【正文】 范圍也就越大。 吸風(fēng)口設(shè)計(jì) 掃路車吸風(fēng)口的功能是將垃圾吸到垃圾箱內(nèi),吸掃式掃路車的關(guān)鍵專用裝置。根據(jù)QC/T2911193掃路車技術(shù)條件,吸掃式掃路車清掃效率應(yīng)≥90%,純吸式掃路車清掃效率應(yīng)≥92%。純吸式和吸式掃路車的最大吸入粒度應(yīng)不小于15 mm, m/s。 本車采用單式吸風(fēng)口，工作時(shí)全靠風(fēng)機(jī)的吸力將垃圾經(jīng)此口吸進(jìn)垃圾箱。整個(gè)裝置由波紋管、吸風(fēng)口、滾輪、橡膠或尼龍板組成。當(dāng)掃路車前進(jìn)時(shí),掃帚將垃圾掃到吸風(fēng)口前,吸風(fēng)口借助風(fēng)機(jī)的吸力將垃圾吸進(jìn)吸管內(nèi)而進(jìn)入垃圾箱。 如下圖20所示：截面為吸風(fēng)口，垃圾是在吸嘴處的通過負(fù)壓收集，垃圾箱內(nèi)的負(fù)壓，使得吸風(fēng)口產(chǎn)生高速氣流，帶動(dòng)吸嘴下方的垃圾，吸入垃圾箱。，當(dāng)吸風(fēng)口圖20 吸風(fēng)口面積很比較小時(shí)，可認(rèn)為氣流是劉翔吸風(fēng)口的中心，設(shè)該中心點(diǎn)為做極點(diǎn)(如圖20中的點(diǎn))。要使垃圾被吸嘴吸入，距離極點(diǎn)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(dāng)x／d1．5時(shí)，氣流速度衰減過大，因此，通常清掃車取x／d1．5，此時(shí)極點(diǎn)公式： 式中：距極點(diǎn)的豎直距離，如圖20中所示；距極點(diǎn)處的氣流速度，取27．9；吸風(fēng)口內(nèi)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(shù)帶入數(shù)據(jù)計(jì)算，求得：在保證的前提下。 所需風(fēng)量的計(jì)算式中：風(fēng)管的截面積，?。还艿赖拿芊庑?，取93％；由以上參數(shù)，求得：。由以上計(jì)算可知，選取風(fēng)量為5500m3／h的風(fēng)機(jī)較為合適。 吸塵口的結(jié)構(gòu)參數(shù) 吸塵口主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有:排氣口面積、進(jìn)氣口長度、進(jìn)氣口寬度、高度、縮角、傾斜角。 圖21 吸塵口結(jié)構(gòu)參數(shù)示意圖對清掃車的吸塵口結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析對吸塵口排氣口面積式中:排氣口通過的風(fēng)量。排氣口管道中的風(fēng)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(dāng)排氣口為圓形時(shí)，直徑按下式計(jì)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(jì)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(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)。相對國內(nèi)的清掃而言，吸塵口離地間隙為。選擇離地間隙要根據(jù)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(dāng)在風(fēng)量一定時(shí)，值的大小會(huì)影響到風(fēng)口的風(fēng)速大小。間隙高度的選值，要結(jié)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(jìn)風(fēng)口長度L清掃車的吸塵寬度受到吸塵口進(jìn)風(fēng)長度的影響。進(jìn)風(fēng)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(dāng)L值過大，離中心遠(yuǎn)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(fēng)速。根據(jù)條縫式吸塵口吸氣量流量比計(jì)算法，吸氣面的平均風(fēng)速與吸塵口寬度B的關(guān)系如下:式中:吸塵口吸平均風(fēng)速；吸氣面所需要的最小平均風(fēng)速安全系數(shù)，通常取。根據(jù)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(fēng)量Q和吸塵口寬度L既定的情況下，吸氣面平均風(fēng)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(nèi)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(shù)據(jù)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(dāng)收縮角時(shí)，吸塵口的壓力損失隨增大而增大。綜合考慮各個(gè)方面的因素，在吸塵口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，收縮角a不應(yīng)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(shè)計(jì)吸塵口時(shí)，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(dāng)收縮角過大時(shí)，可以適當(dāng)增加吸塵口的傾斜角來減小收縮角。但傾斜角增大，會(huì)產(chǎn)生氣流流向轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生渦流，增大壓力損失，使吸塵效果衰落得很明顯，故在設(shè)計(jì)時(shí)，傾斜角不能過大，一般不得超過。= 管路系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算 在吸掃式清掃車中，是依靠風(fēng)機(jī)對垃圾箱抽風(fēng)而使箱內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，空氣再通過吸嘴經(jīng)過多重管道源源不斷的給垃圾箱補(bǔ)充氣體。在氣體經(jīng)過這些管道過程中，會(huì)在管道內(nèi)產(chǎn)生壓力損失。因而所選擇的風(fēng)機(jī)必須能克服這些壓力損失后還能提供對設(shè)計(jì)車輛所能吸起最大懸浮速度的垃圾的風(fēng)速。其中，壓力損失包括：動(dòng)壓損失和靜壓損失兩部分位引。 靜壓損失包括：氣體流動(dòng)而與管道內(nèi)部產(chǎn)生摩擦而引起的壓力損失，以及局部壓力損失。氣流流動(dòng)所需的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成的壓力稱為動(dòng)壓。 清掃車工作時(shí)，掃盤將垃圾掃回吸嘴前方后，垃圾幾乎處于靜止?fàn)顟B(tài)。垃圾箱內(nèi)的負(fù)壓只吸風(fēng)口產(chǎn)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(jìn)入到垃圾箱內(nèi)以補(bǔ)充垃圾箱內(nèi)的空氣修好，在這過程中空氣的流動(dòng)會(huì)消耗壓力，稱之為動(dòng)壓損失，這部分壓力損失稱之為動(dòng)壓損失： 式中：空氣和垃圾混合的氣流密度，當(dāng)混合比不同時(shí)，密度值會(huì)有所變化，約為，考慮到計(jì)算的需要，??；由以上參數(shù)，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(jì)，因此，吸嘴處的壓力損失可以看作為混合氣流在吸風(fēng)口處產(chǎn)生的局部壓力損失： 式中：吸風(fēng)口處的局部壓損系數(shù)，通過查表，由吸嘴立體角。取O．4；由以上參數(shù)，求得：吸嘴到垃圾箱這段距離的連接管道內(nèi)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(chǎn)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(shù)，取；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(shù)，求得：風(fēng)機(jī)與垃圾箱的管道連接處局部壓損：風(fēng)機(jī)與垃圾箱之間還增加有旋風(fēng)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(yuǎn)大于旋風(fēng)除塵系統(tǒng)的面積，氣體流通過程，截面積的突然縮小，將會(huì)產(chǎn)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(fēng)除塵入口寬度，取400mm；d—旋風(fēng)除塵入口處高度，取125mm；清掃車?yán)浣孛娣e，取=ab=3；—旋風(fēng)除塵入口處截面積，取Al=cd=0．05m2；——旋風(fēng)除塵入口管道內(nèi)的氣流速度；??；——已經(jīng)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(shù)，由面積比；；由以上參數(shù)帶入公式計(jì)算，求得：風(fēng)機(jī)與大氣相通處的排氣管道彎管處的局部壓損：風(fēng)機(jī)與大氣相通的排氣管道為彎管使排氣氣流產(chǎn)生局部壓損： 式中：；——的局部壓損系數(shù)，取0．23；由以上參數(shù)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(jīng)驗(yàn)值=300Pa；旋風(fēng)除塵進(jìn)口處過濾網(wǎng)除塵，局部壓損。 式中：——網(wǎng)的局部壓損系數(shù)，由網(wǎng)孔密度約為70％，取經(jīng)驗(yàn)值O．58；由以上參數(shù)，求得：由以上參數(shù)，求得：該中型清掃車總的壓力損失為：驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)所需功率的計(jì)算 式中：——風(fēng)機(jī)的流體效率，取0．7；由以上參數(shù)，求得： 總結(jié)2013年3月，開始了畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，時(shí)至今日，設(shè)計(jì)基本完成。從最初的茫然、不知所措，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個(gè)設(shè)計(jì)過程難以用語言來表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕。在這個(gè)充滿激情的畢業(yè)設(shè)計(jì)里面，我們小組成員相互幫助，收獲頗豐，學(xué)會(huì)了如何去設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)計(jì)算、得出最優(yōu)解，總結(jié)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(fēng)口、滾刷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析和計(jì)算。主要完成如下的一些工作：（1） 根據(jù)中型吸掃式道路清掃車的功用，確定了其主要一些參數(shù)，并通過其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作方式進(jìn)行分析，對主要工作裝置進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算。（2） 從運(yùn)動(dòng)學(xué)，空氣動(dòng)力學(xué)、盤刷作業(yè)角度等分析了清掃車的風(fēng)量，清掃車速對盤刷的清掃效率的影響。（3） 在吸風(fēng)口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究方面，分析了塵粒的懸浮速度，吸風(fēng)口的離地間隙，吸風(fēng)口漲肚、寬度等。 本文針對清掃車盤刷、吸嘴和滾刷的設(shè)計(jì)計(jì)算，由于作業(yè)靈活性能較大，有些分析是以經(jīng)驗(yàn)公式分析計(jì)算，分析結(jié)果難免有不到之處。另外由于時(shí)間關(guān)系，沒有進(jìn)行樣車試驗(yàn)也是本文的一大缺憾。致謝本設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師xxx精心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的，每一章節(jié)都凝聚了導(dǎo)師的心血，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，無論生活上還是學(xué)習(xí)工作上，老師都給予了我極大的關(guān)心和鼓舞。他親切的問候、耐心的說教、振奮的鼓勵(lì)以及和藹的態(tài)度都深深的使我感動(dòng)，特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書階段，他不厭其煩的叮嚀與指導(dǎo)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(dǎo)表示衷心的感謝!并對在這近四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，一直給予我諄諄教導(dǎo)的xxx大學(xué)的各位老師和領(lǐng)導(dǎo)表示感謝!他們淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)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(shè)計(jì)的同學(xué)，謝謝你們在教室給予我學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)，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(lì)使得我在做設(shè)計(jì)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(gè)溫馨和諧的宿舍環(huán)境，在我勞累困惑之時(shí)你們給以我?guī)椭?。感謝我身在遠(yuǎn)方的父母！你們給我生活上的關(guān)懷和精神上的鼓勵(lì)是我學(xué)習(xí)的動(dòng)力。最后，謹(jǐn)向在百忙之中抽出時(shí)間為我審閱設(shè)計(jì)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(xiàn)[1]、謝立揚(yáng)。國外路面清掃車概況。筑路機(jī)械與施工機(jī)械化[2]、徐寧，吳三達(dá)。國內(nèi)吸掃式掃路車技術(shù)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(jī)械與施工機(jī)械化,1995[4]、張鐵山，凌和平。中型道路清掃車的總體設(shè)計(jì)與研究。專用汽車，2010[5]、宋永剛等。高等級(jí)公路清掃車盤刷性能與技術(shù)研究。西安公路學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，2010[6]、王健。純掃式掃路車滾刷裝置設(shè)計(jì)與計(jì)算。工程機(jī)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(jī)械原理，高等教育出版社。黃平，朱文堅(jiān)主編，機(jī)械設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社[9]盛金良。清掃機(jī)立刷擺動(dòng)軸傾角的設(shè)計(jì)。工程機(jī)械，1993[10]龐曉琛。馬路清掃車總體及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)研究。東南大學(xué)，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(jī)械與施工機(jī)械化，1997[13]宋永剛等。高等級(jí)公路清掃車盤刷性能與技術(shù)研究。西安公路學(xué)院學(xué)報(bào)，1995[14]張巍。清掃車清掃機(jī)構(gòu)的控制研究。重慶大學(xué),2001[15]袁丹紅。掃路車吸嘴結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[J].專用裝置,2005[16]高暉。顆粒懸浮體多相流及其相分流現(xiàn)象。西安交通大學(xué)博士學(xué)位論文，[17]李戰(zhàn)軍，鄭炳旭。塵粒起動(dòng)機(jī)理的初步研究[18]周光炯，嚴(yán)宗毅，等編。流體力學(xué)(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(yùn)，2005[20]孫洪亮。清掃吸塵口裝置的研究。鞍山鋼鐵學(xué)院碩士學(xué)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(xué)機(jī)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(shí)驗(yàn)研究。同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001[24]張毅。JAS2008B型道路清掃車的設(shè)計(jì)。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(xué)出版社[26]華紹曾，楊學(xué)寧，等編譯，實(shí)用流體阻力手冊。52