除雪车功能及主要参数设计
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２
５ｍ／ｓ； 除雪加速度 ａ≤０．１ｍ／ｓ ； 道路坡角 θｐ ＝０°～１０°； 除 雪 铲 调 节 角 度 θ＝－ ４８°～４８°； 除 雪 机 构 提 升 高 度 ｈ≥０．３５ｍ。 ３．１．２ 除雪相关系数确定
设： 积雪密度 ρ＝１００ｋｇ／ｍ３ ； 积雪抗剪应力 τ＝ ２０Ｐａ； 空气阻力系数 μｋ ＝０．００２７５； 滚动阻力系数 μｆ ＝ ０．０４６； 除雪刃与地面滑动摩擦系数 μｈ ＝０．１； 机械效 率 η＝０．９。 ３．２ 除雪车主要参数估算 ３．２．１ 除雪铲沿前进方向的除雪阻力
Ｍｇ ＝
Ｆｇ·Φ ２
。
３．３．２ 抛雪机构所需功率
Ｐｐ
＝
Ｐｘ η
（ ７）
式中： Ｐｘ —吸雪口所需功率， Ｐｘ ＝ｈ１·Ｓ１·λ·ρ１·ｇ·ｖ２ ；
ｖ２ —吸雪口积雪吸入速度， ｖ２ ≤ｖｍａｘ 。
３．３．３ 抛雪装置总功率
Ｐ１ ＝２Ｐｇ ＋Ｐｐ
（ ８）
４ 结论
将上述确定的参数和系数代入相应的公式中， 并注意相关参数的取值， 尽可能使其结果最大， 即可
２ 除雪车功能设计
借鉴国外除雪车的先进技术， 结合国情设计多 功能除雪车， 主要用于机场和高等级公路上， 在道路 平坦、无结冰条件下使用。在设计原则上是实现高 效、低成本、多功能。除雪车功能如图 １ 所示。
收稿日期： ２００６－ ０８－ ２９ 作者简介： 王晓方（１９５７－ ）， 男， 辽宁鞍山人， 硕士， 副 教 授 ， 系 副 主 任 。 本文是横向科研课题在研项目论文。
·２４·
图 １ 除雪车功能
王晓方： 除雪车功能及主要参数设计
２００６ 年 １２ 月
除雪时， 前除雪铲 １１、中间除雪辊 ８、后部除雪 辊 ４ 及抛雪机构同时工作。前除雪铲可倾斜一定角 度， 将较厚积雪推起并沿倾角滑向除雪车一側， 中间 除雪辊可将前除雪铲遗漏下的和压实的积雪搅起， 靠制成螺旋形状的辊的叶片将雪传递到除雪车一侧 （ 与前推雪铲同侧） 。后部除雪辊上安装多排用钢丝 或耐磨塑料制成的毛刷将所剩少量积雪扫起， 然后 在抛雪机构吸力的作用下吸入吸雪口 ３， 经通风机 ２、抛雪筒 １， 将雪抛向除雪车的一側或直接抛向 运 雪车。除雪铲采用钢板压成弧形铲面， 耐磨铲刃 １２ 可随时更换。前铲倾角可通过前铲调节机构 １０ 调 节大小及倾斜方向， 实现平推积雪或将积雪推向车 的左侧或右侧。同时， 前铲设有缓冲装置， 防止遇到 障碍损坏。中间和后部除雪辊由液压马达驱动旋转， 在辊的重力及弹簧力（可调）作用下工作， 抛雪机构 由汽车发动机 ６ 驱动（ 安装在汽车底盘 ９ 上） 。在除 雪筒内设置安全剪切销， 可实现安全保护作用。整 台除雪车采用机械→电器→液压联合控制， 通过液 压缸（５ 及其它） 的作用， 可实现在非除雪状态时， 将 前铲、中间及后部除雪辊（ 安装在支承架 ７ 上） 、抛雪 机构的吸入口等上升到一定高度， 以便除雪车在其 它道路上行驶。
（ 下转第 ２９ 页）
·２５·
张文金 等： 摩托车振动舒适性改进研究
２００６ 年 １２ 月
于 ３ｍ／ｓ； 试验用的某 １２５ 型摩托车各种参数符合试 表 ６ 座位和手把处改进前、后振动舒适性比较（ 综合振级 ｄＢ）
验要求； 试验车速为 ３０，４０，４５，５０，５５，６５，７０ｋｍ／ｈ。改进 前、后车速为 ６５ｋｍ／ｈ 时的座位处合成加速度均方根 值如图 ４、图 ５ 所示。试验所得手把和座位处的综合 振级如表 ６ 所示。
２００６ 年第 １２ 期 （２总００第６ 年１８第５ 期１２） 期
农业装备与车辆工程 ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＥＱ农ＵＩ业ＰＭ装Ｅ备ＮＴ与＆车Ｖ辆ＥＨ工ＩＣ程ＬＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｎｏ．１２ ２００６ （ Ｔｏｔａｌｌｙ １８５）
除雪车功能及主要参数设计
王晓方
（ 沈阳理工大学， 辽宁 沈阳 １１００４５）
在我国北方冬季普遍降雪，特别是一些高寒地区， 降雪期长达 ５～６ 个月。积雪给道路、机场及人们出行 带来极大的灾害，甚至造成交通中断，屡屡发生事故。 为此在我国北方，冬季除雪是机场、公路等交通运输管 理部门，甚至是政府部门一项重要的工作任务。
１ 除雪现状分析
从国内外来看，除雪的方式很多，如：机械除雪、 融 雪 除 雪 、综 合 式 除 雪 等 。 顾 名 思 义， 机 械 除 雪 是 通 过机械设备清除积雪的方法； 融雪除雪是利用热能 或撒布化学药剂而使积雪融化的一种方法； 综合式 除雪是机械除雪与融雪除雪相结合的一种除雪方 法。这三种除雪方法各有其特点，机械除雪应用最为 广 泛 ， 其 原 因 是 其 除 雪 效 率 高 、成 本 低 、无 污 染 ， 但 对 结冰路面及低等级路面除雪效果差。主要适用于机 场 、高 速 公 路 及 主 要 街 路 除 雪 。 融 雪 除 雪 方 法 成 本 高， 对环境及路面易造成污染和腐蚀， 一般应用较 少。主要用于结冰路面及坡路等局部除雪。由此可 见，扩 大 机 械 除 雪 、研 制 和 推 广 使 用 除 雪 车 是 除 雪 的 主要方向。
性与多功能性。并通过理论分析和计算， 为除雪车主要参数的确定提供依据。
关键词： 机械除雪； 除雪车； 功能设计； 参数确定
中图分类号： Ｕ４１８．３＋２６
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７３－ ３１４２（ ２００６） １２－ ００２４－ ０３
Ｔｈｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎ Ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ ｓ ｏｆ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ ｆａｎｇ
准确地反映了发动机激励。改进后的手把和座位处
２
ｍｓ（ｍ／ｓ ）
－２
的综合振级减小， 整车的振动舒适性得到提高。
１０
－３
１０
－４
１０
－１
０
１０
１０
１
２
３
１０
１０
１０
ｆ（Ｈｚ）
图 ４ 改进前座位处合成加速度均方根值（ 车速６５ｋｍ／ｈ）
２
座 位 处 合 成 加 速 度 均 方 根 值 — — — ０．６７０５５９ｍ／ｓ 合 成 振 级 — — — １１６．５２９
座位处 （ 改进后） １１６．２４ １１６．１２ １１５．１６ １１４．６９ １１３．６１ １１５．９３ １１６．５３ １１７．４６
手把处 （ 改进前）
１３３．３３
１２８．８８
１２８．１４
１３０．１４
１３５．８８
１３４．８９
１３５．０９
１３６．２１
手把处 １３０．２８ １２８．１７ １２７．３８ １２８．５２ １３０．８１ １３３．５５ １３３．２７ １３４．１８ （ 改进后）
２
Ｆｃ ＝Ｆｈ ＋Ｆτ＋Ｆｕ ＝μｈ·Ｗｃ·ｇ＋τ·Ｓ＋Ｓ·ρ·ｖ （１＋ｃｏｓθ） （ １）
式中： Ｆｈ —铲刃与路面间滑动摩擦阻力；
Ｆτ—分离积雪的切削阻力；
Ｆｕ —将雪铲起并沿铲分抛一侧时的作用力。
３．２．２ 除雪辊沿前进方向的除雪阻力
此时一些参数发生变化， 设： 除雪深度 ｔ１ ＝０．１ｍ； 积雪密度 ρ１ ＝３００ｋｇ／ｍ３ ； 除雪辊质量 Ｗ１ ＝６００ｋｇ； 除雪 辊转速 ｎ＝１０ｒ／ｓ； 除雪辊直径 φ＝０．４ｍ； 吸雪口宽度 ｓ１ ＝
２
座 位 处 合 成 加 速 度 均 方 根 值 — — — ０．９０５８３８ｍ／ｓ 合 成 振 级 — — — １１９．１４１
０
１０
－１
１０
车速 （ ｋｍ／ｈ）
３０
４０
４５
５０
５５
６０
６５
７０
座位处 （ 改进前） １１６．１５ １１８．４８ １１６．９５ １１６．５０ １１６．９６ １１８．４０ １１９．１４ １２２．１２
３ 除雪车主要参数的确定
３．１ 除雪性能参数确定 根据北方冬季下雪的实际情况和道路宽度， 参
照国内外现有除雪参数， 确定如下： ３．１．１ 除雪参数确定
设： 除雪宽度 λ＝３ｍ； 除雪深度 ｔ＝０．３ｍ； 除雪面积 Ｓ＝λ·ｔ； 除雪铲斗深度 ｔｄ ＝０．６ｍ； 除雪铲斗高度 ｈｇ＝１．２ｍ； 车辆投影面积 Ａ＝２０ｍ２ ； 除雪铲质量 Ｗｃ ＝１０００ｋｇ ； 除 雪车总质量 Ｗ＝８０００ｋｇ； 除雪车除雪行驶速度 υ＝１～
３．２．３ 车辆行驶阻力 Ｆｑ ＝Ｆｋ ＋Ｆｆ ＋Ｆｐ ＋Ｆａ
２
＝μｋ·Ａ·ｖ ·ρ＋（μｆ·ｇ＋ｇ·ｓｉｎθｐ ＋ａ）·（Ｗ＋ΔＷ） （ ３）
式中： Ｆｋ —空气阻力； Ｆｆ —积雪对车轮的阻力； Ｆｐ —
上坡阻力； Ｆａ —加速阻力； ΔＷ—除雪总质量，
２
$ % ΔＷ＝ｔｄ·λ·ｈｇ·ρ＋ｈ１·ｓ１·λ·ρ１ ＋２π
０．２ｍ； 抛雪筒高度 ｈ１ ＝２ｍ； 除雪辊刃口的铲雪角 θｔ ＝ ３０°； 除雪辊所受弹簧最大压力 ｆ ＝１０００ｋｇ； 积雪抗剪
应力 τ１ ＝７０Ｐａ；
Ｆｇ ＝Ｆｈ１ ＋Ｆτｘ ＝μｈ （Ｗ１ ＋ｆ）·ｇ＋τ１·ｔ１·λｃｏｓθｔ
（ ２）
式中： Ｆｈ１ —辊刃与路面间滑动摩擦阻力；
Ｆτｘ —在前进方向上分离积雪的切削分力。
摘要： 机械除雪是各种除雪方法中效率最高的一种。国外的除雪车结构复杂、售价高、使用、维修成本大， 推广和普及
困难。为此， 借鉴国外先进技术， 结合我国的环境和道路条件开发适合国情的除雪车就显得十分必要。设计一台集前
推雪铲推雪、中间除雪辊搅雪、后部除雪 辊 扫 雪 及 抛 雪 机 构 抛 雪 多 种 功 能 于 一 体 的 除 雪 车 ， 在 功 能 设 计 上 具 有 先 进
除雪车在国外已有很多厂家生产， 如： 瑞士的 ＭＡＲＣＥＬ ＢＯＳＣＨＵＮＧ 公 司 和 美 国 的 Ｓ＆Ｓ 公 司 ； 德 国 的 ＶＯＬＫＳＷＡＧＥＮ 公 司 和 ＤＡＩＭＬＥＲ－ ＢＥ 公 司 ； 英国的 ＳＣＨＭＩＤＴ 公司等。这些除雪车虽然有的在 我国也有所应用， 但这些除雪车结构复杂、售价高、 使用、维修成本大， 推广和普及困难。为此， 开发适合 国情的除雪车就显得十分必要。
（Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｌｉｇｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００４５， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｌｅａｎｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｎｏｎｐｏｌｌｕｔｉｎｇ ｗａｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｙｓ ｔｏ ｃｌｅａｎ ｓｎｏｗ． Ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｗｅａｋｎｅｓｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｈｉｇｈ ｐｒｉｃｅ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｔｏ ｕｓｅ ａｎｄ ｔｏ ｒｅｐａｉｒ， ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅ． Ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓ－ ｓａｒｙ ｔｏ ｉｎｖｅｎｔ ｔｈｅ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｈａｔ ｓｕｉｔ ｔｏ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｕｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｏａｄ． Ａ ｎｅｗ ａｄｖａｎｃｅｄ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｈａｔ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ｓｈｏｖｅｌ ｔｏ ｐｕｓｈ ｓｎｏｗ， ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｒｏｌｌｅｒ ｔｏ ｕｎｓｅｔｔｌｅ ｓｎｏｗ， ｔｈｅ ｅｎｄ ｒｏｌｌｅｒ ｔｏ ｃｌｅａｎ ｓｎｏｗ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｔｏ ｐｕｆｆ ｓｎｏｗ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄ－ ｅｄ ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒ ｄｓ： ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｌｅａｎｉｎｇ； ｓｎｏｗ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｖｅｈｉｃｌｅ； ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ； ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃｈｏｏｓｉｎｇ
Fra Baidu bibliotek
Φ ２
·λ·ρ１
３．２．４ 除雪车总阻力
Ｆｚ ＝Ｆｃ ＋２Ｆｇ ＋Ｆｑ
（ ４）
３．２．５ 除雪车总牵引功率
Ｐｚ
＝
Ｆｚ ｖ η
（ ５）
３．３ 除雪装置主要参数估算
３．３．１ 除雪辊转动所需功率
由
Ｍｇ
＝９５５０
Ｐｇ ｎ
经单位变换可推得：
Ｐｇ ＝６．２８２７Ｍｇ·ｎ
（ ６）
式中：
Ｍｇ — ——除雪辊扭矩，
５ｍ／ｓ； 除雪加速度 ａ≤０．１ｍ／ｓ ； 道路坡角 θｐ ＝０°～１０°； 除 雪 铲 调 节 角 度 θ＝－ ４８°～４８°； 除 雪 机 构 提 升 高 度 ｈ≥０．３５ｍ。 ３．１．２ 除雪相关系数确定
设： 积雪密度 ρ＝１００ｋｇ／ｍ３ ； 积雪抗剪应力 τ＝ ２０Ｐａ； 空气阻力系数 μｋ ＝０．００２７５； 滚动阻力系数 μｆ ＝ ０．０４６； 除雪刃与地面滑动摩擦系数 μｈ ＝０．１； 机械效 率 η＝０．９。 ３．２ 除雪车主要参数估算 ３．２．１ 除雪铲沿前进方向的除雪阻力
Ｍｇ ＝
Ｆｇ·Φ ２
。
３．３．２ 抛雪机构所需功率
Ｐｐ
＝
Ｐｘ η
（ ７）
式中： Ｐｘ —吸雪口所需功率， Ｐｘ ＝ｈ１·Ｓ１·λ·ρ１·ｇ·ｖ２ ；
ｖ２ —吸雪口积雪吸入速度， ｖ２ ≤ｖｍａｘ 。
３．３．３ 抛雪装置总功率
Ｐ１ ＝２Ｐｇ ＋Ｐｐ
（ ８）
４ 结论
将上述确定的参数和系数代入相应的公式中， 并注意相关参数的取值， 尽可能使其结果最大， 即可
２ 除雪车功能设计
借鉴国外除雪车的先进技术， 结合国情设计多 功能除雪车， 主要用于机场和高等级公路上， 在道路 平坦、无结冰条件下使用。在设计原则上是实现高 效、低成本、多功能。除雪车功能如图 １ 所示。
收稿日期： ２００６－ ０８－ ２９ 作者简介： 王晓方（１９５７－ ）， 男， 辽宁鞍山人， 硕士， 副 教 授 ， 系 副 主 任 。 本文是横向科研课题在研项目论文。
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图 １ 除雪车功能
王晓方： 除雪车功能及主要参数设计
２００６ 年 １２ 月
除雪时， 前除雪铲 １１、中间除雪辊 ８、后部除雪 辊 ４ 及抛雪机构同时工作。前除雪铲可倾斜一定角 度， 将较厚积雪推起并沿倾角滑向除雪车一側， 中间 除雪辊可将前除雪铲遗漏下的和压实的积雪搅起， 靠制成螺旋形状的辊的叶片将雪传递到除雪车一侧 （ 与前推雪铲同侧） 。后部除雪辊上安装多排用钢丝 或耐磨塑料制成的毛刷将所剩少量积雪扫起， 然后 在抛雪机构吸力的作用下吸入吸雪口 ３， 经通风机 ２、抛雪筒 １， 将雪抛向除雪车的一側或直接抛向 运 雪车。除雪铲采用钢板压成弧形铲面， 耐磨铲刃 １２ 可随时更换。前铲倾角可通过前铲调节机构 １０ 调 节大小及倾斜方向， 实现平推积雪或将积雪推向车 的左侧或右侧。同时， 前铲设有缓冲装置， 防止遇到 障碍损坏。中间和后部除雪辊由液压马达驱动旋转， 在辊的重力及弹簧力（可调）作用下工作， 抛雪机构 由汽车发动机 ６ 驱动（ 安装在汽车底盘 ９ 上） 。在除 雪筒内设置安全剪切销， 可实现安全保护作用。整 台除雪车采用机械→电器→液压联合控制， 通过液 压缸（５ 及其它） 的作用， 可实现在非除雪状态时， 将 前铲、中间及后部除雪辊（ 安装在支承架 ７ 上） 、抛雪 机构的吸入口等上升到一定高度， 以便除雪车在其 它道路上行驶。
（ 下转第 ２９ 页）
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张文金 等： 摩托车振动舒适性改进研究
２００６ 年 １２ 月
于 ３ｍ／ｓ； 试验用的某 １２５ 型摩托车各种参数符合试 表 ６ 座位和手把处改进前、后振动舒适性比较（ 综合振级 ｄＢ）
验要求； 试验车速为 ３０，４０，４５，５０，５５，６５，７０ｋｍ／ｈ。改进 前、后车速为 ６５ｋｍ／ｈ 时的座位处合成加速度均方根 值如图 ４、图 ５ 所示。试验所得手把和座位处的综合 振级如表 ６ 所示。
２００６ 年第 １２ 期 （２总００第６ 年１８第５ 期１２） 期
农业装备与车辆工程 ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＥＱ农ＵＩ业ＰＭ装Ｅ备ＮＴ与＆车Ｖ辆ＥＨ工ＩＣ程ＬＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｎｏ．１２ ２００６ （ Ｔｏｔａｌｌｙ １８５）
除雪车功能及主要参数设计
王晓方
（ 沈阳理工大学， 辽宁 沈阳 １１００４５）
在我国北方冬季普遍降雪，特别是一些高寒地区， 降雪期长达 ５～６ 个月。积雪给道路、机场及人们出行 带来极大的灾害，甚至造成交通中断，屡屡发生事故。 为此在我国北方，冬季除雪是机场、公路等交通运输管 理部门，甚至是政府部门一项重要的工作任务。
１ 除雪现状分析
从国内外来看，除雪的方式很多，如：机械除雪、 融 雪 除 雪 、综 合 式 除 雪 等 。 顾 名 思 义， 机 械 除 雪 是 通 过机械设备清除积雪的方法； 融雪除雪是利用热能 或撒布化学药剂而使积雪融化的一种方法； 综合式 除雪是机械除雪与融雪除雪相结合的一种除雪方 法。这三种除雪方法各有其特点，机械除雪应用最为 广 泛 ， 其 原 因 是 其 除 雪 效 率 高 、成 本 低 、无 污 染 ， 但 对 结冰路面及低等级路面除雪效果差。主要适用于机 场 、高 速 公 路 及 主 要 街 路 除 雪 。 融 雪 除 雪 方 法 成 本 高， 对环境及路面易造成污染和腐蚀， 一般应用较 少。主要用于结冰路面及坡路等局部除雪。由此可 见，扩 大 机 械 除 雪 、研 制 和 推 广 使 用 除 雪 车 是 除 雪 的 主要方向。
性与多功能性。并通过理论分析和计算， 为除雪车主要参数的确定提供依据。
关键词： 机械除雪； 除雪车； 功能设计； 参数确定
中图分类号： Ｕ４１８．３＋２６
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７３－ ３１４２（ ２００６） １２－ ００２４－ ０３
Ｔｈｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎ Ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ ｓ ｏｆ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ ｆａｎｇ
准确地反映了发动机激励。改进后的手把和座位处
２
ｍｓ（ｍ／ｓ ）
－２
的综合振级减小， 整车的振动舒适性得到提高。
１０
－３
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－４
１０
－１
０
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１
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３
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ｆ（Ｈｚ）
图 ４ 改进前座位处合成加速度均方根值（ 车速６５ｋｍ／ｈ）
２
座 位 处 合 成 加 速 度 均 方 根 值 — — — ０．６７０５５９ｍ／ｓ 合 成 振 级 — — — １１６．５２９
座位处 （ 改进后） １１６．２４ １１６．１２ １１５．１６ １１４．６９ １１３．６１ １１５．９３ １１６．５３ １１７．４６
手把处 （ 改进前）
１３３．３３
１２８．８８
１２８．１４
１３０．１４
１３５．８８
１３４．８９
１３５．０９
１３６．２１
手把处 １３０．２８ １２８．１７ １２７．３８ １２８．５２ １３０．８１ １３３．５５ １３３．２７ １３４．１８ （ 改进后）
２
Ｆｃ ＝Ｆｈ ＋Ｆτ＋Ｆｕ ＝μｈ·Ｗｃ·ｇ＋τ·Ｓ＋Ｓ·ρ·ｖ （１＋ｃｏｓθ） （ １）
式中： Ｆｈ —铲刃与路面间滑动摩擦阻力；
Ｆτ—分离积雪的切削阻力；
Ｆｕ —将雪铲起并沿铲分抛一侧时的作用力。
３．２．２ 除雪辊沿前进方向的除雪阻力
此时一些参数发生变化， 设： 除雪深度 ｔ１ ＝０．１ｍ； 积雪密度 ρ１ ＝３００ｋｇ／ｍ３ ； 除雪辊质量 Ｗ１ ＝６００ｋｇ； 除雪 辊转速 ｎ＝１０ｒ／ｓ； 除雪辊直径 φ＝０．４ｍ； 吸雪口宽度 ｓ１ ＝
２
座 位 处 合 成 加 速 度 均 方 根 值 — — — ０．９０５８３８ｍ／ｓ 合 成 振 级 — — — １１９．１４１
０
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－１
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车速 （ ｋｍ／ｈ）
３０
４０
４５
５０
５５
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６５
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座位处 （ 改进前） １１６．１５ １１８．４８ １１６．９５ １１６．５０ １１６．９６ １１８．４０ １１９．１４ １２２．１２
３ 除雪车主要参数的确定
３．１ 除雪性能参数确定 根据北方冬季下雪的实际情况和道路宽度， 参
照国内外现有除雪参数， 确定如下： ３．１．１ 除雪参数确定
设： 除雪宽度 λ＝３ｍ； 除雪深度 ｔ＝０．３ｍ； 除雪面积 Ｓ＝λ·ｔ； 除雪铲斗深度 ｔｄ ＝０．６ｍ； 除雪铲斗高度 ｈｇ＝１．２ｍ； 车辆投影面积 Ａ＝２０ｍ２ ； 除雪铲质量 Ｗｃ ＝１０００ｋｇ ； 除 雪车总质量 Ｗ＝８０００ｋｇ； 除雪车除雪行驶速度 υ＝１～
３．２．３ 车辆行驶阻力 Ｆｑ ＝Ｆｋ ＋Ｆｆ ＋Ｆｐ ＋Ｆａ
２
＝μｋ·Ａ·ｖ ·ρ＋（μｆ·ｇ＋ｇ·ｓｉｎθｐ ＋ａ）·（Ｗ＋ΔＷ） （ ３）
式中： Ｆｋ —空气阻力； Ｆｆ —积雪对车轮的阻力； Ｆｐ —
上坡阻力； Ｆａ —加速阻力； ΔＷ—除雪总质量，
２
$ % ΔＷ＝ｔｄ·λ·ｈｇ·ρ＋ｈ１·ｓ１·λ·ρ１ ＋２π
０．２ｍ； 抛雪筒高度 ｈ１ ＝２ｍ； 除雪辊刃口的铲雪角 θｔ ＝ ３０°； 除雪辊所受弹簧最大压力 ｆ ＝１０００ｋｇ； 积雪抗剪
应力 τ１ ＝７０Ｐａ；
Ｆｇ ＝Ｆｈ１ ＋Ｆτｘ ＝μｈ （Ｗ１ ＋ｆ）·ｇ＋τ１·ｔ１·λｃｏｓθｔ
（ ２）
式中： Ｆｈ１ —辊刃与路面间滑动摩擦阻力；
Ｆτｘ —在前进方向上分离积雪的切削分力。
摘要： 机械除雪是各种除雪方法中效率最高的一种。国外的除雪车结构复杂、售价高、使用、维修成本大， 推广和普及
困难。为此， 借鉴国外先进技术， 结合我国的环境和道路条件开发适合国情的除雪车就显得十分必要。设计一台集前
推雪铲推雪、中间除雪辊搅雪、后部除雪 辊 扫 雪 及 抛 雪 机 构 抛 雪 多 种 功 能 于 一 体 的 除 雪 车 ， 在 功 能 设 计 上 具 有 先 进
除雪车在国外已有很多厂家生产， 如： 瑞士的 ＭＡＲＣＥＬ ＢＯＳＣＨＵＮＧ 公 司 和 美 国 的 Ｓ＆Ｓ 公 司 ； 德 国 的 ＶＯＬＫＳＷＡＧＥＮ 公 司 和 ＤＡＩＭＬＥＲ－ ＢＥ 公 司 ； 英国的 ＳＣＨＭＩＤＴ 公司等。这些除雪车虽然有的在 我国也有所应用， 但这些除雪车结构复杂、售价高、 使用、维修成本大， 推广和普及困难。为此， 开发适合 国情的除雪车就显得十分必要。
（Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｌｉｇｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００４５， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｌｅａｎｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｎｏｎｐｏｌｌｕｔｉｎｇ ｗａｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｙｓ ｔｏ ｃｌｅａｎ ｓｎｏｗ． Ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｗｅａｋｎｅｓｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｈｉｇｈ ｐｒｉｃｅ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｔｏ ｕｓｅ ａｎｄ ｔｏ ｒｅｐａｉｒ， ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅ． Ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓ－ ｓａｒｙ ｔｏ ｉｎｖｅｎｔ ｔｈｅ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｈａｔ ｓｕｉｔ ｔｏ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｕｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｏａｄ． Ａ ｎｅｗ ａｄｖａｎｃｅｄ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｓｎｏｗ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｈａｔ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ｓｈｏｖｅｌ ｔｏ ｐｕｓｈ ｓｎｏｗ， ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｒｏｌｌｅｒ ｔｏ ｕｎｓｅｔｔｌｅ ｓｎｏｗ， ｔｈｅ ｅｎｄ ｒｏｌｌｅｒ ｔｏ ｃｌｅａｎ ｓｎｏｗ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｔｏ ｐｕｆｆ ｓｎｏｗ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄ－ ｅｄ ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒ ｄｓ： ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｌｅａｎｉｎｇ； ｓｎｏｗ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｖｅｈｉｃｌｅ； ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ； ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃｈｏｏｓｉｎｇ
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Φ ２
·λ·ρ１
３．２．４ 除雪车总阻力
Ｆｚ ＝Ｆｃ ＋２Ｆｇ ＋Ｆｑ
（ ４）
３．２．５ 除雪车总牵引功率
Ｐｚ
＝
Ｆｚ ｖ η
（ ５）
３．３ 除雪装置主要参数估算
３．３．１ 除雪辊转动所需功率
由
Ｍｇ
＝９５５０
Ｐｇ ｎ
经单位变换可推得：
Ｐｇ ＝６．２８２７Ｍｇ·ｎ
（ ６）
式中：
Ｍｇ — ——除雪辊扭矩，