多功能路面清雪车的整体布置设计【优秀】【汽车车辆工程类】【2张CAD图纸】

多功能路面清雪车的设计

多功能路面清雪车的整体布置设计【优秀】【汽车车辆工程类】【2张CAD图纸】【毕业设计】

【word文档包含：任务书+评语，57页@正文23200字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】.bat

CAD图纸2张.dwg

任务书.doc

正文.doc

论文前封面模版.doc

评语.doc

任务书

题目：

多功能路面清雪车整体布置设计

   立题的目的和意义：

   城市道路是城市重要基础设施，它构成城市的骨架，我国北方冬季时间长，降雪量大，不及时清除积雪，将严重影响交通及安全，给生活、生产带来诸多问题，多功能清雪车的研制，改变环卫工作环境，减轻其劳动强度，提高其工作的效率和安全性，改善城市冬季交通和卫生环境，保障道路的畅通，减少交通事故，满足市区道路通行的需要，有重要的实用价值。

通过对多功能路面清雪车整体布置设计，巩固和加深所学的专业知识，扩大专业知识范围，培养我们在工作中能综合运用所学的知识解决实际问题的能力，通过自己的实际创作培养创新能力，提高论文的书写能力，树立认真的学习态度。

   技术要求与主要内容：

    1、主要研究内容：

（1）调研分析机械清雪的重要性能及可行性。结合国内外目前的研究状况，明确清雪机械的发展趋势，确定研究方向。

（2）研究积雪的物理机械性能。

（3）铲车型号的选择及铲的设计。确定铲的参数，选择适合型号车。

（4）整车受力及积雪的运动分析。计算清雪车在作业过程中整车的受力情况，分析各参数对清雪作业的影响；通过对雪单元体的研究，分析铲雪作业时的积雪运动。

（5）稳定性分析。铲的特殊位置决定了其在作业过程中突出的稳定性问题。铲对清雪车作业稳定性的影响较大，为保证清雪车安全作业。

    2、技术要求（研究方法）

（1）多功能路面清雪车实现铲推、传送冰雪功能；

（2）选择适合的型号车进行改装，将清除的雪直接装车；

（3）对铲进行结构参数设计，分析铲的工作阻力，并进行运动学分析。

摘   要

本设计为多功能清雪车，能够清除浮雪、厚雪、薄冰、轧实的冰雪，可有效清除0～25cm厚浮雪和0～10cm厚的轧实冰雪，达到见黑路面效果。可广泛用于市政道路、高速公路、普通公路、机场等地。

多功能清雪车以中国一汽生产的CA3253P7K2T1AE型卡车为行走系统，以一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂生产的BF6M1013-28E3/ BF6M1013-26E3发动机为作业系统的驱动装置，将除雪机构与其底盘车架连接，并对除雪车的雪铲、扫雪排、撒布机机构进行结构参数设计，分析了雪铲的工作阻力，通过对冰雪力学性质、整车性能匹配的研究，提出设计方案。

本文的主要工作如下：

（1）调研分析机械清雪的重要性能及可行性。结合国内外目前的研究状况，明确清雪机械的发展趋势，确定研究方向。

（2）研究积雪的物理机械性能。

（3）铲车型号的选择及铲的设计。确定铲的参数，选择适合型号车。

（4）整车受力及积雪的运动分析。计算清雪车在作业过程中整车的受力情况，分析各参数对清雪作业的影响；通过对雪单元体的研究，分析铲雪作业时的积雪运动。

（5）稳定性分析。铲的特殊位置决定了其在作业过程中突出的稳定性问题。铲对清雪车作业稳定性的影响较大，为保证清雪车安全作业。

关键词：除雪铲；撒布机构；扫雪排；滚雪刷；轨道升降机构

Abstract

This design for the multi-purpose clear sleighs, can eliminate floats the snow, the glazed frost, rolls over the solid snow and ice, but eliminates 0~25cm to float the snow and 0~10cm thick effectively thick rolls over the solid snow and ice, achieved sees the black road surface effect.But widely uses in places such as municipal administration path, highway, common freeway, airport.

This article take a Chinese steam production CA3253P7K2T1AE truck as the undercarriage system, if take a steam liberation automobile limited company Wu xi diesel engine plant production BF6M1013-28E3/ BF6M1013-26E3 engine as the work system drive, will remove snow the organization the chassis frame connection, and will carry on the design parameter design to the snow removal breaker construction, has analyzed the roller compaction gun working resistance, through to the snow and ice mechanical properties, the breaker construction, the entire vehicle performance match research, will propose the improvement program.    

Keywords:  shovel snow removal   And cloth institutions  sweep row  rolling snow brush  rail lifting mechanism

目  录

摘   要I

AbstractII

第1章 绪论1

1.1 研究的目的及意义1

1.2 国内外研究现状和发展趋势2

1.2.1 路面除冰技术的发展历程2

1.2.2 国外路面除冰设备的研究现状4

1.2.3 国内路面除冰设备的研究现状5

1.2.4 路面除冰雪技术的发展趋势7

1.3 本章小结8

第2章 路面压实冰雪物理力学性质9

2.1 冰雪的成因与分类9

2.1.1 路面冰雪分类9

2.1.2 路面压实冰雪的成因10

2.1.3 影响因素10

2.2 路面压实冰雪力学性质12

2.2.1 抗压强度12

2.2.2 抗切强度13

2.2.3 相关系数14

2.3 压实冰雪破坏准则15

2.4 本章小结18

第3章 清雪车分类及特点19

3.1 清雪车分类19

3.1.1 按工作装置特点分类19

3.1.2 按整车特点分类22

3.2 本章小结22

第4章 前雪铲板空间曲面设计23

4.1 清雪铲前铲设计23

4.2 清雪铲铲板曲面结构参数确定26

4.2.1 推雪铲设计26

4.2.2 独立壁障装置设计29

4.3 本章小结31

第5章 清雪车部件设计32

5.1 滚雪刷设计32

5.1.1 卧式滚扫刷刷毛排布形式分类32

5.1.2 整滚刷安装位置不同分类33

5.1.3 按滚刷驱动分类34

5.1.4 整滚刷刷毛选择35

5.2 扫雪排设计36

5.3 撒布机设计37

5.4 油路设计38

5.5 本章小结39

第6章 整车受力分析41

6.1 清雪铲受力分析41

6.1.1 除雪铲除雪阻力计算41

6.1.2 除雪铲行驶阻力计算41

6.1.3 除雪阻力、附着力和除雪功率的计算42

6.2 理论计算42

6.2.1 牵制除雪铲功率计算条件42

6.2.2 除雪阻力计算44

6.3 形式阻力计算46

6.4 除雪阻力计算47

6.5 除雪功率计算48

6.6 车辆侧向稳定性分析48

6.7 本章小结49

结   论50

致    谢51

参考文献52

绪论

1.1研究的目的及意义

城市道路是城市重要基础设施，它构成城市的骨架，我国北方冬季时间长，降雪量大，不及时清除积雪，将严重影响交通及安全，给生活、生产带来诸多问题，多功能清雪车的研制，改变环卫工作环境，减轻其劳动强度，提高其工作的效率和安全性，改善城市冬季交通和卫生环境，保障道路的畅通，减少交通事故，满足市区道路通行的需要，有重要的实用价值。

近几十年来，国外除雪车发展非常迅速，种类越来越多，各种生产厂商在采用新技术、新材料、新工艺的同时，不断提高产品的作业性能和操作性能，以适应冬季除雪提出的更高要求，增强产品的竞争力。

在国外，最初的清雪机械是采用推土机或装载机，利用其推土板和装载斗将积雪集中在一起，这后来便发展成犁式除雪车。早在1943年日本就开始把V型犁安装在载重卡车上用于除雪。

经过多年的发展，国外犁式除雪车以具有较高的技术水平。以俄罗斯产品KO281222型犁式除雪车为例，这种除雪车基础车采用MT323082型拖拉机，其功用有除雪、清除垃圾和沙堆，既可以用于街道、人行道的垃圾清除，也可以用于公路和建筑工地的除雪。犁式除雪车的工作装置有推土板、犁刀和圆盘刷，其除雪宽度为：推土板2.5m；犁刀2.5m；圆盘刷1.8m。随着除雪技术的不断革新，在出现了连续快速的大型旋转式清雪机后，清理积雪的工作才变得简单。

我国的除雪机械开始于20世纪80年代后期，相关研究单位主要集中在东北、西北和华北地区，先后有十几种型号除雪车研制成功。

国内主要研发的有西安公路研究所研制的L9280型除雪车、哈尔滨林业机械研究所研制的CBX-216综合破冰除雪机、吉林交通科学研究所研制的CL-3.6和CL-3.5型系列除雪犁、吉林省盘石县公路养路段研制的CL-2.4型公路除雪器、陕西高速公路管理局研制的FCX-1型除雪车、吉林省公路机械厂与原吉林工业大学共同开发的CB1500压实冰雪清除机、重庆迪马公司生产的DMT5160TYH多功能除雪车，该除雪车装备有推雪铲、滚刷、融雪剂散布机等装置、哈尔滨雪狼除雪机械设备有限公司生产的用于清除硬冰雪的CXL-2、CXL-3型除雪机和北京永锋科技有限公司研制的雪豹YF系列的多功能喷气式除雪车等。

目前，国内除雪车的开发研制工作还主要集中在铲式除雪车和融雪剂散布机这两种除雪车形式，但由于专业的除雪车，因其庞大的体积，降低了操作灵便性和除雪效率，因而选择一款操作灵便、通用化的汽车来改装成一除雪车，来补充专业除雪车的不足。

1.2　国内外研究现状和发展趋势

1.2.1路面除冰技术的发展历程

在世界范围内，寒冷地区的国家冬季路面上都存在不同程度的积雪结冰。研究路面除冰技术具有十分广泛的重要意义。路面除冰技术的发展经历了人工清除、机械化清除和智能化清除三个阶段。

人工除冰法主要依靠人力用简单的劳动工具来完成路面冰雪的清除。人工除冰是最早期、最原始的除冰方法。虽然人工清除冰雪比较彻底，但是作业时间长、劳动强度大、效率低、耗费大量的人力、物力和时间，作业时影响车辆通行和行车安全。目前，人工除冰法只适用于小范围冰雪的清除或重点路段冰雪的清除。

随着科技水平的不断提高，交通建设的飞速发展，机械化的除冰技术应运而生。目前，常用的机械化除冰技术主要包括化学除冰法、热力除冰法和机械除冰法三种。

（1）化学除冰法

化学除冰法是一种依靠撒布盐类除雪剂来降低冰雪危害的方法。其原理是降低冰雪的冰点。化学除冰法既可以用来清除路面结冰，也可以清除浮雪，是国际上比较常见的一种路面冰雪清除手段。

在一定环境条件下，化学除冰法可以有效的清除道路冰雪，改善道路安全状况，提高道路运输效率。但是化学除冰法的负作用也比较明显，主要体现在：

① 除冰效果受环境温度影响较大，存在反复结冰现象；

② 造成沥青路面脱层，路面大面积破损；

③ 对桥梁的结构存在着腐蚀性，使桥梁结构的耐久性下降；

④ 腐蚀机动车辆的轮胎及车辆底盘，大大降低其性能和使用寿命；

⑤ 造成路边的土壤盐分增加，土壤板结硬化贫瘠；

⑥造成城市绿地黄化，树木枯死，甚至影响道路附近农作物的生长；

⑦ 造成水体污染，危害动物生命和人类健康。

近年来，虽然无毒性和无腐蚀性的环保型除雪剂，如生物降解型除雪剂等已经问世，对环境和植物的破坏减少了，但是并未彻底根除。因此化学除冰法的应用还是受到了一定的限制。

（2）热力除冰法

热力除冰法利用热能使冰雪融化，消除冰雪危害，分为微波加热、红外线加热、喷气发动机加热等类型；

① 微波加热。利用微波穿透冰雪加热路面，使得贴近路面的冰雪融化，消除了路面和冰雪之间的结合力使二者分离，达到清除目的；

② 红外线加热。使用柴油作为燃料加热红外线加热板，利用其热辐射作用使路面上的冰雪迅速融化；

③  喷气发动机加热。利用喷气式发动机排出的高温热气流对路面冰雪进行加热使其融化以达到清除目的。

虽然热力除冰法清除冰雪速度快，安全性好但该方法往往耗能较大，费用较高，所以其适用范围也受到很大限制。

（3）机械除雪法

机械除雪法通过机械装置对冰雪直接作用来消除冰雪危害，按其工作原理可以分以下几种形式。

①振动式。振动式主要利用冰雪在振动作用下，小变形可以引发脆性断裂的特点。振动轮在振动马达带动下振动，使其表面的刀具切入、挤压冰雪。振动式的工作效率高，清除冰雪效果比较好，能够有效的避免路面的损坏。但是显而易见，振动式的结构复杂，制造成本高。

②铲剁式。铲剁式模仿人工除冰，利用压实冰雪硬而脆，不耐冲击的物理性质。由多种刀具组成的工作铲在曲轴的带动下上下往复运动，对路面的压实冰雪进行周期性的剁击。铲剁式工作效率较低，容易损伤路面，应用范围受到限制。

③推切式。除冰铲是推切式除冰装置常用的结构。铲刃在压力作用下切入冰雪层，在牵引主机推动下清除冰雪。除冰铲结构比较简单，技术比较成熟，工作效率比较高。但是由于工作阻力大，除冰铲清除冰雪的硬度受到很大限制，需要大功率的牵引主机。此外，铲刃的磨损比较严重，对路面有一定的损伤，当路面起伏波动较大时除冰铲的清除效果受到影响。

参考文献

1 王丽勋.公路除雪及安全技术的研究[J].西部交通科技，2006 (3) ： 23-26        

2汤筠筠，杨涛.2008年冬季低温雨雪冰冻灾害对公路交通影响分析[C].中国科学技术协会2008防灾减灾论坛，2008.

3姜丁，张长林，顾永治. 2008年中国南方冰冻雨雪灾害对交通战备工作的启示[J].军事交通学院学报，2008(4)： 8-12.

4肖献法.抗击雪雨冰灾多种除雪除冰设备各显神通[J].专用汽车,2008(3):81-85  

5刘红瑛，郝培文，道路除冰雪技术及其发展趋势[J].筑路机械与施工机械化，2008.25(11):18-21.

6 严霞，李法云，等.化学融雪剂对生态环境的影响[J].生态学2008(12):2209-2,2.14.  

7 刘丽平，化学融雪与大桥结构耐久性[J]、中国市政工程，2008 (2);22-23.

8 SANZOD，HECNARS J. Effects of road deicing salt (NaCI} on larval wood  frogs[J]. Environmental-Pollution, 2006(2):247-256.

9 王寿武，张茂丽，等.新型融雪剂的生产及性能可究[J]，浙江化工，2007 (4);20-23.

10李笑，徐宇工，刘福利微波除冰方法研究阴.哈尔滨[C]业大学学报2003 (11)：1342-1343.

11 徐达，丛锡堂.专用汽车结构与设计.北京；人民交通出版社.2008.2

12 马兴文.特种车辆.北京；化学工业出版社，2006.12.

13 主振，吴建强.公路养护滚轮式振动破冰装置[J]，建筑机械化，2004 (7)：58-59.

14齐晓杰，康建营，齐英杰，段宏伟冰雪清除机械的研究与探讨[J]林业机械与木工设备，2005 (12)：7-9.

15见军，刘志明两种高性能除雪机械的介绍[J].建设机械技术与管理2007 (1) : 96-97.  

16BENJAIVIIN T GREEN  KEROP D JANO、一一AN，Use of ElectricallyConductive Concrete Overlays for Passive Control of Snow and Ice   on Road

17International Energy,  Enviroment and Disasters charlotte, NGz USA,July,2005.

18崔宪江编译. 除雪机械[M]. 北京：人民交通出版社，1988.

19   徐东明,刘莉莉. 除雪车功能装置[J] . 专用汽车，2001，（3）：29-42.

20   李乔非,吴书琴. 除雪机除雪部件的试验研究[J].机械工程师，1995（2）：12-13.

21   徐东明,刘莉莉. 除雪车的设计计算[J]. 专用汽车，2001，（4）：9-10.

22周松波,张凌志等. 除雪机械弹性避让装置[J]. 建筑机械，2001，（6）：23-25.

23 王佩玲. 除雪车的自动控制技术[J]. 专用汽车，1993，（2）：58-61.

24   王国安. 除雪机械结构原理和计算要点. 建筑机械化，1995，（1）：22-25.

25 张长荣. 除雪机配用车辆的选择与应用. 建筑机械化，2000，（1）：41-42.

26 邓洪超,马文星,王智明.多功能除雪车犁形前雪铲结构设计.工程机械，2005（10）：18-21.