除雪机毕业设计方案说明指导书.doc
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1、封面机械电气工程学院本科毕业设计(设计)题 目: 除雪机系统设计 院 (系):机械电气工程学院 专 业:机械设计制造及其自动化 学 号: 姓 名: 指引教师: 完毕日期: 5月22日 目 录1摘要-52除雪机研制现实意义-73 研究现状与动态-73.1国内除雪机现状-73.2国内除雪机发展方向-93.3国外道路除雪机技术发展状况-103.4国内除雪机械缺陷-153.5除雪机市场分析-164.总体方案分析与设计-174.1方案一-174.2方案二-185.对课题提出任务规定及实现预期目的可行性分析-195.1 课题研究内容-195.2可行性分析-196.除雪机设计-206.1除雪机与动力连接构造
2、-206.2犁形前雪铲曲面及铲体设计-206.3 除雪装置升降机构-236.4 推雪与扫雪机构-236.5 铲刃-256.6 仿形支重机构-266.7 液压控制系统-266.8 液压计算以及器件选取-277.配套动力选取-277.1 动力选取-277.2 动力校核-277.3 除雪铲力学模型及计算-287.3.1除雪铲转移行驶阻力-297.3.2 除雪阻力、附着力除雪功率计算-297.3.3除雪铲功率计算-307.3.4计算环节-308. 重要特点及技术性能参数-318.1 重要特点-318.2 重要技术性能参数-318.3结束语-32参照文献-33结论-35设计心得-36附件-37扣扣(含全
3、套图纸)1.摘要国内北方冬季降雪量大,给各都市、园林、宾馆、别墅、庭院道路,机场跑道与场区路面,林区运材道路,以及高速公路等交通运愉工作导致了极大困难和不便,交通事故屡屡发生。为了及时清除路面上自然降雪,给交通运愉创造良好安全条件,减少交通事故发生,在国内,老式除雪理念是雪停后才开始除雪,由于路面积雪大多不能及时清理而被车辆碾压成实雪或冰,因而除雪对象事实上是压实雪。在这种理念影响下,过去除雪机械设计也重要是针对清除压实雪而开展,并研制出各种清除压实雪机械设备。压实雪除雪机械设计技术难度较大,设备制导致本较高,除净率低,工作效率低,绝大多数压实雪除雪机需要大功率车辆作为配套动力,燃油消耗大,整
4、套设备资金投入大,动辄数十万元,难以大量推广应用。总结近年除雪经验和体会及对各种除雪方式比较,笔者以为机械化“实时除雪”才是科学合理除雪方式。从工程学角度看,积雪被压实过程需要消耗大量能量,雪被压实后再把它从地面上清除掉就要加倍消耗更大能量和更多时间,从而导致很大挥霍。相比较而言,“实时除雪”所消耗能量只有前者几十分之一,是效率最高最省时省力除雪办法。当前欧、美等工业发达国家基本上都采用机械化“实时除雪”技术。机械化“实时除雪”技术事实上就是使用散雪除雪机械在降雪过程中进行除雪,边下雪,边清除,多台除雪车保持一定距离成梯形队伍排列循环清理路面,过往车辆可在除雪车之间穿梭绕行而不影响交通,避免了
5、积雪在路面停留时间过长而被碾压成实雪或冰。开发适合国内国情除雪机械,摸索与高速公路管理相适应作业方式,将有着深远意义。核心词:除雪机 积雪 除雪 液压控制 提高装置AbstractWinter 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 such as yourself caused a grea
6、t 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,reduce traffic accidents,in China,the traditional philosophy is focusing on snow removal begins after it had sto
7、pped snowing,focusing on snow removal,Because most cannot seasonable clear road snow was vehicles into real snow or ice roller,thus focusing on snow removal object is actually compacted snow. In this concept,under the influence of mechanical design also focusing on snow removal past is mainly direct
8、ed against the clear for the compaction snow,and developed various remove compaction snow mechanical equipment. Compacted snow focusing on snow removal mechanical design technology difficulty bigger,equipment manufacturing cost is higher,cleanse rate is low,the working efficiency is low,the majority
9、 of compacted snow focusing on snow removal machine needs high-power vehicles as supporting power,fuel consumption,the whole equipment investment is big,frequently hundreds of thousands of yuan,difficult to large application.。 Summarize the experience and experience for many years and focusing on sn
10、ow removal of comparison of focusing 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 compaction process need to use a lot of energy,please compaction,a
11、nd put it on the ground to remove from the energy consumed greater double and more time,resulting in a waste In comparison,focusing on snow removal real-time energy use only a small percentage of the former,it is the highest efficiency of save Labour focusing on snow removal methods. At present to E
12、urope,the United States and other developed countries are using basically focusing on snow removal technology real-time mechanized。Mechanization real-time focusing on snow removal technology is actually used in snow scattered snow focusing on snow removal mechanical process,focusing on snow removal,
13、the side snow removal,multiple edge focusing on snow removal car keeping a distance into trapezoidal team arrangement cycle passing vehicles can clear road,shuttling between the orbiting in focusing on snow removal car without affecting traffic,to avoid the snow in pavement retention time is too lon
14、g and be rolling into real snow or ice. Suitable for the development of Chinas national conditions,focusing on snow removal machinery and explore the expressway management ADAPTS cooperationg way,will have a profound significance.2.选题目及意义国内北方大某些地区,每年有35个月降雪期,道路积雪给交通运送及人民寻常生活带来许多不便。特别冻结在道路上积雪与薄冰,采用老式
15、除雪机用推刮办法无法清除,为此不得不耗费大量人力物力进行人工铲除。采用机械办法清除是一项急需解决难题。就当前国内除雪机械来看,大多数功能单一,或只能清除积雪、或只能破除积冰。国外除雪机功能较全,但构造复杂,造价昂贵,且大多不适合国内道路状况。因而开发研制适合国内道路状况除雪设备,具备十分重大意义。3. 研究现状与动态3.1国内除雪机械现状中华人民共和国除雪机械研制起步较晚,真正研制与开发是从80年代后来,随着改革开放不断进一步,道路不断升级与新建,各种机动车辆猛增而开始,这些研究单位集中在中华人民共和国三北地区,先后有十几种型号样机被生产出来,在除雪作业中发挥了一定作用。在大力发展中华人民共和
16、国除雪机械同步,关于部门也注意引进吸取国外先进道路养护技术,近年来先后从国外引进了一定数量道路综合养护设备,其中某些设备具备除雪功能,比较典型有奔驰U1650 型万能工程车、乌尼莫克道路综合养护车等。3.1.1犁式除雪机犁式除雪机重要合用于未经压实积雪,特别是密度较小新降积雪,由于价格低、效率高、工作可靠,是使用最广泛除雪机械。犁刀形式重要有V 形犁、U 形犁、单向犁和侧翼铲等。国外犁式除雪机,大多数具备避让功能,此外,还可以实现犁刀升降以及作业角度变化。犁式除雪机是国外使用较早除雪机械。早在1943 年,日本就开始把V 型犁装在载重卡车上用于道路除雪,通过近年发展,国外犁式除雪机已具备较高技
17、术水平。以俄罗斯新产品KO-812-2 型犁式除雪机为例,这种除雪机基本车采用MT 3-80/ 82 型拖拉机,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除雪;工作装置有推土板、犁刀和圆盘刷,除雪宽度:推土板2 500 mm;犁刀2 500 mm;圆盘刷1 800 mm。90 年代初,在中华人民共和国沈大高速公路上,引进了德国产乌尼莫克道路综合养护车,辅机备有犁式除雪器,其总质量为1 000 kg ,最佳除雪宽度2 375 mm,除雪铲高1 000 mm,最佳除雪速度20 km/ h,最佳生产率4 7500 m2/ h,残留雪厚度不不不大于10 mm。国内犁式
18、除雪机械,虽然起步较晚,但也获得了一定成绩,先后成功研制了某些犁式除雪机和除雪器。重要有西安公路研究所研制L9280 型除雪车,吉林交通科学研究所研制CL-3. 6,CL-3. 5 型系列除雪犁,以及与磐石县公路管理段联合研制CL-2. 4 型公路除雪器,哈尔滨林业机械研究所研制CBX-216 综合破冰除雪机,其前部除浮雪装置犁式除雪器等等,这些除雪机械在某一方面性能具备一定优势。3.1.2旋切式除雪机旋切式除雪机普通具备切削、集中、推移和抛投功能,具备构造复杂、功能多特点。旋切式除雪机可分为单级式和双级式两种,其中单级式又分为铣刀型和电扇型,双级式分为单轴螺旋电扇型及双轴螺旋电扇型。俄罗斯、
19、日本是生产旋切式除雪机重要国家,技术较成熟,其产品性能居世界领先水平。日本产高速行走旋切式除雪机,作业速度为70 km/ h,该除雪机采用四轮驱动方式,运用盘式制动,全长为7 790 mm,机宽2 490 mm,最大除雪宽度2 490mm,发动机功率220 kW,最大除雪速度70 km / h,最大除雪量3 000 t/ h。国内已研制成功旋切式除雪机重要有吉林工业大学等单位研制CX-30 型除雪机,哈尔滨林业机械研究所研制CBX-216 型都市道路破冰除雪机,吉林交通科学研究所研制CBX-1600 型除雪机,此外尚有XLB-212 型,15-1 型等等。其中某些型号除雪机已进行过工业性实验,
20、效果较好。 3.2国内除雪机械发展方向3.2.1.加强雪力学性质研究,建立道路气象系统为了提高除雪机设计水平,需要对雪力学性质进行进一步研究,此外应建立道路气象信息系统。该系统是由设立在各地传感器与具备先进软件微机构成,用于预测道路冻结和除雪状况,运用其传感器可获取路面温度、湿度、风向、风速等方面信息,这样可以及时、精确地掌握路面状况,以便灵活、高效地使用除雪机械。3.2.2.向小型化、高速度方向发展在除雪作业中,除雪机机身大小及除雪速度是影响交通两个重要因素,机身过大,除雪机占道影响交通;速度过低,影响车流畅通,同步狭窄路面除雪也规定机身体积不适当过大。为了不妨碍交通,此后中华人民共和国除雪
21、机械要向小型化、高速度方向发展。3.2.3.向多功能、机-电-液一体化方向发展为了提高机器使用率,除雪机械应向一机多用方向发展。中华人民共和国除雪机械应当向兼用型方向发展,可对各种机械如卡车、推土机、建筑机械等实行改造,只是在冬季降雪时进行除雪作业,别的时间可进行洒水、清扫等各种路面养护作业及其他作业。除雪机械应尽量采用机-电-液新技术,实现自动控制,提高除雪机械科技含量。3.2.4.要注意提高安全性、舒服性由于除雪机械驾驶操作具备一定危险性,因而要最大限度地减轻驾驶员操作强度,改进除雪机械可操作性,研制自动控制系统,实现自动避让功能,避免机器和除雪装置损坏。同步要注意改进驾驶室工作条件,加强
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