气力式小型除雪机的结构设计.doc
《气力式小型除雪机的结构设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《气力式小型除雪机的结构设计.doc(34页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、本科毕业论文(设计)题 目 气力式小型除雪机的结构设计 学 院 工学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机制05班 学 号 111101010519 学生姓名 王广健 指导教师 王伟锋 完成日期 西安思源学院教务处制二一五年四月西安思源学院毕业论文(设计)中文摘要我国疆土宽广,地域奇特,南方以细雨绵绵,北方有茫茫雪城,有些地区为降雪频繁区,长时间的降雪,导致道路不通畅,及其巧合下,南方也会出现大雪围城的灾害,这些问题给人们日常生活带来了很多困难。就现在而言,我国处理雪的方式比较原始,主要劳动力还是人力,适用一些工具来清理积雪,这种方式在浪费极大的人力和物力的同时,清雪效果还不好,不能及
2、时的清扫积雪,导致压榨后的积雪更难清理。因此,我们要寻找一种高效,而成本不高的清雪方法成为当务之急。本文研究的对象为气力式小型除雪机的结构设计,通过对铲雪装置进行结构设计及气力传动的设计,设计出一种规模小气动式清雪车,用于工作环境,家庭,社区道路积雪的清除,从而方便人们出行,免去可预知的安全问题。通过本题目设计,也能够进一步理解机械原理、农用机械设计、气压传动等专业课程知识,掌握专用机械设计的原理和方法。 关键词: 气力式 除雪机 初雪铲机构 气缸;AbstractAt present our Guoqing snow compared to the original approach, ma
3、inly rely on the human, with the shovel and a broom to clean the snow, this way is not only a waste of a large manpower and material resources, but also the efficiency of cleaning snow is low, often can not be timely cleared of snow, and snow was more difficult to remove the vehicle after compaction
4、. Therefore, searching for a means to have higher efficiency, snow cleaning method has lower cost has become imperative. Most areas of northern China caused by heavy snow, heavy snow blocked the road hazards, is surrounded by snow disaster and even the emergence of the south, great difficult to brin
5、g to peoples daily life. At present, our country except in limited several highways and airports are equipped with the snow clearing machinery, other roads and urban residents living areas of snow also rely mainly on human to clear, but because of artificial snow removal efficiency is very low, the
6、time-consuming, so the vast majority of snow can only rely on the natural melt, this makes the most area of our country the north in a heavy snow, road traffic accidents occur frequently, which cause enormous economic losses and casualties, and some local traffic even because of snow and blockage ph
7、enomenon, to the residents of these areas of life has brought great inconvenience, also had a negative effect on the economic development of the region. Therefore, realize the mechanization of the snow removing is important.Keywords: Pneumatic type Except design snow machine Cylinder目录1 绪论51.1本课题研究的
8、意义与目的51.2国内外除雪机发展现状61.3国内除雪机械的发展方向81.4 本文的工作安排92 气力式小型除雪机的设计的总体方案102.1总体设计的基本原则及要求102.1.2 机构的总体设计原则102.1.3 机构总体布置设计基本要求112.2 除雪机设计方案112.2.1总体方案选择112.2.2机构的设计方案122.3 本章小结133 除雪铲机构的设计143.1 除雪铲铲板的设计143.1.1 除雪铲板的示意图143.1.2铲雪板结构参数确定153.2 前铲机械避障装置设计173.2.1 避障机构的方案173.2.2 避障机构的设计184 气压传动系统的设计与校核214.1 气动传动原
9、理214.2 气动系统元件的选择224.2.1气缸的选择224.2.2 空压机的选择234.2.3 控制元件的选择244.2.4 消声器的选择254.2.5三联件的选择254.3 确定管道直径264.4 验算压力损失264.4.1 沿程压力损失264.4.2 局部压力损失284.4.3总压力损失29结 论30参考文献31致谢32IV西安思源学院毕业论文(设计)气力式小型除雪机的整体设计第一章 绪论1.1本课题研究的意义与目的我国北方地区冬季比较漫长,基本上每年都会有大降雪出现,有些地区还会因为长时间大降雪而形成雪灾、,给人们生活带来困难,给社会生产带来很多不便利,特别是现在,经济飞速发展,需求
10、地于生产地的联系密不可分,而连接的方式就是运输,而公路运输又占有运输的很大比例,因为一些地区由于地貌限制只能用公路运输来完成生活需求,但是道路积雪给人们出行和公路运输带来了很多不便,特别是大降雪和雨夹雪天气,让高速公路关闭,让国道行驶很不安全,严重的影响了人们的出行和经济发展,现在道路积雪问题引起了各级部门的关注和重视,我认为如何能高效的处理积雪,保障道路通畅,让人们安全出行,提高交通安全成为冬季公路养护的主要问题。所以,过多的降雪常常来不及得到及时有效的清除,给城市交通和人民生活带来了许多不便。因此,我们寻找一种高效初雪的方式,而成本又比较低的清雪方法成为当下重中之重。本文研究的主要目的是通
11、过对气力式小型除雪机进行整体设计,主要对铲雪装置进行结构设计及气力传动的设计,从而设计出一种规模小气动式清雪车,用于工作环境,家庭,社区道路积雪的清除,从而方便人们出行,免去可预知的安全问题。通过本题目设计,也能够进一步理解机械原理、农用机械设计、气压传动等专业课程知识,掌握专用机械设计的原理和方法。当下社会全速发展,而社会发展的源泉和活力又在于创新。创新发明是用新思想,新方式,新的产品。现在各国都在发展机械水平,进入一个机械时代,机械的更新为当下重中之重。机械的创新在于适应社会的发展,机械的创新能降低人们劳动力的同时,带来更多的效益,机械创新的进展极有可能影响某一行业,或者影响人们的生活习性
12、,对社会有着很重要的意义。现在清雪的方式主要分为:人力清雪;撒化学物质融化冰雪;靠机械装置除雪。人力清雪需要很多劳动力,但是除雪效率还达不到人们的理想,从而浪费人力,物力来达到一个不理想的方式是不可取的。就社会安全问题也需要改革人力除雪,因为人力除雪需要人们去一些危险的地方,这样不安全因素就多了,容易发生事故,给人们和行驶的交通工具带来极大不便。撒化学物质清雪是靠化学热反应,和降低结晶点来达到目的,但是融化后的积雪带来了极大的不便,同时费用高也容易造成环境污染。因此这种方式收的局限性不叫高,不能用于日程生活。除雪机械是通过机械装置,直接作用积雪,对其进行扫除。除雪机主要分为梨式除雪机和螺旋转子
13、机械两种,这两种占发达国家除雪机器总是的百分之八十以上。现如今,传统的人力清雪和污染较大的化学清雪已经不能满足人们的需求,现在我们迫切需要性能良好,自动化程度高以及方便灵活的机械来取代。 即雪后需要效率高、省时、省力的浮雪清除设备来满足社会的需要。1.2国内外除雪机发展现状(一)国外除雪机发展现状国外发展除雪机械已经有几十年了,北欧国家特别是瑞典和芬兰已经发展的相当成熟。建立道路天气监测系统,除雪机向小规模,高效率发展,向功能多,机电气液化方向发展,同时也得注重人们操作时的工作环境和安全性,打破传统法师,加强合作。相对于其他类型的除雪装置,抛雪式除雪一般都具有以下几个功能,就是对积雪的处理,集
14、中,推动积雪,和抛投功能,这种方式用的比较广,是一种机械化,高效率的除雪机器。从八十年代开始,这种除雪装置在北美,北欧地区得到广泛运用。在我国大型的除雪机器在有些地区还是有的可以看见,但是大多是推移式的,先进抛投式的很少,并且大多是都是进口的,价格很贵,维修起来也不方便。就近几十年来,我国的除雪机器发展很快,各种类型也越来越多,生产厂家也在采用与国际接轨的技术,材料,工艺的同学,也不断提高人们操作的舒适性,和作业性能,对除雪提出更高的要求,提高了自己生品的竞争力。最开始的出血及其都是采用推土机或者装载除雪机,利用推板和装载斗将积雪集中在一块,这种方式后来发展成梨式除雪机。早在一九四三年的日本,
15、就运用V型梨式除雪器,把装置装在卡车上用于清理积雪,经过这么多年发展,国外梨式除雪机已经发展的很成熟,有较高的技术水平,如俄罗斯的KO-812-2就是优秀的产品。利用机械清雪已经把人们从繁重的清雪工作中解放了出来,并且提高了效率和速度。因此,就清雪来讲,研制可靠,高效,实用的机械装置成为科学工作者的探索方向。(二)国内除雪机发展现状八十年代以后,我国才开始研发清雪车,随着改革开放的同时,道路也在不断的升级,新建了很多道路,各种车辆也猛增起来,道路清雪也成了很重要的问题。清雪机器研究主要集中在东北地区,先后生产出十几种机械,在除雪作业中有一定的作用。但是国内的除雪机械也有一些问题,如作业效率不高
16、,速度慢,工作环境不理想等问题,而且也对道路有一定的损坏。就现在而言除雪机械对路面随坏的程度还没一个标准来衡量,但是国内一些机械在对路面的仿形和保护方便与国外还有一些差距。为此,我国在投入人力,物力,财力研制,开发高性能的除雪机械,为加速进入了机械化时代提供了动力。研发的重要之中就是降低除雪成本,减低公路养护部门的负担。除此之外,我国除雪机的躲避功能不是很理想。在处理机械的过程中,常常会因为碰撞使除雪装置随坏,国内现有的梨式除雪机,大部分对于回避路障方面的功能很差。我国在九十年代初,引用过德国生产的乌尼莫克道路综合养护车在沈大高速公路上。国内梨式除雪机的研究也取得了一定的成绩,研制出了一些产品
17、,西安的L9280型,吉林交通研制的CL-3.6.CL-3.5型,以及哈尔滨机械所研制的CBX-216综合破冰机等。梨式除雪机出现后,人们又发明了旋转式除雪机,这种机械一般具有切削,抛投等功能,其机构多比较复杂,功能比较多的特点。德国和日本是生产这类除雪机的国家,其产品性能在世界领先水平。 (1)梨式除雪机 (2)螺旋式除雪机图1.1 除雪机实例在除雪作业中,除雪机机身的大小及除雪速度是影响交通的两个重要因素,机身过大,除雪机占道影响交通;速度过低,影响车流通畅,同时狭窄路面的除雪也要求机身体积不宜过大。而相应的适用于中国国情的企事业单位清雪、城市次干道以下各级道路清雪和环卫人员用的小型产品更
18、是几乎见不到。国内有关这方面的研究很少,据了解目前国内没有厂家在生产小型抛投式清雪机。所以对这种小型的除雪机的研究、设计和开发必然有很大的现实意义。根据哈尔滨花园邨宾馆新引进的扬雪车的用后调查,德国凯驰(karcher)手推机依然很重,这就使推车人很费力。1.3国内除雪机械的发展方向1)加强雪的力学性质研究, 建立道路气象系统为了提高除雪机械的性能,我们要从雪的力学现象入手深入研究,以达到较高的设计水平。我们要建立道路气象信息系统,这是由传感器与先进的软件违纪构成,利用传感器我们可以得到路面的物力信息,这样能及时的掌握路面情况,让除雪机器高效的工作。2)向小型化、高速度的方向发展在除雪过程中,
19、由于道路状况很多,小型型除雪机械相对于大型除雪机械有着不可否认的优势,因为小型初雪机械占道比例小,不影响交通,而且能在狭窄路面的除雪要求。为了除雪的过程不妨碍交通,我们应该向小型,高效的方向发展。3)向多功能、机-电-液一体化的方向发展现在机械要求使用率高,能一机多用。除雪机也是,应向一机多用方向发展。国内的除雪机械应该向兼用型方向发展,可以达到除雪效果的同时能满足别的地方对机械的使用要求,可以进行洒水,清扫能其他作业。除雪机械应尽量采用新技术,实现自动化,提高机械本身的科技含量。5)要注意提高安全性、舒适性 在如今社会,我们更加注重我们的工作环境,最重要的就是安全性,其次是舒适性,因为不舒适
20、的工作环境会损伤我们的身体,所以我们要提高舒适性。可以从降低噪音,降低尘土,减轻震动,和加强通风来提高工作环境的舒适程度。101.4 本文的工作安排本文研究对象是气力式除雪机的结构设计。通过查阅相关资料文献,了解除雪机的工作原理,国内外发展现状,对除雪机有了较深入了解。因此,本设计中针对国内除雪机需求现状,设计一款新型的除雪机。全文的工作安排如下:(1)第一章通过查阅相关除雪机文献,了解除雪机工作原理以及国内外发展应用现状;(2)第二章对除雪机总体方案进行确定,首先是确定动力的选择方式,从环保、节能、方便操作的原则上选择为气动式,然后确定除雪机的机构方案。(3)第三章重点介绍除雪铲结构设计,通
21、过对铲雪动作过程分解,确定铲雪铲的结构方案,并并行参数计算与校核;然后对前铲雪机械避障装置进行设计与校核。(4)第四章重点设计气动传动系统,它是除雪机的动力源,这里首先确定气动传动方案,然后对各气动元件进行设计,主要包含气缸、空压机、控制元件、消声器及管道的选用与计算,对气动传动系统的压力损失等进行计算。(5)第五章,对本文设计心得体会进行总结。5 282 气力式小型除雪机的设计的总体方案2.1总体设计的基本原则及要求 结构的总体设计是将通过科学的原理想象出来的方案实体化结构化。就是把二维方案转换为三维可设计制造出来的过程,也可以说是从设计初期到最佳结构设计的完善直到审核通过为止。结构的总体设
22、计工作包括两个方便,就是形状和材料。我们要系统的确定各个零件的形状,这个工作队产品的质量起着决定性的意义。材料就是能达到我们预期的使用要求,能达到尺寸要求等。2.1.2 机构的总体设计原则机构的总体设计对于一个产品来讲,起着很重要的作用。结构所含的技术性能,价格合理和外观再行都有决定性的意义。简单,直接,安全可靠的设计结构的总体,必须遵守三个基本原则。 (1)明确原则这里主要包括以下三个方面:功能明确 所选的结构应直接,可靠地实现预期功能。对于可实现的功能来说,要做到既不疏漏又不冗余。工作情况明确 被设计出来的产品,我们要求他所达到的工作状况必须明确。因为设计结构是有针对性的,如耐磨损,耐腐蚀
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 气力 小型 结构设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。