轮胎压路机自动充气系统的设计

毕业设计（论文）报告纸共页第页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊二○一六届毕业设计轮胎压路机自动充气系统的设计学院：工程机械学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：杨拓学号：201225040531指导教师：陈疆完成时间：二〇一六年月毕业设计（论文）报告纸共页第页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要压路机是道路施工中不可缺少的压实设备，其中轮胎压路机应用最为广泛。然而，轮胎压路机轮胎内的气压会在工作一段时间后下降从而导致压路机的接地比压发生变化。因此，在压实过程中，轮胎内的气压需要及时调整。设计开发轮胎压路机自动充气系统可以有效解决轮胎压路机自动充气问题，确保轮胎压路机的接地比压维持在合理的范围之内。本设计首先阐述了轮胎压路机自动充气系统的原理同时选择了充气装置元件；接着介绍了目前轮胎压力监测系统的分类,比较了不同类型轮胎压力监测系统的优点和缺点,并且阐述了各种类型轮胎气压检测系统的工作原理；说明了轮胎气压检测系统中所使用的元器件的选用标准以及几种元器件的性能,并且比较了它们之间的优点和缺点,最后从中进行选择,给出了一种基于MSP430单片机的轮胎气压检测系统的元器件选用方案。根据设计方案,完成了轮胎气压检测系统的硬件设计和软件设计。关键词：轮胎压路机自动充气系统传感器采集接收毕业设计（论文）报告纸共页第页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ABSTRACTRoadrollerisindispensablecompactionequipmentinroadconstruction.Especially,pneumatictyrerollerisappliedmostwidely.However,thepressureinthetyrerollertireswillgraduallyreduceafterworkingaperiodoftime,whichcouldchangethegroundpressure.Therefore,inthecompactionprocess,thepressureneedstoadjustintimely.Designtyrerollerautomaticchargingsystemcaneffectivelysolvetheproblemoftireroller,toensurethatthepressuremaintainsinareasonablerange.Firstlythisdesignexpoundedtheprincipleofthepneumatictyrerollerautomaticchargingsystemandchoosetheaerationdevicecomponents.Then,thepaperintroducedtheclassificationofthetirepressuremonitoringsystemandexpoundedtheworkingprincipleofvarioustypesoftirepressuredetectionsystem.Next,itillustratedthecomponentswhichwasusedinthetirepressuredetectionsystemandcomparedtheadvantagesanddisadvantagesbetweenthem,fromwhichtochoose.Lastly,weelectatirepressuredetectionsystembasedonMSP430singlechipcomponentsselectionscheme.Accordingtothedesign,wefinishedthehardwaredesignandsoftwaredesign.KeyWordspneumatictyreroller,automaticchargingsystem,senor,collect,receptor毕业设计（论文）报告纸共页第页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章引言....................................................11.1选题背景与意义............................................11.2国内外发展状况............................................11.3本设计主要研究的主要内容..................................3第二章自动充气系统的的整体设计................................42.1设计要求..................................................42.2方案设计..................................................62.2.1检测系统的方案比较与分析.............................62.2.2无线数据传输技术.....................................82.3本章小结..................................................9第三章自动充气装置的设计.....................................103.1轮胎压路机的压实过程.....................................103.2自动充气系统工作原理.....................................113.3充气系统元件的选择.......................................123.4气压自动调整过程.........................................133.4.1自动充气过程........................................133.4.2自动放气过程........................................133.5本章小结.................................................14第四章轮胎气压检测装置设计...................................154.1检测装置主要器件的选择..................................154.1.1传感器的选择........................................154.1.2无线接收装置的选择..................................174.1.3控制器的选择........................................184.2采集端硬件的设计.........................................204.3接收端硬件的设计.........................................244.3.1MC34594射频接收电路设计.............................244.3.2MSP430单片机电路设计................................26毕业设计（论文）报告纸共页第页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.4天线的设计...............................................314.5本章小结.................................................31第五章轮胎气压控制系统软件的设计.............................325.1采集端软件的设计.........................................325.1.1采集端工作流程介绍..................................325.1.2采集端工作流程设计..................................335.2接收端软件的设计.........................................365.2.1接收端工作流程介绍..................................365.2.2采集端工作流程设计..................................375.3本章小结.................................................39总结和展望....................................................40致谢..........................................................41参考文献......................................................42附录1.........................................................43附录2.........................................................45附录3.........................................................46毕业设计（论文）报告纸共页第页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1第一章引言1.1选题背景与意义压路机是道路施工中不可缺少的压实设备，最早出现的是静作用钢轮压路机和振动钢轮压路机。随着施工质量要求的不断提高,尤其是表层质量要求的提高,钢轮压路机用于表层压实存在的一些缺陷就逐步体现出来,如压实不均匀、路面材料被压碎、表层易出现裂纹以及工地转移时钢轮会损坏路面等缺陷。为此,压实机械制造商推出了能克服这些缺陷的轮胎压路机,并很快得到推广,尤其在高等级沥青路面施工得到了广泛应用。轮胎压路机是一中依靠机械自身重量，通过特制的充气轮胎对摊铺层材料以静压力压实作用的压实机械。它的轮胎是由耐热、耐油橡胶制作而成的光面或细花纹工作胎面的可充气轮胎。轮胎压路机利用充气轮胎的特性来对被碾压材料进行压实的机械。它对碾压材料既有垂直作用了，同时还有水平作用力。这些力不仅可以作用于沿机械的横向，而且可以作用于水平方向。压实过程中，材料粒子可以在各个方向上运动，从而获得最大密实度。这些力的作用再加上橡胶轮胎产生的“揉压作用”，进而就可以。如果用钢轮压路机对沥青混合料进行碾压，钢轮产生了最好的碾压效果与沥青混合料的大颗粒接触的地方就会产生“过桥”现象，压实效果变差。相反，由于轮胎具有柔性，这样就避免了钢轮压路机经常产生裂缝的现象。同时，轮胎压路机还可以增减配重，改变轮胎气压进而调节碾压过程中的接地比压，获得不同程度的压实效果。不同压实工况需要的轮胎气压不同，同时轮胎压路机经过一段时间的工作后，轮胎内的气压下降并导致接地压力发生变化，从而影响压路机压实效果。因此，需要在压路机压实过程中随时对轮胎压力进行检查调节，保证压路机轮胎正常工作气压。设计开发轮胎压路机自动充气系统可以有效解决轮胎压路机充气问题，保证压路机正常的接地比压。改善轮胎压路机的整体性能和提高其市场竞争性。1.2国内外发展状况1865年国外研制成功以蒸汽机为动力的自行式三