【正文】 范圍也就越大。 吸風口設計 掃路車吸風口的功能是將垃圾吸到垃圾箱內,吸掃式掃路車的關鍵專用裝置。根據QC/T2911193掃路車技術條件,吸掃式掃路車清掃效率應≥90%,純吸式掃路車清掃效率應≥92%。純吸式和吸式掃路車的最大吸入粒度應不小于15 mm, m/s。 本車采用單式吸風口，工作時全靠風機的吸力將垃圾經此口吸進垃圾箱。整個裝置由波紋管、吸風口、滾輪、橡膠或尼龍板組成。當掃路車前進時,掃帚將垃圾掃到吸風口前,吸風口借助風機的吸力將垃圾吸進吸管內而進入垃圾箱。 如下圖20所示：截面為吸風口，垃圾是在吸嘴處的通過負壓收集，垃圾箱內的負壓，使得吸風口產生高速氣流，帶動吸嘴下方的垃圾，吸入垃圾箱。，當吸風口圖20 吸風口面積很比較小時，可認為氣流是劉翔吸風口的中心，設該中心點為做極點(如圖20中的點)。要使垃圾被吸嘴吸入，距離極點處的氣流速度必須大于垃圾的懸浮速度。仍以最大粒徑為的混凝土碎塊為例，當x／d1．5時，氣流速度衰減過大，因此，通常清掃車取x／d1．5，此時極點公式： 式中：距極點的豎直距離，如圖20中所示；距極點處的氣流速度，取27．9；吸風口內的氣流速度，取45；吸嘴的長度，??；吸嘴的寬度，取；吸嘴的面積，取F=ab=0．55m2；由以上參數帶入數據計算，求得：在保證的前提下。 所需風量的計算式中：風管的截面積，??；管道的密封效率，取93％；由以上參數，求得：。由以上計算可知，選取風量為5500m3／h的風機較為合適。 吸塵口的結構參數 吸塵口主要結構參數有:排氣口面積、進氣口長度、進氣口寬度、高度、縮角、傾斜角。 圖21 吸塵口結構參數示意圖對清掃車的吸塵口結構參數進行分析對吸塵口排氣口面積式中:排氣口通過的風量。排氣口管道中的風速。排氣口有圓形和方形兩種形狀。其決定了吸塵軟管截面形狀和尺寸大小。當排氣口為圓形時，直徑按下式計算:2)吸塵口高度吸塵口高度由車輛底盤高度所決定，一般按下式計算確定:式中:車輛底盤的高度。吸塵口的離地間隙。確保車輛通過性和避免干涉運動的間隙。 清掃車吸塵口高度越大，說明其在車輛底盤下的布置空間越大，這樣就更容易對吸塵口的結構合理設計。相對國內的清掃而言，吸塵口離地間隙為。選擇離地間隙要根據路面環(huán)境而確定，如果路面不是很平坦，離地間隙就取值要大些。路面平坦，值可小些。當在風量一定時，值的大小會影響到風口的風速大小。間隙高度的選值，要結合清掃車的作業(yè)和行駛的情況，既要避免干涉還要保證通過性。一般取h=3)吸塵口進風口長度L清掃車的吸塵寬度受到吸塵口進風長度的影響。進風口的長度L越大，吸塵寬度也就越大，清掃車的吸塵效果越高。但當L值過大，離中心遠的邊角吸塵效果差。吸塵口的長度要與掃盤作業(yè)面積重疊。取L=1200mm4)寬度B 吸塵口寬度B主要取決于吸塵口吸氣面的風速。根據條縫式吸塵口吸氣量流量比計算法，吸氣面的平均風速與吸塵口寬度B的關系如下:式中:吸塵口吸平均風速；吸氣面所需要的最小平均風速安全系數，通常取。根據對清掃車吸塵原理的分析，吸塵口寬度B越大，吸塵效果就越好。但在風量Q和吸塵口寬度L既定的情況下，吸氣面平均風速玲隨寬度B的增大而減小，寬度B的值必須使得VoVa(Va一般為10m/s)。B=460mm5)吸塵口收縮角 吸塵口收縮角是對吸塵口的吸塵效果影響很大，它影響吸塵口空氣的流速，影響吸塵口內的壓力損失。以來表示吸塵口速度分布情況。表示中心氣流速度，是表示平均氣流速度。表7為吸塵口在不同角度下，的變化情況。從表中數據可以看出，隨著的變大而變大，說明隨收縮角a的增大，氣流速度分布越來越不均勻。當收縮角時，吸塵口的壓力損失隨增大而增大。綜合考慮各個方面的因素，在吸塵口結構設計時，收縮角a不應超過。表7 不同角下的速度比取。6)傾斜角為了減小對吸塵口性能的影響，在設計吸塵口時，讓吸塵口略有傾斜。傾斜角與收縮滿足公式:式中:吸塵口排氣口的直徑吸塵口高度從式中可知，傾斜角增大，收縮角減小，當收縮角過大時，可以適當增加吸塵口的傾斜角來減小收縮角。但傾斜角增大，會產生氣流流向轉向，產生渦流，增大壓力損失，使吸塵效果衰落得很明顯，故在設計時，傾斜角不能過大，一般不得超過。= 管路系統(tǒng)壓力損失的計算 在吸掃式清掃車中，是依靠風機對垃圾箱抽風而使箱內產生負壓，空氣再通過吸嘴經過多重管道源源不斷的給垃圾箱補充氣體。在氣體經過這些管道過程中，會在管道內產生壓力損失。因而所選擇的風機必須能克服這些壓力損失后還能提供對設計車輛所能吸起最大懸浮速度的垃圾的風速。其中，壓力損失包括：動壓損失和靜壓損失兩部分位引。 靜壓損失包括：氣體流動而與管道內部產生摩擦而引起的壓力損失，以及局部壓力損失。氣流流動所需的動能轉換成的壓力稱為動壓。 清掃車工作時，掃盤將垃圾掃回吸嘴前方后，垃圾幾乎處于靜止狀態(tài)。垃圾箱內的負壓只吸風口產生高速氣流，這些氣流將吸嘴下方的垃圾加速，并于空氣混合一起進入到垃圾箱內以補充垃圾箱內的空氣修好，在這過程中空氣的流動會消耗壓力，稱之為動壓損失，這部分壓力損失稱之為動壓損失： 式中：空氣和垃圾混合的氣流密度，當混合比不同時，密度值會有所變化，約為，考慮到計算的需要，取；由以上參數，求得：吸嘴處的壓力損失由于混合氣流曲線流入吸嘴，摩擦壓損很小，在此忽略不計，因此，吸嘴處的壓力損失可以看作為混合氣流在吸風口處產生的局部壓力損失： 式中：吸風口處的局部壓損系數，通過查表，由吸嘴立體角。取O．4；由以上參數，求得：吸嘴到垃圾箱這段距離的連接管道內的摩擦壓損：吸嘴到垃圾箱這段距離的連接管道中，摩擦壓損為空氣與垃圾的混合氣流與管壁間碰撞產生的摩擦阻力所造成的壓力損失： 式中：——管道的摩擦阻力系數，??；管道的長度，取1．3；管道的半徑，對圓形管道，取Rs=D／4=50mm；由以上參數，求得：風機與垃圾箱的管道連接處局部壓損：風機與垃圾箱之間還增加有旋風除塵系統(tǒng)，三體都是用管道連接的。由于垃圾箱的截面面積遠大于旋風除塵系統(tǒng)的面積，氣體流通過程，截面積的突然縮小，將會產生局部壓力損失： 式中：清掃車的垃圾箱寬度，取1800；清掃車的垃圾箱箱高度，取1410mm。旋風除塵入口寬度，取400mm；d—旋風除塵入口處高度，取125mm；清掃車垃圾箱截面積，取=ab=3；—旋風除塵入口處截面積，取Al=cd=0．05m2；——旋風除塵入口管道內的氣流速度；??；——已經過除塵系統(tǒng)后的垃圾與空氣混合氣流的密度，取1．5 kg／m3；——局部壓損系數，由面積比；；由以上參數帶入公式計算，求得：風機與大氣相通處的排氣管道彎管處的局部壓損：風機與大氣相通的排氣管道為彎管使排氣氣流產生局部壓損： 式中：；——的局部壓損系數，取0．23；由以上參數帶入公式，求得：除塵系統(tǒng)的壓損擋板慣性除塵，鏈條對垃圾的粗慮，取經驗值=300Pa；旋風除塵進口處過濾網除塵，局部壓損。 式中：——網的局部壓損系數，由網孔密度約為70％，取經驗值O．58；由以上參數，求得：由以上參數，求得：該中型清掃車總的壓力損失為：驅動風機所需功率的計算 式中：——風機的流體效率，取0．7；由以上參數，求得： 總結2013年3月，開始了畢業(yè)設計工作，時至今日，設計基本完成。從最初的茫然、不知所措，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個設計過程難以用語言來表達。歷經了幾個月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實的畢業(yè)設計終于落下了帷幕。在這個充滿激情的畢業(yè)設計里面，我們小組成員相互幫助，收獲頗豐，學會了如何去設計，其過程包括小組討論，資料的收集，方案的論證、方案的對比分析、設計計算、得出最優(yōu)解，總結如下： 本文主要以吸掃式道路清掃車的掃盤、吸嘴、滾刷為研究對象，對盤刷、吸風口、滾刷的結構設計進行了理論分析和計算。主要完成如下的一些工作：（1） 根據中型吸掃式道路清掃車的功用，確定了其主要一些參數，并通過其結構特點和工作方式進行分析，對主要工作裝置進行了相關的設計計算。（2） 從運動學，空氣動力學、盤刷作業(yè)角度等分析了清掃車的風量，清掃車速對盤刷的清掃效率的影響。（3） 在吸風口結構設計研究方面，分析了塵粒的懸浮速度，吸風口的離地間隙，吸風口漲肚、寬度等。 本文針對清掃車盤刷、吸嘴和滾刷的設計計算，由于作業(yè)靈活性能較大，有些分析是以經驗公式分析計算，分析結果難免有不到之處。另外由于時間關系，沒有進行樣車試驗也是本文的一大缺憾。致謝本設計是在我的導師xxx精心指導和關懷下完成的，每一章節(jié)都凝聚了導師的心血，在我做畢業(yè)設計的日子里，無論生活上還是學習工作上，老師都給予了我極大的關心和鼓舞。他親切的問候、耐心的說教、振奮的鼓勵以及和藹的態(tài)度都深深的使我感動，特別是在畢業(yè)設計說明書階段，他不厭其煩的叮嚀與指導更是對我起了莫大的幫助。在此再次對王老師的教育和指導表示衷心的感謝!并對在這近四年的大學學習生活中，一直給予我諄諄教導的xxx大學的各位老師和領導表示感謝!他們淵博的知識、嚴謹求實的治學態(tài)度和全心投入的工作態(tài)度給我留下了深刻印象，令我受益非淺，并將受用終身。感謝所有在5東401一起做畢業(yè)設計的同學，謝謝你們在教室給予我學習上的指導，在生活上的支持與幫助，在401教室，我們有說有笑，相互幫忙、相互鼓勵使得我在做設計過程不煩躁不焦慮，謝謝你們！感謝一起生活的舍友，給我創(chuàng)造一個溫馨和諧的宿舍環(huán)境，在我勞累困惑之時你們給以我?guī)椭?。感謝我身在遠方的父母！你們給我生活上的關懷和精神上的鼓勵是我學習的動力。最后，謹向在百忙之中抽出時間為我審閱設計說明書和答辯工作的各位老師表示無限的敬意和衷心的感謝！參考文獻[1]、謝立揚。國外路面清掃車概況。筑路機械與施工機械化[2]、徐寧，吳三達。國內吸掃式掃路車技術發(fā)展綜述。專用汽車[3]、張新榮。清掃車總體布置探討。筑路機械與施工機械化,1995[4]、張鐵山，凌和平。中型道路清掃車的總體設計與研究。專用汽車，2010[5]、宋永剛等。高等級公路清掃車盤刷性能與技術研究。西安公路學院學報，1995，2010[6]、王健。純掃式掃路車滾刷裝置設計與計算。工程機械，2011[7]袁正前。淺析吸掃式掃路車清掃效率的主要影響因素。江蘇交通科技，2003[8]孫桓，陳作模，葛文杰主編，機械原理，高等教育出版社。黃平，朱文堅主編，機械設計，清華大學出版社[9]盛金良。清掃機立刷擺動軸傾角的設計。工程機械，1993[10]龐曉琛。馬路清掃車總體及關鍵部件設計研究。東南大學，2008[11]耿興平，何黎娟。掃路車掃刷觸地壓力自控裝置的研究。專用汽車，2009[12]潘公宇。清掃車清掃裝置的性能研究。筑路機械與施工機械化，1997[13]宋永剛等。高等級公路清掃車盤刷性能與技術研究。西安公路學院學報，1995[14]張巍。清掃車清掃機構的控制研究。重慶大學,2001[15]袁丹紅。掃路車吸嘴結構的改進[J].專用裝置,2005[16]高暉。顆粒懸浮體多相流及其相分流現象。西安交通大學博士學位論文，[17]李戰(zhàn)軍，鄭炳旭。塵粒起動機理的初步研究[18]周光炯，嚴宗毅，等編。流體力學(上下冊)[19]許禮鴻。吸掃式路面清掃車使用效能影響因素分析。公路與汽運，2005[20]孫洪亮。清掃吸塵口裝置的研究。鞍山鋼鐵學院碩士學位論文,[21]王蓉。高速公路清掃車作業(yè)裝置的研究。專用汽車，1995[22]張晨光。清掃車工作裝置的匹配性能研究。長安大學機械電子工程,2010[23]陳忠基，吳曉元，徐廣譜，等，路面清掃車吸嘴裝置的實驗研究。同濟大學學報，2001[24]張毅。JAS2008B型道路清掃車的設計。環(huán)境衛(wèi)生工程,2009[25]顧柏良等譯。汽車工程手冊。北京理工大學出版社[26]華紹曾，楊學寧，等編譯，實用流體阻力手冊。52