與測定，在實物測定之前，我們暫

前后輪軸距L：

150mm

后輪軸長D：

100mm 后輪半徑R：

80mm 最大齒輪半徑rred：

45mm 不完全齒輪半徑rgray： 40mm 定數(shù)據(jù)如下：

最小齒輪半徑ryellow：

8mm 其次小齒輪半徑rorange：10mm 其中各齒輪的模數(shù)為2，壓力角為20°。根據(jù)以上分析計算確定小車主要結(jié)構(gòu)的尺寸，如各個齒輪的分度圓半徑前后輪軸距，再根據(jù)主要結(jié)構(gòu)框架完成各個零件的設(shè)計，具體設(shè)計見CAD裝配圖和零件圖。

5.設(shè)計總結(jié)

經(jīng)過無碳小車整體方案的設(shè)計、零件加工、無碳小車的裝配以及后期的調(diào)試到完成參加比賽。在整個競賽參與過程中通過親手制作和對設(shè)計方案的思考讓我們團隊成員學(xué)習(xí)到了很多，總結(jié)無碳小車設(shè)計方案和參賽感想如下：

1.無碳小車采用雙輪差速，機構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)彎更為容易實現(xiàn)。

2.使用T型繩輪，使能量轉(zhuǎn)化過程中有更合適的轉(zhuǎn)矩使驅(qū)動力適中。3.采用多處微調(diào)機構(gòu)，便于糾正軌跡，避開障礙物。

4.使用不完全齒輪實現(xiàn)路徑改變，相同的重力勢能使小車的行程更遠。5.采用大的驅(qū)動輪，滾阻系數(shù)小，行走距離遠。6.方案設(shè)計過程還存在許多不足之處，例如小車制造加工精度要求相對較高，使加工零件成本高，且實際的現(xiàn)場加工條件很難達到實際需要的加工要求；微調(diào)各機構(gòu)都很費時，且調(diào)節(jié)到適當(dāng)配合需要一定技巧性等。

第四篇：小車司機崗位說明書

小車司機崗位說明書

位名稱: 小車司機

所屬部門：辦公室

直接上級: 辦公室主任

本職工作：汽車駕駛

崗位職責(zé):

1．根據(jù)公司用車計劃安排，及時、安全、文明地執(zhí)行出車任務(wù)；

2．愛護車輛，保持車輛整潔，堅持出車前和收車后做到“三檢查”；

3．負(fù)責(zé)所掌管車輛的日常清潔、維護與保養(yǎng)；厲行節(jié)約相關(guān)費用；

4．根據(jù)部門用車需要，合理安排行車時間，生產(chǎn)經(jīng)營用車優(yōu)先安排；

5．負(fù)責(zé)辦理車輛年檢、保險、規(guī)費繳納手續(xù)及相關(guān)事項；

6．遵守交通規(guī)則，及時參加交管部門舉辦的有關(guān)交通法規(guī)/安全知識的學(xué)習(xí)；

7．督促用車部門和相關(guān)人員共同遵守公司用車規(guī)定，做到文明乘車；

8．完成公司領(lǐng)導(dǎo)及直接上級交辦的其它事項。

任職要求：

高中（中技）以上文化程度，三年以上的汽車駕駛經(jīng)歷，具備國家認(rèn)可的駕駛執(zhí)照，熟悉交通法律法規(guī)、規(guī)則，有較熟練的汽車維護、維修技能，有較強的安全觀念和時間觀念，責(zé)任感強，身體健康，無不符合本崗位要求的職業(yè)疾病。

第五篇：無碳小車設(shè)計說明書

無碳小車設(shè)計說明書

參賽者：

施朝雄

林秋妹

指導(dǎo)老師：羅敏峰2014-12-16

丁天熙

一、主題

設(shè)計一種小車（“以重力勢能驅(qū)動的具有方向控制功能的自行小車”），驅(qū)動其行走及轉(zhuǎn)向的能量是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，由給定重力勢能轉(zhuǎn)換而得到的。該給定重力勢能由競賽時統(tǒng)一使用質(zhì)量為1Kg的標(biāo)準(zhǔn)砝碼（￠50×65 mm，碳鋼制作）來獲得，要求砝碼的可下降高度為400±2mm。標(biāo)準(zhǔn)砝碼始終由小車承載，不允許從小車上掉落。實現(xiàn)小車可以按照樁距自動轉(zhuǎn)彎，樁距是按每50mm 跳檔在700～1300mm 范圍內(nèi)產(chǎn)生一個“S”型賽道障礙物間距值。

二、分析

1、為使得小車能夠轉(zhuǎn)彎，并能夠繞開等距離的障礙物，需要設(shè)計一個能夠自動轉(zhuǎn)彎的機構(gòu)。

2、根據(jù)這次的比賽要求我們需要考慮設(shè)計一個可調(diào)級方案.3、為了使得小車能夠順利轉(zhuǎn)彎，還要解決小車后輪的差速問題

4、為了能夠減少裝配的誤差使小車的擺角能夠消除這些誤差我們還需設(shè)計有課微調(diào)機構(gòu)

三、方案確定

1.轉(zhuǎn)向機構(gòu)

轉(zhuǎn)向機構(gòu)是本小車設(shè)計的關(guān)鍵部分，關(guān)系到小車的整體性能.通過查閱大量資料以往常用的轉(zhuǎn)彎機構(gòu)有凸輪和曲柄搖桿等機構(gòu).曲柄搖桿的機構(gòu)雖然簡單輕便但是可能會打滑所以我們打算用圓柱凸輪的方案圓柱凸輪機構(gòu)+搖桿，通過高副接觸可以使從動件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期往復(fù)運動，并且穩(wěn)定性較強。所以我們采用圓柱凸輪機構(gòu)+搖桿作為我們的轉(zhuǎn)向機構(gòu)。

2.調(diào)級

此次命題的難點就是小車過的樁距要可調(diào)節(jié)的，并且要從按每50mm 跳檔在700～1300mm 范圍內(nèi)產(chǎn)生一個“S”型賽道障礙物間距值。

我們轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用的是圓柱凸輪機構(gòu)+搖桿，所以要求凸輪轉(zhuǎn)一圈，小車就要通過一個s周期的路程。我們通過改變大齒輪的齒數(shù)，實現(xiàn)凸輪軸上和驅(qū)動輪上的齒輪傳動比的改變從而實現(xiàn)變距，但是要實現(xiàn)這么多的變距，這就要求小車要攜帶多對齒輪。但為了減少摩擦力對能量的消耗，所以小車的負(fù)重又不能太重。這就考慮小車能不能便攜式更換大齒輪，所以我們采用以下機構(gòu)實現(xiàn)以上要求。

小齒輪組固定在驅(qū)動軸上，大齒輪可以根據(jù)要求便攜式拆卸，從而組裝出符合要求的傳動比！

3.左右輪差速

小車轉(zhuǎn)彎時左右兩輪的的速度是不一樣的，如果裝普通的深溝球軸承，是沒辦法實現(xiàn)差速拐彎的！要解決這個問題可以有如下兩種辦法：

1.使用差速器。但是差速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難 2.使用單向軸承。簡單方便，而且價格合理！

所以我們采用左右兩輪各裝一個單向軸承！

3.微調(diào)機構(gòu)

用螺絲可以實現(xiàn)前輪擺角的微小變化 機構(gòu)如圖所示

裝配圖

機構(gòu)運動簡圖

大齒輪小齒輪轉(zhuǎn)向桿1后輪驅(qū)動轉(zhuǎn)向桿2圓柱凸輪S型三等獎