HWⅡ型多功能环卫车-.doc

申请类别：A1 申请编号： 南华大学2008年度学生科研课题申报书课 题名称：HW型多功能环卫车申请者：王丽思 尹娜 郝浩娟 杨志贤 徐井伟学 院 专 业 ：机械工程学院 班级：材控061电话mail地 址：申请日期：2008年4月20日南华大学大学生科技活动指导中心南华大学学生科研课题申报书说明1、 填表前，请先仔细阅读南华大学学生科研课题申报书说明。2、 本表适用于南华大学学生申报各类科研课题。3、 课题申请书作为课题执行过程中检查、验收等管理活动的重要依据，由课题负责人填写。4、 报各类课题计划，须附课题可行性报告一式三份，课题可行性报告使用A4纸打印填报，于左侧装订整齐。5、 要如实、准确、认真填写申请书各项内容。承担单位名称要按公章填写全称。6、 本申请书一式三份，由学院签署审核意见后报送南华大学科技处学生科研管理工作小组办公室审查。7、 申请编号由学生科研管理工作小组统一编排，作者不填。8、 请认真如实填写好课题经费预算及课题进展情况，以在课题结题时做参考。项目类别：A自然科学类A1机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等） A2信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） A3数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） A4生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等） A5能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）B哲学社会科学类B1哲学 B2经济 B3社会 B4法律 B5教育 B6管理项目简表课题名称HW型多功能环卫车课题类别A1负责人姓名徐井伟性别男民族汉出生年月1986，4学 院机械工程学院专 业材料成型及控制工程年 级2006学校住址新2栋601联系电导老师姓名性别出生年月所属学院职称麻胜荣男1951中南大学高级工程师研究 专 长机械设计主要参加者姓名性别出生年月 学 院专业班级项目分工联系电话王丽思女1986，11机械工程材控061加工制娜女1987，3机械工程材控061改浩娟女1987，6机械工程材控061图纸设志贤男1986，9机械工程模具051定型073471360681立项依据，背景，意义及国内外研究现状1.1背景及意义针对我国大多数城市环境卫生还比较差，大部分城市的垃圾堆、垃圾桶的清理仍然是传统的手工操作，这不仅加大了环卫工人的劳动强度，环卫工人直接与垃圾接触，一是不卫生，二是容易传染疾病；这与高速发展的现代化社会生活节奏不相适应。为了减轻环卫工人的劳动强度，改善作业条件 , 我们设计了WH型多功能环卫车。以满足城市不断发展的需求。1.2国内外研究现状目前的环卫设备主要有扫路车、吸污车、洒水车、压缩式垃圾车、摆臂式垃圾车等。扫路车主要是以清扫路面垃圾为主，改变了人工清扫路面垃圾的现状，通过吸入式传送方式将垃圾吸入箱体，结构简单易维修，该设备广泛适用于城市道路、广场、机场、港口、高速公路及大型厂矿的清洁保洁作业。吸污车广泛适用于雨水井、检查井、沉淀井及各种沟渠内的污泥、粪便或石油化工厂污水池淤积物的抽吸、装运和排卸。洒水车主要用于大中小型城市路面冲洗，树木、绿化带、草坪绿化，道路、厂矿企业施工建设，高空建筑冲洗。摆臂式垃圾车主要是用于垃圾斗的转运作用，垃圾斗可自动吊上吊下。该车的特点是货斗与车体分开，能实现一台车与多个货斗联合作业，循环运输，充分提高了车辆的运输能力，特别适用于短途运输，如环卫部门对城镇垃圾的清理、运输等。为了不使装载的轻飘货物在运输中飘落，此车型可设计成全封闭结构。目前国内外散堆垃圾及垃圾桶的全自动清理设备还处于空白，市场上还未出现相应的对垃圾进行分类回收的环卫车，垃圾的清理仍然是人工作业。2、研究内容，目标，以及拟解决的关键问题2.1内容1、HWII型多功能环卫车，主要用于垃圾堆和垃圾桶的垃圾清理。以液压为动力。具有垃圾堆自动清理、垃圾桶分类回收、自卸、密封等多项功能利用机械手进行全自动工作，以改善环卫工人作业条件，减轻劳动强度，提高工作效率。是城市主要街道、社区、企事业单位理想的环卫专用车辆。2、HWII型多功能环卫车分为三套独立工作系统：一套是前支臂工作系统，该系统主要是把垃圾桶的垃圾进行分类清理回收，取代手工作业；另一套是后支臂机械手工作系统，主要是对大型垃圾堆进行自动清理。实现全自动化，大大提高工作效率，以满足社会高速发展的需求。 结构特点该车分为两部分：一部分是以汽车底盘为运输行走机构，另一部分是作业工作机构；以液压为动力，全部实现自动化作业。在总体布置上，采用五套工作支臂。在驾驶室与车厢的结合部，安装两套工作支臂，左右都可以清理垃圾桶的垃圾，便于观察和操作。在车厢的后盖上，安装一套机械抓斗，用来清理散装垃圾，并有垃圾斗伸缩、垃圾压缩、自动闸门和后门自动打开等装置。在车厢后盖上安装两套机械扒手来清理大型垃圾堆。在车厢的顶部有密封盖自动开启装置，在车厢的内部有垃圾推出装置。这种布置方式主要是为了减小车体宽度，提高通行能力。工作支臂采用伸缩式结构，以减小车体的高度，扩大活动范围。为了与该车配套，我们设计制造了配套垃圾桶。该桶桶盖最大张角为 88 ，桶高为 1.2m, 直径为 0.4m, 容积为 0.13m 。技术参数1、前支臂的摆角为120，垃圾桶的最小抓取距离（离车体边缘）6m，最大抓取距离5m。垃圾桶容积:0.13m3，抓举重量100kg，垃圾桶清理效率为25桶/小时。2、后支臂抓斗摆角为180，纵向工作长度2.1m,横向工作长度45m。斗容:0.3m3，提升重量200kg。3、后支臂扒手摆角270，横向工作长度4-5m，纵向工作长度1.5m。 4、该车高 2.5m, 宽 2.2m, 长 45m ，载重 35 吨。以上参数可以根据用户需要进行设计。2.2目标HWII型多功能环卫车的研究目标是实现垃圾桶及散堆垃圾的自动清理。 前支臂机械手在前支臂开始工作前，先自动打开车厢顶部的密封盖，工作支臂缓慢放下，前爪张开，支臂伸出，前爪抓紧垃圾桶后，支臂上升处于垂直位置后，回转油缸驱动支臂旋转一定角度使垃圾桶到达车厢顶部，利用翻转油缸把垃圾桶旋转180，垃圾受到重力作用从桶内倒入车厢内，然后，前爪再反向旋转180，桶盖由于重力作用自动合上，支臂返回，把垃圾桶放回原位，支臂收拢。此时，车厢顶部的密封盖关闭。 后支臂机械手在工作时，首先把后支臂提升，把扒斗从垃圾斗内伸出，然后旋转一定角度到垃圾堆的上方，打开抓斗，支臂下放抓取垃圾后，垃圾斗伸出到最大位置，垃圾压缩板打开，支臂上升并旋转，把垃圾放入垃圾斗内，垃圾斗装满垃圾后缩回到最小位置时，在行程开关的控制下，后门内闸门自动打开，压缩板把垃圾推入车厢后，后门内闸门又在行程开关的作用下自动关闭，垃圾斗又自动向外伸出。支臂又开始工作，重复循环上述动作，直到把垃圾装完为止。在工作时，首先将后支臂扒手伸向大型垃圾堆，利用液压缸使扒手像手臂一样将垃圾扒入车厢。扒手底部应用橡胶增大柔韧度，同时使垃圾清理更干净。 自动卸载机构车体分为可回收与不可回收两部分压缩机构，从结构考虑，将不可回收垃圾利用油缸及推板把垃圾从车身后部推出，可回收部分从侧部推出，完成自动卸载。然后，推板返回原位，车盖自动关闭。完成自动工作全过程。2.3拟解决的关键问题1、机械手设计参数的确定，抓举重量为100kg，垃圾桶清理效率为25桶/小时2、前、后支臂机械手及自动卸载机构参数的确定、结构设计以及机械手自动翻转动作的实现。3、液压系统控制的稳定性和可靠性，结构参数的合理性。2.4技术路线1、查阅有关资料，进行方案设计；2、确定主要参数；3、施工图设计；4、模型加工制造；5、修改完善。2.5本项目特色与创新之处用机械手取代人工作业，对散堆垃圾及垃圾桶垃圾进行全自动清理，实现环卫工人作业全自动化。填补散堆垃圾及垃圾桶垃圾全自动分类处理设备的空白。2.6预期成果形式 实物，模型，图纸，磁盘，现场演示，图片，录像，样品3.研究计划主要阶段性成果序号研究阶段（起止时间）阶段成果名称成果形式承担者12008，4-6图纸设计图纸图纸郝浩娟22008，6-9加工制作产品模型王丽思32008，9-12实验产品模型徐井伟42009，1-2改进产品模型尹 娜52009，2-4定型产品模型杨志贤4.课题小组经费预算序 号 经费开支科目 经费预算金额（元） 1一、科研业务费1200.00 2(1) 测试,计算分析费500.00 3(2)会议费、差旅费100.00 4(3)资料费300.00 5(4)评审费300.00 6二、器材费500.00 7三、协作费100.008四、其