飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(含中外文獻(xiàn))

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　題 目： 飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)的設(shè)計(jì) </p><p>　　院、 系： 機(jī)械動(dòng)力工程學(xué)院車輛工程 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　系 主 任： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明</p><p><b>　　原創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工

3、作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。</p><p>　　作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 </p><p&g

4、t;　　指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 </p><p><b>　　使用授權(quán)說明</b></p><p>　　本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字

5、化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。</p><p>　　作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 </p><p><b>　　學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成

6、果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。</p><p>　　作者簽名： 日期： 年 月 日</p><p>　　學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書</p><p>　　本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校

7、有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p><p>　　涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。</p><p>　　作者簽名：日期： 年 月 日</p&g

8、t;<p>　　導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日</p><p><b>　　注 意 事 項(xiàng)</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：</p><p>　　1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）</p><p><b>　　2）原創(chuàng)性聲明&l

9、t;/b></p><p>　　3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞</p><p>　　4）外文摘要、關(guān)鍵詞 </p><p>　　5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）</p><p>　　6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論</p><p><b>　　7）參考文獻(xiàn)</b></p&

10、gt;<p><b>　　8）致謝</b></p><p>　　9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）</p><p>　　2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬字。</p><p>　　3.附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。</p&

11、gt;<p>　　4.文字、圖表要求：</p><p>　　1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫</p><p>　　2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫</p><p>　　3）畢業(yè)

12、論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印</p><p>　　4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上</p><p>　　5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔</p><p><b>　　5.裝訂順序</b></p><p><b>　　1）設(shè)計(jì)（論文）</b></p><

13、;p>　　2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂</p><p><b>　　指導(dǎo)教師評(píng)閱書</b></p><p><b>　　評(píng)閱教師評(píng)閱書</b></p><p>　　教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p&

14、gt;<p><b>　　教務(wù)處制表</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　　開 題 報(bào) 告</b></p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào)

15、 </p><p>　　專 業(yè) 車輛工程 </p><p>　　班 級(jí) 車輛工程10-1 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2014年 03月 8日</p><p>　　飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)的設(shè)計(jì)<

16、/p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　冬季道路積雪如果不能及時(shí)清除，會(huì)給人民生活生產(chǎn)帶來諸多麻煩，為了使冬季人們的出行更加安全方便，傳統(tǒng)的人工清雪已經(jīng)不能滿足需要，所以清雪機(jī)械的研制與使用是十分必要的。目前除雪機(jī)的種類很多，可以按多種形式分類：如底盤的不同、使用區(qū)域、工作原理的差異等。按照除雪機(jī)械的使用范圍可把除雪機(jī)分為泛用除雪機(jī)、人行道除雪機(jī)、鐵道

17、除雪機(jī)和高速公路除雪機(jī)等4種。目前，從除雪的作業(yè)過程來看，除雪的原理和技術(shù)方法已基本完善，但在除雪工作過程中，經(jīng)常由于冰雪壓實(shí)還是松散、道路狀況、溫度高低等條件的影響，使用單一機(jī)械很難清除各種不同積雪路面。 面對(duì)雪情除雪作業(yè)時(shí)要因地制宜，針對(duì)不同路況、不同的雪情可以搭配多種不同的除雪方式，這樣方能提高除雪效率，保障除雪質(zhì)量。</p><p>　　本文分析了飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)結(jié)構(gòu)并闡述了其工作的原理； 通過對(duì)拖拉機(jī)、

18、裝載機(jī)、平地機(jī)、汽車的對(duì)比選擇了裝載機(jī)作為清雪機(jī)的驅(qū)動(dòng)底盤。對(duì)飛錘裝置和拋雪裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。對(duì)獨(dú)立動(dòng)力型、獨(dú)立動(dòng)力分置型和共用動(dòng)力型這3種動(dòng)力源進(jìn)行了分析比較，選擇用共用動(dòng)力型作為除雪裝置的動(dòng)力來源。根據(jù)除雪作業(yè)速度范圍為10~70 km/h，確定了裝載機(jī)性能參數(shù)及主要技術(shù)參數(shù)。根據(jù)裝載機(jī)已有液壓系統(tǒng)，確定飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)的馬達(dá)型號(hào)為JMDG1-160，并根據(jù)給定的馬達(dá)工作參數(shù)確定飛錘轉(zhuǎn)組的工作轉(zhuǎn)速以及所能達(dá)到的行車速度和相應(yīng)能完

19、成的清雪厚度。</p><p>　　關(guān)鍵詞　除雪機(jī)械；裝載機(jī)；飛錘</p><p>　　Design of chain type clear snow machine with flying hammers</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Winter road snow if

20、you can't keep clear of in time, will bring a lot of trouble to the production of people's life, in order to make people travel more safe and convenient, the traditional artificial snow already cannot satisfy the

21、 need, so the development and use of clear snow machinery is very necessary. At present, many different kinds of snow blower, can be classified according to a variety of forms: use area, such as chassis, the working prin

22、ciple of difference, etc. According to snow remo</p><p>　　This paper analyzes the flying hammer clear cut snow chain structure and expounds its working principle; Through to the tractor, loader, motor grader

23、, auto contrast loader as the clear snow machine drive chassis. The structure of flying hammer device and throw snow device are analyzed. For independent power, independent power division and sharing power it analyses an

24、d compares the three kinds of power source, choose a common power source type power as snow removal device. According to snow remov</p><p>　　Keywords　Snow removal machine; Loader; The fly hammer</p>&

25、lt;p>　　不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p&

26、gt;　　1.1研究的意義1</p><p>　　1.1.1冬季積雪的危害1</p><p>　　1.1.2目前的除雪方法及其危害2</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4</p><p>　　1.2.1除雪機(jī)的分類及特點(diǎn)4</p><p>　　1.2.2國外清雪車研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)6</p&g

27、t;<p>　　1.2.3國內(nèi)清雪車研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)8</p><p>　　1.3本文主要研究內(nèi)容10</p><p>　　第2章 積雪和冰雪的物理機(jī)械性能的參數(shù)分析11</p><p>　　2.1積雪和冰雪的物理機(jī)械性質(zhì)11</p><p>　　2.1.1積雪和冰雪的密度11</p><p>

28、;　　2.1.2積雪和冰雪的濕度12</p><p>　　2.2積雪和冰雪混合物的機(jī)械力學(xué)性能12</p><p>　　2.2.1積雪和冰雪混合物的抗壓強(qiáng)度13</p><p>　　2.2.2積雪和冰雪混合物的抗剪強(qiáng)度13</p><p>　　2.2.3積雪和冰雪混合物的硬度13</p><p>　　2.2.

29、4積雪和冰雪混合物的摩擦系數(shù)14</p><p>　　2.2.5積雪和冰雪混合物的導(dǎo)熱系數(shù)15</p><p>　　2.2.6積雪和冰雪混合物的反射率15</p><p>　　2.3本章小結(jié)16</p><p>　　第3章 除雪裝置的設(shè)計(jì)及其計(jì)算17</p><p>　　3.1整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p&

30、gt;<p>　　3.1.1除雪機(jī)械的選型及組合17</p><p>　　3.1.2主機(jī)的對(duì)比和選擇18</p><p>　　3.2對(duì)飛錘裝置的結(jié)構(gòu)分析19</p><p>　　3.3動(dòng)力來源的分類及選擇20</p><p>　　3.4本章小結(jié)20</p><p>　　第4章 飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)的

31、性能分析及計(jì)算21</p><p>　　4.1切削飛錘的計(jì)算21</p><p>　　4.1.1飛錘滾的排列的分析21</p><p>　　4.1.2飛錘運(yùn)動(dòng)與工作阻力分析22</p><p>　　4.1.3飛錘的轉(zhuǎn)速23</p><p>　　4.1.4飛錘所消耗的功率25</p><p

32、>　　4.1.5材料屬性25</p><p>　　4.2除雪作業(yè)速度26</p><p>　　4.3馬達(dá)的確定27</p><p>　　4.4整機(jī)牽引平衡與功率平衡28</p><p>　　4.5本章小結(jié)28</p><p><b>　　結(jié)論30</b></p>&

33、lt;p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　附錄A35</b></p><p><b>　　附錄B59</b></p><p>　　千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被

34、打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1研究的意義</b></p><p>　　1.1.1冬季積雪的危害</p><p>　　冬季，道路積雪給

35、人們的日常生活和交通運(yùn)輸帶來許多困難，及時(shí)清除道路積雪，是冬季道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。我國目前高速公路里程達(dá)到74100km居世界第二位，且3/4處于降雪、冰凍覆蓋區(qū)。路面積雪、覆冰均對(duì)高速公路的通行能力和交通安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響，輕則封路，重則造成嚴(yán)重的交通事故，甚至影響國防安全，進(jìn)而造成巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失和不利的社會(huì)影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國每年高等級(jí)公路因冰、雪引起的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)十億元。2008年全國公路網(wǎng)受雨雪天氣影響如圖1-1所示

36、。</p><p>　　圖1-1 2008年1月19日全國公路網(wǎng)受雨雪天氣影響情況[1]</p><p>　　以我國黑龍江省為例，黑龍江省位于中國的東北部，是中國位置最北、緯度最高的省份，屬溫帶、寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季嚴(yán)寒而漫長。各地面積雪日數(shù)一般在70－180d，大興安嶺北部、黑河等地一般在150－180d，西南的松嫩平原一般在70－150d；其它地區(qū)一般在90－160d，一年當(dāng)中

37、有幾乎長達(dá)半年的時(shí)間受降雪天氣影響。2008 年，許秀紅[2]等人利用黑龍江省2003-2005 年的交通事故資料，分析了事故的日、月、季變化特點(diǎn)，指出過渡季節(jié)的3-4 月和 10-11 月為事故的多發(fā)期，雨、雪天氣為事故多發(fā)的最不利的交通環(huán)境，由氣象原因?qū)е碌牟涣悸窙r中，冰雪路面占了絕大多數(shù)。周傳瑞[3]等分析了影響哈爾濱市交通的雪、霧、溫度和大風(fēng)等幾種主要的氣象因子，制作了冬季交通氣象指數(shù)，指出降雪是影響哈爾濱市冬季交通最主要的因素

38、。據(jù)統(tǒng)計(jì)，下雪天公路交通事故率增加25%，傷亡率增加一倍。黑龍江省公路受冰雪路面的影響時(shí)間長，歷史上冰雪路面對(duì)公路交通的影響個(gè)例多于其它省份，由氣象災(zāi)害造成的交通事故頻繁發(fā)生，其中有60％以上的交通事故發(fā)生在惡劣天氣中，而冬季冰雪道路引起的重、特大交通事故約占全年交通事故的30％</p><p>　　1.1.2目前的除雪方法及其危害</p><p>　　目前清雪采用的主要方式有：①傳統(tǒng)的人

39、工清雪技術(shù)；②在道路上撒施化學(xué)物質(zhì)融化冰雪；③靠各種清雪機(jī)械清除積雪。人工清雪功效低、浪費(fèi)人力、作業(yè)成本高、占有路面時(shí)間長且必須在白天工作，不安全因素多，易發(fā)生交通事故，給過往車輛、行人帶來極大不便。融雪劑清雪，主要用于冬季機(jī)場(chǎng)、公路、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、鐵路、城市街道等，起到清雪及防凍作用，但同時(shí)也對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生了不可忽視的危害。清雪機(jī)械是通過機(jī)械對(duì)雪的直接作用進(jìn)行推掃或鏟除，主要分為犁式除雪機(jī)械和螺旋轉(zhuǎn)子機(jī)械兩大類，二者之和占發(fā)達(dá)國家清雪

40、機(jī)械總數(shù)的80%以上。</p><p>　　現(xiàn)今，傳統(tǒng)人工清雪法和污染較大的融雪劑清雪法已經(jīng)不能滿足需要，迫切需要性能良好、自動(dòng)化程度較高的機(jī)械來替代。清雪車清雪能力的強(qiáng)弱很大程度上取決于清雪裝置性能的好壞，所以深入研究清雪裝置的結(jié)構(gòu)和性能是十分有必要的。許多國家都采用機(jī)械化“實(shí)時(shí)除雪”技術(shù)。所謂機(jī)械化“實(shí)時(shí)除雪”技術(shù)就是使用浮雪清雪機(jī)械在降雪過程中實(shí)施清雪，降雪過程也就是清雪過程，雪停后清雪工作也基本完成。針對(duì)

41、“實(shí)時(shí)除雪”這一概念，就需要效率高、省時(shí)、省力的浮雪清除設(shè)備。用于清除浮雪的裝置主要為螺旋集雪裝置，一般與高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)、拋雪筒聯(lián)合使用。雪被螺旋集雪裝置收集并通過風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從拋雪筒拋到路邊或者運(yùn)雪車上，節(jié)省了收集雪的時(shí)間，清雪效率很高。但目前我國螺旋集雪裝置的清雪效率和發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距，需要深入研究并進(jìn)一步提高[4]。撒融雪劑除雪、人工清除道路積雪分別如圖1-2、1-3所示。</p><p>　　圖1

42、-2 撒融雪劑除雪 圖1-3 人工清除道路積雪</p><p>　　與國內(nèi)采用的除雪技術(shù)相比，國外所采用的除雪較為先進(jìn)，以下面幾種除雪方法為例：</p><p>　　（1）微波除雪新技術(shù)。美國在20世紀(jì)8O年代微波加熱并結(jié)合機(jī)械除冰裝置來清除道路積冰的理論，并且進(jìn)行了相關(guān)的研究和試驗(yàn)。國內(nèi)也有部分學(xué)校和公司在國外研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)的除冰試驗(yàn)和微波除冰車研究。但截止到

43、目前，微波除冰未能實(shí)現(xiàn)真正的推廣應(yīng)用，關(guān)鍵在于微波除冰效率過低，難以實(shí)現(xiàn)快速除冰。微波加熱裝置及效果如圖1-4所示。</p><p>　　圖1-4 微波加熱裝置及除雪效果 </p><p>　?。?）熱力融冰雪方法。該技術(shù)始于20世紀(jì)40年代的日本，隨后美國、瑞士等國也相繼開發(fā)了類似的專利技術(shù)，并已成功應(yīng)用。熱力融冰雪方法是利用地?zé)?、燃?xì)?、電或太陽能等產(chǎn)生的熱量使冰雪融化，如地?zé)峁芊ā?/p>

44、電熱絲法、紅外線燈照加熱法、太陽能加熱法等。主要是利用鋪設(shè)于路面內(nèi)的能量儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化裝置將其他形式的熱能儲(chǔ)存于該裝置內(nèi)，在路面積雪時(shí)將能量釋放，使路面積雪融化，并以蒸汽與水的形式排除掉。</p><p>　?。?）發(fā)熱電纜法。發(fā)熱電纜加熱系統(tǒng)以電力為能源、發(fā)熱電纜為發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，通過結(jié)構(gòu)層內(nèi)的導(dǎo)熱將熱量傳到物體表面，再通過物體表面與冰雪之間的顯熱和潛熱交換進(jìn)行融雪化冰。發(fā)熱電纜加熱系統(tǒng)具有無污染、運(yùn)行費(fèi)

45、用低、熱穩(wěn)定性好、控制方便等優(yōu)勢(shì)。發(fā)熱電纜用于路面融雪化冰在北歐國家已經(jīng)有所應(yīng)用。</p><p>　　（4）太陽能加熱法是夏季將太陽能產(chǎn)生的熱能存儲(chǔ)起來，在冬季里利用所存熱能來融雪化冰。為此需建立一套太陽能融雪系統(tǒng)，該系統(tǒng)由集熱裝置、蓄熱體和融雪裝置三部分組成。集熱裝置的任務(wù)是收集陽光的熱量并將其輸送到蓄熱體中，熱量在蓄熱體中積聚和保存以備冬季融雪用，融雪裝置的任務(wù)是在需要的時(shí)候?qū)⒈４嬖谛顭狍w中的熱量輸送到路面

46、下，使路面的溫度升高從而融化路上的冰雪。但是考慮到經(jīng)濟(jì)方面的原因，這種系統(tǒng)還只能用于某些特殊地方的特殊路段。</p><p>　?。?）添加鹽化物類技術(shù)在日本等多雪國家有一定的研究，該技術(shù)利用在瀝青混合料中添加氯化鈉和氯化鈣等鹽化物來降低冰雪融點(diǎn)，從而達(dá)到防凍的作用，但目前在中國還未曾見到相關(guān)的研究報(bào)道。該技術(shù)的難點(diǎn)在于:為保證瀝青路面本身的性能，所添加鹽化物的數(shù)量有限，并且處在路表面起融雪作用的鹽化物更加稀少，

47、所以融雪化冰的作用有可能不會(huì)太明顯，并且鹽化物處在路面內(nèi)的耐久性問題尚待解決。添加鹽化物類技術(shù)除雪如圖1-5。</p><p>　　圖 1-5 添加鹽化物類技術(shù)除雪</p><p>　　由于目前我國清雪方法比較原始,主要是人工法,基本上是人海戰(zhàn)術(shù),不但浪費(fèi)了較大的人力和物力,而且清雪的效率低,往往雪還沒有被清理完,就被來往的車輛壓實(shí),又增加了清雪難度。所以,過多的降雪常常來不及得到及時(shí)有效

48、的清除,給城市交通和人民生活帶來了許多不便。因此,尋找一種既有較高效率,成本又比較低的清雪方法是有著重要的意義。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1除雪機(jī)的分類及特點(diǎn)</p><p>　　目前除雪機(jī)的種類很多，可以按多種形式分類：如底盤的不同、使用區(qū)域、工作原理的差異等。</p><p>　　圖1-6

49、輪胎式除雪機(jī) 圖1-7 橡胎履帶式除雪機(jī)</p><p>　　按照除雪機(jī)械的使用范圍可把除雪機(jī)分為泛用除雪機(jī)、人行道除雪機(jī)、鐵道除雪機(jī)和高速公路除雪機(jī)等4種[5]。根據(jù)除雪機(jī)械的底盤是否為專用的把除雪機(jī)分為兩種：專用底盤和兼用底盤。大部分機(jī)械采用兼用底盤。根據(jù)除雪機(jī)械的底盤行走方式又將其分為兩種：橡膠履帶式和輪胎式，如圖1-6、1-7。目前，從除雪的作業(yè)過程來看，除雪的原理和技術(shù)方法已基本完善，但在除雪

50、工作過程中，經(jīng)常由于冰雪壓實(shí)還是松散、道路狀況、溫度高低等條件的影響，使用單一機(jī)械很難清除各種不同積雪路面。面對(duì)雪情除雪作業(yè)時(shí)要因地制宜，針對(duì)不同路況、不同雪情可以搭配多種不同的除雪方式，這樣方能提高除雪效率，保障除雪質(zhì)量[6]。隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，冬季交通暢通的需要，機(jī)械式除雪已成為必然趨勢(shì)。機(jī)械式除雪可歸納為：推移式除雪、旋切及沖擊旋切式除雪、鏟刮式除雪、剁式除雪、刷掃式除雪等。根據(jù)除雪機(jī)械工作原理的不同可以把除雪裝置分為推

51、移式、螺旋轉(zhuǎn)子式(拋投式)、犁式、旋切式、沖擊旋切式、推移式、鏟剁沖擊式和刷掃式等類型等[7-8]。國內(nèi)外常見的機(jī)械式除雪機(jī)類型主要有推移式，其又可分為前置中置側(cè)鏟式、鏟刮(刮刀)式、除雪汽車、不同形狀的除雪犁等；螺</p><p>　　各類機(jī)械式除雪方式的適用范圍為： </p><p><b>　　(1)推移式除雪</b></p><p>　

52、　根據(jù)推刀的不同可分為有單向推刀、側(cè)翼V形推刀和U形推刀等。國外的推刀式除雪機(jī)具有較好的避讓功能，作業(yè)過程中根據(jù)路況調(diào)節(jié)油缸實(shí)現(xiàn)推刀的升降和其左右擺角的變化。用來清除較厚的路面積雪或壓實(shí)積雪，能夠破碎具有一定厚度的壓實(shí)冰雪，相比之下除雪能力較好，除凈率也較高。推刀除雪既能清除施工工地和公路的積雪同時(shí)也可用于街道、人行道。因其價(jià)格低廉，效率高，工作可靠而被廣泛使用，但適用的范圍主要為未被壓實(shí)的積雪和密度小的新降浮雪[9]。 </p&

53、gt;<p><b>　　(2)旋切式除雪車</b></p><p>　　旋切式除雪車的除雪裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。裝有拋雪轉(zhuǎn)子的旋切式除雪車可將積雪拋出幾十米遠(yuǎn)，適于厚積雪的清除。旋切式除雪車分為壓磙式、轉(zhuǎn)子式、螺旋轉(zhuǎn)子式等類型。 </p><p>　　壓磙式除雪車配備的壓磙除雪裝置適用于清除堅(jiān)硬的冰雪。根據(jù)壓磙裝配磙刀的安裝角可將其分為斜刃壓磙和直刃壓磙，

54、分別見圖1-8和圖1-9。根據(jù)相關(guān)資料，斜刃壓磙的切入角能一定程度上清除冰雪和保護(hù)路面，依然會(huì)對(duì)路面造成不同程度的損傷[10]。目前我國還沒有關(guān)于清雪機(jī)械對(duì)路面的破壞程度方面的衡量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)路面的保護(hù)，與國外相比，還存在一定的差距[11]。單螺旋轉(zhuǎn)子式除雪車和轉(zhuǎn)子式除雪車，是兩種常見的配有拋雪轉(zhuǎn)子的旋切式除雪車，工作裝置由集雪裝置、拋雪轉(zhuǎn)子、拋雪筒及連接裝置組成。集雪裝置將雪從兩邊向中間運(yùn)送至葉片呈輻射狀拋雪轉(zhuǎn)子，在高速旋轉(zhuǎn)葉片離心力作用

55、下，沿葉片表面運(yùn)動(dòng)至轉(zhuǎn)子殼體頂部開口處拋出，由拋雪筒導(dǎo)向合適區(qū)域。</p><p>　　圖1-8 斜切壓磙工作裝置 圖1-9直刃壓磙工作裝置 </p><p><b>　　(3)刷掃式除雪</b></p><p>　　和路面清掃車類似，隨著牽引

56、車前進(jìn)過程中，由動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)清掃刷旋轉(zhuǎn)。通過排雪裝置將破碎后的路面冰雪可清除到運(yùn)輸車上或路兩側(cè)。這種機(jī)構(gòu)的刷毛相對(duì)較軟，清掃路面積雪的硬度和厚度都受到局限。所以此機(jī)構(gòu)只適用于清除一定厚度的新降雪、自然積雪和厚度較薄的壓實(shí)積雪的路面，清雪作業(yè)速度相對(duì)較低。國外滾掃式清雪車最大作業(yè)速度一般為 40km/h，掃式清雪車最大作業(yè)速度一般為50km/h[12-13]。而我國刷掃式清雪車還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上國外。 </p><p&g

57、t;<b>　　(4)沖剁式除雪</b></p><p>　　此機(jī)構(gòu)是模仿人工清除冰雪而設(shè)計(jì)的，隨著主機(jī)不斷前進(jìn)，液壓等方式驅(qū)動(dòng)偏心輪帶動(dòng)鏟頭轉(zhuǎn)動(dòng)，鏟桿鉸接在偏心輪上，帶動(dòng)鏟頭往復(fù)的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行鏟剁冰雪，完成破碎清除冰雪的作業(yè)，適用于較厚冰雪混合物和一定厚度的壓實(shí)積雪的破碎。但是破碎效率較低，還需要增加保護(hù)路面的裝置以避免清雪作業(yè)時(shí)破壞路面。</p><p>　　(5

58、)其它類型的除雪車</p><p>　　其它類型的除雪車主要有鏟剁式、錘擊式、吹雪式及運(yùn)雪車、融雪劑噴灑車等。在機(jī)場(chǎng)等一些場(chǎng)合還常常把各種形式的除雪裝置搭配成綜合式除雪車以獲得滿意的除雪效果。</p><p>　　1.2.2國外清雪車研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　冬季道路積雪如果不能及時(shí)清除，會(huì)給人民生活生產(chǎn)帶來諸多麻煩，為了使冬季人們的出行更加安全方便，

59、傳統(tǒng)的人工清雪已經(jīng)不能滿足需要。所以降雪較頻繁的國家都很重視清雪機(jī)械的研制與使用，如加拿大、聯(lián)邦德國、日本、英國、法國、瑞典等國家都實(shí)現(xiàn)了清雪機(jī)械化[14-15]。德國的轉(zhuǎn)子式和犁式清雪機(jī)械的種類分別多達(dá)十幾種。美國福特公司也有利用載重汽車改裝成犁式清雪機(jī)的例子。其它國家也相繼開發(fā)了一些種類的轉(zhuǎn)子式和犁式清雪機(jī)械。犁式清雪機(jī)是國外使用較早的清雪機(jī)械。日本自 70 年代以來，清雪機(jī)械數(shù)量迅速增加，并開發(fā)了藥劑撒布車。此外，旋轉(zhuǎn)式清雪車及清

60、雪卡車、清雪平地機(jī)等開始向大型化發(fā)展?，F(xiàn)在，已能生產(chǎn) 800PS~1000PS 級(jí)的超大型旋轉(zhuǎn)式清雪機(jī)[16]。同時(shí)，開發(fā)成功了用于清除人行道積雪的小型清雪機(jī)械，并投入使用；特殊機(jī)種及多功能清雪機(jī)械也開始出現(xiàn)，如清雪卡車上搭載溶雪裝置等。俄羅斯新產(chǎn)品KO-812-2 型犁式清雪機(jī)基礎(chǔ)車采用 MT3-80/82 型拖拉機(jī)，其功能有清雪、清除垃圾和砂堆等，既可以用于街道、人行道，也可用于公路和建筑工地的清雪作業(yè)，其工作裝置有推土板、犁刀和圓

61、盤刷等[17]。美國 BO</p><p>　　近年來，由于社會(huì)對(duì)冬季道路養(yǎng)護(hù)提出了更高要求，各類清雪車的保有量在發(fā)達(dá)國家迅速增長，在性能方面朝著自動(dòng)化和一機(jī)多能方面發(fā)展。一些大型專用清雪車也開始使用，現(xiàn)在能生產(chǎn)588kW到735kW級(jí)的超大型旋轉(zhuǎn)清雪車，并能夠不斷提高機(jī)械的作業(yè)安全性和操作舒適性，其發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面[19-20]：</p><p><b>　?、僦匾晫?duì)雪的

62、研究</b></p><p>　　國外研究人員認(rèn)為只有掌握了雪的物理特性，才能充分利用理論指導(dǎo)擺脫目前主要靠實(shí)驗(yàn)校核機(jī)械性能的做法。所以為了提高設(shè)計(jì)水平，對(duì)雪理性質(zhì)進(jìn)行了較深入的研究。</p><p><b>　　②開發(fā)多功能清雪車</b></p><p>　　在清雪車上搭載高雪堤清除裝置、滑雪裝置、藥劑撒面裝置等多種作置，以減少更

63、換清雪裝置的時(shí)間，提高作業(yè)效率。</p><p>　　③開發(fā)性能較高的專用底盤</p><p>　　將液力變矩器、動(dòng)力換檔裝置和全自動(dòng)電液控制系統(tǒng)普遍應(yīng)用于清雪中，實(shí)現(xiàn)清雪作業(yè)時(shí)的自動(dòng)變速換檔功能，使作業(yè)速度自動(dòng)適應(yīng)清雪厚度化，減輕操作人員的負(fù)擔(dān)，并保證高速清雪的要求。</p><p>　?、苎兄埔淮涡郧逖┭b置</p><p>　　由于從城市

64、向郊外運(yùn)雪費(fèi)用較大，國外在開發(fā)高效率清雪機(jī)械的同時(shí)研制用氣體進(jìn)行一次清雪的裝置。</p><p>　?、萏岣咔逖C(jī)械的安全性、操縱性和舒適性</p><p>　　清雪機(jī)械的駕駛操作復(fù)雜，有危險(xiǎn)，因此要求盡量減輕駕駛員的操作。國外采用微電腦開發(fā)了具有負(fù)荷自動(dòng)控制和障礙自動(dòng)躲避等系統(tǒng)的機(jī)械，使清雪作業(yè)在惡劣天氣條件下也能安全進(jìn)行。</p><p>　　⑥向大型大功率方向

65、發(fā)展</p><p>　　為了更加快捷的清除道路積雪使交通通暢，國外清雪機(jī)械向大型大功發(fā)展，目前已經(jīng)有大型大功率的清雪機(jī)械投產(chǎn)。</p><p>　　1.2.3國內(nèi)清雪車研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　我國清雪機(jī)械的開發(fā)相對(duì)于國外的一些國家要晚。目前，除了高速公一級(jí)公路已經(jīng)開始使用大型專用清雪機(jī)械進(jìn)行冬季養(yǎng)護(hù)外，其他公路和城路冬季大部分仍然采用傳統(tǒng)人工清雪或

66、使用小型清雪車[21-22]。清雪機(jī)械的發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家相比差距仍然很大。我國在20世紀(jì)70年代前雖然有些廠家和公路部門研制過一些樣機(jī)，但都未能推廣。80年代后期，清雪機(jī)械發(fā)展速度有所提高，但規(guī)格品種較少，以拖推式、螺旋轉(zhuǎn)子式為主。</p><p>　　我國高速公路上的清雪設(shè)備大多是從國外引進(jìn)的，而低等級(jí)公路的清雪作業(yè)設(shè)備基本是個(gè)空白，存在一個(gè)潛力很大的市場(chǎng)。城市道路清雪也是市政部門的一個(gè)難題，主要靠人工完成清

67、雪作業(yè)。由于城市人員、車輛密集，降雪的同時(shí)即被碾壓成堅(jiān)硬的板結(jié)雪，因此，有很多針對(duì)城市道路硬雪的清雪機(jī)械研究，相關(guān)的實(shí)用新型專利就有一百多項(xiàng)，但能夠?yàn)槭袌?chǎng)普遍接受的產(chǎn)品并不多見。此外，用于如倉庫、廣場(chǎng)等大面積場(chǎng)地的清雪及裝運(yùn)設(shè)備也是一個(gè)需求點(diǎn)。道路清雪裝置在國外的應(yīng)用已非常普遍，有許多專業(yè)的生產(chǎn)廠家。德國、加拿大、美國等國家在我國均設(shè)有清雪機(jī)械銷售代理機(jī)構(gòu)。但清雪設(shè)備有較強(qiáng)的地域性特點(diǎn)，環(huán)境氣候、道路狀況、使用維護(hù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面都是

68、需要綜合考慮的因素，且單靠進(jìn)口成本太高。因此，必須開發(fā)出適合我國國情的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品。 </p><p>　　最近幾年，國內(nèi)一些廠家參照國外先進(jìn)技術(shù)研制了適合我國急需的各式清雪機(jī)。我國先后研制成功了一些清雪機(jī)械。主要有西安公路研究所研制的L9280 型清雪車；吉林交通科學(xué)研究所研制的CL-3.5和CL-3.6型系列清雪犁；吉林省盤石縣公路養(yǎng)路段研制的CL-2.4型公路清雪器；哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所研制的CBX-21

69、6綜合破冰清雪機(jī)等；吉林省公路機(jī)械廠近幾年也開發(fā)和生產(chǎn)了犁式清雪機(jī)；鄭工、柳工、沈工山河等廠家生產(chǎn)的 ZL50 型清雪機(jī)；哈爾濱開達(dá)公司生產(chǎn)的旋拋式清雪機(jī)和吉林大學(xué)等單位共同研制的 CB-1500型清雪機(jī)[23]；大慶市森潔環(huán)衛(wèi)設(shè)備有限公司為例，該公司生產(chǎn)的“森潔”多功能冰雪清掃機(jī)、道路破冰機(jī)、小型道路清冰雪機(jī)、電瓶清掃機(jī)等。流星錘-250A雙旋四滾式剁冰機(jī)參數(shù)如表1-1。</p><p>　　表1-1 流星錘-

70、250A雙旋四滾式剁冰機(jī)參數(shù)</p><p>　?、傩吞?hào)不全且功能單一</p><p>　　目前，我國清雪機(jī)械的品種較少，仍有許多類型在我國還是空白，已有類型中一些清雪車也只能用于清雪作業(yè)，性能單一，不具備其它路面養(yǎng)護(hù)功能，無法實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，制約了清雪機(jī)械化的發(fā)展。</p><p><b>　　②產(chǎn)品產(chǎn)量少</b></p><

71、;p>　　盡管生產(chǎn)清雪機(jī)械的廠家和單位不少，但生產(chǎn)總量不多。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)量已滿足不了道路清雪對(duì)清雪機(jī)械與日俱增的需求量。</p><p><b>　?、奂夹g(shù)水平低</b></p><p>　　清雪機(jī)械在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、零部件供應(yīng)、使用管理等方面都存在技術(shù)水平低的問題，致使清雪機(jī)械的可靠性差、故障多、效率低、成本高，嚴(yán)影響了清雪機(jī)械的發(fā)展。</p

72、><p><b>　?、芮逖┳鳂I(yè)速度低</b></p><p>　　目前國外轉(zhuǎn)子式清雪機(jī)最大速度達(dá)70km/h，而國內(nèi)清雪車作業(yè)速度普遍較低，技術(shù)水平較高的轉(zhuǎn)子式清雪車最大車速也僅為30km/h~40km/h，差距仍然很大。</p><p>　　根據(jù)以上所述我國清雪機(jī)械的不足，國內(nèi)清雪車的發(fā)展方向?yàn)椋?lt;/p><p>　?、?/p>

73、滿足國內(nèi)實(shí)際需求情況下不斷采用國外先進(jìn)技術(shù)研制新型清雪車。</p><p>　　②研制一機(jī)多用、超大或超小型機(jī)型。</p><p>　　③對(duì)清雪機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更優(yōu)的清雪車。</p><p>　　④分析研究清雪車整機(jī)性能，提高清雪機(jī)作業(yè)速度。</p><p>　　1.3本文主要研究內(nèi)容</p><p>　　

74、根據(jù)飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)車的功能、分類和基本構(gòu)成，本文對(duì)飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)車進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)研究了下述內(nèi)容：</p><p>　　1、主要討論了不同除雪機(jī)械設(shè)備和不同的除雪路況之間的關(guān)系，比如在雪量的大小、壓實(shí)程度、積雪的形態(tài)、環(huán)境濕度等不同雪路況應(yīng)如何選擇除雪設(shè)備。</p><p>　　2、通過對(duì)拖拉機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、汽車的對(duì)比，根據(jù)自己的需求選擇合適的驅(qū)動(dòng)底盤。</p>

75、<p>　　3、通過對(duì)獨(dú)立動(dòng)力型、獨(dú)立動(dòng)力分置型和共用動(dòng)力型這三種動(dòng)力源進(jìn)行分析比較，從而選擇飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)車的動(dòng)力來源。</p><p>　　4、根據(jù)除雪作業(yè)速度范圍和工作需求，來確定裝載機(jī)性能參數(shù)及主要技術(shù)參數(shù)。根據(jù)工況要求確定飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)的馬達(dá)型號(hào)，并能根據(jù)給定的馬達(dá)工作參數(shù)確定飛錘轉(zhuǎn)組的工作轉(zhuǎn)速以及所能達(dá)到的行車速度和相應(yīng)能完成的清雪厚度。</p><p>　　5、

76、通過分析影響飛錘鏈?zhǔn)角逖C(jī)除冰雪性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)完成圖紙的繪制，以實(shí)現(xiàn)飛錘鏈?zhǔn)角逖C(jī)的快速高效清雪作業(yè)的目的。</p><p>　　第2章 積雪和冰雪的物理機(jī)械性能的參數(shù)分析</p><p>　　2.1積雪和冰雪的物理機(jī)械性質(zhì)</p><p>　　2.1.1積雪和冰雪的密度</p><p>　　研究適合的除雪方法和工作裝置，首先

77、要了解一下積雪的基本性質(zhì)。對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算除雪機(jī)械的除雪阻力和除雪功率等相關(guān)問題，也應(yīng)該了解和掌握積雪的物理機(jī)械性質(zhì)。雪的主要物理機(jī)械性質(zhì)包括：密度、硬度、摩擦系數(shù)、導(dǎo)熱率、反射率、抗壓強(qiáng)度等，如表2-1。降雪的密度與結(jié)構(gòu)及氣象條件的關(guān)系如表2-2.</p><p>　　表2-1 各類積雪的性質(zhì)特點(diǎn)</p><p>　　表2-2降雪的密度與結(jié)構(gòu)及氣象條件的關(guān)系</p><p&

78、gt;　　2.1.2積雪和冰雪的濕度</p><p>　　積雪的濕度對(duì)雪的工程性質(zhì)有非常大的影響。雪層中的水包括兩方面：雪晶表面的重力水和薄膜水等。</p><p>　　表2-3各類積雪的最大持水能力</p><p>　　雪層的最大持水能力指的是雪層持有薄膜水的限度，它和雪晶的形狀、雪層的排列情況及其雪的密度有關(guān)，通常不超過雪重量的50%。重力水在雪層中差異很大，最

79、大時(shí)雪層的全部空隙都充滿了重力水，例如：春天融雪階段就是這種狀況。各類積雪的最大持水能力見表2-3，通常把雪的含水狀況分為四個(gè)等級(jí)：水濕雪，稍微用力就能夠擠壓出水；濕雪，雪層中能夠明顯看出有液態(tài)水的存在；潮雪，雪層中分離不出水，但卻可以凝結(jié)成塊；干雪，一點(diǎn)都不含水不能凝結(jié)成塊。水濕雪是各種濕度的雪中最不穩(wěn)定的，而其他三種雪在原理上通過滾掃就能夠清除掉。</p><p>　　2.2積雪和冰雪混合物的機(jī)械力學(xué)性能&l

80、t;/p><p>　　積雪和冰雪混合物的機(jī)械力學(xué)性能參數(shù)包括抗壓強(qiáng)度、硬度、摩擦系數(shù)等，這些參數(shù)都是除雪機(jī)機(jī)理分析和除雪機(jī)設(shè)計(jì)的非常重要的參數(shù)。</p><p>　　2.2.1積雪和冰雪混合物的抗壓強(qiáng)度</p><p>　　積雪抵抗其他物體進(jìn)入的能力是雪的抗壓強(qiáng)度，剛體進(jìn)入到積雪單位面積上受到的阻力表示其大小。研發(fā)設(shè)計(jì)除雪機(jī)械，雪的抗壓強(qiáng)度是又一重要參數(shù)。由參考文獻(xiàn)可知

81、，積雪的抗壓強(qiáng)度隨密度不同而有變化。當(dāng)雪的密度P<400Kg/m3時(shí)，雪的抗壓強(qiáng)度非常小，當(dāng)雪的密度P>400Kg/m3時(shí)，雪的抗壓強(qiáng)度將隨積雪密度的上升而急劇上升。雪的抗壓強(qiáng)度將隨積雪密度的增大而增大，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)參見表2-4。</p><p><b>　　表2-4雪的密度</b></p><p>　　2.2.2積雪和冰雪混合物的抗剪強(qiáng)度</p>

82、<p>　　抗剪強(qiáng)度系數(shù)Kq表示切割每單位橫截面積積雪所需的力，包括積雪各種形式的變形強(qiáng)度。自然狀態(tài)下的積雪進(jìn)行切削試驗(yàn)，試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2-5。</p><p>　　表2-5自然積雪的抗剪強(qiáng)度系數(shù)</p><p>　　2.2.3積雪和冰雪混合物的硬度</p><p>　　積雪的硬度是一種重要的指標(biāo)即為雪的抗壓強(qiáng)度。密度非常低的新降雪硬度很小，重量較輕

83、的甲蟲爬過也能留下一些痕跡。但是，經(jīng)過壓實(shí)的雪，例如經(jīng)過狂風(fēng)搬運(yùn)的雪堆硬度很高，人走過后也不會(huì)留下蹤跡。由參考文獻(xiàn)，一般來說：新雪為片狀，密度在0.1g/cm3左右，幾乎沒有硬度；而壓縮雪的密度為0.45~0.75g/cm3，硬度較大為20~170kgf/cm2。積雪單位面積上所能承受的壓力是指積雪的硬度。</p><p>　　2.2.4積雪和冰雪混合物的摩擦系數(shù)</p><p>　　積雪

84、的摩擦有：內(nèi)摩擦和外摩擦兩種，積雪內(nèi)部雪與雪相互摩擦是指內(nèi)摩擦：積雪與其它物體之間的摩擦指外摩擦。雪的狀態(tài)直接影響積雪的內(nèi)外摩擦系數(shù)。路面積雪后，路面的使用性能被大大降低了。冬季道路除雪機(jī)械工作時(shí)，要進(jìn)行牽引計(jì)算，首先了解除雪機(jī)械在不同的冰雪路面行走時(shí)的行駛阻力系數(shù)、附著系數(shù)等。冰雪路面與輪胎間的附著系數(shù)?。阂?yàn)槌C(jī)械不但與積雪產(chǎn)生摩擦，而且還對(duì)積雪產(chǎn)生擠壓，所以外摩擦系數(shù)一般比行駛阻力系數(shù)小。鋼鐵和積雪之間的摩擦系數(shù)與溫度和雪的密度

85、關(guān)系見表2-6。</p><p>　　表2-6積雪和鋼鐵之間的摩擦系數(shù)與溫度和雪的密度關(guān)系表</p><p>　　路面積雪后，使用特性有較大的差別。在計(jì)算除雪機(jī)械的輪胎行駛在冰雪路面的牽引力時(shí)，首先要了解行駛阻力系數(shù)和附著系數(shù)。冰雪路面與輪胎間的附著系數(shù)見表2-7。</p><p>　　表2-7輪胎與冰雪路面間的附著系數(shù)</p><p>　　

86、行駛阻力系數(shù)一般較外摩擦因數(shù)大，因?yàn)樵谶@個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)不僅產(chǎn)生摩擦力，車胎而且還受到積雪間的相互擠壓。輪式、履帶式車輛的行駛阻力系數(shù)如表2-8所示。前置式除雪裝置的除雪機(jī)械可根據(jù)除雪效果對(duì)行駛阻力系數(shù)進(jìn)行修正。</p><p>　　表2-8行駛阻力系數(shù)</p><p>　　2.2.5積雪和冰雪混合物的導(dǎo)熱系數(shù)</p><p>　　很輕的雪花在空氣中降落時(shí)是飄浮不定的，

87、有很多的分枝，這樣一來雪花間隙距離就變大了，但是存在于其中的空氣導(dǎo)熱率很低，所以地面的熱就不會(huì)馬上散去。如表2-9為雪與其它介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)。</p><p>　　表2-9雪與其它介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)</p><p>　　2.2.6積雪和冰雪混合物的反射率</p><p>　　在陽光明媚的天氣里，人們?cè)诜e雪路上行走時(shí)，經(jīng)常會(huì)睜不開眼睛。在醫(yī)學(xué)里把這種現(xiàn)象叫做雪盲。積雪對(duì)太陽

88、光的反射很高就是產(chǎn)生雪盲的原因。由于積雪的反射率高，便于它能自我保護(hù)，以免積雪被馬上融化掉，有利于積雪積冰的形成。由參考文獻(xiàn)，如表2-10為雪與其它介質(zhì)的反射率。</p><p>　　表2-10有雪與其它介質(zhì)的反射率</p><p><b>　　2.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章結(jié)合飛錘鏈?zhǔn)角逑餮┸図?xiàng)目，研究了雪的物理力學(xué)性質(zhì)，為

89、之后的相關(guān)分析計(jì)算提供理論基礎(chǔ)。</p><p>　　第3章 除雪裝置的設(shè)計(jì)及其計(jì)算</p><p><b>　　3.1整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1.1除雪機(jī)械的選型及組合</p><p>　　除雪機(jī)械是用來清除道路積冰雪路面的專門的設(shè)備，是冬季北方降雪地區(qū)各等級(jí)公路、城市道路和機(jī)場(chǎng)等養(yǎng)護(hù)部門必需的養(yǎng)

90、護(hù)機(jī)械。怎么針對(duì)冬季不同的降雪量、積雪形態(tài)，經(jīng)濟(jì)、適當(dāng)?shù)倪x擇現(xiàn)有除雪機(jī)械類型，達(dá)到有效高效地清除冰雪的目的，對(duì)除雪機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化選型和組合是必要的。我們要根據(jù)人力、物力、區(qū)域、路況、雪況及擁有除雪機(jī)械的條件等不同狀況而實(shí)施不同的除雪方法和措施。用于除雪的機(jī)械設(shè)備主要為：推雪鏟、推雪機(jī)、掃雪機(jī)、滾刷機(jī)、破冰機(jī)和融雪劑撒布機(jī)等，這些除雪機(jī)械設(shè)備均適用于不同的除雪路況，作業(yè)時(shí)根據(jù)雪量的大小、壓實(shí)程度、積雪的形態(tài)、環(huán)境濕度等相關(guān)的因素適當(dāng)?shù)倪x擇機(jī)

91、械并進(jìn)行組合以提高效率。</p><p>　　(1)雪量為小雪：小雪路面積雪厚度一般在3cm以下。如果路面積雪疏松，利用掃雪機(jī)直接清掃便可以，并將掃完的雪拋到馬路兩側(cè)的綠化區(qū)，如果路面積雪與路面粘結(jié)在一起，經(jīng)車輛行人壓實(shí)，雪達(dá)1~2cm左右，應(yīng)該先考慮采用撒布融雪劑或掃雪機(jī)清掃，此時(shí)無法采用推雪鏟，因?yàn)橥蒲╃P在除雪作業(yè)時(shí)雪鏟與路面的安全間隔最低就是1cm多。</p><p>　　(2)雪量

92、為中雪：路面積雪厚度可以到達(dá)5~20cm，可先用推雪車將雪鏟松，并將積雪運(yùn)走或堆放綠化區(qū)域，路面剩余的雪可用撒布除雪劑或掃雪機(jī)清除。</p><p>　　(3)雪量為大雪：地面積雪厚度可以到20cm以上，此時(shí)應(yīng)采用螺旋拋雪機(jī)與輸送雪的大卡車一起作業(yè)，把雪裝到卡車運(yùn)走，地面余下的雪，可撒融雪劑使其融化蒸發(fā)或者掃雪機(jī)清掃。</p><p>　　(4)冰層：由于除雪作業(yè)時(shí)可以采用撒融雪劑進(jìn)行融化

93、，3cm以下薄冰層，大量的積雪一定時(shí)間內(nèi)沒有得到及時(shí)清理，溫度冷熱變化而形成3cm以上的冰層，那么只有使用專門的破冰機(jī)，依靠其對(duì)冰層產(chǎn)生破碎的壓力來清除冰層[24]。本文所設(shè)計(jì)的飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)也應(yīng)與其它的除雪機(jī)械根據(jù)不同的路況組合使用提高效率。</p><p>　　3.1.2主機(jī)的對(duì)比和選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)是由底盤和前置式除雪工作裝置組成。除雪機(jī)工作裝置的基本結(jié)構(gòu)又由拋雪裝置

94、和集雪裝置組成。輔助結(jié)構(gòu)還包括控制接地的飛錘和控制拋雪方向的拋雪裝置、限位輪及平衡調(diào)整機(jī)構(gòu)等。該車整機(jī)設(shè)計(jì)作業(yè)效率高，可滿足普通公路和高速公路的快速除雪作業(yè)。</p><p>　　除了專門除雪作業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)底盤(專用)主機(jī)外，多數(shù)國家都選擇已經(jīng)生產(chǎn)出來并普遍使用的機(jī)動(dòng)車輛做為驅(qū)動(dòng)底盤。這些主機(jī)主要有以下幾種：</p><p><b>　?。?）拖拉機(jī)</b>&

95、lt;/p><p>　　一般拖拉機(jī)自身都具備比較強(qiáng)大的液壓系統(tǒng)、機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)能提供有足夠的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)拋雪裝置等除雪設(shè)備。拖拉機(jī)具有多檔變速箱和懸掛裝置等結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)雪況變化調(diào)節(jié)變速箱，適用于除雪作業(yè)。比如俄羅斯莫斯科市的幾千余臺(tái)除雪機(jī)械可分為十多種機(jī)型。其中大多數(shù)機(jī)型以拖拉機(jī)為驅(qū)動(dòng)底盤。我國生產(chǎn)的拖拉機(jī)機(jī)型種類都很多已相當(dāng)發(fā)達(dá)，并且許多在冬季處于冬閑狀態(tài)，應(yīng)該成為主要選項(xiàng)之一。</p><p>

96、;<b>　?。?）裝載機(jī)</b></p><p>　　土方用的裝載機(jī)自身具備較好的四輪驅(qū)動(dòng)的行走性能，車架采用鉸接方式、車速適應(yīng)性好以及鏟斗容易拆換等特點(diǎn)也是適合改裝除雪設(shè)備，尤其是拋雪機(jī)械的理想主機(jī)之一。我國廣大城建環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)和公路系統(tǒng)所擁有的不同等級(jí)的裝載機(jī)，冬季處于冬閑狀態(tài)都可以用來改裝各種工作能力的拋雪機(jī)械。裝載機(jī)可以分出部分液壓動(dòng)力提供給除雪裝置，更多的是采用分置式或組合式發(fā)動(dòng)機(jī)來

97、驅(qū)動(dòng)除雪裝置。</p><p><b>　?。?）平地機(jī)</b></p><p>　　平地機(jī)有鉸接機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向靈活，轉(zhuǎn)彎時(shí)半徑較小，適用于馬路轉(zhuǎn)彎處、彎曲的山路等邊界呈弧線路面的除雪作業(yè)。平地機(jī)進(jìn)行除雪作業(yè)時(shí)，只使用單個(gè)車道這樣避免了影響其它車道的交通秩序。平地機(jī)的水平調(diào)整角是指鏟刀的刀刃與其行駛方向之間的夾角。當(dāng)水平調(diào)整角減小時(shí)，鏟雪寬度減小，鏟刀單位面積上鏟雪寬度上的

98、切削力減小，那么推動(dòng)積雪到路面兩側(cè)的能力提高。一般平地機(jī)水平調(diào)整角可取40°~50°，清除薄雪時(shí)，水平調(diào)整角可調(diào)整大些增加鏟雪寬度；清除壓實(shí)雪或冰雪混合物時(shí)，可調(diào)整為較小的水平調(diào)整角[25]。</p><p><b>　?。?）汽車</b></p><p>　　貨運(yùn)卡車前部安裝拋揚(yáng)除雪機(jī)械，因?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)速度快、社會(huì)持有量多等特點(diǎn)也得到廣泛應(yīng)用，從

99、而充分發(fā)揮了作用，但必須注意主機(jī)應(yīng)該具備液壓系統(tǒng)。</p><p>　　綜上所述，通過比較這四種主機(jī)性能，結(jié)合第二章本積雪和冰雪的物理機(jī)械性能的參數(shù)分析，如圖3-1本設(shè)計(jì)采用裝載機(jī)作為主機(jī)。</p><p>　　1-飛錘輪組護(hù)罩；2-駕駛室；3-液壓系統(tǒng)；</p><p>　　4-動(dòng)力源；5-車輪；6-照明燈；7-限位輪</p><p>　　

100、圖3-1 飛錘鏈?zhǔn)角逖C(jī)</p><p>　　3.2對(duì)飛錘裝置的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　結(jié)合第二章積雪和冰雪的機(jī)械參數(shù)分析考慮冰雪的硬度和強(qiáng)度，所以本設(shè)計(jì)采用到飛錘這類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3-2，既可以簡單輕松破除冰雪又可以通過飛錘轉(zhuǎn)速的改變來控制產(chǎn)生的冰屑的顆粒大小，以便收集和處理。飛錘通過軸承安裝在支架上，支架鉸接在主機(jī)上。通過主軸的高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)飛錘旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，飛錘可以高效的將路面上

101、被壓實(shí)的冰層或積雪切削破碎。根據(jù)路面的情況，可以使用液壓裝置調(diào)節(jié)飛錘的升降運(yùn)動(dòng)以避免路面損壞。</p><p><b>　　圖3-2飛錘</b></p><p>　　3.3動(dòng)力來源的分類及選擇</p><p>　　動(dòng)力來源按除雪裝置的設(shè)置可以分為以下幾種：</p><p><b>　　（1）獨(dú)立動(dòng)力型</

102、b></p><p>　　單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)為除雪裝置提供動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)與除雪裝置組成一個(gè)整體。優(yōu)點(diǎn)是主機(jī)可以一機(jī)多用。</p><p>　?。?）獨(dú)立動(dòng)力分置型</p><p>　　單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)為除拋雪裝置提供主要?jiǎng)恿?，但發(fā)動(dòng)機(jī)與除雪裝置可分開放置，分別安裝在主機(jī)適當(dāng)位置。</p><p><b>　?。?）共用動(dòng)力型</b&

103、gt;</p><p>　　即由主機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)采用液壓等方式將主機(jī)動(dòng)力分配使用，在保證正常行駛的同時(shí)，為除雪工作裝置提供動(dòng)力。一般發(fā)達(dá)國家的專業(yè)除雪機(jī)通常是共用動(dòng)力型的，其優(yōu)勢(shì)在于可以根據(jù)負(fù)載情況將通用主要?jiǎng)恿α鞣峙涞母侠?，既能提高功效又能?jié)省能源。</p><p>　　本設(shè)計(jì)要求的除雪作業(yè)速度范圍為10~70 km/h，還需要通過液壓系統(tǒng)跟據(jù)路況和雪情的不同時(shí)刻調(diào)整飛錘滾組的水平高度及飛錘

104、的轉(zhuǎn)速。根據(jù)上述條件比較這三種動(dòng)力源，本文決定采用共用動(dòng)力型作為除雪裝置的動(dòng)力來源。</p><p><b>　　3.4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章闡述了除雪機(jī)械如何針對(duì)冬季不同的降雪量、積雪形態(tài)，經(jīng)濟(jì)、適當(dāng)?shù)倪x擇現(xiàn)有除雪機(jī)械類型，達(dá)到高效地清除冰雪的目的，對(duì)除雪機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化選型和組合是必要的。通過對(duì)拖拉機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、汽車的對(duì)比選擇了裝載機(jī)作為清雪

105、機(jī)的驅(qū)動(dòng)底盤。對(duì)飛錘裝置和拋雪裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。對(duì)獨(dú)立動(dòng)力型、獨(dú)立動(dòng)力分置型和共用動(dòng)力型這三種動(dòng)力源進(jìn)行了分析比較，選擇用共用動(dòng)力型作為除雪裝置的動(dòng)力來源。</p><p>　　第4章 飛錘鏈?zhǔn)角逑餮C(jī)的性能分析及計(jì)算</p><p>　　4.1切削飛錘的計(jì)算</p><p>　　4.1.1飛錘滾的排列的分析</p><p>　　1-主軸

106、2-開口銷3-間隔套4-飛錘5-輪板6-大間隔套7-卡簧8-皮帶輪</p><p><b>　　圖4-1飛錘滾組圖</b></p><p>　　如圖4-1可知飛錘在飛錘滾的輪板上沿著縱向的方向上均勻的排布。飛錘滾圓周方向單排飛錘結(jié)構(gòu)排列如圖4-2所示。單圈圓周方向刀片排列的數(shù)量影響破冰效果[29]。如果飛錘排列的數(shù)量過多，上一個(gè)飛錘沒有離開積雪路面冰雪，下一個(gè)飛錘已經(jīng)

107、切到路面上了這種情況下降低了飛錘對(duì)冰雪的有效切削力，并且產(chǎn)生的碎屑過??；如果飛錘排列的數(shù)量太少的話，會(huì)增加單個(gè)把飛錘切削冰雪的面積，而且產(chǎn)生的碎屑過大，在兩個(gè)飛錘交替的過程中有冰雪沒被切削到，不利于清除路面冰雪。</p><p>　　安裝角度與單圈排列飛錘的數(shù)量的關(guān)系為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中

108、n 為飛錘的數(shù)量；</p><p><b>　　為相鄰飛錘的夾角。</b></p><p>　　綜合上述情況，本次設(shè)計(jì) 取值為9。所以n=4，本次設(shè)計(jì)中飛錘的數(shù)量為4。飛錘的圈數(shù)與飛錘滾的長度有關(guān)，根據(jù)本次設(shè)計(jì)飛錘滾的總長度為1550mm，從而確定了圈數(shù)為13圈。</p><p>　　圖4-2飛錘滾圓周方向單排飛錘結(jié)構(gòu)排列</p>

109、<p>　　4.1.2飛錘運(yùn)動(dòng)與工作阻力分析</p><p>　　為了分析我們假設(shè)以下條件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，飛錘一般切削壓實(shí)的冰雪，由于壓實(shí)的冰雪近似平面，為了分析的需要我們把它當(dāng)成是平面，認(rèn)為飛錘滾除雪作業(yè)時(shí)為純滾動(dòng)，如圖4-3。</p><p>　　圖4-3飛錘運(yùn)動(dòng)分析圖</p><p>　　飛錘滾的運(yùn)動(dòng)過程為純滾動(dòng)，設(shè)N點(diǎn)為速度瞬心，設(shè)O點(diǎn)為飛錘滾的中

110、心，在飛錘上任意取一點(diǎn)M。由速度瞬心的公式可以得出：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中V為M點(diǎn)的速度，m/s；</p><p>　　為飛錘滾轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，rad/s；</p><p>　　為除雪車的速度，m/s；</p><p>　　R為輪盤半徑和飛錘的總長

111、；</p><p>　　為N點(diǎn)和M點(diǎn)之間的距離。</p><p>　?。?）切線工作阻力分析</p><p>　　飛錘滾作業(yè)在冰雪路面時(shí)，所受到的阻力沿著行駛方向的分力就是飛錘滾的切線工作阻力。切線阻力主要由兩部分組成：一排排飛錘不斷向壓實(shí)冰雪的路面切入，飛錘受到壓實(shí)冰雪斷裂和破碎對(duì)其產(chǎn)生的阻力；飛錘本身旋轉(zhuǎn)時(shí)受到的阻力。壓實(shí)冰雪斷裂及破碎對(duì)飛錘滾產(chǎn)生的阻力的計(jì)算公

112、式為：</p><p>　　式中為飛錘受到冰雪段磊及破碎給的阻力，N；</p><p>　　為飛錘不均勻影響系數(shù)，=1.0~1.5；</p><p><b>　　為冰雪的抗剪強(qiáng)度；</b></p><p>　　為飛錘滾的寬度，m；</p><p>　　H為冰雪的厚度，m。</p>&