旋切式壓實(shí)冰雪清除機(jī)理及仿形避障機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、未及時(shí)清除的降雪經(jīng)過(guò)行人和車輛的反復(fù)碾壓及反復(fù)融凍，形成具有一定厚度和硬度、內(nèi)部含有雜質(zhì)且與路面粘結(jié)牢固的壓實(shí)冰雪。壓實(shí)冰雪覆蓋的路面，表面光滑，摩擦系數(shù)極低，給行人和車輛的安全通行造成不便，嚴(yán)重影響人們的日常生產(chǎn)和及生活。
　　本文對(duì)道路壓實(shí)冰雪的形成過(guò)程進(jìn)行了分析，通過(guò)壓實(shí)冰雪壓縮特性測(cè)試，分析了壓實(shí)冰雪在外力作用下發(fā)生斷裂破壞過(guò)程中的應(yīng)力-應(yīng)變變化狀態(tài)，為旋切式壓實(shí)冰雪清除機(jī)理的研究提供了參考依據(jù)。基于莫爾庫(kù)倫思想，建立了旋

2、切式壓實(shí)冰雪破壞準(zhǔn)則。建立了壓實(shí)冰雪切削試驗(yàn)臺(tái)，完成了壓實(shí)冰雪切削破壞試驗(yàn)，利用 Design-Exper8.0軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明，除雪刀具的最佳參數(shù)為切削深度18mm、刀具安裝角35°、后角13°~15°，同時(shí)驗(yàn)證了旋切式壓實(shí)冰雪破壞準(zhǔn)則的合理性。
　　針對(duì)板狀壓實(shí)冰雪設(shè)計(jì)了旋切式鋼刷、凹盤和輪齒除雪部件以及針對(duì)冰膜狀壓實(shí)冰雪設(shè)計(jì)了旋切式楔形除雪部件，并利用 Pro/E軟件分別對(duì)其進(jìn)行三維建模。根據(jù)旋切式除雪

3、要求，對(duì)除雪部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及入雪條件進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明，除雪部件在正常除雪過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡為余擺線。利用ADAMS軟件對(duì)碎冰機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，仿真結(jié)果與理論分析相吻合。
　　分別對(duì)四種除雪部件進(jìn)行壓實(shí)冰雪清除試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，旋切式鋼刷、凹盤和輪齒除雪部件對(duì)于密度小于500kg/m3，厚度為30~50mm的板狀壓實(shí)冰雪切削、破碎、壓潰效果較好。旋切式楔形除雪部件針對(duì)密度大于500kg/m3的冰膜狀壓實(shí)冰雪的切削、破碎、刮除效