ZH1200型组合式破冰除雪机设计
自动除雪机设计规范
自动除雪机设计规范1. 引言自动除雪机是一种用于清除道路、人行道和其他区域积雪的机械设备。
它可以减少人工除雪的工作量，提高工作效率，同时避免人为因素造成的时间延误和工作质量问题。
本设计规范旨在确保自动除雪机的设计满足安全、可靠和高效的要求，提供清除各种类型积雪的能力，并满足用户的需求和期望。
2. 设计要求2.1 安全性要求•自动除雪机应具备良好的防护装置，以防止操作人员和周围人员因不慎接触到机械部件而导致伤害。
•设备应设计合理的紧急停机装置，以应对突发情况并确保操作人员的安全。
•设备应具备稳定的重心和良好的操控性，以防止倾覆和意外滑动等情况发生。
2.2 功能要求•自动除雪机应具有清除不同类型积雪的能力，包括湿雪、压实雪和冰冻雪等。
•设备应能够适应不同地形和道路状况的清除工作，包括坡道、斜坡和不平路面等。
•设备应具备自动控制功能，能够根据实际工作情况自动调整清除速度和角度。
•设备应具备自动识别障碍物的能力，并能够自动避开或绕过障碍物进行工作。
2.3 可靠性要求•设备应具有稳定和可靠的动力系统，确保在各种工作条件下都能正常运行。
•关键部件应具备足够的耐久性和抗腐蚀能力，以延长设备的使用寿命。
•自动除雪机应具有良好的适应性和可维护性，方便进行日常维护和保养。
2.4 环保要求•设备应采用低噪音和低排放的动力系统，减少对环境的污染和噪声影响。
•设备应具备节能功能，合理利用动力资源，降低能源消耗。
3. 设计方案3.1 结构设计自动除雪机的整体结构应包括车体、除雪部件、驱动系统、控制系统等主要部件。
车体应具备稳定的平衡性和良好的操控性，驱动系统应具备足够的动力输出和可靠性。
3.2 除雪部件设计除雪部件应包括铲刀和螺旋输送器等，以提供对积雪的切割和清理功能。
铲刀应具备一定的刚性和耐用性，并且能够根据实际需要调整工作角度和高度。
3.3 驱动系统设计驱动系统应包括发动机、传动装置和轮胎等组成部分。
发动机应具备足够的动力输出和燃油效率，传动装置应具备合理的变速比和可靠的传动性能，轮胎应具备良好的抓地力和适应性。
除雪机毕业设计说明书
封面机械电气工程学院本科毕业设计（设计）题目：除雪机系统设计院（系）：机械电气工程学院_________________专业:机械设计制造及其自动化学号：______________________姓名：指导教师：_____________完成日期：2011年5月22日____________5.对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析----191.摘要我国北方冬季降雪量大，给各城市、园林、宾馆、别墅、庭院的道路，机场跑道与场区路面，林区运材道路，以及高速公路等的交通运愉工作造成了极大困难和不便，交通事故屡屡发生。
为了及时清除路面上的自然降雪，给交通运愉创造良好的安全条件，减少交通事故的发生，在我国，传统的除雪理念是雪停后才开始除雪，由于路面积雪大多不能及时清理而被车辆碾压成实雪或冰，因此除雪对象实际上是压实雪。
在这种理念影响下，过去除雪机械的设计也主要是针对清除压实雪而开展的，并研制出各种清除压实雪的机械设备。
压实雪除雪机械设计技术难度较大，设备制造成本较高，除净率低，工作效率低，绝大多数压实雪除雪机需要大功率车辆作为配套动力，燃油消耗大，整套设备资金投入大，动辄数十万元，难以大量推广应用。
总结多年的除雪经验和体会及对各种除雪方式的比较，笔者认为机械化“实时除雪”才是科学合理的除雪方式。
从工程学的角度看，积雪被压实的过程需要消耗大量能量，雪被压实后再把它从地面上清除掉就要加倍消耗更大的能量和更多的时间，从而造成很大的浪费。
相比较而言，“实时除雪”所消耗的能量只有前者的几十分之一，是效率最高最省时省力的除雪方法。
目前欧、美等工业发达国家基本上都采用机械化“实时除雪”技术。
机械化“ 实时除雪”技术实际上就是使用散雪除雪机械在降雪过程中进行除雪，边下雪，边清除，多台除雪车保持一定距离成梯形队伍排列循环清理路面，过往车辆可在除雪车之间穿梭绕行而不影响交通，避免了积雪在路面停留时间过长而被碾压成实雪或冰。
扫雪机设计开题报告
扫雪机设计开题报告一、背景在冬季，雪是城市居民的一大困扰。
为了解决城市道路上的积雪问题，设计一种高效、智能的扫雪机成为迫切需求。
本文将从需求分析、设计方案、原理实现和进度计划等方面进行设计开题报告。
二、需求分析2.1 功能需求•扫雪机需要能够有效清除道路上的雪和冰。
•扫雪机需要具备自动导航功能，能够按照既定路线进行扫雪。
•扫雪机需要具备避免障碍物的能力，避免与车辆、行人等发生碰撞。
•扫雪机需要实时监测清雪效果，及时反馈给操控员。
•扫雪机需要能够适应不同道路状况和降雪量。
2.2 技术需求•扫雪机需要搭载高精度的定位系统，确保准确导航。
•扫雪机需要配备摄像头和传感器，实时感知周围环境。
•扫雪机需要具备智能算法，能够识别障碍物并做出避让决策。
•扫雪机需要采用高性能电机和驱动装置，以保证高效而可靠的扫雪运行。
三、设计方案3.1 总体设计扫雪机采用四驱设计，四个驱动轮实现对车身的前后、左右移动控制。
车身上设有高精度的定位系统，用于导航和路径规划。
扫雪机配备运动控制系统，通过传感器和摄像头实时感知周围环境，利用智能算法判断障碍物并实施避让。
3.2 机械结构设计扫雪机的机械结构主要由车身、驱动系统、扫雪装置和导航系统组成。
车身采用坚固耐用的金属材料制作，以保证结构的稳定性和承载能力。
驱动系统包括四个驱动轮和动力装置，通过电机驱动轮组实现车身的运动。
扫雪装置位于车身底部，采用高速旋转刷子来清除道路上的积雪。
导航系统由定位传感器、摄像头和处理模块组成，负责感知周围环境、实现自动导航和障碍物避让。
3.3 控制系统设计扫雪机的控制系统由硬件和软件组成。
硬件部分包括传感器、电机驱动器、摄像头等，用于感知环境和控制车辆运动。
软件部分包括导航算法、障碍物避让算法和清雪效果监测算法等，实现智能控制和实时监控。
四、原理实现4.1 定位和导航通过全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）实现扫雪机的定位和导航。
GPS提供车辆的位置信息，INS利用加速度计和陀螺仪感知车辆的姿态。
破冰除雪机再升级9破冰除雪新神器WX-PBCX破冰除雪机详细介绍
1、清雪宽度3300 ㎜ 3 推雪铲 2、两组推雪装置，推雪铲铲刃采用自动导向耐磨轮式滚动铲刃， 既不破坏路面又保护了铲刃。采用多联杆技术。 3、铲刃尺寸： ≥240×≥20×≥1650mm 1、扫雪宽度3300mm 2、扫雪滚刷直径820mm 3、刷片为聚酯纤维和钢丝混合型 4、马达为意大利进口马达，大扭矩马达驱动，扭矩与其设备相 匹配。 4 5、扫雪滚刷配双起升架具有垂直升降功能,在左右摆角时，不能 后置扫雪滚刷 造成两侧左右倾斜
3、整机重量5T
4、作业速度5-30 km/h 5 整机 5、每个辊轮两侧有有8个减震器，一 侧上下左右有4个减震器，对路面具有 柔性接触，可垂直行程减震80mm，具 有随动自震、随路形、不伤路面功能， 对积雪冰层有极好的清除效果，具有 灵活挂装和拆装功能。
WX-PBCX破冰除雪机实物图展示
破冰除雪机再升级！9 破冰除雪新神器-WX-PBCX 破冰除雪机详细介绍
录
目
Contents
01
WX-PBCபைடு நூலகம்破冰除雪机研制理 念 WX-PBCX破冰除雪机详细介 绍
02
03
WX-PBCX破冰除雪机性能优 势 WX-PBCX破冰除雪机技术参 数
04
05
WX-PBCX破冰除雪机实物图展 示
WX-PBCX破冰除雪机研制理念
了传统的思维模式，破冰除雪机化解了合金钢铲刃破坏路面，降低了合金钢
铲刃更换的后期成本，耐磨程度提高十倍以上. 3、WX-PBCX系列清雪破冰机可采用液压电磁无线遥控智能装置，无线控制系 统主要由单片机、发射电路和接收电路组成、实现电控自动化，无需引线连 接，不破坏车体。
”
WX-PBCX破冰除雪机详细介绍
铲刃为加宽型20mm厚高温渗碳铲刃，并可重复使用三次功能。 破冰除雪机雪铲采
小型冰雪清除机的整体设计
关键 词 ： 实用 新 型 ； 刨冰 ； 冰 ； 除 冰 雪 ； 雪 清 除机 削 清 冰
中图分 类号 ：Ｈ Ｔ６
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６ ４ １ （０ １ ０ － １４ ０ １０ －４ ４ ２ １ ）３ ０ ０ — ２
Ｔｈ ｖ ｒ ｌ ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｍ ａ １．ｃ ｅ ｓ ｗ ｎｄ ｉｅ ｃｅ ｎｕ ａ ｈｉ ｅ ｏ ｅ ａ ｌ ｓｇ ｆｓ ｌ． ａｌ ｎｏ ａ ｃ ｌａ ｐ ｍ ｃ ｎｅ ｓ
ｅ ｉ ｉｎ ｙ， ｎ ｈｅ ８ ｗ ｎ ｃ ｎ ｔ ｏ ｄ ａ ｅ ｃｅ ｒｄ ｂ ｓｎｇ ｂ ｌｄ ｚ ｒ ｆ ｃｅ ｃ ａ ｄ ｔ ｎｏ ａ ｄ ｉｅ ｉ ｈｅｌ ａ ｒ ｌ ａｅ ｙ ｕ ｉ ｕｌ ｏ ｅ ｓ，ｆｒ ｌｆ ｎｄ ｈｕ ｎ ｍｅｈｏ ｏｋ ｉｔａ ｍａ ｔ ｄ． Ｃｏ ｉ ｉ ｇ ｗｉｈ ｔ ｍｂ ｎ ｎ ｔ ｈｅ
ｓ ｐ ｙ ｉｓｄ ｆｃｅ ｃ ｆｔ ｅ ｅ ｉｔｎ ｒ ｕｃｓｏ ｈ ｒ ｅ ． ｕｐ ｌ ｔ ｅ ｉｎ ｙ ｏ ｘ ｓｉ ｇ ｐ ｏ ｉ ｈ ｄ ｔ ｎ ｔｅ ｍａ ｋ ｔ
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｔ ｉ ｄ ｌ ｓ ａ ｉ ｇ ｉｅ ｃ ｔｉｅ；ｅ ｖ ｎ ｗ ｎ ｃ ；ｎ ｗ ａ ｄ ｉｅ ｃ ｅ ｕ ｃ ｉｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｕ ｌ ｙ ｍｏ ｅ ；ｈ ｖｎ ｃ ； ｕ ｉ ｔ ｃ ｒｍｏ ｅ ｓ ｏ ａ ｄ ｉ ｅ ｓ ｏ ｎ ｃ ｌ ａ ｐ ｍａ ｈｎ ｎ
ｗｏ ｋｎ ｒｎ ｉ ｌ ， ｅ ｄ ｓｇ ｃ ｅ ｓ ｐ ｔｆｒ ａ ｄ ｒ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ａ ｎ ｗ ｅ ｉ ｎ ｓ ｈ ｍｅ ｉ ｕ ｏ ｗ ｒ ．Ｔ ｒｕ ｈ ｔ ｒ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｅ ｉ ｎ ｙ ｉ ｎ ｓ ，ｔｉ ｐ ｅ ｈ ｔ ｈ ｏ ｇ ｈ ｅ — ｉ ｎ ｉｎ ｌｄ ｓｇ ａ ａ ｓ ａ ｄ ｔ ｔ Ｉ ｓ ｍｖ ｄ ｔ ａ ｎ ｌ ｓ ｅ
ZH1200
冰 。国外 的 除雪 机 功 能 较 全 ，但 结 构 复 杂 ．造价
昂贵 ，且大 多不 适合 国 内的 道路 状 况 。因 此开 发研
制适合我 国道 路情 况 的 集破 冰 除雪 于一 机 的设 备 ，
具 有十 分重 大 的意 义。
１ 碾 压辊
２ 联槊臂ຫໍສະໝຸດ ３ 空气 锤４． 太 臂
１ Ｚ １０ 组 合 式破 冰 除 雪 机 的 整 体 Ｈ ２０型 方案 构 想
以及清 雪铲 清 除 冰 雪消 耗 功 率 的计 算 。对 于 消耗 实雪 ）物理 性质 的分析 ：
功率较 小 的装 置 不 再 单独 计 算 ，而 是 统一 考 虑 在 系
数 之 中 ，因 此 ．破 冰 除 雪 机 总 功 率 （ｗ） ｋ ：
Ｐ ＝Ｋ（ Ｐ ＋Ｐ ＋Ｐｃ ； ）
冰层坚硬 ，但 破 断 强 度低 ，酥 脆 易碎 ，其 物 理
特性颇 似作 业 中 ，由 于 冰层 和地 面 紧密 贴 附 ，难 于 使冰层再 纵 向变形 ，即可 以用 刀 刃切 人 的方 法 促 使 其横 向变形 ，故破 冰作 业 的第 一 步是 使 楔 形 条刀 切 人冰层 ，随切人 深 度的 增 加 ，条形 的 楔形 截 面 产 生 挤压作 用 ，促 使 冰层 横 向位移 和 变形 ，进 而 脆性 断
５ 液 压缸
９ 主 机架
６ 桁架 ．
７．清 雪铲
８ 滴雪 铲 避 让 器
】 动力机 ０
ｌ 滑 雪 铲 转 向液 压 缸 Ｉ
】 谓节 轮 ２
ｌ 碾 压 辊避 让器 ３
图 ｌ Ｚ ２Ｏ型 组 台 式 破 冰 除雪 机 结 构 示 意 图 ＨＯ
路 两边 。
如果路 面积雪 没 有形 成 冰状 时 ，可 利 用 珩 架 ６ 上 的油缸 ５将 碾压 辊 提 起或 将 其拆 除 ，清雪 铲 单 独
多功能破冰除雪铲结构原理图
多功能破冰除雪铲 1、除雪机结构图
1. 背铲组件
2.主架
3. 振动组件
4.越障机构
5.悬挂组件
注：厂家负责现场安装。
2、液压与电控系统
液压油从挂载车上截取，液压油箱要保持足够的油量。
并依照挂载车用油要 求执行。
采用低温环境下（-32℃左右）能正常使用的液压油，如航空液压油等。
采用组合式多路电磁阀可以控制除雪铲的左右转向角如图5、除雪铲的上下移动如图6、铲刃的振动如图7所示
图5：除雪铲的左右转向
图6：除雪铲的上下移动（挂载车为非装载机时）图7：除雪铲的铲刃振动液压与电控系统主要由：电液操纵阀、控制开关、液压马达、液压缸及液压管件
等购成。
图9
1进油阀片；2控制油阀片；3单向马达电液控制阀片；4双向油缸电液控制阀片；5手动分流卸荷阀片；6高压过桥阀片；7电磁阀；8整体液控阀罩；9由单向阀共同组成的旁路单向调速节流卸荷阀。
多功能除雪融冰车的设计
工 业 技 术113 科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 国内在汽车底盘上加装专用设备制造的除雪除冰设备由于受结构限制总体布置困难,多为推雪、扫雪、吹雪、轧冰等单一功能,单一设备不能一次性彻底道路除雪、除冰,需要多辆不同功能的车辆配合作业。
对于路面冰层主要靠人工破冰或简单功能的破冰设备破冰后铲除,没有融冰烘干设备,除冰不彻底,残留冰层只能通过靠撒盐或融雪剂助其融化,同样污染土壤、损坏路边绿化带,损坏路面桥面。
国内有利用废弃的航空发动机吹雪的具有除雪融冰功能的除雪车,但因其强大的吹除气流会影响过往车辆安全,损坏路边设施,气流温度极高在融化冰层的同时易烧坏路面,使用成本极高,目前仅在机场等高价值区域有应用,不适合公路的除雪。
因此,研制一种结构紧凑,功能齐全,除雪效率高,具有除雪、除冰功能的除雪车,已成为许多地区的迫切需求。
1 整体布置该多功能除雪融冰车由底盘和六大功能模块组成,六大功能模块分别是前置滚刷扫雪装置(或轧冰轮装置)、前后吹除装置、盘刷清扫装置、融冰和烘干装置。
其中前置滚刷扫雪装置和轧冰轮装置可互换。
1.1功能布局在汽车底盘端安装有前支架,前置滚刷装置(或轧冰轮装置)固定在前支架前端,前吹除装置安装在前支架下端;在汽车底盘车架下前后轮之间位置依次安装盘刷、后吹除装置,其中盘刷装置和汽车轴线呈45°夹角布置;车厢尾部安装有可拆卸的融冰烘干装置,该装置通过螺栓固定在活动支座上,活动支座通过液压油缸连接在车厢尾部。
该布局具有结构紧凑,成本低,功能齐全,一车多用等特点。
2 主要功能介绍该产品具备一车多能,可实现高速滚刷扫雪、机械滚轧破冰、冷态高压吹雪、盘刷扫除雪(冰)、高温气体融雪和热风烘干六大功能,可根据不同冰雪状况选择组合使用。
下面就主要功能作以简介。
2.1高速滚刷扫雪功能高速滚刷装置是通过液压驱动滚刷高速旋转,将雪清扫抛出清除区域。
除雪机械加装工程设计方案
一、项目背景随着我国北方地区冬季降雪量的增加，城市道路积雪给交通带来严重影响，为保证城市道路的畅通与市民的出行安全，采用除雪机械进行道路除雪已成为必要手段。
为提高除雪效率和作业质量，本项目将针对除雪机械进行加装工程设计，通过技术升级，实现对城市道路的快速、高效除雪。
二、设计目标1. 提高除雪效率：通过加装先进的除雪设备，提高除雪速度和作业质量，缩短道路积雪时间，确保城市道路畅通。
2. 降低作业成本：通过优化设备配置和操作方式，降低除雪作业的人力、物力消耗，减轻城市财政负担。
3. 提高除雪安全性：通过加装安全防护装置，保障除雪机械在恶劣天气条件下的作业安全。
4. 适应性强：除雪机械设备要具备较强的适应性，能应对不同道路条件和降雪量。
三、设计内容1. 设备选型：根据道路条件和降雪量，选择合适的除雪机械设备，如抛投式除雪设备、推移式除雪设备、多功能除雪车等。
2. 北斗定位系统加装：为除雪设备加装北斗定位系统，实现实时监控和调度，提高除雪作业效率。
3. 融雪剂撒布装置：在除雪设备上配备融雪剂撒布装置，根据道路积雪情况，实时撒布融雪剂，加快积雪融化。
4. 安全防护装置：为除雪设备加装安全防护装置，如防滑链、缓冲装置等，保障作业过程中的安全。
5. 操作系统优化：优化除雪设备的操作界面和控制系统，提高操作便利性和设备稳定性。
6. 维护与保养：制定完善的维护保养计划，确保除雪设备的正常运行和延长使用寿命。
四、实施步骤1. 项目调研：了解国内外除雪机械加装技术的现状和发展趋势，收集相关设备和技术资料。
2. 设备选型与采购：根据项目需求，选择合适的除雪设备，进行采购。
3. 技术研发与改造：针对选用的设备，进行北斗定位系统、融雪剂撒布装置、安全防护装置等加装技术的研发与改造。
4. 设备调试与验收：完成设备加装后，进行调试和验收，确保设备满足设计要求。
5. 培训与推广：对操作人员进行培训，提高其操作技能和设备维护能力；同时，加强项目成果的推广与应用。
一种无人机搭载带式投弹破冰装置的制作方法
一种无人机搭载带式投弹破冰装置的制作方法随着气候变化和经济的发展，冬季的冰冻天气对交通运输的影响越来越大。
破冰除雪工作是冬季交通运输的重要环节。
然而，传统的破冰除雪方式需要消耗大量人力物力，并且工作效率低下。
为了解决这一问题，本文将介绍一种无人机搭载带式投弹破冰装置的制作方法，以提高破冰除雪效率。
设计思路本文设计的无人机搭载带式投弹破冰装置，主要由三个部分组成：无人机本体、投弹装置和控制系统。
其中，投弹装置采用带式投弹的方式进行破冰除雪。
无人机本体无人机本体采用四轴飞行器设计，包括飞行主板、电机和螺旋桨等部件。
飞行主板上搭载了传感器、处理器和通信模块等，可以实现自主飞行和遥控操作。
同时，为了适应在冰面上飞行，我们在轮架下方添加了滑雪板和护板，以降低飞机起降时的冰面摩擦力。
投弹装置投弹装置包括投弹机构和输送带系统两部分。
投弹机构采用电机驱动，具有可调节的发射速度和投弹间距。
输送带系统分为两层，形成平面网格状布局，以确保均匀覆盖。
每个网格包含一个投弹孔和一个防震垫。
通过控制电机转速和输送带带速，可以实现根据冰面情况调整投弹深度和间隔距离，从而达到快速破冰的效果。
控制系统控制系统包括飞控系统和投弹控制系统两部分。
飞控系统负责飞机的自主飞行和遥控操作，能够稳定地悬停和起降。
投弹控制系统能够通过电脑端控制，实现对投弹机构和输送带系统的精细控制。
通过设置投弹深度、间隔距离和投弹范围，可以提高投弹效率并降低误投弹风险。
制作方法硬件制作无人机本体的制作：1.选购合适的无人机主板、电机和螺旋桨等部件，按照说明书进行组装。
2.根据飞机的尺寸设计机身，使用高分子材料或者碳纤维等材料制作成型模具。
3.按照模具进行机身制作，注意在轮架下方添加滑雪板和护板。
4.将飞控系统和电源等部件安装在机身内部，注意接线顺序和安装位置。
5.安装加装装置包括带式输送投弹装置、应急降落伞、GPS定位仪等。
投弹装置的制作：1.设计制作投弹机构，采用电机驱动。
雨雪冰冻灾害高效智能除冰除雪装备研究应用方案(二)
雨雪冰冻灾害高效智能除冰除雪装备研究应用方案一、实施背景近年来，全球气候变化导致极端天气事件频发，雨雪冰冻灾害对我国的交通、电力、农业等领域造成了严重影响。
传统的除冰除雪方法效率低下，且对人员安全和环境造成一定影响。
因此，研发高效、智能的除冰除雪装备对于应对雨雪冰冻灾害具有重要意义。
二、工作原理该装备采用先进的传感器技术、人工智能算法和机械设计，实现了对冰冻路面的快速检测和智能处理。
具体工作原理如下：1.传感器技术：装备内置多个温度传感器和湿度传感器，实时监测路面温度和湿度，为决策提供数据支持。
2.人工智能算法：通过深度学习技术，装备能够识别冰冻路面的类型和厚度，自动选择合适的除冰除雪方案。
3.机械设计：装备采用先进的机械设计，实现了对冰冻路面的高效破冰和清扫功能。
三、实施计划步骤1.需求调研：对目标应用场景进行深入调研，明确装备的功能需求和性能指标。
2.方案设计：根据调研结果，设计装备的结构和功能模块。
3.技术研发：进行传感器技术、人工智能算法和机械设计的研究和开发。
4.原型制造：制造出装备的原型机，进行初步测试。
5.试验验证：在模拟环境和实际场景中，对装备进行大规模试验验证，收集数据，分析问题。
6.优化改进：根据试验结果，对装备进行优化改进，提高性能和可靠性。
7.产品化推广：将优化后的装备推向市场，进行产品化推广和应用。
四、适用范围该装备适用于高速公路、桥梁、机场跑道等需要快速除冰除雪的场所。
同时，也可应用于农业领域，如温室大棚、果园等需要防寒防冻的场所。
五、创新要点1.传感器技术：采用先进的温度和湿度传感器，实现对路面状态的实时监测。
2.人工智能算法：通过深度学习技术，实现对冰冻路面的智能识别和处理。
3.机械设计：采用高效破冰和清扫功能的设计，提高除冰除雪效率。
4.模块化设计：装备采用模块化设计，方便维护和升级。
5.节能环保：装备采用环保材料制造，同时优化能源消耗，降低运营成本。
六、预期效果1.提高除冰除雪效率，缩短灾害应对时间。
清除屋顶积雪的机械装置
在寒冷的冬季，屋顶积雪是许多建筑物面临的一个严峻问题。
积雪不仅会给建筑物带来沉重的负担，增加结构损坏的风险，还可能导致屋顶渗漏、坍塌等安全隐患。
研发和应用高效、可靠的清除屋顶积雪的机械装置显得尤为重要。
传统的人工清除屋顶积雪方法存在诸多弊端。
人工清除劳动强度大，效率低下。
在厚厚的积雪覆盖下，工作人员需要爬上屋顶，用铲子、扫帚等工具一点一点地进行清理，不仅耗费大量的体力和时间，而且在高处作业还存在较大的安全风险。
人工清除难以保证清除的彻底性。
尤其是对于大面积的屋顶或坡度较大的屋顶，很难确保积雪被完全清除干净，残留的积雪在融化后可能会形成积水，进一步加剧屋顶的损坏。
人工清除受天气条件的限制较大，一旦遇到恶劣的天气，如大风、暴雪等，工作人员无法进行作业，这就使得屋顶积雪的清理工作无法及时进行，给建筑物的安全带来潜在威胁。
为了解决这些问题，科学家们和工程师们不断努力探索，研发出了各种各样的清除屋顶积雪的机械装置。
这些机械装置凭借其高效、自动化的特点，极大地提高了屋顶积雪清理的效率和安全性。
一种常见的清除屋顶积雪的机械装置是屋顶清扫车。
屋顶清扫车通常具有履带式或轮式的行走机构，能够在屋顶上平稳地行驶。
车上配备有强力的清扫刷或旋转式除雪器，能够快速地将屋顶上的积雪清扫到一边。
有些屋顶清扫车还具备自动控制系统，可以根据屋顶的坡度和积雪的厚度自动调整清扫的速度和力度，确保清扫效果最佳。
屋顶清扫车还可以通过配备的收集装置将清扫下来的积雪集中收集起来，便于后续的处理。
屋顶清扫车的使用大大减轻了人工劳动强度，提高了清理效率，同时也降低了安全风险，尤其适用于大面积、平坦屋顶的积雪清理。
另一种重要的清除屋顶积雪的机械装置是雪犁。
雪犁的外形类似于一个小型的拖拉机，前端安装有锋利的犁刃。
当雪犁在屋顶上行驶时，犁刃能够将积雪犁起并推向一侧，从而实现积雪的清除。
雪犁具有较强的通过能力，可以在各种复杂的屋顶地形上行驶，包括坡度较大的屋顶。
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文章编号:1009-3907(2002)01-0012-03ZH1200型组合式破冰除雪机设计程宪春,苗 忠,闫钰锋(长春大学机械工程学院,吉林长春 130022)摘 要:介绍了ZH1200型组合式破冰除雪机的工作原理及其典型部件的结构。
关键词:破冰;除雪机;动力设计中图分类号:TH6 文献标识码:A收稿日期:2001 11 10作者简介:程宪春(1958- ),男,吉林省长春市人,长春大学机械工程学院副教授,主要从事机械制造的教学与科研。
0 引 言我国北方大部分地区,每年有3~5个月的降雪期,道路积雪给交通运输及人民日常生活带来许多不便。
尤其冻结在道路上的积雪与薄冰,采用传统除雪机用推刮的办法无法清除,为此不得不耗费大量人力物力进行人工铲除。
采用机械方法清除是一项急需解决的难题。
就目前国内除雪机械来看,大多数功能单一,或只能清除积雪、或只能破除积冰[1]。
国外的除雪机功能较全,但结构复杂,造价昂贵,且大多不适合国内的道路状况。
因此开发研制适合我国道路情况的集破冰除雪于一机的设备,具有十分重大的意义。
1 Z H 1200型组合式破冰除雪机的整体方案构想ZH1200型组合式破冰除雪机是针对我国道路情况设计的既可破冰、又可清雪的除雪设备,该设备如图1所示,主要由两大部分构成,即起破冰作用的碾压辊和起清雪作用的清雪铲。
该设备的主机架可与ZL50装载机直接联接。
该设备碾压辊1固定在联架臂2上,联架臂通过大臂4与主机架铲接。
碾压辊上装有刀板,刀板上的刀条直接作用在冰面上,利用自身的重力和空气锤3的振动的冲击力达到破冰目的。
清雪铲7布置在碾压辊后,用于清除破冰后的冰雪混合物。
其通过机架与主机架连接,该清雪铲可以利用液压转向装置11调整其与公路横断面的夹角,将冰雪混合物推到公1.碾压辊2.联架臂3.空气锤4.大臂5.液压缸6.桁架7.清雪铲8.清雪铲避让器9.主机架 10.动力机 11.清雪铲转向液压缸12.调节轮 13.碾压辊避让器图1 ZH200型组合式破冰除雪机结构示意图路两边。
如果路面积雪没有形成冰状时,可利用珩架6上的油缸5将碾压辊提起或将其拆除,清雪铲单独作业,这样可有效提高工作效率。
该破冰除雪机是针对城市路面设计的,其碾压辊和清雪铲部分都配有不同的避让装置,以避免在工作中损伤路面,主要技术参数如下[2]:(1)破冰、除雪宽度:1200mm;(2)最大破冰宽度:60mm;(3)最大除雪宽度:300mm;(4)工作进行速度:10~60km h;第12卷 第1期2002年2月长春大学学报JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITYVol 12 No 1Feb.2002(5)最小残途量: 10mm.下面根据这些参数来具体设计并计算。
1 1 破冰除雪机的动力设计在ZH1200型破冰除雪机的动力设计中,主要着眼消耗在整机行走的功率,破冰装置消耗的功率,以及清雪铲清除冰雪消耗功率的计算[3]。
对于消耗功率较小的装置不再单独计算,而是统一考虑在系数K 之中,因此,破冰除雪机总功率(kw):P =K (P A +P B +P C );式中:P !总功率;P A !消耗于行走的功率;P B !破冰装置所消耗的功率;P C !清雪铲所消耗的功率;K !系数 K =1 2~1 5其中:P A ={f r w cos +w si n +[10(V 0-12)2+1700∀ 100∀k ]A }V 0270 m vf r !实雪与轮胎之间的摩擦系数;V 0!工作行走速度;w !运动车辆总重量kgf; !道路最大坡度; !冰雪的密度kg m;k !形状系数;A !冰面的横截面积m 2; m !机械传动效率; v !液压传动效率.P B =KaF #V ,K !阻力系数;(1 0~1 4)F #!综合阻力;(因结构特征而异)P C =125K a K d K ! f W LKa !工作阻力系数;(1 1~1 6)K d !充填系数;(K d =0 25~0 35)K !!倾角系数;K !=1-! 50;!!输送角, 度 0∃ ! 20∃ !容重 t m3实雪 =0 3~0 6;t m 3; 冰板 =0 6~0 8;t m 3;L !清雪距离水平投影长度;F w !阻力系数,F w =1 5~2 5.以上各公式代入数据得各部分功率之比为:P A =33% P B =21 4% P C =45 6%.1 2 破冰装置的设计碾压辊是一个铸造圆筒,两端有封板,中心有轴孔,用以安装端轴;筒面上有若干螺纹孔,用以安装刀板。
研制压裂式破冰机的思维模式源于对冰层(压实雪)物理性质的分析:冰层坚硬,但破断强度低,酥脆易碎,其物理特性颇似作业中,由于冰层和地面紧密贴附,难于使冰层再纵向变形,即可以用刀刃切入的方法促使其横向变形,故破冰作业的第一步是使楔形条刀切入冰层,随切入深度的增加,条形的楔形截面产生挤压作用,促使冰层横向位移和变形,进而脆性断裂、破碎、剥离[4]。
设计倾斜安装的双向楔形条刀可以较好地实现切入!挤压!剥离过程,窄而尖的刀条易于切入冰层,横向和纵向都变宽的刀身在最大限度上挤碎冰层,使完整的冰层碎裂移动形成散碎的冰块,以利于清雪铲收集。
刀板如图2所示。
图2 双向楔形条刀刀板示意图冰在不同温度下的强度如下:温度t 的范围-5%~-40%,1)抗拉强度∀H :∀H :=2 16+0 24t (1+0 1t )=4 41~50 61MPa.2)抗压强度∀T∀T =108+0 002t (0 13t -1)=1 0785~1 416MPa.3)抗剪强度∀s ∀s =2 6+0 19t =3 55~10 2MPa.4)抗折强度∀R ∀R =19 9+0 13t =20 55~25 1MPa.第1期程宪春等:ZH1200型组合式破冰除雪机设计135)冰的安全系数一般条件下的安全系数 K=3 0特殊条件下取K=6 0 不出现裂纹.从上面的分析和研究中可以计算出,无论是纯净冰还是道路上的冰雪,我们要把它从道路上清除,其辊压强度不能低于50MPa~300MPa。
对于北方沥青路面的拉压强度,在一般情况下∀液=260MPa。
至于冰与路面的附着面(亲合力),随着温度的降低也越来越小,可以忽略不计。
由式∀=F A,(A为30∀10-6m2)即可得出辊子及刀板总重量。
1 3 清雪铲的设计清雪铲包括铲体、铲刃、机架、调节轮、液压转向装置等几大部分。
铲体是弧形金属板焊接而成,铲体材料为型材钢板,铲体下边有铲刃,其材料为16Mn,通过螺栓紧固在铲体上。
清雪铲的总宽度要满足碾压辊的作业宽度要求,因清雪铲在作业时与路面横断面有一定夹角,因此清雪铲的总宽度要宽于碾压辊的宽度,从而保证碾压辊和清雪铲的作业宽度一致。
可调节轮是安装在清雪铲下端的一种可调节装置,其通过螺纹的旋进与旋出来调节清雪铲的铲刃与地面之间的距离,实现铲刃运动与路面的仿形。
1 4 避让装置的设计在破冰作业过程中,不可避免地会遇到障碍物,如不能解决避让障碍的问题,设备极易损坏,并影响正常作业。
本设备共有两套避让装置,一是破冰部分的避让器13,另一个是清雪部分的避让器8。
两套避让装置工作原理不同,避让器13为受压式,即当碾压辊遇到障碍物时弹簧被压缩,碾压辊通过联架臂绕销轴转动,从而越过障碍,待碾压辊越过障碍物后,弹簧恢复原形,碾压辊继续正常破冰。
避让器8如图3所示,当清雪铲遇到障碍时,两拉板向中间压迫弹簧,从而避让器整体伸长,铲体翻转,产刃向后倾翻,而越过障碍物,然后铲体在弹簧的回复力作用下恢复正常工作。
1.双片拉板2.弹簧3.弹片拉板图3 清雪铲避让器示意图2 结束语Z H1200型破冰除雪机破冰、除雪两大部分可拆分,并可分别单独进行作业,实现了一机多用,符合除雪设备的发展要求。
该机机架全部为型钢焊接制成,结构紧凑,刚性较好,且造价低廉,在解决避让障碍问题上,该机两部分避让器均采用弹簧元件,结构简单,避让效果好。
液压控制部分全部与主机液压控制系统连接,空气锤动力源也由主机提供,无需外部动力,大大降低了设备成本。
Z H1200型破冰除雪机是集破冰、除雪于一机的组合式设备,该设备实用性强,适用范围广,且易损部件都可更换,从而降低了维修费用,是一种适合中国道路的除雪设备。
参考文献:[1] 张长荣.振动压裂式破冰雪机的研制[J].筑路机械与施工机械化,1999, 6.[2] 崔宪江.除雪机械[M].北京:人民交通出版社,1988.[3] 王国安.除雪机械结构原理和计算要点[J].建筑机械化,1995. 1.[4] 唐文初.旋转机械式路面破冰雪装置[J].机械设计,1996.9.Disign on ZH1200type compose model breaking ice and snow removerCHENG Xing chun,MIAO Zhong,YAN Yu feng(Mechanical Engineering College Changchun University,Changchun130022,China)Abstract:It is introduced that the work principle and structure typical components in ZH1200compose model breaking ice and snow remover Key words:breaking ice;snow remover;motive power disign14 长春大学学报第12卷。