小型垃圾清掃車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析_雷曉鈞

1、科技·探索·爭(zhēng)鳴科技視界 Science &Technology Vision科技視界0引言隨著自動(dòng)化設(shè)備的不斷發(fā)展,自動(dòng)化清掃車完成了大部分城市公路的清掃工作,大大減少了環(huán)衛(wèi)工人的數(shù)量1。清掃車主要在城市平坦的公路進(jìn)行清掃,而環(huán)衛(wèi)工人還使用傳統(tǒng)的掃帚進(jìn)行清掃,所以環(huán)衛(wèi)工人的工作強(qiáng)度并未減少2。根據(jù)目前垃圾清掃車的現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)了一種適用于公園、小區(qū)、綠化帶及人行道等小路的小型垃圾清掃車,降低環(huán)衛(wèi)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高清掃效率。1工作原理人力推動(dòng)小型垃圾清掃車運(yùn)動(dòng),清掃車的清掃輥刷在前輪帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),把地面上的垃圾清掃到撮板上,垃圾順著撮板到達(dá)活動(dòng)擋板,通過(guò)清掃輥刷的不

2、斷轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓垃圾打開(kāi)活動(dòng)擋板進(jìn)入垃圾箱,從而完成對(duì)所經(jīng)過(guò)地面垃圾的收集。垃圾清掃車不工作時(shí)可以向下壓扶手,則清掃車的前輪離開(kāi)地面可快速前進(jìn)。工作時(shí)放下扶手,前輪重新開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),則繼續(xù)帶動(dòng)清掃刷輥進(jìn)行清掃。傾倒垃圾時(shí)先壓下扶手再放開(kāi)扶手可以關(guān)閉收集箱的活動(dòng)擋板,垃圾箱被封閉起來(lái),再打開(kāi)活動(dòng)擋板倒出垃圾3。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本文根據(jù)環(huán)衛(wèi)工人的工作需要,設(shè)計(jì)了一種新型的低成本、小體積、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的小型垃圾清掃車。此垃圾清掃車主要由扶手、萬(wàn)向輪、皮帶輪、撮板、清掃刷輥、刷輥?zhàn)o(hù)罩、刷輥軸承、皮帶、輪軸、垃圾箱等組成,主要分為清掃裝置、前進(jìn)裝置、傳動(dòng)裝置和收集裝置等部分4,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1小型垃圾

3、清掃車結(jié)構(gòu)示意圖1.扶手;2.萬(wàn)向輪;3.皮帶輪;4.撮板;5.清掃刷輥;6.刷輥?zhàn)o(hù)罩;7.刷輥軸承;8.皮帶;9.輪軸;10.垃圾箱清掃裝置由清掃刷輥、斜刷、撮板和護(hù)罩組成。清掃刷輥安裝在清掃車的前部,清掃刷輥水平放置旋轉(zhuǎn)收集地面的垃圾,清掃刷輥利用前輪的滾動(dòng)對(duì)地面垃圾進(jìn)行清掃,再驅(qū)使垃圾沿著撮板進(jìn)入垃圾箱,清掃刷輥的直徑為20mm ,刷苗高65mm ,為高強(qiáng)尼龍絲做成,具有高強(qiáng)的彈性;斜刷位于前方呈外八字安裝,主要收集路牙、護(hù)欄下面和隔離帶死角的垃圾掃進(jìn)入到清掃刷輥工作范圍內(nèi),大大減少了清掃盲區(qū),擴(kuò)大了清掃幅寬,使得垃圾車前面清掃無(wú)盲區(qū);護(hù)罩位于清掃刷輥的上方,防止清掃后的垃圾亂飛及垃圾沿

4、清掃刷輥再次回落到地面的現(xiàn)象。前進(jìn)裝置由兩個(gè)萬(wàn)向輪和兩個(gè)傳動(dòng)輪組成,使用者推動(dòng)扶手給清掃車前進(jìn)的動(dòng)力。傳動(dòng)輪承擔(dān)支撐清掃裝置重量,使用者推力轉(zhuǎn)化為清掃刷輥的轉(zhuǎn)動(dòng)。后輪采用萬(wàn)向輪,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,適合清掃曲折道路?？焖龠\(yùn)動(dòng)的時(shí)候可以壓下扶手使前輪離開(kāi)地面,后面的萬(wàn)向輪承受整車的重量,方便快速移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。傳動(dòng)裝置采用皮帶傳動(dòng),皮帶連接傳動(dòng)輪和清掃滾刷,采用單邊傳動(dòng),防止清掃轉(zhuǎn)彎或彎曲道路打滑或卡死,有效的延長(zhǎng)了清掃滾刷的使用壽命?？赏ㄟ^(guò)兩個(gè)前后皮帶輪直徑比調(diào)節(jié)清掃刷輥的轉(zhuǎn)速,方便日常維護(hù)。收集裝置由垃圾箱和底板組成。為了方便倒垃圾和日常維護(hù),垃圾箱可以拆卸。垃圾箱與底板緊密配合,底板與刷輥?zhàn)o(hù)罩、撮板

5、連接。底板上布滿小孔,方便垃圾中的水流出,減輕垃圾清掃車的重量。工作時(shí)為了防止垃圾倒出,在垃圾箱內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)擋板。當(dāng)外部垃圾被清掃滾刷推到活動(dòng)擋板前時(shí),活動(dòng)擋板被推開(kāi)進(jìn)入到垃圾收集箱;完成清掃工作時(shí),活動(dòng)擋板自動(dòng)恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài),可以有效防止垃圾倒出。傾倒垃圾時(shí)活動(dòng)擋板處于關(guān)閉狀態(tài),垃圾箱才可方便拿出。3有限元分析從小型垃圾清掃車的工作原理和結(jié)構(gòu)分析可知,小型垃圾車主要受力零件是清掃刷輥,清掃刷輥的跨度最大,為柔性體易變形,其受力最大,其可靠性和穩(wěn)定性如果滿足條件,其他部件自然滿足要求。清掃刷輥由鋁合金棒料加工而成,主要完成垃圾的清掃,屬于易損和磨損件,要求材料具有良好的剛度與韌性。

6、為了保障清掃刷輥的剛度和強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求,在Solidworks 軟件中建立了清掃刷輥實(shí)體模型并導(dǎo)入ANSYS workbench 軟件中進(jìn)行有限元分析。清掃刷輥的材料為鋁合金,密度是2770kg/m 3,楊氏彈性模量E 是7.1*1010pa ,泊松比是0.33。清掃刷輥的橫截面是圓形,直徑是20mm ,采用ANSYS workbench 軟件劃分網(wǎng)格,其精度選擇-85,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,則節(jié)點(diǎn)有2037個(gè),單元格有370個(gè)。清掃刷輥的載荷主要指清掃刷輥?zhàn)陨碇亓亢兔⑴c地面的摩擦力,其極限摩擦力的2倍是1000N ,摩擦力沿清掃刷輥的切向。使用ANSYS workbench 軟件對(duì)清掃刷輥進(jìn)行

7、有限元分析,得到清掃刷輥在清掃過(guò)程的應(yīng)變圖。清掃刷輥兩端通過(guò)簡(jiǎn)化可認(rèn)為是固定端約束,然后給清掃刷輥加載自身重量和摩擦力載荷,得到極限載荷下的應(yīng)變圖,如圖2所示。圖2橫梁受力應(yīng)變圖從圖2清掃刷輥有限元分析的應(yīng)變圖可知,清掃刷輥應(yīng)變量的最大位置是處于清掃刷輥中心的位置,清掃刷輥的變形在極限載荷下的最大變形是0.1mm ,且變形關(guān)于其中心對(duì)稱,遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)技術(shù)要求。4總結(jié)使用Solidworks 軟件建立了小型垃圾清掃車的(下轉(zhuǎn)第165頁(yè)小型垃圾清掃車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析雷曉鈞張輝(嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,浙江嘉興314001【摘要】本文設(shè)計(jì)了一種小型垃圾清掃車,由人力驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)清掃刷輥滾動(dòng)清掃紙屑、樹(shù)

8、葉等垃圾。小型垃圾清掃車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小,使用ANSYS workbench 軟件對(duì)小型垃圾清掃車進(jìn)行了靜力學(xué)分析,得出小型垃圾清掃車的設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。【關(guān)鍵詞】清掃車;結(jié)構(gòu);分析基金項(xiàng)目:2013年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃(新苗人才計(jì)劃項(xiàng)目(2013R417023。作者簡(jiǎn)介:雷曉均,嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院電氣111班學(xué)生。項(xiàng)目與課題50科技視界Science &Technology Vision 科技視界科技·探索·爭(zhēng)鳴滿足自己的消費(fèi)需求,從而也限制了影視城旅游的發(fā)展。4.4拍攝活動(dòng)管理松散,旅游資源破壞嚴(yán)重影視拍攝過(guò)程需要大量的人力參與,并搭建足夠的人工設(shè)

9、施,但在自然風(fēng)景旅游地,過(guò)多的拍攝活動(dòng)和臨時(shí)設(shè)施建設(shè)卻給旅游資源造成了巨大的破壞,由于相關(guān)部門(mén)管理松散、劇組人員生態(tài)保護(hù)意識(shí)淡薄,導(dǎo)致“拍攝毀景”事件屢屢發(fā)生。電視劇申雕俠侶拍攝時(shí),對(duì)九寨溝的神仙池景點(diǎn)造成了嚴(yán)重的破壞。電影無(wú)極在香格里拉拍攝后遺留下的臨時(shí)設(shè)施也對(duì)景區(qū)環(huán)境造成了破壞。5關(guān)于我國(guó)影視旅游發(fā)展的幾點(diǎn)對(duì)策5.1發(fā)展影視產(chǎn)業(yè),提高影視作品質(zhì)量影視劇作品的質(zhì)量是影視旅游良好開(kāi)展的文化基礎(chǔ)。作為影視旅游的精品資源的影視產(chǎn)業(yè)是一種高科技產(chǎn)業(yè),對(duì)人才、技術(shù)的要求很高,所以必須加強(qiáng)對(duì)影視人才的培養(yǎng)和影視技術(shù)的開(kāi)發(fā)與引進(jìn),將國(guó)際上先進(jìn)的制作理念同我國(guó)傳統(tǒng)文化特色結(jié)合起來(lái),使影視作品得到質(zhì)的提升。同

10、時(shí),政府、電視臺(tái)及影視劇制作公司及演職人員也要積極合作,使影視作品質(zhì)量有顯著提升。5.2制定影視旅游行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),加大政府導(dǎo)向影視旅游的運(yùn)行需要巨大資本投資,又具有較高風(fēng)險(xiǎn),因此必須獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì),要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。為避免我國(guó)影視拍攝基地同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)的局勢(shì)繼續(xù)惡化,政府應(yīng)加大宏觀調(diào)控的力度,引導(dǎo)其從數(shù)量上向質(zhì)量上的做精、做強(qiáng)發(fā)展,而不是片面追求大面積。政府管理部門(mén)應(yīng)引導(dǎo)我國(guó)影視旅游產(chǎn)業(yè)科學(xué)健康的發(fā)展,加強(qiáng)宏觀調(diào)控,制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袠I(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)完整的審核規(guī)范。5.3突出影視特色,以創(chuàng)新思維推動(dòng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)-為了解決影視旅游項(xiàng)目的存在問(wèn)題,需要用一種創(chuàng)新思維來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品:如可以讓游客參演一些為他們編寫(xiě)

11、的迷你劇,來(lái)滿足游客想體驗(yàn)影視拍攝的愿望;讓游客有機(jī)會(huì)與演員近距離接觸,滿足其追星欲求;創(chuàng)造研發(fā)高科技的旅游產(chǎn)品。橫店影視城創(chuàng)立的互動(dòng)體驗(yàn)式旅游項(xiàng)目就是業(yè)界借鑒的典范,如在其明清宮苑推出的“皇宮游”項(xiàng)目及每周日舉行的與明星接觸的“明星見(jiàn)面會(huì)”,推出“影視DV 游”、“賽車自駕游”等特色旅游項(xiàng)目,依托中國(guó)傳統(tǒng)文化和影視資源,用互動(dòng)參與的理念,開(kāi)發(fā)出獨(dú)特的旅游產(chǎn)品。5.4加強(qiáng)理論研究,發(fā)揮實(shí)踐指導(dǎo)作用目前,我國(guó)學(xué)者對(duì)旅游業(yè)的理論研究較為集中,但卻疏于研究正蓬勃發(fā)展的影視旅游,使得影視旅游的理論成果滯后于實(shí)踐的需要,也因此導(dǎo)致了我國(guó)很多影視旅游項(xiàng)目在開(kāi)發(fā)過(guò)程中多走彎路,所以加強(qiáng)對(duì)該領(lǐng)域的理論研究勢(shì)在

12、必行。就影視旅游的客體而言,要加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)條件、市場(chǎng)調(diào)研、可行性調(diào)查等課題的研究;就其消費(fèi)群體而言,要著重研究游客參與此類活動(dòng)的旅游動(dòng)機(jī)、特征、消費(fèi)方式等課題。同時(shí),要注重理論聯(lián)系實(shí)踐,使得中國(guó)影視旅游在科學(xué)理論的指導(dǎo)下快速發(fā)展。6結(jié)語(yǔ)本文簡(jiǎn)要概述了在中國(guó)影視旅游的發(fā)展現(xiàn)狀,并對(duì)影視旅游更好發(fā)展提出幾點(diǎn)對(duì)策。影視旅游涉及影視業(yè)和旅游業(yè)兩大產(chǎn)業(yè),因而具有廣泛的研究領(lǐng)域,學(xué)生的能力和資料有限,本文的問(wèn)題與糾紛在所難免,希望教師和專家可以理解。【參考文獻(xiàn)】1劉濱誼,劉琴.中國(guó)影視旅游發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)J.旅游學(xué)刊,2004(6:77-81.2孟志軍,李穎.論旅游的電視傳播形式J.河北大學(xué)成人教育學(xué)院

13、學(xué)報(bào),2005,7(1:116-118.3薛奕妹.經(jīng)典影視作品與旅游行為J.河南商業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2006,19(6:81-87.4王麗波,劉華.影視文化對(duì)旅游目的地的促銷作用分析J.市場(chǎng)論壇,2007(7:87-89.責(zé)任編輯:楊玉潔S(上接第91頁(yè)法出票的問(wèn)題。 圖4就位傳感器模塊安裝時(shí),電源與信號(hào)線可沿設(shè)備內(nèi)部線槽走線,LED 燈則從底板下走線,不會(huì)影響原有設(shè)備的線路布局,安裝后美觀大方,無(wú)安全隱患且方便日后維護(hù)維修工作。如圖5所示是就位傳感器電路圖。光電傳感器發(fā)射端接入1K 限流電阻,接收端接10K 上拉電阻。使用LM393兩路電壓比較芯片,傳感器被遮擋時(shí)LM393輸出高電平,發(fā)光

14、二極管熄滅,反之輸出低電平(LM393輸出口為集電極開(kāi)漏,低電平即為電源地,發(fā)光二極管點(diǎn)亮,主控I/O 口被拉低。I/O 口為主控門(mén)傳感器信號(hào)采集端。圖5就位傳感器電路圖3結(jié)論項(xiàng)目經(jīng)過(guò)反復(fù)研究論證,并通過(guò)測(cè)試和使用,證明就位傳感器設(shè)計(jì)是成功的。該方案能有效避免因單程票模塊未就位而導(dǎo)致無(wú)法出票的問(wèn)題,且具有成本低、改動(dòng)小、安全、美觀等特點(diǎn),提高了AFC 設(shè)備的安全性以及服務(wù)質(zhì)量。責(zé)任編輯:曹明明S(上接第50頁(yè)三維圖,并使用ANSYS workbench 軟件對(duì)小型垃圾清掃車的關(guān)鍵零件清掃刷輥進(jìn)行了靜力學(xué)有限元分析,得到小型垃圾清掃車的關(guān)鍵零件應(yīng)變圖。從以上分析可知,此小型垃圾清掃車的設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。制造出了樣機(jī),通過(guò)樣機(jī)在人行道和廣場(chǎng)等以3km/小時(shí)進(jìn)行清掃實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出本小型垃圾車可以有效的完成清掃工作,可