自动升降式道路减速垫的设计(附件)
道路减速带是公路上行车道设置的凸起装置，它会提醒驾驶人员控制机动车的速度，是一种道路安全设施。然而即使以低速通过时，仍然会有不舒适感，随着道路上驾驶的机动车越来越多，减速带的设置也越多。在21世纪环保、经济的前提下，改善现阶段固态减速带很有必要。本文就此提出了一款自动升降式道路减速垫的设计。该减速垫能够实现的过程是当机动车在限定速度内行驶，减速带立刻下降至地下，此时与普通地面无异；如若以高速通过时，减速垫则维持原来的高度。本次设计中要完成机械结构和控制部分两部分的设计。机械部分设计时选用的是强度高、综合力学性能较好的材料，控制部分则是选用了测速装置通过可编程控制器PLC发出信号控制液压系统从而带动减速垫的升降。本次设计的减速垫很人性化，十分迎合机动车车主的利益。关键词 道路安全，自动升降，可编程控制器，液压传动
目 录
1 绪论 1
1．1 课题背景 1
1．2 国内外研究现状 2
1．3 设计要求 2
1．4 本课题完成的工作内容 3
2 自动升降式道路减速垫系统总体方案 3
2．1 减速垫结构设计 4
2．2 控制系统总体设计 4
3 自动升降式道路减速垫结构设计 8
3．1 疏孔盖板 5
3．2 梳齿垫块 5
3．3 斜块 6
3．4 辊子 7
3．5 减速垫整体结构图 8
4 传动机构选择 9
4．1 负载分析 9
4．2 负载图和速度图的绘制 10
4．3 液压缸主要参数的确定............................... ...........................................................10
4．4 液压系统图的拟定...................................................................................................12
4. 5 液压元件的选择........ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
...........................................................................................................13
5 测速装置的选择 14
6 控制元件的选择..........................................................................................................................16
6．1 PLC的基本组成部分和功能 16
6．2 PLC的工作程序 17
6．3 PLC控制系统的硬件设计 17
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1．1 选题背景及意义
交通安全一直是交通运输研究领域内的一个主要内容，从微观层面来说，交通安全涉及人、车、道路环境3个要素，其安全对策应包括针对这些要素所采取的事故前的预防对策、事故中的降低损伤对策和事故后的挽救对策，实施手段有法律法规、工程技术、宣传教育等；从宏观层面上来说，交通安全是交通运行质量的一个测度指标，是经济发展和社会文明进步的重要内容。从人、车、路三个方面研究了道路交通安全影响因素，在此基础上从人、车、路、环境、管理五个方面构建了道路交通安全评价指标体系，并且对其分析应用做出概述是必要的[7]。
发生交通意外时，大部分人会把事故解读为是司机的粗心大意、对道路条件和交通规则的认识不足。其中不乏有些司机出现严重超速的现象。虽然文明驾车一直被宣传，但免不了有些司机就是不能随时遵守相关规章制度，因此为了避免交通事故，减速垫的出现就显得尤为重要。道路减速垫是一种道路安全的设施，主要用来提醒驾驶人员来控制机动车的车速，避免交通事故的发生。随着机动车的数量增加，在道路上设置减速垫的路段越来越多。显然，加强人们道路安全意识，自觉遵守交通法规非常重要。目前，道路减速垫多为设置在道路表面，高于表面30mm~150mm，均为刚性的减速垫，常见减速带如图1.1所示。
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图1.1 常见减速带
面对刚性的减速垫，当机动车以高速行速时，毫无疑问减速带确实带来了很大的冲击；而当汽车意识到减速带的存在，以低速通过时仍然会产生机械振动，这不仅损害了轮胎和车体，影响其性能，也降低了乘客乘坐的舒适性。在行驶中一旦遇到减速带，驾驶人员就会产生紧张的心理，从而减速带就成了一直困扰机动车主的一个问题。
反观减速带的设置就有些许不科学的地方。面对市场形势和机动车主的诉求，在遵守交通法规的同时，提高道路行驶的舒适性同样也很重要。在环保、经济、可持续发展等变成主流思想的当今时代，设计可自动升降的道路减速垫就变得应运而生。该智能减速垫不同于普通的减速垫的是，它能够实现机动车在正常的行驶中，不需翻越用于强制减速的减速垫，平稳的通过相应路段，提高驾驶的舒适性，也使得道路交通更加的人性化。而当其高速行驶时，减速垫能维持原来的高度，给机动车以警示作用。减速垫的升降过程的实现是一个自动化的过程。该自动升降式道路减速垫一旦投入使用，对机动车车主来说也是一个福音。
1．2 国内外研究现状
近期国外出现了一种智能减速垫，它不同于一般橡胶材质的减速带，其内部装有一种特殊液体，即非牛顿流体。其实对于这一特殊物质，我们并不陌生。在我们日常生活中就有一种随处可见的非牛顿流体口香糖。小小的口香糖有一个特殊功能，它可以迅速开椰子。当椰子以很快的速度撞击口香糖的尖端时，口香糖根本来不及变化，而椰子的受力已经结束了，从而可以做到开椰子的效果，这就是非牛顿流体材质的特殊性。同理，当汽车快速通过时，里面的液体会因为重压迅速凝固，起到减速的效果；而当汽车缓慢通过时，液体不会凝固，也几乎感觉不到颠簸[15]。而这种材质耐用，无论夏季冬季都能保持良好的液体形态，不会发生膨胀凝结。该智能减速垫在国外已投以使用，颇受好评，此智能减速带做到了经济性、环保性，符合可持续发展理念，相信在国内的出现同样会造福很多汽车消费者。
下图1.2是特殊减速垫遇重压迅速凝固的过程，图1.3是内部装有非牛顿流体的减速带。
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图1.2减速垫遇重压迅速凝固 图1.3内部装有非牛顿流体的减速带
目 录
1 绪论 1
1．1 课题背景 1
1．2 国内外研究现状 2
1．3 设计要求 2
1．4 本课题完成的工作内容 3
2 自动升降式道路减速垫系统总体方案 3
2．1 减速垫结构设计 4
2．2 控制系统总体设计 4
3 自动升降式道路减速垫结构设计 8
3．1 疏孔盖板 5
3．2 梳齿垫块 5
3．3 斜块 6
3．4 辊子 7
3．5 减速垫整体结构图 8
4 传动机构选择 9
4．1 负载分析 9
4．2 负载图和速度图的绘制 10
4．3 液压缸主要参数的确定............................... ...........................................................10
4．4 液压系统图的拟定...................................................................................................12
4. 5 液压元件的选择........ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
...........................................................................................................13
5 测速装置的选择 14
6 控制元件的选择..........................................................................................................................16
6．1 PLC的基本组成部分和功能 16
6．2 PLC的工作程序 17
6．3 PLC控制系统的硬件设计 17
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1．1 选题背景及意义
交通安全一直是交通运输研究领域内的一个主要内容，从微观层面来说，交通安全涉及人、车、道路环境3个要素，其安全对策应包括针对这些要素所采取的事故前的预防对策、事故中的降低损伤对策和事故后的挽救对策，实施手段有法律法规、工程技术、宣传教育等；从宏观层面上来说，交通安全是交通运行质量的一个测度指标，是经济发展和社会文明进步的重要内容。从人、车、路三个方面研究了道路交通安全影响因素，在此基础上从人、车、路、环境、管理五个方面构建了道路交通安全评价指标体系，并且对其分析应用做出概述是必要的[7]。
发生交通意外时，大部分人会把事故解读为是司机的粗心大意、对道路条件和交通规则的认识不足。其中不乏有些司机出现严重超速的现象。虽然文明驾车一直被宣传，但免不了有些司机就是不能随时遵守相关规章制度，因此为了避免交通事故，减速垫的出现就显得尤为重要。道路减速垫是一种道路安全的设施，主要用来提醒驾驶人员来控制机动车的车速，避免交通事故的发生。随着机动车的数量增加，在道路上设置减速垫的路段越来越多。显然，加强人们道路安全意识，自觉遵守交通法规非常重要。目前，道路减速垫多为设置在道路表面，高于表面30mm~150mm，均为刚性的减速垫，常见减速带如图1.1所示。
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图1.1 常见减速带
面对刚性的减速垫，当机动车以高速行速时，毫无疑问减速带确实带来了很大的冲击；而当汽车意识到减速带的存在，以低速通过时仍然会产生机械振动，这不仅损害了轮胎和车体，影响其性能，也降低了乘客乘坐的舒适性。在行驶中一旦遇到减速带，驾驶人员就会产生紧张的心理，从而减速带就成了一直困扰机动车主的一个问题。
反观减速带的设置就有些许不科学的地方。面对市场形势和机动车主的诉求，在遵守交通法规的同时，提高道路行驶的舒适性同样也很重要。在环保、经济、可持续发展等变成主流思想的当今时代，设计可自动升降的道路减速垫就变得应运而生。该智能减速垫不同于普通的减速垫的是，它能够实现机动车在正常的行驶中，不需翻越用于强制减速的减速垫，平稳的通过相应路段，提高驾驶的舒适性，也使得道路交通更加的人性化。而当其高速行驶时，减速垫能维持原来的高度，给机动车以警示作用。减速垫的升降过程的实现是一个自动化的过程。该自动升降式道路减速垫一旦投入使用，对机动车车主来说也是一个福音。
1．2 国内外研究现状
近期国外出现了一种智能减速垫，它不同于一般橡胶材质的减速带，其内部装有一种特殊液体，即非牛顿流体。其实对于这一特殊物质，我们并不陌生。在我们日常生活中就有一种随处可见的非牛顿流体口香糖。小小的口香糖有一个特殊功能，它可以迅速开椰子。当椰子以很快的速度撞击口香糖的尖端时，口香糖根本来不及变化，而椰子的受力已经结束了，从而可以做到开椰子的效果，这就是非牛顿流体材质的特殊性。同理，当汽车快速通过时，里面的液体会因为重压迅速凝固，起到减速的效果；而当汽车缓慢通过时，液体不会凝固，也几乎感觉不到颠簸[15]。而这种材质耐用，无论夏季冬季都能保持良好的液体形态，不会发生膨胀凝结。该智能减速垫在国外已投以使用，颇受好评，此智能减速带做到了经济性、环保性，符合可持续发展理念，相信在国内的出现同样会造福很多汽车消费者。
下图1.2是特殊减速垫遇重压迅速凝固的过程，图1.3是内部装有非牛顿流体的减速带。
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图1.2减速垫遇重压迅速凝固 图1.3内部装有非牛顿流体的减速带
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