【正文】 ?? ? ?????? ? ???? ? ?? ? ? ?， 可見(jiàn)， ?， ? ,?， ? ,說(shuō)明在清掃車作業(yè)行駛速度不變的情況下，通過(guò)提高盤(pán)刷的轉(zhuǎn)速 ?可以有效的提高刷毛接地點(diǎn)的絕對(duì)速度，也可以改 變刷毛邊沿的合成速度方向，使絕對(duì)速度的內(nèi)傾角度 ? 增大，二者的變化趨勢(shì)一致。盤(pán)刷的觸地點(diǎn)位置還必須考慮其接地寬度區(qū)域足夠大。吸嘴的主要功能是借助垃圾箱的負(fù)壓，產(chǎn)生于高速氣流有效地吸入垃圾塵粒。 底盤(pán) 目前國(guó)內(nèi)的道路清掃車不沒(méi)有采用專用的底盤(pán)而是大多采用二類底盤(pán)改制而成。氣路 系統(tǒng) 由風(fēng)機(jī)、吸嘴、風(fēng) 管 、集塵 箱、過(guò)濾裝置等組成 。二是直接引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的產(chǎn)品。從 1894 年英國(guó)發(fā)明第一臺(tái)馬拉掃路車算起，掃路車的發(fā)展歷史已超過(guò)百年。其結(jié)構(gòu)和工作原理為：盤(pán)刷位于車輛的中部、車架的兩側(cè)，主要用于將垃圾集中然后再輸送到柱刷的前方，柱刷在翻滾的過(guò)程中，刷毛將垃圾塵粒拋射到輸送帶或鏈板上，再由輸送帶回輸送鏈板將垃圾輸 送到垃圾箱內(nèi)。只有明確掃路車的研究方向，從 掃路車的基礎(chǔ)研究方面入手，根據(jù)中國(guó)城市街道對(duì)掃路車的要求，研發(fā)出高質(zhì)量、高性能，低成本、符合中國(guó)國(guó)情的掃路車。40 所需風(fēng)量的計(jì)算 39 吸風(fēng)口設(shè)計(jì) 34 塵粒的懸浮速度 12 盤(pán)刷的性能要求 9 清掃裝置 8 除塵方式 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 目錄 1 前言 3 課題背景及意義 6 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 6 2 整車結(jié)構(gòu)布置 為了使我國(guó)的道路清掃車水平在較短的時(shí)間內(nèi)得到提高，縮小和一些發(fā)達(dá)國(guó)家道路清掃車性能水平上的差距，滿足我國(guó)環(huán)衛(wèi)部門對(duì)城市街道清掃作業(yè)的要求，掃路車制造企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)道路車性能方面的研究。 這種清掃車由副發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)液壓泵。近年來(lái)， 隨著科學(xué)技術(shù)水品的提高，國(guó)外生產(chǎn)廠家對(duì)產(chǎn)品性能不斷改進(jìn)、研究，采用各種先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)良的配套元件，制造出多種總體布局合理、具有優(yōu)良險(xiǎn)能的各類掃路車。一是借鑒國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)，并結(jié)合我國(guó) 現(xiàn)有的技術(shù)能力以及我國(guó)國(guó)情 ，自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。副發(fā)動(dòng)機(jī)是 給草路車各個(gè)工作裝置提供動(dòng)力源 ，其 中，一動(dòng)力是由離心離合器經(jīng)過(guò)皮帶傳遞給風(fēng)機(jī)，完成抽吸作業(yè)，另一動(dòng)力輸出是由單級(jí)齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)液壓油泵， 通過(guò)液壓系統(tǒng)來(lái)控制工作裝置 。另外，該清掃車除塵系統(tǒng)中還以鐵鏈簾網(wǎng)和鐵絲濾網(wǎng)方式作為輔助 ??3 。采用后置式吸嘴，其位于盤(pán)刷稍后、底盤(pán)車架兩縱梁之間 ??4 。盤(pán)刷工作時(shí)，只有部分毛刷接地將垃圾拋射到吸風(fēng)口指定的區(qū)域，其它部位的刷毛不接觸地面，因此也不會(huì)不擾動(dòng)路面，所以在清掃車的持續(xù)作業(yè)過(guò)程中，對(duì)于一根具體的刷毛來(lái)說(shuō)，只是周期性的間歇參與工作，在很大程度上減小了刷毛的磨損。假設(shè)知盤(pán)刷接地中心角 ?， 固定不變。用液壓馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)盤(pán)刷，最大的優(yōu)勢(shì)就是可以有效的控制其轉(zhuǎn)速的大小。整個(gè)扇面與地面接觸過(guò)程中，扇面邊緣與地面的接觸壓力為臨界值 0，隨著向扇面中心的不斷運(yùn)動(dòng)，壓力越來(lái)越大，直到扇面中線處達(dá)到最大，整個(gè)扇面壓力對(duì)稱分布。 盤(pán)刷系統(tǒng)機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 最終，通過(guò)上述機(jī)構(gòu)分析與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算為理論依據(jù)，結(jié)合最初盤(pán)刷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路與構(gòu)造需要滿足的功能要求，參照整車布局的設(shè)計(jì)思路與整體方案中所確定的性能參數(shù)，以及底盤(pán)的參數(shù)，通過(guò)計(jì)算得出盤(pán)刷系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)具體參數(shù)，如表 2所示： 表 2 盤(pán)刷系統(tǒng)機(jī)構(gòu)參數(shù) 1L =110mm 6L =218mm ? =200 2L =590mm 1H =100mm ? =250 3L =607mm 2H =525mm ? =40 4L =88mm B=2800mm ? =50 5L =780mm d=900mm 、刷盤(pán)系統(tǒng)觸地壓力計(jì)算 盤(pán)刷系統(tǒng)工作時(shí)，適當(dāng)?shù)挠|地壓力可以提高拋塵速度，保證有效的清掃率。在盤(pán)刷系統(tǒng)中，避讓彈簧有兩個(gè)作用，一、盤(pán)刷系統(tǒng)正常清掃作業(yè)時(shí)，通過(guò)調(diào)整避讓彈簧上方的調(diào)節(jié)套筒，可以調(diào)節(jié)避讓彈簧的升降，避讓彈簧的伸縮，可以使盤(pán)刷機(jī)構(gòu)處于合理的觸地壓力；二、當(dāng)盤(pán)刷機(jī)構(gòu)碰到障礙物需要避讓時(shí)，彈簧能提供向外的拉伸力，從而保證盤(pán)刷機(jī)構(gòu)能夠正常復(fù)位。通常導(dǎo)致盤(pán)刷磨損的主要原 因有：刷絲材質(zhì)特性、觸地壓力、作業(yè)工況等。盤(pán)刷刷絲壽命是刷絲所能保證有效清掃性能 的總工作時(shí)長(zhǎng)。 圖 15 吸嘴的結(jié)構(gòu) 如圖 15所示，通過(guò)液壓缸來(lái)控制吸嘴的放下與提升。受力如圖 16,根據(jù)公式：= F F = G FFFf ??壓 壓 自 重 提摩壓提， 。鍵連接，采用 GB/T 1096 鍵 20 12 80，軸承選用 6207深溝球軸承。滾刷沿清掃車作業(yè)前進(jìn)的反向滾動(dòng)，將吸嘴下方的垃圾塵埃揚(yáng)起，增大塵埃的受壓面積，即減小垃圾塵埃的 懸浮速度，減輕風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，也可以使得垃圾更容易被吸入。工作時(shí) ,風(fēng)機(jī)在副發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，使得集塵箱處于正空態(tài)，由于集塵箱高真空產(chǎn)生的負(fù)壓，使吸嘴周邊產(chǎn)生強(qiáng)氣流。一般情況下，高 等級(jí)公路路面平整，廢棄物少，對(duì)盤(pán)刷造成的磨損較??；街道廣場(chǎng)地面平整度不一，生活廢棄物相對(duì)較多，對(duì)盤(pán)刷造成的磨損較大；廠房地面平整度一般，工業(yè)廢料等較多，對(duì)盤(pán)刷磨損較嚴(yán)重。 由以上參數(shù)，求得： a KW? 。當(dāng)盤(pán)刷在清掃作業(yè)中遇見(jiàn)障礙物時(shí)，盤(pán)刷組件在外物的作用下，避讓機(jī)構(gòu)控制盤(pán)刷系統(tǒng)回縮到車輛下方，從而避過(guò)障礙物，此時(shí)由于機(jī)構(gòu)的回縮運(yùn)動(dòng)，避讓彈簧被拉長(zhǎng)，彈簧拉力增加；當(dāng)越過(guò)障礙物以后，機(jī)構(gòu)和盤(pán)刷組件在彈簧拉力的作用下重新回到工作 位置的過(guò)程。則上式變?yōu)椋? 12211+ L c o sta n+ 2 c o sHH L H L?????? ? ? 12211+ L c o sa r ta n ( )+ 2 c o sHH L H L?? ??? ? ? ? 當(dāng)盤(pán)刷工作以后，由于盤(pán)刷刷毛的不斷磨損，將會(huì)造成盤(pán)刷下放角度 ? 逐漸變大，這將對(duì)上式中 ? 值產(chǎn)生影響，所以盤(pán)刷的刷毛磨損到一定程度后，有必要通過(guò)對(duì) L? 的調(diào)整來(lái)保證 ? 值能夠保持在一定的范圍內(nèi)。同時(shí)，在保證合理的拋塵方向的同時(shí)， 滾 刷 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 還要盡量使盤(pán)刷的清掃區(qū)間最大化，以達(dá)到最大的清掃寬度。通過(guò)改變螺紋調(diào)桿的伸長(zhǎng)量，使盤(pán)刷沿該方向傾斜一定角度，然后松開(kāi)傾角調(diào)整螺栓，可以調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)支座，使其向外傾斜一定角度，然后擰緊螺母，這樣保證盤(pán)刷與地面有適的觸底角度。 毛接地點(diǎn)絕對(duì)速度的大小和方向是影響盤(pán)刷清掃性能的重要因素，絕對(duì)速度的大小將影響到垃圾塵粒在盤(pán)刷刷毛轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下所獲得的拋塵速度和被拋射的距離，絕對(duì)速度的方向?qū)Q定垃圾塵粒被拋射的方向。 盤(pán)刷處于工作狀態(tài)時(shí)，盤(pán)刷旋轉(zhuǎn)接地的處必須保證拋塵指向車子中間，同時(shí)還要保證作業(yè)狀態(tài)時(shí)具有足夠大的清掃區(qū)域和最大清掃寬度。當(dāng)盤(pán)刷處于作業(yè)狀態(tài)時(shí)，其應(yīng)該外伸而且下落，并且與路面保持浮動(dòng)接觸。該款中型吸掃式清掃車的除塵方式即采用重力除塵和慣性除塵、過(guò)濾除塵等相結(jié)合的方案。路面、場(chǎng)地保潔采用掃路車作業(yè)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。但相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家 ， 我國(guó)掃路車從技術(shù)水平、 操作性能 、清掃效果等方面都存在一定的差距。濕式掃路車采用濕式除塵方式， 安裝有噴水裝置，即掃路車在清掃作業(yè)過(guò)程中， 盤(pán)刷處裝有霧化噴水裝置通過(guò) 噴水壓塵，在吸嘴和垃圾箱處 也 同時(shí)采用噴水除塵。但如果循環(huán)空氣在吸口內(nèi)的導(dǎo)向不良，吸嘴封閉不嚴(yán)，將吹起路面上的垃圾塵粒，同樣會(huì)造成二次污染。因此對(duì)當(dāng)前存在掃路車進(jìn)行持續(xù)不斷的深入研究和科技創(chuàng)新的問(wèn)題，迫切得以解決。41 吸塵口的結(jié)構(gòu)參數(shù) 36 吸塵口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 29 4 吸嘴的設(shè)計(jì) 19 盤(pán)刷系統(tǒng)避讓裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 18 盤(pán)刷系統(tǒng)機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 14 掃路車吸掃除塵過(guò)程分析 12 盤(pán)刷的結(jié)構(gòu) 10 3 NKR77LLLACJAY 中型清掃車盤(pán)刷結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)參數(shù) 3 掃路車概述 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解紅河學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（ 設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。33 臥式掃刷的參數(shù)選擇與計(jì)算 其大概分類如下： （ 1）按工作原理分類 掃路車按其工作原理可以分為吸掃式掃路車、純掃式掃路車和真空吸塵車三大類。 根據(jù)隨氣流排出的不同方式被劃分成純吸和吹吸的類別 。利用計(jì)算機(jī)、液壓、傳感檢測(cè)、信息處理、自動(dòng)控制和接口等技術(shù)達(dá)到機(jī)、電、液一體化智能控制的目的。 特別是 在控制系統(tǒng)、清掃效率和專業(yè)化清掃等方面與國(guó)外產(chǎn)品有相當(dāng)大的差距。清掃作業(yè)完成后，掃路車到達(dá)指定地點(diǎn)，油缸控制垃圾箱后門打開(kāi)，同時(shí)控制垃圾箱 舉升 ，完成垃圾傾倒。所有清掃作業(yè)系統(tǒng)都將由這臺(tái)服發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。另外，吸嘴相對(duì)于路面的距離主發(fā)動(dòng)機(jī) 變速器 驅(qū)動(dòng)車輛行駛 副發(fā)動(dòng)機(jī) 離合器 驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī) 管路系統(tǒng) 液壓泵 液壓馬達(dá) 液壓缸 盤(pán)刷和滾刷轉(zhuǎn)動(dòng) 垃圾箱傾倒 盤(pán)刷和吸嘴擺動(dòng) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 對(duì)拾取垃圾的效果影響很大，因此，吸嘴在正常作業(yè)狀態(tài)下，應(yīng)能自動(dòng)保持最佳離地間隙，離地問(wèn)隙的調(diào)整由可調(diào)整的拖輪保證，并使吸口可隨路面的高低而起伏。盤(pán)刷傾斜角，即盤(pán)刷與地面的夾角取 3 ~6oo?? ??5 盤(pán)刷刷毛應(yīng)具有良好的彈性和適中的剛度。當(dāng) 作業(yè)行進(jìn)速度由 v 提高到 2v 時(shí) ??7 ，刷毛的絕對(duì)速度的大小由 224 2 c o ss v sv??? ? ?變?yōu)? , 2 24 4 c o ss v sv? ? ? 顯然 ,??? 22c o sc o s2 c o svss v v s??????? 變?yōu)? , 22 c o sc o s 4 4 c o svss v vs?? ??? ?? 顯然 ,cos cos??? 。最終，所有廢物在可吸區(qū)域內(nèi)被吸嘴吸走，完成整個(gè) 吸掃除塵過(guò)程。如圖 9所示，可以構(gòu)思如下簡(jiǎn)圖以利于分析、理解和計(jì)算一些相關(guān)問(wèn)題。 如圖 11 所示，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化和靜力學(xué)分析，其中桿 BC 和 OA 長(zhǎng)均為 1H ，連桿機(jī)構(gòu)中桿 OC 和桿 AB 長(zhǎng)均為 3L ，盤(pán)刷 中心到桿 BC 間距離為 4L ，提升力 NT 作用點(diǎn) D 到點(diǎn) O 距離為 7L ，盤(pán)刷觸地壓力 NC 到桿 BC 長(zhǎng)為 8L ；桿 AB 重力為 1G ，桿 OC 重力為 2G ，桿 BC 和盤(pán)刷組件合重為 3G ，提升力為 NT ，盤(pán)刷觸地壓力為 NC ；盤(pán)刷下壓角度為 ? ，提升力 NT 與桿 OC 的夾角為 ? ??10 。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 當(dāng)盤(pán)刷機(jī)構(gòu)初始作業(yè)但未避讓時(shí)： 彈簧正常作業(yè)時(shí)長(zhǎng)度 1S 可表示為 ： 2 2 21 D ES = x ) ( + z zD E D Ex y y? ? ?（ ） （ ） 其中 ， 7 7 7c os sin , c os c os , sinD D Dx L y L E L? ? ? ? ?? ? ? ? 彈簧的自由長(zhǎng)度 0S 可由下式計(jì)算： 410 1 13 1 . 5 2 ( )8GdS d D dpD??? ? ? ????? 式中： G —— 彈簧剪切彈性模量 Pa ， 1d —— 彈簧鋼絲直徑， m ； D —— 彈簧中徑， m ； p —— 彈簧剛度， 7 /Nm。鋼質(zhì)刷絲耐磨性是三者中最優(yōu)的，然而由于其硬度較大，對(duì)路面造成的磨損破壞較嚴(yán)重，故現(xiàn)實(shí)中使用較少。其外觀顏色可以是材料本身顏色，也可以通過(guò)化學(xué)加工生成其他的顏色，產(chǎn)品其他外觀要求應(yīng)符合表 5的規(guī)定： 表 5盤(pán)刷的外觀要求 項(xiàng)目 要求 聚丙烯單絲 整潔、挺直、色差小、光滑柔軟、 無(wú)傷痕、無(wú)氣泡、無(wú)裂紋 刷柄 光滑、清潔