论文垃圾转运站CAD系统设计

垃圾转运站CAD系统设计摘要本文介绍了如何利用AutoCAD二次开发语言VBA开发适用于垃圾转运站的CAD系统。由于我国经济建设的迅速发展和人民生活水平的日益提高，我国城市的数量也迅速增加，伴随而来的城市垃圾也与日俱增，每天都有数以万吨的城市垃圾学要清运和处理。如何合理地处理好这庞大的城市垃圾，是摆在我们面前一项十分紧迫的任务。随着垃圾比重的减轻，运输距离的增加，垃圾的压缩转运是城市必须考虑的问题。传统的垃圾运输方式使运输车额定载重量空耗，据测定5t级的自卸车只能装载2.4t左右的垃圾，少数仅载0.5～0.6t，冬季还存在垃圾在箱内冻结的情况，造成垃圾倾倒不彻底，严重影响垃圾清运效率。这样完成相同的运量只有不断增加车数量或加班次，造成人力，物力浪费。因此各城市都希望能建设新的、先进的、高效的垃圾转运站。AutoCAD不仅是一种通用的计算机辅助设计和绘图（CADD）软件系统，而且是一种高效、开放式结构的专业开发工具。本文着重介绍了如何利用AutoCAD开发工具规划、开发垃圾转运站参数化CAD系统，讨论了系列化垃圾转运站的实现方法以及参数化CAD的工作原理、开发方法等；对系统中变参图形库的生成方法也做了系统的介绍。本文还介绍了垃圾转运站CAD系统的用户菜单组织方式以及菜单系统对垃圾转运站图形库的管理方法，为垃圾转运站系统设计提供了完善的理论支持，对以后本系统的完成提供了一个平台和实现方法。关键词：垃圾转运站CAD参数化VBARUBBISHTRANSPORTSTATIONCADSYSTEMDESIGNABSTRACTThepapermainlyincludesthedesignofrubbishtransportstationCADsystemdesignusingredesignprogramVBAofAutoCADandthedevelopmentofthemachine’sCADsystem.Withthedevelopmentofeconomicconstructionofourcountryandtheimprovementofourdailylife,theamountofcitiesinourcountryincreasefastly,sotherubbishbecomemoreandmore,everydaythereistensofthousandtonrubbishfromthosecitiesneedtotransportanddealwith.Howtosolvesolargequantitycityrubbishbecomethefirstthingthatwehavetofront.Withtheproportiondecreaseoftherubbish,thedistanceoftransportationincreases,compressingtherubbishisthemianissuethatshouldbethoughtover.Thetraditiontransportationmakesthetransporttruckvacancy,Keywords：RubbishtransportstationParameterVBACAD目录第一章绪论第二章垃圾转运站CAD系统设计第三章垃圾转运站CAD系统界面设计第四章分类垃圾箱参数化设计结束语致谢参考文献附件第一章绪论1.1CAD发展概况计算机辅助设计（ComputerAidedDesign,简称CAD）是近几十年来在工程技术领域应用最为广泛的一门新兴的综合计算机应用技术。随着计算机硬件和软件的发展，CAD技术经过几十年的演变也已经远远超出诞生时的狭窄应用领域。面向多行业、多层次及应用范围的广泛性与某一专业领域的深入性的有机结合已成为其发展的方向和模式。同时，随着竞争的加剧，各行业纷纷以加快产品开发速度、降低成本为基本手段，依靠产品的不断推陈出新增强市场竞争力。CAD作为一种快速、准确、灵活的设计方式，已经成为用户普遍接受，并快速想越来越多的行业普及，覆盖了从飞机、轮船、汽车等大型制造业的设计、制造，到服装、鞋类的设计乃至影视广告的制作等几乎所有的领域。CAD的整个发展过程可划分为四个阶段（如表1—1所示）阶段时间特点初始试验阶段50年代提出CAD的设想，为CAD的应用进行硬件和软件的准备研制试验阶段60年代研制成功试验性CAD系统，其中有代表性的是IBM公司和GM公司开发的汽车前窗设计DAC-1系统、美国贝尔实验室用于印刷电路设计的CAD系统技术商品化阶段70年代CAD开始使用，从二维的电路设计到三维的汽车、飞机、和船舶等设计，出现了许多开发CAD系统的公司高速发展阶段80年代—今应用范围扩大，大中型系统向微型化发展，出现了IBMPC/XT、AT等应用极广的微机及32位计算机上的CAD系统表1—1CAD发展过程CAD是计算机和人相结合，各尽所长的新型设计方法。从思维角度看，设计过程包含分析和综合两方面的内容。人可以进行创造性的活动，将设计方法经过综合分析，转换成计算机可以处理的数学模型和分析这些模型的程序。在程序运行过程中，人可以评价设计结果，控制设计过程；计算机则可以发挥其分析计算和存储的能力，完成绘图、信息管理、模拟、优化、数值分析等任务。人和计算机相结合，在设计过程中两者发挥各自的优势，有利于获得最优设计结果，缩短设计周期。国际上CAD技术的发展经历了五十年代至六十年代初期的准备和酝酿，六十年代中期至七十年代中期的迅速发展和推广普及，以及七十年代末以来的突飞猛进和飞速发展这样三个阶段。当前CAD技术有以下几个方面的特点：（1）工作站的商品化和普及化普遍采用具有强大的图形处理功能的超级微机和局域网CAD系统，软件集成化程度越来越高，性能价格比不断提高，商品话软件层出不穷。（2）软件标准化随着国际组织不断规范标准图形，数据和图形接口软件也不断向标准化方向发展。（3）CAD/CAM一体化计算机辅助设计和制造日益紧密结合，越来越成为现代产品开发和生产的主要模式。（4）设计智能化日益重视对工程数据库和智能CAD系统的研究和开发。1.2垃圾转运站发展概况我国垃圾处理体制中，目前环卫部门既是监督机构，一是管理部门和执行单位，政企不分。城市垃圾处理一直被视为公益事业，经费来源于地方财政。管理方面缺乏相应的法规政策，没有完善的垃圾收费制度。因此存在三大问题：（1）垃圾减量化工作有待进一步加强；（2）现行垃圾处理技术落后，缺乏分类、封闭存放，回收利用率低，二次污染严重，潜在安全隐患大；（3）管理体制落后，运营机制缺乏科学性，政策配套不完善，严重阻碍工作的全面发展。因此尽可能地减少垃圾，在对垃圾处理过程中尽可能地避免污染环境，将垃圾作为资源反复利用等，这些课题将变得更为重要。按照生活垃圾处理“减量化、无害化、资源化”的原则，垃圾转运站作为垃圾处理的重要环节之一，其主要目的就是保护城市环境卫生，缓解城市交通拥挤状况，减少生活垃圾运输费用，实现垃圾减量化，资源化并为垃圾无害化处理提供服务。1.3垃圾转运站与CAD技术的结合垃圾转运站做为现代城市的一个重要组成部分，具有和其他机械设计一样，具有如下的特点：（1）数据信息量大垃圾转运站的设计涉及到当地人口、交通、垃圾组成情况、地理位置和气候等因素，不仅数据量多，而且各个阶段之间存在信息反馈和相互作用。（2）图形处理量大据统计，在一般的设计过程中，绘图工作量约占总设计工作量的50-70%。（3）数值运算量大为了确保产品的性能和使用可靠性，在设计过程中需要进行强度、刚度、可靠性等方面的运算。一些设计模型难以精确求解，还必须采用数值分析方法，而这些对于传统的设计计算工具—计数器则是工作量非常大，有的甚至不能实现。和发达国家相比，我过的垃圾处理工作还有很多需要完善的地方，处理方法也有待于提高，要想改变这种状况，适应现代化进程的要求，就必须进行设计方法的变革。设计方法的变革涉及到设计领域的各个方面，其中最有力的措施就是大力推广计算机辅助设计（CAD）技术。CAD综合了电脑和人脑的优点，并将二者很好的结合起来，应用于实际的设计工作中，实践证明，在设计中引入CAD技术，能给企业带来明显的经济效益。在垃圾处理中引入CAD技术，将提高设计效率，缩短产品的研制周期，加快产品的更新换代，降低产品的成本，为垃圾转运站的通用化、系列化提供快速、便捷的设计方法。本次毕业设计分为三个模块：（1）系统设计与分类垃圾箱设计，现在垃圾转运站系统已经建立，分类垃圾箱可以通过VBA编程实现参数化绘图；（2）不同尺寸标准件的自动化出图，包括螺栓、销、立体法兰盘和冷拔无缝矩形钢管，通过菜单调用程序，使CAD绘图方便、快捷，大大缩短路设计时间；（3）对现有应用程序的调用，设计时会用到一些常用零件、部件，如V带设计、轴承设计与校核等，现在可以通过菜单调用这些用程序，包括：V带传动、标准件疲劳强度试验、齿轮的范成、导杆机构的运动分析、动压滑动轴承设计、滚动轴承、过盈联结、滚动轴承、减速器输出轴设计、键联结、铰链四杆机构运动、链传动、六杆机构运动分析、螺栓联结、螺栓连接受力分析、普通圆柱螺旋拉伸弹簧、曲柄滑块、N3型圆柱扭转螺旋弹簧、四杆机构类型判断、蜗杆传动、直齿圆柱齿轮传动设计、直齿圆柱齿轮传动设计计算等，对机械设计有很大的帮助。第二章垃圾转运站CAD系统设计2.1垃圾转运站现状当前我国最常见的生活垃圾处理方法是垃圾卫生填埋法，这些生活垃圾大多没有经过分类处理，里面掺杂着一些有毒害性的物质如废旧电池、废旧电器等(此类物质属于危险废物，国家明文规定严禁用填埋法处理)，也有许多可回收利用的物质如废纸、金属、玻璃等，这些垃圾不经处理，直接填埋，既会造成严重的污染又会造成部分可利用资源的浪费，同时还会增大填埋场的处理量，缩短填埋场的使用寿命，造成不必要的经济损失。表2—1为1995年北京市两个地区的垃圾组成情况。表2—1北京市事业区和平房区生活垃圾成分及含量（1995年）地点灰土食品纸类砖瓦塑料草木玻璃织物金属事业区4.4529.3412.783.2711.1122.9111.203.191.75平房区22.4042.796.522.338.2611.493.672.160.38由表2—1可见，对于不同种类的垃圾，处理的方法必定根据实际情况来确定，不可能由某一设备来处理好各种垃圾，因此建立高效的垃圾转运站是城市建设的主要任务之一。垃圾转运站主要由进料槽、布料运输带、破碎装置、筛分装置、磁选装置、风选装置、出料装置等组成，各装置又由不同型号设备组成，系统总体结构见表2—2。序号垃圾转运站组成具体设备1进料槽进料槽2布料运输带布料运输带3破碎装置1.颚式破碎机5.辊式破碎机2.锤式破碎机6.球磨机3.冲击式破碎机4.剪切式破碎机4筛分装置固定筛滚筒筛振动筛共振筛5磁选装置磁选装置6风选装置卧式风力分选机立式风力分选机7出料装置出料装置8分类垃圾箱分类垃圾箱表2—2垃圾转运站组成目前，我国一方面要上马新的垃圾转运站工程，一方面原有的垃圾转运站由于存在问题，急需进行改造，存在的问题有：（1）引进的设备由于其设计思想与我国有很大的差别，因此在实际运用中不能很好发挥作用，而且运行成本高；（2）自主研发的设备由于分析不够，使用后不能完成设计功能或完成不适当，如北京大屯垃圾转运站的除尘设备就一直不能使用。2.2课题任务本课题是在垃圾转运站个组成部分设计已有雏形的情况下，借助计算机进行参数化，借助计算机进行分析计算，让计算机完成设计需要的各种文件（包括图纸，设计说明书，零部件明细表，技术经济分析，动画演示等）。作为对垃圾转运站计算机辅助设计系统设计，首先要了解国内垃圾转运站的基础状况，构建一个计算机辅助设计系统，为系统的通用化、系列化提供实现的方法。本设计以美国专利（4,975,019号）分类垃圾箱的设计为基础，全面介绍了参数化分类垃圾箱的实现方法以及AutoCAD的菜单技术，对以后整个垃圾装运站系统的完成提供了理论支持。第三章垃圾转运站CAD系统界面设计3.1Auto