清雪车设计毕业设计论文.docx

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清雪车设计毕业设计论文

摘要

我国北方冬季时间长降雪量大，如果不及时清除积雪，将严重影响交通安全，给人们日常生活带来诸多不便。

多功能清雪车的研制，有重要的实用价值，对国民经济的发展有重要意义。

清雪车清雪能力的强弱很大程度上取决于清雪装置性能的好坏，所以深入研究清雪装置的结构和性能是非常必要的。

用于清除浮雪的装置主要为螺旋集雪装置，一般与高速旋转的风机、抛雪筒联合使用。

雪被螺旋集雪装置收集并通过风机旋转带动从抛雪筒抛到路边或者运雪车上，节省了收集雪的时间，清雪效率较高。

本文基于对积雪的物理机械特性分析，提出机械式除雪的几种方案，并针对离心扬雪式除雪机构，分别对除雪机构中的螺旋集雪机构和离心排雪机构的工作原理进行分析，在理论分析的基础上得出结论。

关键词：

清雪车；螺旋集雪；离心扬雪

Abstract

WinterlastsforalongtimeinthecoldareasofnorthernChina.Agreatamountofsnowfallsthereeachyear.Therefore,iftheaccumulatedsnowcannotberemovedandcleanedintime,itwillseverelyaffectthesafetyofthetransportationandbringoutalotofinconveniencestothepeople’sdailylife.Themanufactureofthemulti-functionalsnow-movingmachinewillbefoundofimportantandpracticalvalueinforminggoodtransportationandhygieneenvironmentinwinter.

Thesnowclearingcapacityofthesnow-removerdependsonthepropertiesofsnowclearingdevice,soitisnecessarytostudythestructureandpropertiesofsnowclearingdevicedeeply.Thedevicemainlyusedforclearingfloatingsnowisspiralsnowcollection,whichisgenerallyusedwithhighspeedrotatingfanandsnowthrowingcylinder.Snowiscollectedbyspiralsnowcollectionandthrewtoroadsideorsnowtruckthroughsnowthrowingcylinderdrivenbyrotatingfan,whichcansavetime,andtheefficiencyishigh.

Thethesisworksoutabasicprojectonthemultifunctionalnow-movingmachinethroughthestudyofthephysicsmechanicalharactersofthesnow.ItlaysgreatemphasisonthestudyofCommunitythrowingsnowmachine.

Keywords:

Snow-RemoveMachine;Helix-Collectsnow;Communitythrowingsnow.

第1章绪论

1.1选题的意义

（1）及时清除积雪的必要性

我国北方地区冬季较长，每年都会有较大降雪过程，部分地区还会形成雪灾，给社会生产生活带来很大影响，特别是近年来随着国民经济与社会的快速发展，高速公路和高等级公路里程与日俱增，冬季道路积给人们出行带来了诸多不便，尤其在大雪和雨夹雪天气，大部分高速公路出于安全考虑常采取限速行驶甚至不得不关闭数天，严重影响交通并制约经济发展，城市道路的清雪问题已经越来越引起各级政府部门的关注和重视，我认为如何快速高效清除道路积雪、保障道路和社区群众的正常出行、提高行车安全、行走方便成为目前冬季道路养护的主要问题。

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，寻找一种既有较高效率，成本又比较低的清雪方法就成为当务之急。

（2）主要除雪方法

目前清雪采用的主要方式有:

①传统的人工清雪技术；②在道路上撒施化学物质融化冰雪；③靠各种清雪机械清除积雪。

人工清雪功效低、浪费人力、作业成本高、占有路面时间长且必须在白天工作，不安全因素多，易发生交通事故，给过往车辆、行人带来极大不便。

融雪剂清雪是一种靠热作用或撒布化学药剂使冰雪融化的方法。

主要用于冬季机场、公路、广场、停车场、铁路、城市街道等，起到清雪及防冻作用，但同时也对城市环境产生了不可忽视的危害，融雪剂所需费用较高，易对道路和周围环境造成污染，而且气温过低时将失去作用，也不利于保护车轮胎，因此，这种方法的使用范围受到一定影响。

清雪机械是通过机械对雪的直接作用进行推扫或铲除，主要分为犁式除雪机械和螺旋转子机械两大类，二者之和占发达家清雪机械总数的80%以上。

现今，传统人工清雪法和污染较大的融雪剂清雪法已经不能满足需要，迫切需要性能良好、自动化程度较高以及方便灵活的机械来替代。

即雪后需要效率高、省时、省力的浮雪清除设备。

用于清除浮雪的装置主要为螺旋集雪装置，一般与高速旋转的风机、抛雪筒联合使用。

雪被螺旋集雪装置收集并通过风机旋转带动从抛雪筒抛到路边或者运雪车上，节省了收集雪的时间，清雪效率很高。

但目前我国螺旋集雪装置的清雪效率和发达国家相比还有一定差距，需要深入研究并进一步提高。

本文研究的主要目的是通过对螺旋集雪装置结构性能的研究，分析影响其集雪性能的结构参数，设计一种小型手扶抛扬式清雪车，进一步优化结构以实现螺旋集雪装置快速高效的清雪作业，用于单位、家庭或社区道路、庭院积雪的清除，从而减少因积雪引起的经济损失和安全问题。

通过本题目设计，也能够进一步理解《机械设计》、《内燃机原理》、《工程机械》等专业课程知识，掌握专用机械设计的原理和方法。

1.2扬雪机国内外的发展

据了解，国内外的研究概况及发展趋势——利用机械清雪是把人从繁重的扫雪工作中解放出来的一种最好的途径，并大大提高了清雪效率和速度。

因此，科学工作者一直在探索如何研制出安全、可靠和实用的清雪机械。

近几十年来，国外除雪车发展非常迅速，种类越来越多，各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。

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，这后来发展成犁式除雪机。

早在1943年日本就开始把V型犁式除雪器装在载重卡车上用于除雪，经过多年的发展，国外犁式除雪机已具有较高的技术水平，如俄罗斯新产品KO一812一2型犁式除雪机便是其中的优秀产品之一。

国内小型清雪车真正的研制和开发是从80年代以后，随着改革开放的不断深入，道路的不断升级与新建，各种机动车辆猛增而开始的，这些研究单位集中在中国的东北地区，先后有十几种样机被生产出来，在除雪作业中发挥了一定作用。

但国内的除雪机械目前还存在一些问题，如作业速度低，整机利用率低、成本高，避让功能不理想，对路面保护能力差。

当路面凹凸不平时，除雪机作业会对路面造成损坏。

虽然除雪机对路面的破坏程度目前还没有一个衡量标准，但国内的除雪机械在路面的仿形能力、对路面保护等方面，与国外相比还存在一定的差距。

为此，各国均投入一定的人力、物力、财力研制、开发性能优越的除雪机械，并大量推广机械除雪以代替人工除雪，加快机械化的进程。

尽管中国的北方地区的冬季降雪期可达3～4个月，但有关资料表明冬季实际降雪次数并不太多，最多也仅为十几次而已，如果除雪车的除雪功能单一，这就大大提高了除雪作业的成本，增加了公路养护部门的负担。

此外雪车的避让功能不理想。

在除雪过程中，常常因遇路障而使主机或者除雪装置损坏，国内现有的犁式除雪机械，大部分在回避路障方面的能力较差。

90年代初我国的沈大高速公路上也引进了德国产的乌尼莫克道路综合养护车，辅机备有犁式除雪器。

国内犁式除雪机的研究也取得一定的成绩，先后研制了一些成功的产品，如西安公路研究所研制的L9280型除雪机，吉林交通科学研究所研制的CL一3.6，CL一3.5型系列除雪机，以及哈尔滨林业机械研究所研制的CBX一216综合破冰除雪机等。

犁式除雪机出现以后，又出现了将用合成材料制成的指向圆周不同方向的棒装在滚筒上作为清雪专用器械，但只对没冻的积雪效果好，直到后来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。

旋转式除雪机一般具有切削、集中、推移和抛投的功能，具有结构复杂、功能多的特点。

德国和日本是生产旋转式除雪机的主要国家，技术成熟，其产品性能居世界领先水平。

国内己研制成功的旋转式除雪机主要有吉林工业大学等单位研制的CX一30型除雪机，哈尔滨林业机械研究所研制的CBX一216型城市道路破冰机，吉林交通科学研究所研制的CBX一1600型除雪机等等。

除雪机在国外已经发展了几十年，特别是在瑞典、芬兰等北欧国家已经相当成熟。

中国除雪机械的研制起步较晚，建立道路气象系统，除雪机械应向小型化、高速度的方向发展，向多功能、机一电一液一体化的方向发展，同时注意提高安全性和舒适性，打破专利封锁、加强技术合作。

也只有这样我国才能加快发展速度，缩短与世界先进水平之间的差距。

与其它类型的除雪机械相比，抛雪式除雪机一般具有对积雪的切削、集中、推移和抛投功能，其应用较广，是一种现代化、高效率的除雪机械。

自80年代起，逐渐在北美，北欧和日本北海道地区得到广泛的应用。

在我国大型清雪车在部分地区还可以见到，但大部分是推移式的，先进的抛投式少之又少，且是进口产品，价格昂贵，维修不便。

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。

雪车转向不是十分灵便，拐角处依然操作不便。

为了快速、高效、方便地清理及不妨碍交通，今后的除雪机械必然要向小型化、高速度而又更人性化的方向发展。

1.3小型手扶式清雪车简介

本设计针对，大型设备清理占路面积大、影响交通，窄小街道、小区、机关大院、公园等小道大面积场所清雪费工费力的情况，经过实地调查咨询及严格思考，进行小型手扶清雪设备结构设计。

该设计结合吉林大学、大连铁道学院多功能除雪车科研项目、德国凯驰（Karcher）的扬雪机图片信息、及哈尔滨花园邨宾馆的实机参照，对离心扬雪式清雪车的设计理论进行分析，得出相应结论，在此基础上对离心扬雪式清雪车进行总体结构设计、动力学分析、传动系统设计及应用ProE实体绘图。

1.4小型手扶式清雪车的结构及原理

清雪车由车体和安装在它上面的汽油机（原动机）、变速箱、传动装置、集雪器以及安装在集雪器上的抛雪器组成。

小车以一定速度行走时，积雪从前方不断进入集雪器中，集雪器