小型除雪机结构设计
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小型场地除雪机的设计与研制发布时间:2021-06-07T12:12:03.453Z 来源:《基层建设》2021年第4期作者:李宇驰张铁志于洪飞雷成硕艾纯金宁高宁[导读] 摘要:北方冬季除雪是一项重要工作,不同场地需要不同的除雪设备,不同积雪状态需要不同的除雪工艺。
辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山 114051摘要:北方冬季除雪是一项重要工作,不同场地需要不同的除雪设备,不同积雪状态需要不同的除雪工艺。
小型场地除雪机要求体积不能太大,轻型、方便、灵活,遵照此设计理念,开发研制了一种新型除设备,该设备由行进载体、风机、雪锹、螺旋排雪器等构成,并进行了现场测试,效果良好。
关键词:除雪机;风机;雪锹;螺旋排雪器1 除雪机的发展现况在我国北方地区,经常因为冬季降雪影响交通和生产生活,除雪成了一项重要工作。
针对不同的降雪量和除雪场地,有不同的除雪工具和设备,现有的大型设备通常一般用于清理主干道和大型广场,在公园、校园、场站等面积较小或不规则的地点,一般是人工除雪,劳动量较大,而且效率不高,清理干净程度不能保证。
我国机械式除冰雪技术始于上世纪70 年代末,研究及生产单位大多集中在我国冬季降雪较多的北方地区。
清除浮雪机械以铲式、螺旋抛雪及清扫器为主,其技术主要来源于国外,因此,相对较为成熟[1]。
当前市政部门采购的除雪机多数为大型除雪机或是加装在皮卡车前部的可拆卸式除雪设备,且多为滚刷式除雪,当遇到已被车辆压实的冰雪路面时,需降低除雪速度,否则除雪效果会大打折扣,仍会有不少雪残留于路面,需要人工进行处理,对于环卫工人等除雪人员都是较大的工作量。
对于小型场地和小型道路仍未有较为廉价的高效率除雪设备和除雪方案。
适应时代潮流,将设备做的更小,功能更为全面,将会有更多的市场份额。
除雪机除雪法根据其工作原理的不同,可以分为推移式、螺旋抛投式、滚压式、铲剁式和锤击式5 种。
目前,广泛使用的主要有犁板式、旋切式、扫滚式等[2]。
本课题毕业设计内容为一整套,数据图纸一一对应的,不用担心不匹配。
本说明书和图直接可用。
为了保护产权,样图已用红色涂污,见谅。
价格可谈,绝对便宜。
QQ 852514960微信sexa01邮箱**************说明书内容记得一定要改,这是我以前做过的,在官方知网系统有备案。
为了防止查重,把内容看懂后用自己的语言表达出来,否则查重结果肯定是100%,必挂无疑。
摘要中国北部地区冬季时长相对南方地区更长,雪量也更大,加之北部地区冬季温度较低,导致积雪长时间堆积不易融化,经过车辆行人的碾压后形成冰层,造成人们生活上的交通不便并且人们的个人安全也会受到不小的影响,特别是为老人和小孩的安全问题埋下隐患。
而小型的除雪机兼实用性、便携性于一身,并且价格适中,适用场景广泛,容易得到推广,因此,对此类小型手推除雪设备的研发是非常有必要的。
在本说明书中,通过对大量技术资料、文献的参阅,对路面积雪物理性质的变化因素进行了必要的探究;考虑到实用性以及经济性,设计选择汽油机作为所设计设备的动力来源;设备的基本结构以及相应的作用如下:设计原动力通过输出轴、传动链进行动力传送,从而带动设备各部位的运转。
设备的实际基本工作原理为:蛟龙叶片对积雪进行粉碎并且集中,抛雪叶轮高速旋转,利用离心作用将积雪通过抛雪筒抛出设备,从而达到我们所希望的清雪的目的。
本说明书将对所研究的设备进行必要的理论分析,通过理论分析得到的数据,进行相应的结构设计,且通过CAD制图软件做出相应的二维装配图以及零件图,为相关行业提供一定的技术资料。
关键词:除雪机;小型手推除雪设备;装配图AbstractIn northern China, the winter is longer in the south, and the amount of snow is greater, In addition, the northern region of the winter temperature is low, resulting in long accumulation of snow is not easy to melt, Cause traffic inconvenience,And it's dangerous ,Especially for the elderly and children. And small snow removal machine and practicality, portability in one, And the price is moderate, Suitable for a wide range of scenarios, easy to get promotion, Therefore, it is very necessary to research and development of small hand push and snow removal equipment.In this specification, through a large amount of technical information, literature, Changes in physical properties on the snow made the necessary inquiry; Considering the practicability and economy, the design of the gasoline engine is the power source of the equipment;The basic structure of the device as well as the corresponding functions are as follows: Design the original power through the output shaft, the transmission chain for power transmission, so as to drive the operation of various parts of the device. The actual basic working principle of the equipment is: The Dragon leaves on the snow was crushed, snow throwing a high-speed rotating impeller, By using the centrifugal effect, the snow can be thrown into the device to achieve the purpose of clearing snow.This specification will carry on the necessary theoretical analysis to the equipment which studied, and the data obtained through the theoretical analysis,The corresponding structure design, and through the CAD drawing software to make the corresponding 2D assembly drawing and parts drawing, to provide certain technical information for the relevant industry.Key words: Snow removing machine; Small hand push snow removing equipment; assembly drawing;目 录1.前 言 (7)1.1 课题意义 (7)1.2 除雪机发展状况................................................ 7 1.2.1 国外现状 ................................................ 7 1.2.2 国内现状 (8)2. 关于积雪特定性质的研究 (9)2.1 物理性质 (9)2.1.1 雪的密度 ................................................ 9 2.1.2 硬度(抗压强度) .......................................... 10 2.1.3 摩擦系数 .. (11)3. 任务要求和设计方案 (8)3.1 课题任务 (8)3.2 设计参数如下: (8)3.3各种设计方案以及对比 (8)3.4 所设计设备工作原理.......................................... 9 3.4.1 基本结构 ................................................ 9 3.4.2 设备除雪原理 (9)3.5 设备重要配件 (12)3.5.1 原动机 ................................................. 12 3.5.2 传动链 .. (12)1)链轮的齿数1z 2z 以及传动比i 的确定 (12)2)链条型号与链条节距 (12)3.5.3 传动轴 (13)3.5.4 涡轮涡杆减速器 (13)3.5.5 搅龙轴 (13)3.5.6 搅龙叶片 (14)3.5.7 抛雪叶轮 (14)4. 手推除雪设备设计的计算、校核 (15)4.1 原动机的选择 (15)4.2 关于链传动部分的计算 (20)4.2.1 链 (20)1)链的选择计算 (20)2)当量的单排链的计算 (21)3)链的节数和中心距的计算 (22)4)链条速度v,并选择链条的润滑方式 (18)5)链对链轴的压力FP的计算(压轴力) (18)4.2.2 关于链轮的基本数据 (18)1)小链轮的尺寸 (19)2)大链轮的尺寸 (19)4.3(传动轴)结构设计与其校核 (19)4.3.1 结构设计 (20)1)算输出轴上功率P2、转速n2、转矩T2 (20)2)链轮受力 (21)3)初定传动轴直径最小值 (21)4)传动轴,图1 (22)5)轴承选择 (22)4.3.2 校核(轴) (22)1)计算功率P、转矩T2(轴上) (22)2)轴端受到的力 (23)3)计算轴上载荷 (23)4)根据弯矩合成应力对轴强度进行校核 (24)4.4 蜗轮蜗杆减速器的基本结构 (25)4.4.1 按齿面接触疲劳强度计算 (25)1)确定涡轮上作用的转矩 (25)2)载荷系数K (25)Z (25)3)确定弹性系数EZ (26)4)接触系数p5)许用接触应力[]Hσ (26)6)初定中心距、倒程角、模数 (30)4.4.2 按齿面接触强度验算 (270)4.4.3 计算传动的主要尺寸 (27)1)蜗杆的尺寸 (27)2)涡轮的尺寸 (28)4.4.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (29)4.4.5 验算效率η (30)4.5 搅龙轴的设计 (30)4.6 搅龙叶片的设计 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)翻译译文 (39)翻译原文 (56)1 绪论1.1 选题意义我国的东北、华北、西北等北部的部分地区,冬季的积雪和冰常常造成严重的交通障碍,在有些路段如坡道、转弯、交叉路口、机场跑道等,路面有积雪和积冰则影响更为严重,常常引发交通事故。
1 本设计方案的总体概述1.1机构的总体设计的任务及重要性结构的总体设计的任务是将原理方案设计结构化,即把一维或者二维的原理方案图转化为三维的可制造的形体过程,也可以说是从为了完成总系统功能而进行的初步总体布置开始到最佳装配图(结构设计)的最终完善及审核通过为止。
结构总体设计工作包括两个方面,即“质”的设计和“量”的设计。
所谓“质”的设计是指“定形”设计,有系统的定形和零部件的定形。
这部分工作对产品的质量有决定性意义。
“量”的设计则是指选择材料,确定尺寸和零部件进一步详细设计等,此部分设计所涉及到的知识在《机械设计》、《材料力学》等教材中已学过。
由此看来,结构的总体设计阶段的工作量是相当大的,同时它的工作质量对满足功能要求,保证产品质量和可靠性,降低产品的成本等都起者十分重要的作用1.2机构的总体设计原则机械系统总体设计是产品设计的关键,它对产品的技术性能,经济指标和外观造型均具有决定性的意义。
明确,简单,安全可靠是结构总体设计阶段必须遵守的三项基本原则。
由于这三项基本原则的共同目标都是为了保证实现总系统(产品)的预期功能,降低成本及保障人和环境安全的,所以,在整个设计阶段应将这三项基本原则贯彻到底。
(1)明确原则这里主要包括以下三个方面:①功能明确所选择的结构应能明确无误地、可靠地实现预期的功能。
对于可实现的功能来说,要做到既不疏漏又不冗余。
②工作情况明确被设计的产品(系统)所处的工作状况必须明确。
因为结构和零部件的材料、形状、尺寸、磨损及腐蚀是根据其工况来确定。
若设计时缺少准确的使用工况说明,且不得不做出一些假设的话,应随时检查有关假设的正确性。
③结构的工作原理明确设计结构时所依据的工作原理必须明确,从而才能可靠地实现所预期的功能要求。
(2)简单原则简单原则是指要在满足总功能的前提下,尽量使整机、部件、零件的结构简单,且数目少;同时还要要求操作与监控简便;制造与测量容易、快速、准确;安装与调试简易而快捷。
毕业设计说明书题目:小型扫雪机的结构设计院(部):机电工程学院专业:机械工程及自动化班级:机械115姓名:李隆迎学号:2011071258指导教师:马爱梅完成日期:2015年6月15日目录目录 (Ⅰ)摘要 (1)ABSTRACT (2)1绪论 (3)1.1选题的背景和意义 (3)1.2课题关键技术以及除雪主要方式 (4)1.2.1 课题关键技术 (4)1.2.2 除雪作业以及其主要方式 (4)1.3国内外研究现状 (6)1.3.1 国外研究现状 (6)1.3.2 国内研究现状 (7)1.4小型扫雪机的分类 (8)2小型扫雪机的方案论证 (10)2.1总体方案的组合及比较 (10)2.2小型扫雪车工作原理简述 (11)2.2.1基本结构 (11)2.2.2工作原理 (11)2.3具体方案确定 (12)2.3.1车体设计 (12)2.3.2原动机设计 (12)2.3.3传动系统设计 (14)2.3.4集雪装置设计 (15)2.3.5抛雪装置设计 (16)3设计计算及校核 (17)3.1传动装置的总传动比的计算和分配 (17)3.2传动装置的运动和动力参数 (17)3.3锥齿轮传动计算 (19)3.4蜗杆蜗轮传动计算 (21)3.5轴的校核 (24)3.6轴承选择和润滑方式的选择 (25)4结构设计及三维造型 (27)4.1三维软件UG简介 (27)4.1小型扫雪车的整体造型 (27)4.2工作部分的造型 (28)4.3行走部分的造型 (28)5结论 (29)5.1设计完成情况 (29)5.2结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)摘要除雪机是冬季清雪的主要设备之一,在中国北方的多数地区逐步开始推广使用。
但是目前的设备大部分为价格高、外形大、功能单一的吹雪车、推雪车等。
所以研发小巧轻便、操作简单、价格便宜,适用于个人家庭、工作单位、学校、机场、停车场、小区、公园、中小型街道等场所的小型扫雪设备具有广阔的发展前景。
《机械创新设计》课程作业题目:小型便道除雪机的设计目录一.摘要 (4)二、设计目的意义: (5)2.1课题研究目的:.................................. (5)2.2课题研究的意义: (5)2.3本课题国内外研究概况: (5)2.3.1 本课题国内外研究概况: (5)2.3.2 国内外在这个方面的发展方向: (6)2.2路面冰雪清除机基本方案、原理 (9)三、原理方案设计: (9)3.1功能分析: (10)3.2求功能元解: (10)3.3方案组合: (10)3.4总体方案的几种组合及比较: (11)四、机构设计(包括方案的原理以及基本机构简图): (12)1基本结构 (12)2工作原理 (13)3具体方案的确定 (14)设计车体 (15)故本小型便道除雪机的最优设计方案为:A1-B4-C2-D2-E2。
即为电动机控制的螺旋推板式的利用曲柄摇杆机构倒雪的便道除雪机。
(20)铲雪车的主要结构设计 (21)五、结构设计: (23)小型清雪车的设计计算及校核 (25)带传动计算 (25)轴承寿命计算和润滑方式的选择 (26)寿命计算 (26)润滑方式的选择 (28)轴的校核 (28)三维造型、人机工程学应用和有限元分析 (30)三维造型 (30)小型便道除雪机整体造型 (30)工作部分造型 (30)行走部分造型 (31)谢辞............................................. - 1 -参考文献 .......................................... - 2 -附录.......................................... - 3 -一.摘要我国北方冬季降雪量大, 给各城市、园林、宾馆、别墅、庭院的道路, 机场跑道与场区路面, 林区运材道路, 以及高速公路等的交通运愉工作造成了极大困难和不便, 交通事故屡屡发生。
《机械创新设计》课程作业题目:小型便道除雪机的设计目录一.摘要 (3)二、设计目的意义: (4)2.1课题研究目的:.................................. (4)2.2课题研究的意义: (5)2.3本课题国外研究概况: (5)2.3.1 本课题国外研究概况: (5)2.3.2 国外在这个方面的发展方向: (6)2.2路面冰雪清除机基本方案、原理 (10)三、原理方案设计: (11)3.1功能分析: (11)3.2求功能元解: (11)3.3方案组合: (12)3.4总体方案的几种组合及比较: (12)四、机构设计(包括方案的原理以及基本机构简图): (13)1基本结构 (13)2工作原理 (14)3具体方案的确定 (15)设计车体 (16)故本小型便道除雪机的最优设计方案为:A1-B4-C2-D2-E2。
即为电动机控制的螺旋推板式的利用曲柄摇杆机构倒雪的便道除雪机。
(21)铲雪车的主要结构设计 (22)五、结构设计: (24)小型清雪车的设计计算及校核 (26)带传动计算 (26)轴承寿命计算和润滑方式的选择 (27)寿命计算 (27)润滑方式的选择 (29)轴的校核 (29)三维造型、人机工程学应用和有限元分析 (31)三维造型 (31)小型便道除雪机整体造型 (31)工作部分造型 (31)行走部分造型 (32)辞............................................... - 1 -参考文献 .......................................... - 2 -附录.......................................... - 3 -一.摘要我国北方冬季降雪量大, 给各城市、园林、宾馆、别墅、庭院的道路, 机场跑道与场区路面, 林区运材道路, 以及高速公路等的交通运愉工作造成了极大困难和不便, 交通事故屡屡发生。
小型扫雪车设计Q:2505298556摘要在我国的北方每年冬天会持续较长的时间,而且降雪量也颇大,所以导致道路积雪严重。
尤其是一些比较狭小的道路不适合采用大型除雪设备,导致积雪堆积严重影响交通出行以及人们的日常生活。
为此,研制小型除雪设备,有很高的实用性和使用价值。
本文不仅分析了路面积雪的特性,而且通过阅读国内外现有除雪机的资料;设计采用汽油机作为动力源,由输出轴及链传动将动力输出与传递,从而使除雪机正常运行。
除雪机的工作原理是利用绞龙旋转将积雪粉碎收集,再通过抛雪筒中的叶轮旋转将积雪由抛雪筒弯管抛出以达到清除路面积雪的问题。
此次扫雪车的设计原理是,由原动机提供动力,经过链传动将动力传递给输出轴,输出轴又带动抛雪叶轮高速旋转,利用离心力将雪抛出。
同时利用减速器来减速带动搅龙传动轴和螺旋搅龙叶片旋转来实现集雪作业。
而其他的动力则由变速器传输给车轮轴来带动扫雪机前进,实现清雪工作。
本说明书中对小型手推式扫雪车进行了深刻的理论分析和结构设计计算,并采用UG绘图将扫雪车的三维实体造型和二维平面图形绘制出来。
关键词:小型扫雪车;三维实体造型;二维平面图形AbstractIn the north of our country every winter lasts for a long time, and the snow is quite large, so lead to serious road snow.Especially some narrow roads are not suitable for using large snow removal equipment, cause the snow accumulation is seriously affect the transportation and People's Daily life.Therefore, to develop small snow removal equipment, has a high practicality and use value. This article not only analyses the characteristics of the pavement of snow, and domestic and foreign existing snow blower from reading data;Design USES gasoline engine as power source, the output shaft and chain transfer power output and, so that the normal operation of snow blower.Snow blower's work principle is to use the heave snow dragon rotation crush collection, again by throwing snow cone rotation of the impeller by throwing snow snow tube bend thrown to clear the road snow.Design principle of the tractor is powered by a prime mover, a chain transfer power to the output shaft, output shaft and driven snow high-speed rotating impeller, throw the snow use of centrifugal force.At the same time using reducer to decelerate drives the stirring shaft dragon and spiral dragon blade rotation to achieve the set snow job.While other power by gearbox transmission shaft to drive the car snow blowers, realize clear snow job.In this manual for small hand push type tractor has carried on the deep theory analysis and structure design calculation, and USES the UG drawings will snowploughs three-dimensional entity model and two-dimensional plane figure.Keywords: small tractor;Three-dimensional entity model;Two-dimensional plane figure小型扫雪车设计 (1)摘要 (1)第一章绪论 (5)1.1选题意义 (5)1.2国内外除雪机的发展现状 (5)1.2.1 国外除雪机的发展现状 (5)1.2.2 国内除雪机的发展现状 (6)1.3 除雪工具的分类 (7)1.4 设计的任务 (7)第二章积雪特性研究 (8)2.1 物理性质 (8)2.1.1 积雪的密度 (8)2.1.2 雪的硬度 (9)2.1.3 雪的摩擦系数 (9)第三章除雪机设计方案 (9)3.1 方案及比较 (9)3.2 工作原理 (10)3.2.1 基本结构 (10)3.2.2 工作原理 (10)3.3 基本结构确定 (10)3.3.1 动力装置选择 (10)3.3.2 传动方式的确定 (11)3.3.3 积雪收集装置设计 (11)第四章扫雪车的设计计算与校核 (12)4.1 链传动计算 (12)4.1.1 传动链的设计步骤 (12)4.1.2 链轮基本数据计算 (14)4.2 传动轴的设计及校核.................................................................... 错误!未定义书签。
除雪车工作装置设计随着冬季的来临,大雪封路成为了一个常见的问题。
为了解决这一问题,除雪车工作装置被广泛应用于道路清雪工作中。
本文将介绍除雪车工作装置的设计原理和功能,以及其在道路清雪中的应用。
一、设计原理除雪车工作装置的设计原理是利用车辆自身的动力和机械装置来清除道路上的积雪。
通常,除雪车工作装置由扫雪刷、铲雪板和融雪装置等组成。
1. 扫雪刷:扫雪刷是除雪车工作装置的核心部件之一。
它通常由刷毛和驱动装置组成。
当车辆行驶时,扫雪刷通过旋转的方式将积雪刷离道路表面。
2. 铲雪板:铲雪板位于车辆前部,用于将被扫雪刷刷离的积雪收集起来。
铲雪板通常由耐磨材料制成,以确保其在清雪过程中的耐用性。
3. 融雪装置:融雪装置是除雪车工作装置的辅助设备,用于将收集起来的积雪融化。
融雪装置可以使用加热装置或化学物质来加速积雪的融化,以便更快地清除道路。
二、功能除雪车工作装置的主要功能是清除道路上的积雪,以确保车辆和行人的安全通行。
除此之外,除雪车工作装置还具有以下功能:1. 提高道路通行能力:在大雪封路的情况下,除雪车工作装置能够迅速清除道路上的积雪,恢复道路的通行能力。
2. 减少交通事故:积雪道路容易造成车辆打滑和行人滑倒,从而增加交通事故的发生率。
使用除雪车工作装置可以有效减少这些意外事件的发生。
3. 提高施工效率:相比传统的人工清雪方式,除雪车工作装置可以更快、更高效地清除道路上的积雪,减少人力和时间成本。
三、应用除雪车工作装置广泛应用于道路清雪工作中,包括城市道路、高速公路、机场跑道等。
除此之外,它还可以用于清除停车场、广场和人行道等区域的积雪。
在城市道路清雪中,除雪车工作装置通常与道路清扫车、融雪剂喷洒车等配合使用,以实现全面清雪的效果。
在高速公路清雪中,除雪车工作装置通常配备抛雪装置,能够将积雪抛离道路。
四、总结除雪车工作装置是一种十分重要的道路清雪工具。
它通过扫雪刷、铲雪板和融雪装置等部件,利用车辆自身的动力和机械原理,清除道路上的积雪。
小型除雪机结构设计好嘞,以下是为您生成的一篇关于“小型除雪机结构设计”的说明文:在一个被白雪覆盖的冬日清晨,整个世界仿佛都被按下了静音键,安静而又神秘。
老张从暖和的被窝里不情愿地爬起来,望着窗外厚厚的积雪,不禁发起了愁。
“这雪要是不赶紧清理掉,出门都困难咯!”他嘟囔着。
老张所在的小区没有大型的除雪设备,每次下雪,大家都是拿着铁锹和扫帚,费力地清理着道路。
这一次,老张心想,要是有个小型除雪机就好了。
你可能会好奇,这小型除雪机到底是个啥样的神奇宝贝呢?咱们就来好好说道说道。
小型除雪机的结构其实并不复杂,就像一个精心打造的小战士,各个部分都有着独特的使命。
首先是它的动力系统,这就好比是人的心脏,为整个除雪机提供源源不断的能量。
一般来说,小型除雪机可以采用电动或者燃油驱动。
电动的呢,安静又环保,就像一个温柔的小天使;燃油驱动的则更有劲儿,像是个充满活力的大力士。
再看看它的除雪部件,那可是关键中的关键。
常见的有旋转式的扫雪刷,那刷刷转动的样子,就像一个不知疲倦的舞者,把雪欢快地扫到一边。
还有那种像大铲子一样的推雪板,一推一铲,雪就乖乖地让开了路。
这扫雪刷和推雪板,一个灵活一个有力,配合得那叫一个默契!还有它的行走装置,这就像是人的脚,得稳稳地带着除雪机前进。
有的是履带式的,不管是雪地还是冰面,都能轻松应对,就像坦克一样威风;有的则是轮子式的,行动起来更加灵活便捷。
小型除雪机的操控系统也很重要,就像人的大脑指挥着身体的一举一动。
简单易懂的操作面板,让使用者能够轻松上手,不一会儿就能熟练操作,仿佛自己成了除雪的高手。
想象一下,在冰天雪地中,你轻松地推着小型除雪机,它“嗡嗡”地工作着,雪在它面前纷纷退让,道路一点点变得干净整洁。
这感觉,难道不比你拿着铁锹累得腰酸背痛强多了?而且啊,小型除雪机体积小巧,方便存放,不像那些大家伙,占地方不说,还不好摆弄。
它就像一个贴心的小伙伴,在你需要的时候挺身而出,帮你解决大问题。
气力式小型除雪机的结构项目设计方案第一章绪论1.1 本课题研究的意义与目的我国北方地区冬季比较漫长,基本上每年都会有大降雪出现,有些地区还会因为长时间大降雪而形成雪灾、,给人们生活带来困难,给社会生产带来很多不便利,特别是现在,经济飞速发展,需求地于生产地的联系密不可分,而连接的方式就是运输,而公路运输又占有运输的很大比例,因为一些地区由于地貌限制只能用公路运输来完成生活需求,但是道路积雪给人们出行和公路运输带来了很多不便,特别是大降雪和雨夹雪天气,让高速公路关闭,让国道行驶很不安全,严重的影响了人们的出行和经济发展,现在道路积雪问题引起了各级部门的关注和重视,我认为如何能高效的处理积雪,保障道路通畅,让人们安全出行,提高交通安全成为冬季公路养护的主要问题。
所以,过多的降雪常常来不及得到及时有效的清除,给城市交通和人民生活带来了许多不便。
因此,我们寻找一种高效初雪的方式,而成本又比较低的清雪方法成为当下重中之重。
本文研究的主要目的是通过对气力式小型除雪机进行整体设计,主要对铲雪装置进行结构设计及气力传动的设计,从而设计出一种规模小气动式清雪车,用于工作环境,家庭,社区道路积雪的清除,从而方便人们出行,免去可预知的安全问题。
通过本题目设计,也能够进一步理解机械原理、农用机械设计、气压传动等专业课程知识,掌握专用机械设计的原理和方法。
当下社会全速发展,而社会发展的源泉和活力又在于创新。
创新发明是用新思想,新方式,新的产品。
现在各国都在发展机械水平,进入一个机械时代,机械的更新为当下重中之重。
机械的创新在于适应社会的发展,机械的创新能降低人们劳动力的同时,带来更多的效益,机械创新的进展极有可能影响某一行业,或者影响人们的生活习性,对社会有着很重要的意义。
现在清雪的方式主要分为:①人力清雪;②撒化学物质融化冰雪;③靠机械装置除雪。
人力清雪需要很多劳动力,但是除雪效率还达不到人们的理想,从而浪费人力,物力来达到一个不理想的方式是不可取的。
角位移量,从而达到准确定位的目的。
步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,不受负载的影响。
步进电机需要驱动板和可编程循环控制器配套使用。
接线如图2所示。
设置步进电机控制器时,为了节约电能并且保证植物每天自动旋转180°,设置运行步数1步即可。
其设置如下:角度设置为720°(电机旋转720°,花盆底座旋转180°),方向设置为1(正转),速度设置为6(低速),时间设置为24小时,采用循环启动。
同理,通过设置运行步数可以实现不同植物精准旋转的要求,例如白天每隔2小时转动30°,夜间不转动等等。
电源采用太阳能电池板对电池充电。
步进电机驱动电压为8V 至27V。
充电电池选择8节5号电池,经过测量,电池工作电压为10.8V。
三、未来改进太阳能自动旋转花盆架虽然可让植物光照均匀,且环保节能,但步进电机、驱动板、控制器以及传动机构体积较大,不美观,不利于市场推广。
通过咨询厂家,如订单量较大,可以将步进电机控制器和驱动板集成,能大幅节约成本。
半圆形的圆筒内有一个可以旋转的螺旋滚轮,圆筒铲子将雪铲进圆筒内,轮通过上边的螺旋叶片将圆筒铲子内的雪输送到一侧。
没有被圆筒铲子铲起的少量积雪则被强力吹风机吹向一侧。
该装置可利用充电蓄电池或汽油机为电动机提供动力,同时为强力吹风机提供电能。
电动机带动螺旋滚轮转动,实现除雪功能。
本发明结构简单,造价低廉,适合学校、工厂等单位小范围清扫道路积雪。
一人就可以操作,工作效率高,清扫积雪效果好。
创造天地步进电机接线传动机构示意图图2。
小型除冰机的结构设计及整机虚拟装配研究首先是小型除冰机的结构设计。
压缩机是小型除冰机的核心组件,它通过将制冷剂压缩成高压气体来实现制冷效果。
冷凝器位于压缩机之后,用于将高温高压的制冷剂冷却成高温液体。
蒸发器位于制冷装置内,制冷剂经过蒸发器后变为低温低压的气体,从而吸收冷冻设备上的热量。
控制系统用于监测和控制整个除冰过程,确保设备的正常运行。
接下来是整机虚拟装配研究。
通过虚拟装配可以在计算机中对小型除冰机的各个零部件进行3D建模,并进行装配和测试。
虚拟装配可以模拟真实的装配过程,帮助设计人员寻找和解决可能存在的装配问题,并优化整个系统的性能。
虚拟装配还可以对小型除冰机进行运行模拟,测试其性能和效果。
在进行整机虚拟装配时,首先需要对小型除冰机的各个零部件进行3D建模。
可以使用专业的CAD软件将压缩机、冷凝器、蒸发器等组件进行建模,确定其外观尺寸和内部结构。
建模完成后,可以将各个零部件进行装配,并调整各个零部件之间的位置关系,确保其能够正确地连接在一起。
完成整机的装配后,可以进行系统的性能测试。
通过在虚拟环境中模拟制冷工况,测试小型除冰机在不同环境下的制冷效果和能耗情况。
根据测试结果,可以对整个系统进行优化,例如调整组件的材料、尺寸和结构等,以提高整个系统的性能。
此外,整机虚拟装配还可以模拟小型除冰机的运行过程,测试其在不同环境下的运行稳定性和可靠性。
通过模拟各种故障情况和异常情况,可以评估系统的容错能力,提前发现潜在的问题,并提供解决方案。
总之,小型除冰机的结构设计和整机虚拟装配是一项重要的研究工作。
通过对小型除冰机进行结构设计和整机虚拟装配研究,可以优化系统的性能和可靠性,提高设备的工作效率和寿命。
同时,虚拟装配还可以提前发现和解决装配问题,减少生产成本和时间。
小型清雪除冰机的研究设计李晓建;李彩霞;袁磊;曲帅帅【摘要】At present, the snow removing job tasks in most domestic cities are mainly operated by labor or large machinery auxiliary operations, but the current situation that many streets in our country are too narrow to allow the operation of large ma-chinery, so we could only rely on manual operations to solve the dilemma.Small Kiyoshi deicing machine that is designed in this paper could effectively solve these difficulties.By combining the manual control and automatic control, the small Kiyoshi deicing operations can be carried out for different streets, which can effectively reduce the labor intensity, and can take advan-tage of its mechanized snow removal operations to effectively improve the efficiency.Small machinery is widely used in manu-facturing cost and application, and has good prospects for development and application value.%针对目前国内大部分城市除雪作业任务主要靠人工或大型机械设备辅助作业,但我国很多街道存在过窄的现状,限制了大型机械的操作,只能靠人工作业来解决目前面临的困境。
小型除雪机结构设计单位名称:设计者:指导教师:目录第一章绪论 (1)1.1 除雪机的背景分析 (1)1.2 除雪机现状 (2)1.3 本课题的研究目标 (4)1.4 本课题研究内容和方法 .............................................. 4 第二章方案选择与结构设计 . (5)2.1 总体方案的几种组合及比较 (5)2.2小型转子式清雪机工作原理简述 (5)2.2.1基本结构 (5)2.2.2工作原理 (6)2.3 原动机的选择 (6)2.4 传动方式的选择 (8)2.5 集雪器的设计 (9)2.6抛雪转子的设计 ..................................................... 9 第三章传动机构的设计 . (10)3.1 动力参数的计算 (10)3.2 皮带传动的计算校核 ..............................................113.3 传动齿轮的设计与校核 ............................................. 17 第四章各轴的结构与尺寸设计 (19)4.1中间传动轴的设计 (19)4.2绞龙螺旋轴的设计 (19)4.3 小带轮轴的设计 (20)4.4 转子轴的设计 (20)4.5 各轴的强度校核 ................................................... 21 谢辞 .................................................. 错误~未定义书签。
参考文献 (24)第一章绪论1.1 除雪机的背景分析我国地处北半球,亚洲东部、太平洋西岸,幅员辽阔,气候类型复杂多样。
北方地区冬季普遍降雪,由于冬季季风气候特别强盛,降雪的南限纬度大致在北纬24度,比世界上同纬度的任何大陆都要低。
各地降雪初期与纬度和地形有关,一般说来,降雪初期从北到南推迟;终雪期第二年从南向北推迟。
北方地区的冬季降雪后如果清理不及时,将对交通造成不便,多数情况下地位为松散积雪,或呈半融化状态的积雪,会形成一层雪水混合物,单凭人工清扫非常吃力。
这几年西部地区公路事业的发展比较迅猛,中西部地区所占比重虽然较少,但增长速度快,有的年份是成倍增长的。
这些地区也是降雪较多的地区,加上东北等地区,全国需要除雪的公路里程占全国的近一半。
随着交通运输量的迅猛增长,冬季降雪对交通的影响已成为一个不能忽视的问题。
目前,我国高速公路在建设之初大多都已配套引进了国外大型的专用除雪设备,而其他等级公路和城市道路的除雪主要还是靠人工。
因此,可以说我国的冬季除雪技术市场还是一个空白。
目前,世界各个国家除冰雪的方法中,应用最普遍的是溶解法和机械法。
溶解法是依靠热作用或撒部化学药剂使冰雪融化。
其优点是除净率高,但是它的成本很高。
而且容易造成环境污染。
虽然环保型融雪药剂已经问世,对环境和植被的影响减少了,但是并未彻底根除。
因此使用范围受到一定限制。
机械法是通过机械作用直接作用解除冰雪危害。
虽然除净率较低,但是对环境和植被无任何影响。
能实现冰雪的异地转移。
应用范围比较广。
因此,多数人认为:清除冰雪必须以机械法为主,以溶解法为辅助,才能达到快速和环保的除雪效果。
国内的除雪机械虽然有了很大的发展,但其总体水平与发达国家相比,产品品种及性能都还有很大差距。
适应不了我国高速公路的发展的需求,主要体现在以下几个方面:(1)技术水平低,除雪机械在结构设计、制造工艺、零部件供应和使用管理等方面都存在技术水平低的问题。
致使除雪机械可靠性差、故障多、寿命短。
(2)功能单一。
除雪机械具有明显的季节性,如果功能单一,只能用做除雪和除冰专用,那么,机械一年中大部分时间处于闲置状态,大大增加了除雪的成本。
加重了公路养护部门的负担。
1(3)品种类型不全。
与国外相比,现在有不少除冰雪机械在国内还是一片空白。
现有的除冰雪机械无法满足公路和大型机场的除冰雪的要求。
1.2 除雪机现状(一)除雪方法及除雪机类型介绍目前,世界各个国家除冰雪的方法中,应用最普遍的是溶解法和机械法。
溶解法是依靠热作用或撒部化学药剂使冰雪融化。
其优点是除净率高,但是它的成本很高。
而且容易造成环境污染。
虽然环保型融雪药剂已经问世,对环境和植被的影响减少了,但是并未彻底根除。
因此使用范围受到一定限制。
机械法是通过机械作用直接作用解除冰雪危害。
虽然除净率较低,但是对环境和植被无任何影响。
能实现冰雪的异地转移。
应用范围比较广。
因此,多数人认为:清除冰雪必须以机械法为主,以溶解法为辅助,才能达到快速和环保的除雪效果。
图1为除雪前后视图。
我国对除雪机械的开发、生产都比较晚,因此还处于起步阶段。
目前,我国的城市道路和公路冬季除雪大部分仍沿用传统的养护方式,即人工作业和小型的除雪机械相结合的方式。
高速公路和一级公路开始使用大型专用除雪机械,进行冬季养护。
但是,除雪机械在数量和品种规格上还很少,所以除雪设备大部分依赖进口。
机械化程度和总体水平远远落后于发达国家。
只是最近几年国内的厂家才参照国外的先进技术研制了适合我国国情的除雪机械。
(二)除雪机的类型综观国内外的除雪机械,其类型总的来说有三种类型:1、犁式除雪机犁式除雪机的工作装置一般安装在主机的前端,是所有除雪机中应用最为广泛、起源最早的除雪设备。
主要使用于未被压实的新降集雪,其厚度为300mm以下。
犁板有整体式和分段式,有V型犁和U型犁之分。
其特点是:多数采用了双摇杆机构,避让效果明显,越障高度较大,环境适应性强,可以在硬质雪区工作。
有的还增加了滑靴和滚轮等装置,用来减少或消除铲刃对地面的作用力,保护了地面,减少了刀刃的磨损。
具体类型有:(1)单向犁-----除雪犁以固定角度装在除雪车前部。
2(2)V型犁-----主要结构和工作原理与单向犁相同,只是结构呈左右对称,形成V形。
(3)变角度犁------指犁的排雪方向和行进角度可以改变的除雪机械。
(4)复合犁------又叫铰接雪犁,采用两翼结构,中间垂直铰链可以自由改变形状,形成单向犁、V型犁、变角度犁等犁形。
比较典型的产品有:徐州装载机长的专利产品------调压自动越障式除雪装置。
郑工、柳工和沈阳山河等厂家生产的ZL50型除雪机。
由于该类除雪机械拥有结构简单、性能可靠、价格低廉等特性,因此受到广大用户的认可,得以广泛的使用。
2、旋切式除雪机械旋切式除雪机械工作方式为自行式和悬挂式两种。
主要有离心式物料风机、风道、抛雪筒、护板和螺旋型集雪器等部分组成。
结构相对比较复杂。
工作时借助主机或者专用底盘的动力,驱动风机做高速旋转运动,将集雪器聚拢的雪由风道、抛雪筒抛出去。
抛出距离和角度可以根据需要自己调整。
在清除雪障时旋切式除雪机械有明显的优势。
但是无法清除压实的积雪。
具体类型有:(1)螺旋式-----螺旋轴鼓上的叶片呈左右旋向,左右旋向的叶片在轴线中部结合形成U形抛雪槽,U形抛雪槽低部稍微向后倾斜,内侧光滑,工作时轴鼓上的叶片刀刃切削破碎积雪,并将积雪集中送到中部U形槽内抛出。
(2)转子式-----主要以清除新雪为主要作业对象。
转子叶片可以完成切雪、扒雪和抛雪。
(3)单螺旋转子式-------有转子和一根螺旋组成。
螺旋水平布置在转子前,螺旋叶片作成左右旋向,当螺旋周转动时,把两边的积雪送到中间,再由转子抛出。
(4)双螺旋转子式-------双螺旋转子式的工作装置的两螺旋上、下平行地置于转子前面。
(5)立轴螺旋转子式-------该工作装置将螺旋竖放在转子两侧,螺旋叶片为左右旋向,工作时雪的移动方向为上下运动。
主要机型有:哈尔滨开达公司生产的抛雪式除雪机和吉林大学研制的CX-30型除雪机。
3、扫滚式除雪机械扫滚式除雪机械工作方式为自行式和悬挂式两种。
在主机或者专用底盘的动力作用3下,驱动扫雪滚和扫雪盘做高速旋转运动,扫雪滚和扫雪盘上的柔性强力扫雪刷,将路面积雪卷起使之脱离地面,在高压空气的作用下吹向路边。
该式除雪机械主要适合于较薄的或者是犁式除雪机械工作后的残留积雪。
即使路面凸凹不平也可以获得无残雪的除雪效果。
(三)国内除雪机的发展及不足国内的除雪机械虽然有了很大的发展,但其总体水平与发达国家相比,产品品种及性能都还有很大差距。
适应不了我国高速公路的发展的需求,主要体现在以下几个方面:(1)技术水平低,除雪机械在结构设计、制造工艺、零部件供应和使用管理等方面都存在技术水平低的问题。
致使除雪机械可靠性差、故障多、寿命短。
(2)功能单一。
除雪机械具有明显的季节性,如果功能单一,只能用做除雪和除冰专用,那么,机械一年中大部分时间处于闲置状态,大大增加了除雪的成本。
加重了公路养护部门的负担。
(3)品种类型不全。
与国外相比,现在有不少除冰雪机械在国内还是一片空白。
现有的除冰雪机械无法满足公路和大型机场的除冰雪的要求。
1.3 本课题的研究目标北方地区的冬季降雪后如果清理不及时,将对交通造成不便,多数情况下地位为松散积雪,或呈半融化状态的积雪,会形成一层雪水混合物,单凭人工清扫非常吃力,针对此种情况设计一种适合冬季铺装路面使用的除雪机器,除雪过程中不能对路面造成破坏。
设计时要保证相应构件的可靠性,所以要进行相应的力学分析、设计计算、方针模拟等。
并要求用计算机软件对重要部件进行CAD、CAXA等软件的二维绘图。
1.4 本课题研究内容和方法针对路面上被压实的冰雪研究路面冰雪清除机械。
方法是进行理论分析和计算,并重点进行实验研究。
主要阐述冰雪的物理机械性质;根据所提出的对路面上压实冰雪进行挤压、切削、破碎的技术思想,分析路面冰雪清除机基本原理并确定样机基本方案;分析整机的牵引平衡和功率平衡,确定路面冰雪清除装置的重量,进行整机匹配计算及分析。
4第二章方案选择与结构设计2.1 总体方案的几种组合及比较方案一:利用吹风的方式,从鼓风机里吹出的高速气流将积雪吹到路边,吹雪式清雪车运行速度较高,有很高的生产率,但它只适用于新鲜雪,对于压实的积雪或冰层无能为力,只能在机场、桥梁和高速路上应用,成本很高,不适合开发小型产品。
方案二:利用一个置于清雪车前部的铲子,随着清雪车的不断前进,将积雪推至路的一边。
推移式清雪车只能将积雪推到路边,不具备集雪能力,且只适用于新鲜雪或破碎后的压实雪,效率较低,容易划伤地面。
方案三:利用机械传动的方式,由集雪器先将积雪搅碎,并输送至一个高速旋转的叶轮,将其抛到路边。
螺旋转子式清雪车适用范围广,无论是松散雪、压实雪清雪效果和效率要比前两方案好,而且这种方案设计,设计出的产品体积小、成本低、操作方便灵活,适用于道路窄的地方。
因此选用第三种方案。
2.2小型转子式清雪机工作原理简述2.2.1基本结构绞龙螺旋转子式清雪机的结构,主要由原动机、传动装置、抛雪器、集雪器和车体等五个部件组成:(1)原动机:通常选用汽油机或柴油机提供动力。