【摘要】：在冬季，，我國的降雪面積比較大。冰雪的清理一直是我國研究的一大難題，主要是因?yàn)楸┪锢硇再|(zhì)變化范圍較大，如密度和硬度；路面冰雪與外界結(jié)合緊密，所以含有大量雜質(zhì)物，形成了難以測量的混合物。我國的除冰雪機(jī)械起步較晚，在技術(shù)上比發(fā)達(dá)國家落后一些。本文設(shè)計(jì)的小型除冰裝置主要用于機(jī)場、校園和公園等道路不寬且對路面清理有較高要求的場所。 本文通過參考多個專利項(xiàng)目及對國內(nèi)外除冰機(jī)械的詳細(xì)了解，針對小型除冰車除冰裝置進(jìn)行了優(yōu)化研究。主要的研究如下： （1）簡介了國內(nèi)外除冰機(jī)械的發(fā)展歷程，對除冰機(jī)械的發(fā)展及意義進(jìn)行了概括，對國內(nèi)除冰機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行了論述。 （2）對路面冰雪的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了分析。主要參考了與我國降雪情況相近的日本和俄羅斯的冰雪數(shù)據(jù)。根據(jù)冰雪的密度對冰雪進(jìn)行了分類；分析了影響路面冰雪的因素；對冰雪的抗剪、抗壓性能相關(guān)系數(shù)進(jìn)行了分析。 （3）對小型除冰車的性能進(jìn)行分析和對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。概括了除冰部件的性能參數(shù)；對發(fā)動機(jī)進(jìn)行了選��；設(shè)計(jì)了小型除冰車的整體結(jié)構(gòu)；對除冰裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選��；分析了碾壓磙的工作受力；對整車牽引平衡及功率平衡進(jìn)行了分析計(jì)算。 （4）對碾壓磙的除冰原理進(jìn)行了分析。文中主要研究了碾壓磙上單個刀具對冰雪的清除原理。建立單刀破冰的模型，將單個刀具的工作過程進(jìn)行細(xì)化。對刀具的前刀面和后刀面進(jìn)行受力分析，對單刀阻力進(jìn)行了計(jì)算，分析了碾壓磙整體的工作阻力。 （5）對單圈刀具除冰工作進(jìn)行了有限元分析。通過對不同安裝角刀具的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析，選取最有利于刀具除冰的安裝角度作為刀具的最佳安裝角。
【圖文】：

圖 3.1 小型除冰車結(jié)構(gòu)示意圖 整機(jī)的性能根據(jù)路面小型除冰車的作業(yè)要求對除冰車進(jìn)行總體的分析和設(shè)計(jì)，確定組成除冰車構(gòu)形式、性能參數(shù)和整體尺寸等，對除冰車部件進(jìn)行合理的布置。本次設(shè)計(jì)的小型除冰車，需要考慮到發(fā)動機(jī)的選型及整體尺寸的確定，使動力機(jī)與雪裝置有效的結(jié)合在一起。路面除冰機(jī)由兩部分組成：動力機(jī)械、清除冰雪裝置（托碾壓滾）。機(jī)械的整體性能不只是決定于組成機(jī)械的單個部件性能的好壞，最主要的是取決于件的協(xié)調(diào)性能，所以合理對整機(jī)進(jìn)行性能匹配非常重要。文中對路面除冰機(jī)械的性能指標(biāo)要求如下：1）單程清除冰雪寬度： 540mm；2）最大清除冰雪厚度： 15mm-60mm

滾筒直徑為 320mm。碾壓磙整體重量為 150kg，滿足牽引要求。圖 3.2 是碾壓磙裝置的實(shí)體三維圖3.2.4 清除冰雪裝置重量分析除冰裝置的重量對除冰機(jī)工作非常重要，如果達(dá)不到破碎冰雪的剪切應(yīng)力就達(dá)不到預(yù)期的除冰效果。碾壓磙在工作中主要受到冰雪的阻力和動力裝置提供的牽引力及自身的重力。除冰裝置在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意一下要求：（1） 裝置總重與所選取的發(fā)動機(jī)提供功率合理，能夠?qū)σ欢ê穸鹊谋┻M(jìn)行有效的切削破碎。（2）裝置刀刃的切削力應(yīng)足夠大，大于冰的切削比阻力。根據(jù)上述條件對除冰裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖 3.3 所示。裝置主要由刀刃輪i桛Q
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U418.326

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2592064