小型垃圾清掃車的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析_雷曉鈞

1、科技·探索·爭鳴科技視界 Science &Technology Vision科技視界0引言隨著自動化設(shè)備的不斷發(fā)展,自動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行清掃,而環(huán)衛(wèi)工人還使用傳統(tǒng)的掃帚進行清掃,所以環(huán)衛(wèi)工人的工作強度并未減少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)工人的勞動強度,提高清掃效率。1工作原理人力推動小型垃圾清掃車運動,清掃車的清掃輥刷在前輪帶動下轉(zhuǎn)動,把地面上的垃圾清掃到撮板上,垃圾順著撮板到達活動擋板,通過清掃輥刷的不

2、斷轉(zhuǎn)動擠壓垃圾打開活動擋板進入垃圾箱,從而完成對所經(jīng)過地面垃圾的收集。垃圾清掃車不工作時可以向下壓扶手,則清掃車的前輪離開地面可快速前進。工作時放下扶手,前輪重新開始轉(zhuǎn)動,則繼續(xù)帶動清掃刷輥進行清掃。傾倒垃圾時先壓下扶手再放開扶手可以關(guān)閉收集箱的活動擋板,垃圾箱被封閉起來,再打開活動擋板倒出垃圾3。2結(jié)構(gòu)設(shè)計本文根據(jù)環(huán)衛(wèi)工人的工作需要,設(shè)計了一種新型的低成本、小體積、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的小型垃圾清掃車。此垃圾清掃車主要由扶手、萬向輪、皮帶輪、撮板、清掃刷輥、刷輥護罩、刷輥軸承、皮帶、輪軸、垃圾箱等組成,主要分為清掃裝置、前進裝置、傳動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;2.萬向輪;3.皮帶輪;4.撮板;5.清掃刷輥;6.刷輥護罩;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對地面垃圾進行清掃,再驅(qū)使垃圾沿著撮板進入垃圾箱,清掃刷輥的直徑為20mm ,刷苗高65mm ,為高強尼龍絲做成,具有高強的彈性;斜刷位于前方呈外八字安裝,主要收集路牙、護欄下面和隔離帶死角的垃圾掃進入到清掃刷輥工作范圍內(nèi),大大減少了清掃盲區(qū),擴大了清掃幅寬,使得垃圾車前面清掃無盲區(qū);護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。前進裝置由兩個萬向輪和兩個傳動輪組成,使用者推動扶手給清掃車前進的動力。傳動輪承擔支撐清掃裝置重量,使用者推力轉(zhuǎn)化為清掃刷輥的轉(zhuǎn)動。后輪采用萬向輪,轉(zhuǎn)動靈活,適合清掃曲折道路?？焖龠\動的時候可以壓下扶手使前輪離開地面,后面的萬向輪承受整車的重量,方便快速移動和轉(zhuǎn)動方向。傳動裝置采用皮帶傳動,皮帶連接傳動輪和清掃滾刷,采用單邊傳動,防止清掃轉(zhuǎn)彎或彎曲道路打滑或卡死,有效的延長了清掃滾刷的使用壽命?？赏ㄟ^兩個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。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,垃圾箱可以拆卸。垃圾箱與底板緊密配合,底板與刷輥護罩、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。工作時為了防止垃圾倒出,在垃圾箱內(nèi)部設(shè)計了一個可轉(zhuǎn)動的活動擋板。當外部垃圾被清掃滾刷推到活動擋板前時,活動擋板被推開進入到垃圾收集箱;完成清掃工作時,活動擋板自動恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài),可以有效防止垃圾倒出。傾倒垃圾時活動擋板處于關(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度符合設(shè)計要求,在Solidworks 軟件中建立了清掃刷輥實體模型并導(dǎo)入ANSYS workbench 軟件中進行有限元分析。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,因為其結(jié)構(gòu)簡單,則節(jié)點有2037個,單元格有370個。清掃刷輥的載荷主要指清掃刷輥自身重量和毛刷與地面的摩擦力,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 軟件對清掃刷輥進行

7、有限元分析,得到清掃刷輥在清掃過程的應(yīng)變圖。清掃刷輥兩端通過簡化可認為是固定端約束,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)于其中心對稱,遠超設(shè)計技術(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頁小型垃圾清掃車的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析雷曉鈞張輝(嘉興學(xué)院機電工程學(xué)院,浙江嘉興314001【摘要】本文設(shè)計了一種小型垃圾清掃車,由人力驅(qū)動傳動裝置帶動清掃刷輥滾動清掃紙屑、樹

8、葉等垃圾。小型垃圾清掃車結(jié)構(gòu)簡單、體積小,使用ANSYS workbench 軟件對小型垃圾清掃車進行了靜力學(xué)分析,得出小型垃圾清掃車的設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單?！娟P(guān)鍵詞】清掃車;結(jié)構(gòu);分析基金項目:2013年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃(新苗人才計劃項目(2013R417023。作者簡介:雷曉均,嘉興學(xué)院機電工程學(xué)院電氣111班學(xué)生。項目與課題50科技視界Science &Technology Vision 科技視界科技·探索·爭鳴滿足自己的消費需求,從而也限制了影視城旅游的發(fā)展。4.4拍攝活動管理松散,旅游資源破壞嚴重影視拍攝過程需要大量的人力參與,并搭建足夠的人工設(shè)

9、施,但在自然風景旅游地,過多的拍攝活動和臨時設(shè)施建設(shè)卻給旅游資源造成了巨大的破壞,由于相關(guān)部門管理松散、劇組人員生態(tài)保護意識淡薄,導(dǎo)致“拍攝毀景”事件屢屢發(fā)生。電視劇申雕俠侶拍攝時,對九寨溝的神仙池景點造成了嚴重的破壞。電影無極在香格里拉拍攝后遺留下的臨時設(shè)施也對景區(qū)環(huán)境造成了破壞。5關(guān)于我國影視旅游發(fā)展的幾點對策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),對人才、技術(shù)的要求很高,所以必須加強對影視人才的培養(yǎng)和影視技術(shù)的開發(fā)與引進,將國際上先進的制作理念同我國傳統(tǒng)文化特色結(jié)合起來,使影視作品得到質(zhì)的提升。同

10、時,政府、電視臺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)準入標準,加大政府導(dǎo)向影視旅游的運行需要巨大資本投資,又具有較高風險,因此必須獲得規(guī)模經(jīng)濟,要在激烈的競爭中脫穎而出。為避免我國影視拍攝基地同質(zhì)競爭的局勢繼續(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、做強發(fā)展,而不是片面追求大面積。政府管理部門應(yīng)引導(dǎo)我國影視旅游產(chǎn)業(yè)科學(xué)健康的發(fā)展,加強宏觀調(diào)控,制定嚴謹?shù)男袠I(yè)準入標準和科學(xué)完整的審核規(guī)范。5.3突出影視特色,以創(chuàng)新思維推動產(chǎn)品開發(fā)-為了解決影視旅游項目的存在問題,需要用一種創(chuàng)新思維來開發(fā)產(chǎn)品:如可以讓游客參演一些為他們編寫

11、的迷你劇,來滿足游客想體驗影視拍攝的愿望;讓游客有機會與演員近距離接觸,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)立的互動體驗式旅游項目就是業(yè)界借鑒的典范,如在其明清宮苑推出的“皇宮游”項目及每周日舉行的與明星接觸的“明星見面會”,推出“影視DV 游”、“賽車自駕游”等特色旅游項目,依托中國傳統(tǒng)文化和影視資源,用互動參與的理念,開發(fā)出獨特的旅游產(chǎn)品。5.4加強理論研究,發(fā)揮實踐指導(dǎo)作用目前,我國學(xué)者對旅游業(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踐的需要,也因此導(dǎo)致了我國很多影視旅游項目在開發(fā)過程中多走彎路,所以加強對該領(lǐng)域的理論研究勢在

12、必行。就影視旅游的客體而言,要加強對產(chǎn)品開發(fā)條件、市場調(diào)研、可行性調(diào)查等課題的研究;就其消費群體而言,要著重研究游客參與此類活動的旅游動機、特征、消費方式等課題。同時,要注重理論聯(lián)系實踐,使得中國影視旅游在科學(xué)理論的指導(dǎo)下快速發(fā)展。6結(jié)語本文簡要概述了在中國影視旅游的發(fā)展現(xiàn)狀,并對影視旅游更好發(fā)展提出幾點對策。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,本文的問題與糾紛在所難免,希望教師和專家可以理解。【參考文獻】1劉濱誼,劉琴.中國影視旅游發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢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,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,2006,19(6:81-87.4王麗波,劉華.影視文化對旅游目的地的促銷作用分析J.市場論壇,2007(7:87-89.責任編輯:楊玉潔S(上接第91頁法出票的問題。 圖4就位傳感器模塊安裝時,電源與信號線可沿設(shè)備內(nèi)部線槽走線,LED 燈則從底板下走線,不會影響原有設(shè)備的線路布局,安裝后美觀大方,無安全隱患且方便日后維護維修工作。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輸出口為集電極開漏,低電平即為電源地,發(fā)光二極管點亮,主控I/O 口被拉低。I/O 口為主控門傳感器信號采集端。圖5就位傳感器電路圖3結(jié)論項目經(jīng)過反復(fù)研究論證,并通過測試和使用,證明就位傳感器設(shè)計是成功的。該方案能有效避免因單程票模塊未就位而導(dǎo)致無法出票的問題,且具有成本低、改動小、安全、美觀等特點,提高了AFC 設(shè)備的安全性以及服務(wù)質(zhì)量。責任編輯:曹明明S(上接第50頁三維圖,并使用ANSYS workbench 軟件對小型垃圾清掃車的關(guān)鍵零件清掃刷輥進行了靜力學(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)計合理,結(jié)構(gòu)簡單。制造出了樣機,通過樣機在人行道和廣場等以3km/小時進行清掃實驗,從實驗結(jié)果可以看出本小型垃圾車可以有效的完成清掃工作,可