除雪機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)--除雪機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械電氣工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì))</p><p>　　題 目： 除雪機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　院 （系）：機(jī)械電氣工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p>&l

2、t;p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： 2011年5月22日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1摘要-------------------------------

3、----------------------5</p><p>　　2除雪機(jī)研制的現(xiàn)實(shí)意義-----------------------------------7</p><p>　　3 研究現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)-----------------------------------------7</p><p>　　3.1國(guó)內(nèi)除雪機(jī)現(xiàn)狀--------------------

4、--------------------7</p><p>　　3.2國(guó)內(nèi)除雪機(jī)發(fā)展方向------------------------------------9</p><p>　　3.3國(guó)外道路除雪機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r---------------------------10</p><p>　　3.4國(guó)內(nèi)除雪機(jī)械的缺陷------------------------

5、-----------15</p><p>　　3.5除雪機(jī)市場(chǎng)分析---------------------------------------16</p><p>　　4.總體方案分析與設(shè)計(jì)------------------------------------17</p><p>　　4.1方案一--------------------------------

6、---------------17</p><p>　　4.2方案二-----------------------------------------------18</p><p>　　5.對(duì)課題提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析----19</p><p>　　5.1 課題研究?jī)?nèi)容--------------------------------------

7、---19</p><p>　　5.2可行性分析-------------------------------------------19</p><p>　　6.除雪機(jī)設(shè)計(jì)---------------------------------------------20</p><p>　　6.1除雪機(jī)與動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)--------------------------

8、-------20</p><p>　　6.2犁形前雪鏟曲面及鏟體設(shè)計(jì)-----------------------------20</p><p>　　6.3 除雪裝置升降機(jī)構(gòu)------------------------------------23</p><p>　　6.4 推雪與掃雪機(jī)構(gòu)-----------------------------------

9、------23</p><p>　　6.5 鏟刃------------------------------------------------25</p><p>　　6.6 仿形支重機(jī)構(gòu)----------------------------------------26</p><p>　　6.7 液壓控制系統(tǒng)-------------------------

10、---------------26</p><p>　　6.8 液壓計(jì)算以及器件選擇--------------------------------27</p><p>　　7.配套動(dòng)力選擇------------------------------------------27</p><p>　　7.1 動(dòng)力選擇--------------------------

11、-------------------27</p><p>　　7.2 動(dòng)力校核---------------------------------------------27</p><p>　　7.3 除雪鏟的力學(xué)模型及計(jì)算-------------------------------28</p><p>　　7.3.1除雪鏟轉(zhuǎn)移的行駛阻力------------

12、------------------29</p><p>　　7.3.2 除雪阻力、附著力除雪功率的計(jì)算--------------------29</p><p>　　7.3.3除雪鏟功率計(jì)算------------------------------------30</p><p>　　7.3.4計(jì)算步驟-----------------------------

13、-------------30</p><p>　　8. 主要特點(diǎn)及技術(shù)性能參數(shù)------------------------------31</p><p>　　8.1 主要特點(diǎn)---------------------------------------------31</p><p>　　8.2 主要技術(shù)性能參數(shù)-----------------------

14、--------------31</p><p>　　8.3結(jié)束語(yǔ)------------------------------------------------32</p><p>　　參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------33</p><p>　　結(jié)論---------------------

15、---------------------------------35</p><p>　　設(shè)計(jì)心得-------------------------------------------------36</p><p>　　附件------------------------------------------------------37</p><p>　　扣扣1

16、269408632（含全套圖紙）</p><p><b>　　1.摘要</b></p><p>　　我國(guó)北方冬季降雪量大, 給各城市、園林、賓館、別墅、庭院的道路, 機(jī)場(chǎng)跑道與場(chǎng)區(qū)路面, 林區(qū)運(yùn)材道路, 以及高速公路等的交通運(yùn)愉工作造成了極大困難和不便, 交通事故屢屢發(fā)生。為了及時(shí)清除路面上的自然降雪, 給交通運(yùn)愉創(chuàng)造良好的安全條件, 減少交通事故的發(fā)生, 在我國(guó)，傳

17、統(tǒng)的除雪理念是雪停后才開始除雪，由于路面積雪大多不能及時(shí)清理而被車輛碾壓成實(shí)雪或冰，因此除雪對(duì)象實(shí)際上是壓實(shí)雪。在這種理念影響下，過(guò)去除雪機(jī)械的設(shè)計(jì)也主要是針對(duì)清除壓實(shí)雪而開展的，并研制出各種清除壓實(shí)雪的機(jī)械設(shè)備。壓實(shí)雪除雪機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)難度較大，設(shè)備制造成本較高，除凈率低，工作效率低，絕大多數(shù)壓實(shí)雪除雪機(jī)需要大功率車輛作為配套動(dòng)力，燃油消耗大，整套設(shè)備資金投入大，動(dòng)輒數(shù)十萬(wàn)元，難以大量推廣應(yīng)用。</p><p>

18、　　總結(jié)多年的除雪經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)及對(duì)各種除雪方式的比較，筆者認(rèn)為機(jī)械化“實(shí)時(shí)除雪”才是科學(xué)合理的除雪方式。從工程學(xué)的角度看，積雪被壓實(shí)的過(guò)程需要消耗大量能量，雪被壓實(shí)后再把它從地面上清除掉就要加倍消耗更大的能量和更多的時(shí)間，從而造成很大的浪費(fèi)。相比較而言，“實(shí)時(shí)除雪”所消耗的能量只有前者的幾十分之一，是效率最高最省時(shí)省力的除雪方法。目前歐、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家基本上都采用機(jī)械化“實(shí)時(shí)除雪”技術(shù)。機(jī)械化“實(shí)時(shí)除雪”技術(shù)實(shí)際上就是使用散雪除雪機(jī)械在

19、降雪過(guò)程中進(jìn)行除雪，邊下雪，邊清除，多臺(tái)除雪車保持一定距離成梯形隊(duì)伍排列循環(huán)清理路面，過(guò)往車輛可在除雪車之間穿梭繞行而不影響交通，避免了積雪在路面停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而被碾壓成實(shí)雪或冰。開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的除雪機(jī)械, 探索與高速公路管理相適應(yīng)的作業(yè)方式, 將有著深遠(yuǎn)的意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：除雪機(jī) 積雪 除雪 液壓控制 提升裝置</p><p><b>　　Abstract&

20、lt;/b></p><p>　　Winter snowfall in north China，give each city, garden, hotel, villas、garden road, airport runway pavement with YunCaiDao road, forest area, and a highway of transport and logistics work su

21、ch as yourself caused a great difficulties and inconvenience, the traffic accident happen repeatedly. To timely removal of natural snowfall road to transport and logistics, and create a good safety conditions yourself, r

22、educe traffic accidents, in China, the traditional philosophy is focusing on snow removal be</p><p>　　Summarize the experience and experience for many years and focusing on snow removal of comparison of focu

23、sing on snow removal way, the author thinks that mechanization "real-time focusing on snow removal" is focusing on snow removal of scientific and reasonable way. From engineering point of view, the snow is comp

24、action process need to use a lot of energy, please compaction, and put it on the ground to remove from the energy consumed greater double and more time, resulting in a waste In comparis</p><p>　　2.選題的目的及意義&l

25、t;/p><p>　　我國(guó)北方大部分地區(qū)，每年有3～5個(gè)月的降雪期，道路積雪給交通運(yùn)輸及人民日常生活帶來(lái)許多不便。尤其凍結(jié)在道路上的積雪與薄冰，采用傳統(tǒng)除雪機(jī)用推刮的辦法無(wú)法清除，為此不得不耗費(fèi)大量人力物力進(jìn)行人工鏟除。采用機(jī)械方法清除是一項(xiàng)急需解決的難題。就目前國(guó)內(nèi)除雪機(jī)械來(lái)看，大多數(shù)功能單一，或只能清除積雪、或只能破除積冰?。國(guó)外的除雪機(jī)功能較全，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，且大多不適合國(guó)內(nèi)的道路狀況。因此開發(fā)研制適合

26、我國(guó)道路情況的除雪的設(shè)備，具有十分重大的意義。</p><p>　　3. 研究現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)</p><p>　　3.1　國(guó)內(nèi)除雪機(jī)械現(xiàn)狀</p><p>　　中國(guó)除雪機(jī)械的研制起步較晚, 真正的研制與開發(fā)是從80年代以后, 隨著改革開放的不斷深入, 道路的不斷升級(jí)與新建,各種機(jī)動(dòng)車輛猛增而開始的, 這些研究單位集中在中國(guó)的三北地區(qū), 先后有十幾種型號(hào)的樣機(jī)被生產(chǎn)出來(lái),

27、 在除雪作業(yè)中發(fā)揮了一定的作用。在大力發(fā)展中國(guó)除雪機(jī)械的同時(shí), 有關(guān)部門也注意引進(jìn)吸收國(guó)外先進(jìn)的道路養(yǎng)護(hù)技術(shù), 近年來(lái)先后從國(guó)外引進(jìn)了一定數(shù)量的道路綜合養(yǎng)護(hù)設(shè)備, 其中一些設(shè)備具有除雪功能, 比較典型的有奔馳U1650 型萬(wàn)能工程車、烏尼莫克道路綜合養(yǎng)護(hù)車等。</p><p>　　3.1.1　犁式除雪機(jī)</p><p>　　犁式除雪機(jī)主要適用于未經(jīng)壓實(shí)的積雪, 特別是密度較小的新降積雪,

28、由于價(jià)格低、效率高、工作可靠, 是使用最廣泛的除雪機(jī)械。犁刀的形式主要有V 形犁、U 形犁、單向犁和側(cè)翼鏟等。國(guó)外的犁式除雪機(jī), 大多數(shù)具有避讓功能, 此外, 還可以實(shí)現(xiàn)犁刀升降以及作業(yè)角度的變化。犁式除雪機(jī)是國(guó)外使用較早的除雪機(jī)械。早在1943 年, 日本就開始把V 型犁裝在載重卡車上用于道路除雪, 經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展, 國(guó)外犁式除雪機(jī)已具有較高的技術(shù)水平。以俄羅斯新產(chǎn)品KO-812-2 型犁式除雪機(jī)為例, 這種除雪機(jī)基礎(chǔ)車采用MT 3-

29、80/ 82 型拖拉機(jī), 其功能有除雪、清除垃圾和砂堆, 既可以用于街道、人行道, 也可用于公路和建筑工地的除雪; 工作裝置有推土板、犁刀和圓盤刷, 除雪寬度: 推土板2 500 mm; 犁刀2 500 mm; 圓盤刷1 800 mm。</p><p>　　90 年代初, 在中國(guó)的沈大高速公路上, 引進(jìn)了德國(guó)產(chǎn)的烏尼莫克道路綜合養(yǎng)護(hù)車, 輔機(jī)備有犁式除雪器, 其總質(zhì)量為1 000 kg , 最佳除雪寬度2 375

30、 mm, 除雪鏟高1 000 mm, 最佳除雪速度20 km/ h, 最佳生產(chǎn)率4 7500 m2/ h, 殘留雪厚度不大于10 mm。國(guó)內(nèi)的犁式除雪機(jī)械, 雖然起步較晚, 但也取得了一定的成績(jī), 先后成功研制了一些犁式除雪機(jī)和除雪器。主要有西安公路研究所研制的L9280 型除雪車, 吉林交通科學(xué)研究所研制的CL-3. 6, CL-3. 5 型系列除雪犁, 以及與磐石縣公路管理段聯(lián)合研制的CL-2. 4 型公路除雪器, 哈爾濱林業(yè)機(jī)械研

31、究所研制的CBX-216 綜合破冰除雪機(jī), 其前部除浮雪裝置的犁式除雪器等等, 這些除雪機(jī)械在某一方面的性能具有一定的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　3.1.2　旋切式除雪機(jī)</p><p>　　旋切式除雪機(jī)一般具有切削、集中、推移和拋投功能, 具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多的特點(diǎn)。旋切式除雪機(jī)可分為單級(jí)式和雙級(jí)式兩種, 其中單級(jí)式又分為銑刀型和風(fēng)扇型, 雙級(jí)式分為單軸螺旋風(fēng)扇型及雙軸螺旋風(fēng)扇型。<

32、;/p><p>　　俄羅斯、日本是生產(chǎn)旋切式除雪機(jī)的主要國(guó)家, 技術(shù)較成熟, 其產(chǎn)品性能居世界領(lǐng)先水平。日本產(chǎn)高速行走旋切式除雪機(jī), 作業(yè)速度為70 km/ h, 該除雪機(jī)采用四輪驅(qū)動(dòng)方式, 利用盤式制動(dòng), 全長(zhǎng)為7 790 mm, 機(jī)寬2 490 mm, 最大除雪寬度2 490mm, 發(fā)動(dòng)機(jī)功率220 kW, 最大除雪速度70 km / h, 最大除雪量3 000 t/ h。</p><p>

33、;　　國(guó)內(nèi)已研制成功的旋切式除雪機(jī)主要有吉林工業(yè)大學(xué)等單位研制的CX-30 型除雪機(jī), 哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所研制的CBX-216 型城市道路破冰除雪機(jī), 吉林交通科學(xué)研究所研制的CBX-1600 型除雪機(jī), 此外還有XLB-212 型, 15-1 型等等。其中一些型號(hào)的除雪機(jī)已進(jìn)行過(guò)工業(yè)性試驗(yàn), 效果較好。 </p><p>　　3.2國(guó)內(nèi)除雪機(jī)械的發(fā)展方向</p><p>　　3.2.1

34、.加強(qiáng)雪的力學(xué)性質(zhì)研究, 建立道路氣象系統(tǒng)</p><p>　　為了提高除雪機(jī)設(shè)計(jì)水平, 需要對(duì)雪的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行深入研究, 此外應(yīng)建立道路氣象信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由設(shè)置在各地的傳感器與具有先進(jìn)軟件的微機(jī)構(gòu)成, 用于預(yù)測(cè)道路的凍結(jié)和除雪狀況, 利用其傳感器可獲取路面溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等方面的信息, 這樣能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握路面狀況, 以便靈活、高效地使用除雪機(jī)械。</p><p>　　3.

35、2.2.向小型化、高速度的方向發(fā)展</p><p>　　在除雪作業(yè)中, 除雪機(jī)機(jī)身的大小及除雪速度是影響交通的兩個(gè)重要因素, 機(jī)身過(guò)大, 除雪機(jī)占道影響交通; 速度過(guò)低,影響車流通暢, 同時(shí)狹窄路面的除雪也要求機(jī)身體積不宜過(guò)大。為了不妨礙交通, 今后中國(guó)的除雪機(jī)械要向小型化、高速度的方向發(fā)展。</p><p>　　3.2.3.向多功能、機(jī)-電-液一體化的方向發(fā)展</p>&l

36、t;p>　　為了提高機(jī)器的使用率, 除雪機(jī)械應(yīng)向一機(jī)多用的方向發(fā)展。中國(guó)的除雪機(jī)械應(yīng)該向兼用型的方向發(fā)展, 可對(duì)多種機(jī)械如卡車、推土機(jī)、建筑機(jī)械等實(shí)施改造, 只是在冬季降雪時(shí)進(jìn)行除雪作業(yè), 其余時(shí)間可進(jìn)行灑水、清掃等多種路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)及其它作業(yè)。除雪機(jī)械應(yīng)盡量采用機(jī)-電-液新技術(shù), 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制, 提高除雪機(jī)械的科技含量。</p><p>　　3.2.4.要注意提高安全性、舒適性</p><

37、;p>　　由于除雪機(jī)械的駕駛操作具有一定的危險(xiǎn)性, 因此要最大限度地減輕駕駛員的操作強(qiáng)度, 改善除雪機(jī)械的可操作性, 研制自動(dòng)控制系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避讓功能, 避免機(jī)器和除雪裝置的損壞。同時(shí)要注意改善駕駛室的工作條件, 加強(qiáng)防噪音、防塵埃措施, 減輕駕駛室振動(dòng), 注意通風(fēng), 使駕駛員在一個(gè)舒適的環(huán)境中工作。</p><p>　　3.2.5.打破專利封鎖, 加強(qiáng)技術(shù)合作</p><p>

38、　　集中人力、物力優(yōu)勢(shì), 聯(lián)合開發(fā)除雪機(jī)械, 盡早研制出高速度、高性能的除雪設(shè)備, 減少人力除雪, 實(shí)現(xiàn)除雪自動(dòng)化。這樣既可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度, 把人們從惡劣勞動(dòng)環(huán)境中解脫出來(lái), 又可以提高國(guó)內(nèi)城市建設(shè)機(jī)械化水平。</p><p>　　3.3國(guó)外道路除雪機(jī)械技術(shù)發(fā)展概況</p><p>　　目前國(guó)外主要采用的除雪方式有三種: 融雪除雪、機(jī)械除雪和綜合式除雪。</p><

39、p>　　3.3.1.綜合式除雪</p><p>　　綜合式除雪是將推雪、清雪及吹雪等多種除雪方式混合在一起的一種除雪作業(yè)方式, 在國(guó)外常用于機(jī)場(chǎng)跑道的除雪作業(yè)。除雪機(jī)目前國(guó)外的主要生產(chǎn)廠家有瑞士的BOSCHUN G 公司和美國(guó)的S&S公司。瑞士的BOSCHUN G 公司的機(jī)場(chǎng)除雪機(jī)目前在我國(guó)已有銷售。該機(jī)的行走驅(qū)動(dòng)功率約為160kW , 吹吸雪功率約為140 kW , 可完成推雪、掃雪、吹雪、收雪

40、和噴撒融雪溶液等作業(yè)。除雪機(jī)械和行走采用液壓驅(qū)動(dòng), 結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜, 但作業(yè)功能單一, 是機(jī)場(chǎng)跑道不可缺少的養(yǎng)護(hù)設(shè)備之一。</p><p>　　3.3.2.融雪除雪</p><p>　　融雪方式利用熱能或撒布化學(xué)藥劑使冰雪融化。使用融雪的方法, 所需費(fèi)用除車輛燃油消耗外,還要加上融雪的成本。采用熱能融雪可供利用的熱源主要有遠(yuǎn)紅外加熱和發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣等。采用撒布化學(xué)藥劑融雪容易對(duì)環(huán)境造成污染和對(duì)路

41、表面產(chǎn)生腐蝕, 因此, 這種方法的使用目前仍在探討研究之中。融雪機(jī)械目前國(guó)外尚無(wú)專用機(jī)械, 均是采用非公路汽車改裝, 冬季需要時(shí)安裝好儲(chǔ)液罐, 加裝撒布裝置, 進(jìn)行噴撒融雪作業(yè)。具有該類功能改裝能力的公司主要有德國(guó)的DA IML ER - BEN Z 公司、瑞士的MARCEL BOSCHUN G 公司和英國(guó)的SCHM IDT公司等。</p><p>　　3.3.3.機(jī)械除雪</p><p&g

42、t;　　機(jī)械除雪是通過(guò)機(jī)械對(duì)冰雪的直接作用而解除冰雪危害的一種方法, 機(jī)械除雪可分為犁式除雪機(jī)械和螺旋轉(zhuǎn)子式除雪機(jī)械兩種。行走主機(jī)有非公路汽車底盤、工程機(jī)械專用底盤和拖拉機(jī)。目前國(guó)外除雪技術(shù)裝備主要是以機(jī)械除雪的方式為主。以汽車底盤為主機(jī)擴(kuò)展的除雪機(jī), 同時(shí)具有其他多種作業(yè)功能, 除雪僅作為在冬季作業(yè)機(jī)具。該類除雪機(jī)械國(guó)外的代表公司有德國(guó)的DA IML ER -BEN Z 公司、德國(guó)的VOL KSWA GEN 公司、瑞士的MARCEL

43、BOSCHUN G 公司和英國(guó)的SCHM IDT公司等, 其代表機(jī)型分別為U nimog、M ulticar、Pony和SK150, 后兩種與M ulticar 是同一種噸位等級(jí)和同一種功能的機(jī)器。該類機(jī)器的主要特征是以汽車為基礎(chǔ), 采用機(jī)械式變速箱或靜液壓機(jī)械傳動(dòng)方式,作業(yè)速度比較高, 非常適合高速公路作業(yè)。</p><p>　　U nimog 多用底盤車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)為柴油機(jī), 功率38～ 124 kW , 運(yùn)行

44、速度011～ 90 kmöh , 工作速度范圍大, 且前后橋驅(qū)動(dòng), 具有很好的越野性能及較大牽引能力, 同時(shí)備有機(jī)械、液壓、氣動(dòng)多個(gè)動(dòng)力輸出。M ulticar 的除雪車裝置的結(jié)構(gòu)與非公路車輛基本相同, 采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī), 功率62 kW (或78 kW ) ,采用ZF 專用變速箱作為傳動(dòng)部件, 前后設(shè)置液壓動(dòng)力輸出和快速懸掛機(jī)構(gòu), 前后橋驅(qū)動(dòng), 車輛行駛速度為1～ 85 km/ h。</p><p>　

45、　這兩種車輛在冬季均可裝備撒布化學(xué)藥劑融雪裝置和機(jī)械除雪裝置, 除雪裝置大約有十幾種, 以螺旋式除雪裝置為多, 其余為犁式。當(dāng)積雪的厚度在20 mm 以下時(shí), 用螺旋式除雪機(jī)作業(yè)是不實(shí)用和不經(jīng)濟(jì)的。這時(shí)可用除雪板完成堆積作業(yè), 然后由螺旋式除雪機(jī)完成拋雪作業(yè)。犁式除雪器具有路面障礙保護(hù)機(jī)構(gòu), 其最佳除雪寬度2 375 mm , 除雪鏟高1000 mm , 分雪的最大角度為36°, 最佳除雪速度15km/h, 最佳生產(chǎn)率47 5

46、00 m2/h, 殘留雪厚度不大于10 mm。</p><p>　　這兩種車輛的螺旋式除雪裝置結(jié)構(gòu)型式較多,其中一些具有鼓風(fēng)機(jī)吹雪的功能。螺旋式除雪裝置的主要參數(shù)為: 除雪寬度2 600 mm , 滾筒直徑900mm , 拋雪距離可達(dá)16 000mm , 除雪效率約800 t/h ,工作速度小于15 km/h , 拋雪方向180°。</p><p>　　除雪裝置作為一種工作裝置,

47、 拆裝方便。安裝時(shí)必須在一塊平整堅(jiān)固的地面上進(jìn)行, 并放在一高度為10 cm 的方形墊木上。通過(guò)支承輪的調(diào)節(jié), 將除雪裝置連接后板稍稍向上傾斜一些, 以便于與主機(jī)連接。連接板上安裝有一排快換接頭, 將主機(jī)液壓系統(tǒng)與工作裝置液壓系統(tǒng)連接起來(lái)。以工程、農(nóng)業(yè)車輛為主機(jī)擴(kuò)展的除雪機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊, 機(jī)動(dòng)靈活, 越野性好, 具有行走和作業(yè)兩個(gè)速度檔。國(guó)外具有代表性的公司為美國(guó)BOBCA T (山貓)公司、美國(guó)S&S 公司和瑞士STEYR 公司等

48、。其通過(guò)前置螺旋式除雪和犁式除雪裝置, 完成除雪作業(yè)。</p><p>　　該類機(jī)型以中小型功率為主, 發(fā)動(dòng)機(jī)功率21～ 120kW , 最高行駛速度30 km/h 以下。小型機(jī)器具有多功能作業(yè)的特點(diǎn), 工作裝置可根據(jù)需要進(jìn)行更換。中型機(jī)器多為螺旋式除雪的專用機(jī)器。</p><p>　　螺旋式除雪是利用與行駛方向垂直的一個(gè)旋轉(zhuǎn)滾筒將雪切成小塊卷起。并通過(guò)一個(gè)拋雪豎筒將雪拋?zhàn)摺Ｔ搾佈┴Q筒可以

49、180°轉(zhuǎn)動(dòng)。因此可以調(diào)整拋雪的方向, 同時(shí)利用一個(gè)調(diào)節(jié)板可將雪裝入載重汽車的貨箱中。除雪滾筒的傳動(dòng)由液壓馬達(dá)或機(jī)械傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng), 通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)一對(duì)錐齒輪傳動(dòng), 并將動(dòng)力分至兩側(cè)。除雪滾筒具有安全剪切銷, 起安全保護(hù)作用, 以避免障礙物卡死除雪滾筒, 造成機(jī)器損害與危及人身安全。在每個(gè)除雪滾筒上有三個(gè)剪切保險(xiǎn)銷孔, 但在每個(gè)除雪滾筒上只允許安裝一根剪切保險(xiǎn)銷。剪切保險(xiǎn)銷的用途是當(dāng)除雪滾筒上的葉片被夾在雪中的障礙物卡住時(shí)對(duì)滾筒起

50、保護(hù)作用。但是剪切銷剪斷后, 雖切斷了動(dòng)力, 旋轉(zhuǎn)的滾筒仍然儲(chǔ)存有大量的能量。</p><p>　　我國(guó)現(xiàn)階段的除雪機(jī)械應(yīng)該向多功能方向發(fā)展, 除雪機(jī)械應(yīng)能一機(jī)多用, 以提高使用率。如對(duì)現(xiàn)有的工程農(nóng)業(yè)機(jī)械(裝載機(jī)、推土機(jī)和拖拉機(jī)等) 和環(huán)衛(wèi)機(jī)械(清掃車等) 實(shí)施技術(shù)改造, 在冬季降雪時(shí)安裝除雪工作裝置, 進(jìn)行除雪作業(yè), 其余時(shí)間可進(jìn)行其他工程施工作業(yè)或道路清掃養(yǎng)護(hù)作業(yè)等。專用除雪機(jī)械應(yīng)采用機(jī)- 電- 液新技術(shù),

51、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和自動(dòng)保護(hù)功能, 避免除雪裝置的損壞。為最大限度地減輕駕駛員的操作強(qiáng)度, 還應(yīng)改善提高除雪機(jī)械的操作性能和舒適性能。</p><p>　　3.4國(guó)產(chǎn)除雪機(jī)的缺陷</p><p>　　3.4.1.作業(yè)速度低</p><p>　　國(guó)外犁式除雪機(jī)最大除雪速度達(dá)50 km／h，螺旋式除雪機(jī)最大除雪速度可達(dá)70 km／h。國(guó)產(chǎn)CBX一1600型除雪機(jī)，最大除雪速度

52、僅為2．15 km／h。</p><p>　　3.4.2.避讓功能不理想</p><p>　　在除雪過(guò)程中，常常因遇路障而使主機(jī)或者除雪裝置損壞，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的犁式除雪機(jī)，大部分回避路障的能力較差。CL一2．4型公路除雪機(jī)，安裝了避讓裝置和防止過(guò)度避讓鎖鏈，可以保證在除雪作業(yè)過(guò)程中避讓路障，防止主機(jī)或除雪器的損壞，還可同時(shí)防止避讓鎖鏈因過(guò)度避讓而損壞避讓回位彈簧，但還需進(jìn)一步跟蹤測(cè)試、驗(yàn)證。&

53、lt;/p><p>　　3.4.3.對(duì)路面保護(hù)能力差</p><p>　　當(dāng)路面凹凸不平時(shí)，除雪機(jī)作業(yè)時(shí)會(huì)對(duì)路面造成損壞，雖然除雪機(jī)對(duì)路面的損壞程度目前還沒(méi)有一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，但國(guó)內(nèi)的除雪機(jī)械對(duì)</p><p>　　3.5.除雪機(jī)市場(chǎng)分析</p><p>　　首先我國(guó)幅員遼闊，氣候復(fù)雜，四季分明，當(dāng)南國(guó)春曖花開，鳥語(yǔ)花香之時(shí)，北國(guó)卻是千里冰封，萬(wàn)里雪

54、飄。改革開放以來(lái)，在我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、文化迅猛發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)等設(shè)施空前發(fā)展。但由于我國(guó)北方每年有三、四個(gè)月的冰降期，幾十萬(wàn)里的道路冰雪嚴(yán)重阻礙社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化活動(dòng)的發(fā)展。這就給冬季道路養(yǎng)護(hù)提出了迫切要求。其次，從日本市場(chǎng)看我國(guó)除雪機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向。日本不僅是個(gè)多島小國(guó)，還是個(gè)多雪國(guó)家，積雪地域廣闊。日本國(guó)土廳劃定的大雪區(qū)域占國(guó)土面積的52%，約20萬(wàn)平方公里，因 此日本對(duì)除雪機(jī)械技術(shù)和降雪機(jī)械非常重視，并在這方面有很大發(fā)

55、展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2007年日本各類除雪機(jī)械保有量為45678臺(tái)，轉(zhuǎn)式除雪車8467臺(tái)，推土機(jī)6364臺(tái)，除雪卡車7678臺(tái)，除雪平地機(jī)5456臺(tái)，防凍劑撒布車3135臺(tái)。與日本比較而言，我國(guó)北方受大雪覆蓋的公路面積約占我國(guó)國(guó)土面積的20 %還多，也就是20 0多萬(wàn)平方公里，約等于日本劃定的大雪區(qū)域面積的10倍。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在這如此廣闊的區(qū)域上，僅運(yùn)行幾百臺(tái)除雪機(jī)械，這與我國(guó)公路除雪要求相去甚遠(yuǎn)。再者，我國(guó)道路建設(shè)起步晚、發(fā)展快，除雪機(jī)械

56、配置普遍較差，人工清掃、自然</p><p>　　綜上所述，除雪機(jī)械在我國(guó)有著巨大的潛在市場(chǎng)，是我國(guó)未來(lái)道路養(yǎng)護(hù)機(jī)械開發(fā)的重要方向之一。雖然有些廠家已經(jīng)介入，但由于資金、科研技術(shù)實(shí)力所限，只能進(jìn)行一些初級(jí)的開發(fā)。建議有關(guān)企業(yè)盡早組建除雪機(jī)械課題組，著手技術(shù)資料、情報(bào)信息的搜集整理工作，為后期開發(fā)做好準(zhǔn)備，以便盡早介入除雪機(jī)械市場(chǎng)。為企業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展提供技術(shù)儲(chǔ)備和保障。</p><p>

57、　　4.總體方案分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　方案1. 根據(jù)不同車型設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的固定架6與汽車車架相連接。固定架最小離地高度為300 mm，除雪鏟最大提升高度為450～550 mm，這兩</p><p>　　項(xiàng)尺寸參數(shù)基本上可以保證除雪車通過(guò)一定高度的臺(tái)階或其他障礙。</p><p>　　1．2．2升降機(jī)構(gòu)與快接機(jī)構(gòu)</p><p>　　

58、如圖1所示，快接板15通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)中的連桿4與固定架6相連，在快接板與固定架之間設(shè)置一個(gè)升降液壓缸7，液壓缸伸縮帶動(dòng)除雪工作裝置升降。快接板上設(shè)置快接銷3，快接銷3與機(jī)架上設(shè)置的可水平擺動(dòng)的快接螺栓9共同組成快接機(jī)構(gòu)?？旖訖C(jī)構(gòu)的主要作用是能夠使升降裝置較長(zhǎng)時(shí)間地保留在車體上，避免頻繁拆卸(不除雪時(shí)通過(guò)快接機(jī)構(gòu)從機(jī)架立板8處斷開，將升降裝置提升至上止點(diǎn)</p><p>　　1．除雪鏟2．緩沖器3．快接銷4．連桿5

59、．汽車6．固定架7．升降液壓缸8．機(jī)架立板9．快接螺栓10．鏟刃1 1．橫梁</p><p>　　12．偏轉(zhuǎn)液壓缸 13．中心銷 14．機(jī)架 15．快接板 16．機(jī)架加強(qiáng)桿</p><p><b>　　圖1除雪工作裝置</b></p><p>　　缺點(diǎn)：功能單一對(duì)道路掃雪效果不佳推雪之后會(huì)在道路上留下一些浮雪。</p><p

60、><b>　　方案二：</b></p><p>　　1.2.1 除雪機(jī)與動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖1 為整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1 所示，根據(jù)不同車型設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的固定架2 與汽車車架相連。固定架最小離地高度為250~300 mm,除雪裝置最大提升高度為350~400 mm，該尺寸參數(shù)基本可以保證除雪機(jī)通過(guò)一定高度的臺(tái)階或其他障礙。</p>

61、<p>　　1.2.2 除雪裝置升降機(jī)構(gòu)</p><p>　　如圖1 所示，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)4 將連接板5 與固定架2 鉸鏈相連，在連接板5 與固定架2 之間設(shè)置升降液壓缸3 帶動(dòng)除雪裝置升降。</p><p>　　1.2.3 推雪與掃雪機(jī)構(gòu)</p><p>　　如圖1 所示，U 形框架9 由橫梁和橫梁兩端的懸臂組成，橫梁與懸臂均為箱形結(jié)構(gòu)并焊接相連，橫梁后

62、部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置帶有自調(diào)向結(jié)構(gòu)的仿形支重輪（萬(wàn)向輪）。升降臂14 的一端與推雪板13 相連，另一端與U 型框架9 相連，推雪板液壓缸11 控制推雪板13 的升降。掃雪滾8 通過(guò)螺栓與固定在U型框架9 上的接盤軸相連。U 形框架上部為薄鋼板護(hù)罩，該護(hù)罩與U 形框架焊接相連。偏轉(zhuǎn)液壓缸7的一端與連接板5 相連，另一端與U 形框架9 相連，通過(guò)偏轉(zhuǎn)液壓缸7 的伸縮帶動(dòng)U 形框架9 向左或右偏轉(zhuǎn)。</p><p><

63、b>　　設(shè)計(jì)特點(diǎn)：</b></p><p>　　本機(jī)采用價(jià)格較低的小型農(nóng)用自卸汽車作為配套動(dòng)力。除雪機(jī)與汽車配置方式為前置式，主要由推雪板和掃雪滾組成，推雪板設(shè)置在掃雪滾前方。推雪板升降、除雪裝置偏轉(zhuǎn)均由液壓缸控制，掃雪滾由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，可以單獨(dú)進(jìn)行推雪或掃雪作業(yè)，也可以進(jìn)行推掃聯(lián)合作業(yè)。</p><p>　　通過(guò)比較選擇方案二。</p><p>

64、　　5.對(duì)課題提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析</p><p><b>　　5.1研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　目前實(shí)時(shí)除雪的理念已經(jīng)逐漸被人們接受，普通推雪板式除雪機(jī)也越來(lái)越廣泛應(yīng)用，并成為城市道路除雪的主要設(shè)備。但在實(shí)際工作中，我們發(fā)現(xiàn)在一些特殊道路情況下使用普通推雪板式除雪機(jī)并不合適，例如：當(dāng)降雪量較小，雪層厚度小于5mm時(shí)；一些大面積鋪設(shè)高檔磨

65、光地磚的休閑廣場(chǎng)、步行街道等；路面平整度較差，使用普通推雪板式除雪機(jī)遺留殘雪較多時(shí)。顯然適合上述幾種情況的除雪設(shè)備是掃雪機(jī)。目前市場(chǎng)上多使用單一功能的推雪板式除雪機(jī)或掃雪機(jī)分別完成推雪或掃雪工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，除雪設(shè)備中配套車輛的資金占整車造價(jià)的60％~70％，如果在一臺(tái)配套車輛上同時(shí)實(shí)現(xiàn)推、掃兩種不同的除雪功能就可以節(jié)省一臺(tái)配套車輛，從而大大節(jié)省資金投入。本機(jī)采用價(jià)格較低的小型農(nóng)用自卸汽車作為配套動(dòng)力。除雪機(jī)與汽車配置方式為前置式，主要由推

66、雪板和掃雪滾組成，推雪板設(shè)置在掃雪滾前方。推雪板升降、除雪裝置偏轉(zhuǎn)均由液壓缸控制，掃雪滾由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，可以單獨(dú)進(jìn)行推雪或掃雪作業(yè)，也可以進(jìn)行推掃聯(lián)合作業(yè)。</p><p>　　5.2實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析</p><p>　　通過(guò)對(duì)本課題的熟悉和相關(guān)資料的查閱，我對(duì)本課題有了一個(gè)全面的了解，有多數(shù)據(jù)可供參考。四年的大學(xué)學(xué)習(xí)和以往課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，我已具備了機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的理論知

67、識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己掌握的試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析知識(shí)，可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì).</p><p><b>　　6.除雪機(jī)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1除雪機(jī)與動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖1 為整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1 所示，根據(jù)不同車型設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的固定架2 與汽車車架相連。固定架最小離地高度為250~300 mm,除雪裝

68、置最大提升高度為350~400 mm，該尺寸參數(shù)基本可以保證除雪機(jī)通過(guò)一定高度的臺(tái)階或其他障礙。</p><p>　　6.2犁形前雪鏟曲面及鏟體設(shè)計(jì)</p><p>　　犁形前雪鏟依靠車體的前進(jìn)動(dòng)力將路面積雪清離路面，并使積雪沿鏟體向一側(cè)滑移而到達(dá)道路邊沿。積雪在鏟體表面的運(yùn)動(dòng)形式類似于農(nóng)用高速犁翻耕出的土塊在犁體表面的運(yùn)動(dòng)，但其拋射距離要遠(yuǎn)大于土塊，其目的是盡可能地將積雪遠(yuǎn)離道路堆置。因

69、此，鏟體曲面應(yīng)具有農(nóng)用高速犁的特征。</p><p>　　同時(shí)，必須注意到雪鏟與農(nóng)用犁之間在制造上的巨大差異：農(nóng)用犁體積很小，通常為批量生產(chǎn)，一般采用鑄造方法加工&而雪鏟體積龐大，為單件生產(chǎn)，從經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)方面考慮，不允許采用鑄造方法加工，只能采用鈑金焊接的方法加工。因此在選擇雪鏟空間曲面形式上受到加工方法的限制， 即必須采用數(shù)控卷板機(jī)可加工曲面作為雪鏟的空間曲面。</p><p>

70、;　　調(diào)查數(shù)控卷板機(jī)可加工曲面類型，對(duì)比分析高速犁體曲面類型， 最后確定雪鏟曲面的設(shè)計(jì)方案為漸開線等螺距螺旋面。 漸開線（如圖1a）上的每一點(diǎn)都繞等螺距螺旋線（如圖1b）的z 軸作同樣的螺旋運(yùn)動(dòng)（一方面繞Z軸作相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)）另一方面沿z軸作相同速度的勻速直線運(yùn)動(dòng)） 時(shí)，就形成漸開線等螺距螺旋面。</p><p>　　漸開線等螺距螺旋面的數(shù)學(xué)模型為：</p><p>　　式中 &am

71、p;= 常數(shù)，表示曲面上不同的螺旋線，它們具有相同的導(dǎo)程h但有不同的螺旋角常數(shù)表示不同位置的漸開線Ro漸開線基圓半徑</p><p>　　6.3 除雪裝置升降機(jī)構(gòu)</p><p>　　如圖1 所示，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)4 將連接板5 與固定架2 鉸鏈相連，在連接板5 與固定架2 之間設(shè)置升降液壓缸3 帶動(dòng)除雪裝置升降。</p><p>　　6.4 推雪與掃雪機(jī)構(gòu)</

72、p><p>　　如圖1 所示，U 形框架9 由橫梁和橫梁兩端的懸臂組成，橫梁與懸臂均為箱形結(jié)構(gòu)并焊接相連，橫梁后部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置帶有自調(diào)向結(jié)構(gòu)的仿形支重輪（萬(wàn)向輪）。升降臂14 的一端與推雪板13 相連，另一端與U 型框架9 相連，推雪板液壓缸11 控制推雪板13 的升降。掃雪滾8 通過(guò)螺栓與固定在U型框架9 上的接盤軸相連。U 形框架上部為薄鋼板護(hù)罩，該護(hù)罩與U 形框架焊接相連。偏轉(zhuǎn)液壓缸7的一端與連接板5 相連，另

73、一端與U 形框架9 相連，通過(guò)偏轉(zhuǎn)液壓缸7 的伸縮帶動(dòng)U 形框架9 向左或右偏轉(zhuǎn)。</p><p>　　推雪板13 的斷面為圓弧和直線相切的曲面設(shè)計(jì)，圓弧半徑過(guò)小會(huì)使殘雪沿推雪板傾斜方向的流動(dòng)性變壞，造成前進(jìn)阻力增大，排雪不暢；圓弧半徑過(guò)大會(huì)造成殘雪上沖形成漫溢，影響除凈率。本機(jī)推雪板斷面為圓弧半徑500 mm及一段長(zhǎng)為150 mm的直線段相切設(shè)計(jì)。通過(guò)試驗(yàn)和實(shí)際使用證明，這一設(shè)計(jì)參數(shù)基本合理。推雪板工作當(dāng)中可能

74、會(huì)碰到地面障礙，如排污井口、路面裂縫、機(jī)動(dòng)車減速路障等，為保護(hù)工作部件遇到意外障礙時(shí)不會(huì)超載損壞，本機(jī)設(shè)置了超越式緩沖保護(hù)機(jī)構(gòu)。當(dāng)遇到障礙時(shí)，推雪板13 向前翻轉(zhuǎn)并最終從障礙物上方滑過(guò)，越過(guò)障礙物后通過(guò)復(fù)位彈簧12 使推雪板復(fù)位。</p><p>　　圖2 為掃雪滾局部斷面結(jié)構(gòu)圖。如圖2 所示，沿?zé)o縫鋼管5 徑向均布8 個(gè)、沿軸線方向排列6~8個(gè)排刷架2。排刷架為長(zhǎng)408 mm、中部折彎的條形鋼板，沿條形鋼板長(zhǎng)度

75、方向上均勻設(shè)置10 個(gè)直徑為20 mm 左右的圓孔，將套管3 沿徑向切割出與條形鋼板厚度相同的槽，然后嵌入條形鋼板并與每個(gè)圓孔位置對(duì)齊后焊接連接。取數(shù)量一定的每匝長(zhǎng)度為460 mm 左右的鋼絲或尼龍絲于1/2 處對(duì)折并從條形鋼板孔及套管3 中穿過(guò)，排刷架2 通過(guò)帶有鎖緊裝置的螺栓6 與無(wú)縫鋼管5 連接組成掃雪滾。這種掃雪滾結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的軸向直串式刷毛固定方式不同，它大大簡(jiǎn)化了刷毛的拆裝及磨損后更換的復(fù)雜過(guò)程。</p><

76、;p>　　圖3 為掃雪滾與U 型框架連接結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，軸承支承套7 與U 型框架5 系螺栓聯(lián)接。接盤軸6 的一端通過(guò)半圓鍵與液壓馬達(dá)輸出軸連接，另一端與掃雪滾芯軸2 螺栓連接，掃雪滾芯軸2 與芯軸支承內(nèi)、外幅板1、4 焊接連接。這種連接結(jié)構(gòu)使掃雪滾的維修、拆裝更加方便。</p><p><b>　　6.5 鏟刃</b></p><p>　　鏟刃采用厚度10

77、~12 mm 的65Mn 或60Si2Mn鋼板材料，也可采用其它耐磨材料。選用錳鋼板主要是因?yàn)檫@種材料熱處理后具有較高的硬度和較好的耐磨性，且價(jià)格適中，可以有效降低成本。鏟刃是易損配件，磨損到一定程度后需更換新鏟刃。為提高材料利用率，本機(jī)鏟刃采用多孔位調(diào)節(jié)、可對(duì)稱翻轉(zhuǎn)的使用方式，即鏟刃上對(duì)稱設(shè)置多排連接孔，當(dāng)磨損到一定程度后移動(dòng)到下一排連接孔位連接，最后翻轉(zhuǎn)180°還可繼續(xù)使用，全部用至極限位置后更換，這樣可以最大限度地提高材

78、料利用率，降低使用成本。</p><p>　　6.6 仿形支重機(jī)構(gòu)</p><p>　　在U 形框架上對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)高度可調(diào)的仿形支重輪，仿形支重輪有兩個(gè)作用，一是正常工作時(shí)承載部分整機(jī)質(zhì)量，減少車輛前懸掛載荷，提高整機(jī)工作穩(wěn)定性；二是當(dāng)掃雪滾磨損后可以通過(guò)調(diào)節(jié)支重輪的升降來(lái)限定及保持掃雪滾與地面的最佳距離。</p><p>　　6.7 液壓控制系統(tǒng)</p>

79、;<p>　　圖4 為液壓系統(tǒng)原理圖。由于推雪板升降、除雪裝置整體升降及U 形框架左右偏轉(zhuǎn)、汽車貨廂自卸和掃雪滾旋轉(zhuǎn)等均為液壓控制，增加的液壓執(zhí)行元件較多，因此需對(duì)原車液壓系統(tǒng)做較大改動(dòng)。</p><p>　　如圖4 所示，將原車的單路液壓閥取消，安裝一組帶先導(dǎo)式溢流閥的手動(dòng)三位六通并聯(lián)組合閥，其中4、5 兩組閥分別控制兩個(gè)雙作用液壓缸13 和14 實(shí)現(xiàn)推雪板升、降及除雪裝置向左、右偏轉(zhuǎn)，6、7兩組

80、閥分別控制兩個(gè)單作用液壓缸11、12 實(shí)現(xiàn)除雪裝置升、降及貨箱自卸，閥8 控制液壓馬達(dá)10 驅(qū)動(dòng)掃雪滾旋轉(zhuǎn)。組合閥布置在駕駛室內(nèi)由駕駛員操控。</p><p>　　6.8 液壓計(jì)算以及器件選擇。</p><p>　　以北京時(shí)代金剛568 型自卸汽車為例進(jìn)行液壓計(jì)算，已知所選的液壓馬達(dá)排量為100ml/r,供油壓力為p=10MP,輸入流量Q=30L/min,液壓馬達(dá)的容積效率，液壓馬達(dá)的回油

81、背壓為0.2MPa。試求：</p><p>　?。?）液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩。</p><p>　?。?）液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　解:液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　7.配套動(dòng)力選擇</b><

82、/p><p><b>　　7.1 動(dòng)力選擇</b></p><p>　　由于除雪對(duì)象主要為散雪，因此工作阻力較小。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，雪層厚度100~200 mm，推雪板寬度2000 mm，在平直水泥或柏油路面上浮動(dòng)推雪所需牽引力約為2.0~3.0 kN（與雪層厚度正相關(guān)）?？紤]到推掃聯(lián)合作業(yè)時(shí)將需要更大的功率，因此可試選目前應(yīng)用較為普遍的36.7 kW（50 馬力）左右的

83、小型農(nóng)用自卸汽車作為配套動(dòng)力。</p><p><b>　　7.2 動(dòng)力校核</b></p><p>　　現(xiàn)以北京時(shí)代金剛568 型自卸汽車為例進(jìn)行動(dòng)力校核。該機(jī)使用485 型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，功率為36.7 kW（50 馬力）/3 000（r/min）。2.2.1 按發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算最大牽引力T= 9.545 5N / nR （1）式中：</p><

84、p>　　T———發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率下可提供的最大牽引力，kN；</p><p>　　N———發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率，kW；</p><p>　　n———驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　R———驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力半徑，m。</p><p>　　在進(jìn)行推掃聯(lián)合作業(yè)時(shí)，滿負(fù)荷情況下驅(qū)動(dòng)掃雪滾最多消耗總動(dòng)力的40﹪左右，約14.6 kW。可以用于車輛

85、行走及推雪作業(yè)的功率約22 kW。取值：N= 22，n=80，R= 0.28 （相當(dāng)于行走速度8.44 km/h），代入式（1）得：T= 9.37 kN</p><p>　　2.2.2 按地面附著計(jì)算最大牽引力</p><p>　　T0 =f·Q （2）</p><p><b>　　式中：</b></p><p&g

86、t;　　T0———地面附著可提供的最大牽引力，kN；</p><p>　　f ———地面附著系數(shù)；</p><p>　　Q ———驅(qū)動(dòng)輪載荷，kN。</p><p>　　取值：f = 0.4，Q = 20 （貨廂內(nèi)最大加載后的Q 值），</p><p><b>　　代入式（2）得：</b></p><

87、p><b>　　T0 = 8 kN</b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果為T＞T0 ，可以滿足要求。</p><p>　　7.3 除雪鏟的力學(xué)模型及計(jì)算</p><p>　　犁式除雪鏟在進(jìn)行除雪作業(yè)時(shí)所受到的總阻力稱為除雪阻力。除雪阻力包括作業(yè)時(shí)除雪犁所受到的雪阻力與車輛行走阻力兩部分(圖1、圖2)。</p><p&g

88、t;　　7.3.1除雪鏟轉(zhuǎn)移的行駛阻力Fm。</p><p>　　Fm=Fn+Fr+Fi+Fb</p><p>　　式中：Fn——空氣阻力；</p><p><b>　　Fr——滾動(dòng)阻力；</b></p><p><b>　　Fi——上坡阻力；</b></p><p><

89、;b>　　Fb——加速阻力。</b></p><p>　　式(2)只計(jì)算了行進(jìn)方向的阻力，實(shí)際還有側(cè)向空氣阻力，曲線行駛時(shí)的轉(zhuǎn)彎阻力等，這些影響甚小，一般忽略不計(jì)。</p><p>　　7.3.2 除雪阻力、附著力除雪功率的計(jì)算</p><p>　　除雪作業(yè)總阻力F,是由雪阻力和車輛的行駛阻力合成的。Fs可以分解為：Fsx=Fpx+Fm、側(cè)向分力：

90、Fsy=Fpy、垂直分力：Fsz=Fpz</p><p>　　切牽引力Fk指的是在牽引力元件作用下地面產(chǎn)生的作用于行走機(jī)構(gòu)平行于地面并沿著行駛方向的總推力。作用于行走機(jī)構(gòu)的最大且牽引力Fkmax=Fu</p><p>　　為使梨式除雪機(jī)正常作業(yè)，其最大牽引力必須大于等于外部阻力之和，即Fkmax。</p><p><b>　　除雪功率</b>&

91、lt;/p><p>　　式中：Fsx---行進(jìn)方向的除雪阻力。</p><p><b>　　V---行駛速度</b></p><p><b>　　----傳動(dòng)效率。</b></p><p><b>　　2.理論計(jì)算</b></p><p>　　7.3.3除雪

92、鏟功率計(jì)算</p><p>　　除雪寬2m 除雪深0.1m</p><p>　　除雪斷面積S=2*0.1=0.2</p><p><b>　　積雪密度</b></p><p><b>　　行進(jìn)速度</b></p><p>　　車輛總質(zhì)量W=4276kg</p>

93、<p><b>　　行進(jìn)角</b></p><p><b>　　空氣阻力系數(shù)</b></p><p><b>　　刃口與路面摩擦系數(shù)</b></p><p><b>　　滾動(dòng)阻力系數(shù)</b></p><p><b>　　輪胎與路面附著

94、系數(shù)</b></p><p>　　車輛正面投影面積A=21</p><p><b>　　動(dòng)力傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　鏟體質(zhì)量</b></p><p><b>　　除雪車功率35kw</b></p><p><b&g

95、t;　　道路坡度</b></p><p><b>　　抗斷應(yīng)力</b></p><p><b>　　7.3.4計(jì)算步驟</b></p><p><b>　　鏟體除雪阻力計(jì)算</b></p><p><b>　?。∟）</b></p>

96、<p><b>　　行走阻力計(jì)算</b></p><p>　　Fm=Fa+Ft+Fi+Fb</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　除雪車總阻力計(jì)算</b></p><p><b>　　附著力計(jì)算</b></

97、p><p><b>　　顯然，F(xiàn)u>Fsx</b></p><p><b>　　除雪功率計(jì)算</b></p><p><b>　　P=</b></p><p>　　根據(jù)上面的計(jì)算可知Fkmax>Fsx，而且除雪車效率35kw大于34kw，所以除雪車可以正常作業(yè)。<

98、/p><p>　　8. 主要特點(diǎn)及技術(shù)性能參數(shù)</p><p><b>　　8.1 主要特點(diǎn)</b></p><p>　　本除雪機(jī)采用小型農(nóng)用自卸汽車作為配套動(dòng)力，可單獨(dú)進(jìn)行推雪或掃雪作業(yè)，也可以進(jìn)行推掃聯(lián)合作業(yè)，除雪裝置可向左或右偏轉(zhuǎn)25°，推雪板工作傾角可調(diào)。設(shè)置超越式緩沖保護(hù)機(jī)構(gòu)，可以越過(guò)一定高度的障礙物，整機(jī)全部為液壓控制。<

99、;/p><p>　　8.2 主要技術(shù)性能參數(shù)</p><p>　　配套動(dòng)力：50PS 小型自卸汽車</p><p>　　最大除雪厚度（mm） 200。</p><p>　　最大推雪寬度（mm） 2000。</p><p>　　最大掃雪寬度（mm） 2000。</p><p>　　除雪裝置最大偏轉(zhuǎn)角度

100、（左或右）（°） 25。</p><p>　　行走速度（km/h）10—20km/h。</p><p>　　除雪裝置質(zhì)量(不含配套車輛)（kg） ≈800。</p><p><b>　　8.3 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　推掃一體式散雪除雪機(jī)在單臺(tái)配套車輛上實(shí)現(xiàn)了兩種不同的除雪功能，提高了車輛的使用效率

101、。由于采用價(jià)格較低的小型農(nóng)用自卸汽車作為配套動(dòng)力，進(jìn)一步降低了整機(jī)的成本。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便，能夠滿足不同的使用要求，是我國(guó)北方城市較為理想的機(jī)械化實(shí)時(shí)除雪設(shè)備.</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[ 1] 　王濤, 張永梅. 國(guó)內(nèi)外路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì)[ J] .建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理, 1997, ( 3) .</

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110、005</p><p>　　[26] 馬文星．特種車輛．化學(xué)工業(yè)出版社.2007</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　推掃一體式散雪除雪機(jī)在單臺(tái)配套車輛上實(shí)現(xiàn)了兩種不同的除雪功能，提高了車輛的使用效率。由于采用價(jià)格較低的小型農(nóng)用自卸汽車作為配套動(dòng)力，進(jìn)一步降低了整機(jī)的成本。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便，能夠滿足不同的使用要

111、求，是我國(guó)北方城市較為理想的機(jī)械化實(shí)時(shí)除雪設(shè)備.</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　為期一個(gè)學(xué)期的緊張而又繁忙的畢業(yè)設(shè)計(jì)已近尾聲，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我們四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，并加以鞏固和加深，受益非淺。雖然這次設(shè)計(jì)時(shí)間緊迫，難度較大，讓人覺得很累，即使在休息時(shí)也還在想著設(shè)計(jì)，但我卻從中學(xué)到了很多東西，這些時(shí)間過(guò)的很充實(shí)，使我學(xué)會(huì)了獨(dú)