【正文】 發(fā)展現(xiàn)狀 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市人口不斷攀升，人們對(duì)于 生活環(huán)境的要求隨著生活水平的提高而提高，城市生活垃圾所帶來的一系列問題已經(jīng)凸現(xiàn)出來。原有的垃圾運(yùn)輸設(shè)備或者垃圾中轉(zhuǎn)站，已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的垃圾處理的要求。另外，在垃圾無害化處理方面，用于垃圾填埋的場(chǎng)地也捉襟見肘，環(huán)衛(wèi)部門不得不選擇城市邊緣的城郊結(jié)合部作為填埋場(chǎng)。由于遠(yuǎn)離城市中心，造成垃圾的運(yùn)輸距離大大增加，使垃圾運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用在垃圾處理費(fèi)用中所占的比例大為增加。在某些發(fā)達(dá)國(guó)家甚至達(dá)到 80%左右。所以，現(xiàn)在對(duì)于垃圾處理行業(yè)來說，垃圾運(yùn)輸是重要的一環(huán)，并且，運(yùn)輸?shù)男适菓?yīng)該擺在第一位的。另外，運(yùn)輸工具的選擇好壞 ，也會(huì)影響到運(yùn)輸過程中二次污染的產(chǎn)生。垃圾的兩種收集運(yùn)輸方式，一種是在垃圾運(yùn)輸距離超過 20Km 的情況下，要設(shè)立垃圾中轉(zhuǎn)站的方式；一種是直接采用垃圾運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸收集。垃圾中轉(zhuǎn)站一般占地面積較大，在城市面積不斷增長(zhǎng)的今天，完全依靠這種方式是不現(xiàn)實(shí)的。我國(guó)現(xiàn)階段采用的是兩種方式相結(jié)合，高效率的垃圾運(yùn)輸設(shè)備可方便喂入，不受地域的限制，是環(huán)衛(wèi)設(shè)備發(fā)展的方向。 圖 壓縮式垃圾車外形圖 我國(guó)的幾個(gè)大城市中，垃圾處理廠距離市中心在 50Km 以上。按人均產(chǎn)生 垃圾來計(jì)算，千萬人口的城市將日產(chǎn) 5000 噸左右， 10 噸的垃圾運(yùn)輸設(shè)備需要運(yùn)輸 500 次左右，這個(gè)任務(wù)是相當(dāng)艱巨的。然而，目前我國(guó)城市中高性能的垃圾車還不普遍，非壓縮式垃圾車采用敞開式垃圾車、加蓋式垃圾車等非壓縮式垃圾車，拉臂壓縮式垃圾車的使用較多。主要原因是我國(guó)的垃圾運(yùn)輸設(shè)備發(fā)展的時(shí)間不長(zhǎng)，國(guó)家投入不多。因此，我國(guó)垃圾（） 大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 8 生產(chǎn)廠家規(guī)模一般較小，我國(guó)的垃圾生產(chǎn)廠家普遍規(guī)模較小，年銷售產(chǎn)值 200 萬以上的不到 100 家，年銷售 1000 萬的更是只有幾家而已。我國(guó)生產(chǎn)垃圾車的主要企業(yè)有：青海新路環(huán)衛(wèi)設(shè)備制造有限公司，北京華林專用車制造公司，濟(jì) 南哈勒專用車制造公司，中國(guó)第一汽車集團(tuán)四川專用汽車廠、上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院、中日合資 。 南京晨光航天應(yīng)用技術(shù)股份有限公司、廣西玉柴專用汽車廠、湖北程力專用車廠、中聯(lián)中標(biāo)環(huán)衛(wèi)設(shè)備制造廠等。青海新路，北京華林，濟(jì)南哈勒，中聯(lián)中標(biāo)的規(guī)模較大，基本能滿足各大城市的垃圾車的需求。這其中還包括三家中外合資企業(yè)，不是中外合資的企業(yè)的關(guān)鍵元件也是依賴進(jìn)口，沒有自主產(chǎn)權(quán)。但是，城市還在不斷發(fā)展中，要想使垃圾設(shè)備跟上發(fā)展的需要，擴(kuò)大中小企業(yè)規(guī)模，甚至上一些新的項(xiàng)目，建一些新的廠家都是當(dāng)務(wù)之急。 除此之外，還需積極的引進(jìn) 國(guó)外的垃圾車先進(jìn)的制造技術(shù)。垃圾車起源于上個(gè)世紀(jì)初的歐洲，經(jīng)過一戰(zhàn)、二戰(zhàn)后，垃圾車已經(jīng)在全球范圍內(nèi)發(fā)展起來，并在發(fā)達(dá)國(guó)家有了廣泛的使用。發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟，自動(dòng)化程度很高。國(guó)外生產(chǎn)垃圾車的廠家主要有：戴姆勒 —— 克萊斯勒公司 (Daimler— Chrysler)， MAN 公司、許凌 (Schorling)公司、依維柯 (IVECO)公司、法恩 (Faun)公司、海勒 (Haller)公司、 SCANIA 公司、 Tteberg 公司等。差距仍然存在，但我們應(yīng)該看到，發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)備在我國(guó)不一定就能適應(yīng)；隨著 國(guó)家對(duì)環(huán)衛(wèi)設(shè)備投入的增加，垃圾車的制造和研發(fā)技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家無論在上裝還是底盤的制造上，差距都在逐漸縮小。我們應(yīng)該利用后發(fā)優(yōu)勢(shì)，在借鑒的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出適合國(guó)情的高效率的垃圾車。 壓縮式垃圾車 的工作特點(diǎn) 資源化、無害化原則，加強(qiáng)對(duì)垃圾產(chǎn)生過程的管理，從源頭減少垃圾的產(chǎn)生。 垃圾處理常規(guī)方法有三種：衛(wèi)生填埋、焚燒、生物堆肥 焚燒法具有時(shí)間短，垃圾清除徹底等特征，但要達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，造價(jià)極高；堆法將垃圾資源化，但肥效差，成本高，占地面積大；因此， 80%以上的垃圾處理仍然要依靠填埋。主要原因是 ，填埋法在我國(guó)一直沿用，技術(shù)成熟，處理量大，成本低。但是，原有垃圾處理技術(shù)沒有注意到垃圾的減量化，占地過多，后期處理工作，如濾液處理，難度很大，所以仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。此外，循環(huán)利用，減少焚燒排放，都需要將垃圾分類處理。 垃圾車的制造要求專用車企業(yè)在研發(fā)高性能的垃圾車時(shí)，提出了跟高的標(biāo)準(zhǔn)，可以概括為以下幾個(gè)方面。 (1)不同類型的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)與收集采用的設(shè)備更加具體化。 （） 大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 9 (2)具有壓縮功能的垃圾車普遍化，并有裝置與收集裝置配套。 (3)跑、冒、滴、漏二次污染逐步得到解決。如增加推板的高度，在車尾加 設(shè)蓋板密封 以及 整車的接口處加裝密封條等。 (4) PLC 及其他電器控制系統(tǒng)的配備，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的配備使整車機(jī)電液一體化，自動(dòng)化水平大大提高。 (5)垃圾車是一種特種作業(yè)車輛，工作環(huán)境多變，要求轉(zhuǎn)向具有靈活性，且通過能力較好；為節(jié)約制造成本，應(yīng)降低整車的重量，提高載質(zhì)量系數(shù)；動(dòng)力排放要求達(dá)到歐 II 及以上的排放標(biāo)準(zhǔn)；考慮到用戶工作的舒適性，駕駛室要求密封，座椅彈性良好，有空調(diào)。 (6)車輛復(fù)雜必然降低其可靠性，但增加一些附屬裝置，如除臭、清洗的設(shè)備，影響還是不大的，也是經(jīng)濟(jì)提高的指標(biāo)。 后裝式垃圾車的比較優(yōu)勢(shì)集運(yùn)模式上 ，用壓縮式垃圾車運(yùn)輸生活垃圾是具有明顯的優(yōu)勢(shì)的。同時(shí)，有關(guān)國(guó)家法規(guī)規(guī)定，敞開式、加蓋式垃圾車不能免除購置附加費(fèi)，使用成本高，密封性能差；集裝箱裝卸載效率低，存在滴漏污染，垃圾不可壓縮。而且，擺臂式、側(cè)裝式等車型的垃圾容量小，可壓縮性差，且容易產(chǎn)生飄、撒、灑、漏等二次污染。以上車型的劣勢(shì)，使得工程界不得不尋找一種壓縮比較高、二次污染較少的車型，以提高運(yùn)輸?shù)男屎徒?jīng)濟(jì)效益，而這種設(shè)備應(yīng)該是一種壓縮式垃圾車。壓縮式垃圾車包括后裝式垃圾壓縮車、側(cè)裝式垃圾壓縮、前裝式垃圾壓縮車，以及拉臂式垃圾壓縮車。而后裝式垃圾壓縮 車具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。 (1)裝填自動(dòng)化、高壓縮比、大裝載量、低運(yùn)輸成本、較少的人員配備； (2)密封性好，跑、冒、滴、漏的問題基本得到解決； (3)收集裝置人性化設(shè)計(jì)，使得垃圾投入更容易，所以不必固定設(shè)置垃圾的 投放地點(diǎn)； (4)為城市環(huán)衛(wèi)的設(shè)備配置和責(zé)任分區(qū)提供了較好的依據(jù)和支持。 運(yùn)動(dòng)仿真 分析應(yīng)用 近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和計(jì)算速度的不斷提高， 運(yùn)動(dòng)仿真 分析在工程設(shè)計(jì)和分析中得到了越來越廣泛的重視，已經(jīng)成為解決復(fù)雜的工程分析計(jì)算問題的有效途 徑，現(xiàn)在從汽車到航天飛機(jī)幾乎所有的設(shè)計(jì)制造都已離不開 運(yùn) 動(dòng)仿真 分析計(jì)算，其在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器，國(guó)防軍工，船舶，鐵道，石化，能源，科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用已使設(shè)計(jì)水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （） 大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 10 增加產(chǎn)品和工程的可靠性 在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)潛在的問題經(jīng)過分析計(jì)算，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，降低原材料成本縮短產(chǎn)品投向市場(chǎng)的時(shí)間模擬試驗(yàn)方案，減少試驗(yàn)次數(shù)，從而減少試驗(yàn)經(jīng)費(fèi) ， 國(guó)際上早在 60 年代初就開始投入大量的人力和物力開發(fā) 運(yùn)動(dòng)仿真 分析程序，但真正的 CAE 軟件是誕生于 70 年代初期，而近 15 年則是 CAE 軟件商品 化的發(fā)展階 段， CAE 開發(fā)商為滿足市場(chǎng)需求和適應(yīng)計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，在大力推銷其軟件產(chǎn)品的同時(shí)，對(duì)軟件的功能、性能，用戶界面和前、后處理能力，都進(jìn) 行了大幅度的改進(jìn)與擴(kuò)充。這就使得目前市場(chǎng)上知名的 CAE 軟件，在功能、性能、易用性、可靠性以及對(duì)運(yùn)行環(huán)境的適應(yīng)性方面，基本上滿足了用戶的當(dāng)前需求， 從而幫助用戶解決了成千上萬個(gè)工程實(shí)際問題，同時(shí)也為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工程應(yīng)用做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。目前流行的 CAE 分析軟件主要有 NASTRAN、 ADINA 、 ANSYS、 ABAQUS、 MARC、 MAGSOFT、 COSMOS 等。MSCNASTRAN 軟件因?yàn)楹?NASA 的特殊關(guān)系，在航空航天領(lǐng)域有著很高 的地位，它以最早期的主要用于航空航天方面的線性 運(yùn)動(dòng)仿真 分析系統(tǒng)為基礎(chǔ)，兼并了 PDA 公司的PATRAN，又在以沖擊、接觸為特長(zhǎng)的 DYNA3D 的基礎(chǔ)上 組織開發(fā)了 DYTRAN。近來又兼并了非線性分析軟件 MARC,成為目前世界上規(guī)模最大的 運(yùn)動(dòng)仿真 分析系統(tǒng) [4]。 ANSYS軟件致力于耦合場(chǎng)的分析計(jì)算，能夠進(jìn) 行結(jié)構(gòu)、流體、熱、電磁四種場(chǎng)的計(jì)算，已博得了世界上數(shù)千家用戶的鐘愛。 ADINA 非線性 運(yùn)動(dòng)仿真 分析軟件由著名的 運(yùn)動(dòng)仿真 專家、麻省理工學(xué)院的 教授領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)，其單一系統(tǒng)即可進(jìn)行結(jié)構(gòu)、流體、熱的耦合計(jì)算。并同時(shí)具有隱式和顯式兩種時(shí)間積分算法。由于其在非線性求解、流固耦合分 析等方面的強(qiáng)大功能，迅速成為 運(yùn)動(dòng)仿真 分析軟件的后起之秀，現(xiàn)已成為非線性分析計(jì)算的首選軟件。縱觀當(dāng)今國(guó)際上 CAE 軟件的發(fā)展情況，可以看出 運(yùn)動(dòng)仿真 分析方法的一些發(fā)展趨勢(shì)： 與 CAD 軟件的無縫集成當(dāng)今 運(yùn)動(dòng)仿真 分析軟件的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是與通用 CAD 軟件的集成使用，即在用 CAD 軟件完成部件和零件的造型設(shè)計(jì)后，能直接將模型傳送到 CAE軟件中進(jìn)行有限 元 網(wǎng)格劃分并進(jìn)行分析計(jì)算，如果分析的結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求則重新進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，直到滿意為止，從而極大地提高了設(shè)計(jì)水平和效率。為了滿足工程師快捷地解 決復(fù)雜工程問題的要求 。 許多商業(yè)化 運(yùn)動(dòng)仿真 分析軟件都開發(fā)了和著名的 CAD 軟件（例如 Pro/ENGINEER、 Unigraphics、 SolidEdge、 SolidWorks、 IDEAS、 Bentley 和 AutoCAD等）的接口。有些 CAE 軟件為了實(shí)現(xiàn)和 CAD 軟件的無縫集成而采 用了 CAD 的建模技術(shù)，如 ADINA 軟件由于采用了基于 Parasolid 內(nèi)核的實(shí)體建模技術(shù)， 能和以 Parasolid 為核心的CAD 軟件（如 Unigraphics、 SolidEdge、 SolidWorks）實(shí)現(xiàn)真正無縫的雙向數(shù)據(jù)交換。 （） 大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 11 論文 的 研究意義 建國(guó)五十年來，我國(guó)的機(jī)械工業(yè)雖然已經(jīng)有了較大的發(fā)展，具備了一定的基礎(chǔ)和規(guī)模，初步滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的需要。但隨著世界科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。因此，在我國(guó)以新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和開發(fā)高技術(shù)含量的新產(chǎn)品，已成為當(dāng)前機(jī)械工業(yè)以至各傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)密切關(guān)注和改革的焦點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī) 械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，它包括機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)。它從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)出發(fā)，使產(chǎn)品或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。近年來，世界上各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，以提高制造技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)向柔性化、智能化發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)給傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)帶來了革命性的變革和驚人的效益，使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和管理體制發(fā)生深刻的變化。機(jī)電一體化是當(dāng)今世界機(jī)械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢(shì)，也是我國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必由之路。作為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，我公司一貫高度重視和密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況，同時(shí)堅(jiān)決要 求工程技術(shù)人員努力掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和原則，本著“應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，推動(dòng)機(jī)械電子工業(yè)的進(jìn)步”為宗旨，開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品。該過程在豐富和充實(shí)國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的機(jī)電產(chǎn)品的同時(shí)，也能提高本企業(yè)產(chǎn)品品位、擴(kuò)大生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品的種類、開拓國(guó)內(nèi)機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)，并力爭(zhēng)取得一席之地，為本企業(yè)的生存和發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 減速器 的研制工作就是我公司按照國(guó)家在這一領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)劃的意圖，根據(jù)我國(guó)廣告制作市場(chǎng)的需求和我公司的發(fā)展需要，經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)三年的市場(chǎng)調(diào)查和預(yù)測(cè)、方案的構(gòu)思和評(píng)價(jià)，進(jìn)行詳細(xì)地設(shè)計(jì)，考慮到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的質(zhì) 量控制和制造過程的質(zhì)量管理，而著手研制的機(jī)電一體化產(chǎn)品之一。 （） 大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 12 第二章 壓縮式垃圾車 壓縮裝置 的方案設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì) 方案 及工作原理 壓縮式垃圾車 主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成 。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的的傳動(dòng)裝置。常用的有液壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等形式?？刂葡到y(tǒng)由電器控制和射流控制兩種。它支配著 壓縮式垃圾車 按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)。位置檢測(cè)裝置控制 壓縮式垃圾車 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以 一定的精度到達(dá)設(shè)定位置。 經(jīng)綜合考慮，本文選用 液壓 傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn) 垃圾自動(dòng)壓縮。 圖 的 壓縮 方案 系統(tǒng)組成： 油缸、 裝填機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、填料器、裝填箱、滑板、推板、推板滑軌 原理： 車廂固定在底盤車架上 , 裝填機(jī)構(gòu)位于車廂后部 ， 其上角與車廂鉸接 ， 可由舉升油缸驅(qū)動(dòng)繞鉸接