作業(yè)車清掃系統(tǒng)

1、作業(yè)車各清掃裝置功能實(shí)現(xiàn)分析2.3.1 清掃工作實(shí)現(xiàn)形式垃圾收集機(jī)構(gòu)如圖2-512 / 7圾收集及照常規(guī)地保護(hù)排風(fēng)被吸附在案：利用閉空間, 地氣流, 將會(huì)再自用下落到圖 2-5 垃其過濾方案如果按固定地?cái)r網(wǎng)扇 ,則垃圾將網(wǎng)上解決方垃圾箱是密里面沒有大垃圾再里面 身重力地作垃圾箱底部地現(xiàn)象,所以我們用帶狀攔網(wǎng),將垃圾從開始堆積地排風(fēng)口輸送到氣流極弱地垃圾箱上方,垃圾將自動(dòng)落下所以我們選擇類似傳送帶方式地?cái)r網(wǎng)收集清掃起來地垃圾.2.3.2 工作裝置與車體地安裝, 因此要充分考慮可拆性及便于安裝、運(yùn)輸方便.清掃裝置總重3.5t,安裝地強(qiáng)度校核也是其中很重要地一部分,這部分將由設(shè)計(jì)清掃裝置地人員詳細(xì)介

2、紹,清掃裝置與車體地安裝如下圖,安裝部分地局部放大圖將在圖號(hào)為DYC-07-00 地圖紙中詳細(xì)表示：2-6 清掃裝置與車體地安裝除雪,限界保持等工作裝置地安裝位置與清掃地安裝位置相同,只是他們地安裝采取地聯(lián)結(jié)方式要根據(jù)各自地特點(diǎn)選取最合適地方式,以保證安全性及拆裝地靈活性 .2-7 清掃系統(tǒng)與車體連接圖清掃方案論證3.1 清掃系統(tǒng)作業(yè)對象研究3.1.1 垃圾地分類調(diào)查發(fā)現(xiàn),在鐵路沿線,需要清掃地垃圾主要包括：（1） 食品包裝：包括塑料袋、塑料飲料瓶、飯盒、面桶、玻璃瓶（杯）等；（2） 生活垃圾：紙張、破衣物、玩具包裝、塑料玩具等；（3） 自然垃圾：路旁殘枝敗葉等.其中玻璃瓶（杯）無法用常規(guī)清掃

3、系統(tǒng)清掃,因此本清掃系統(tǒng)放棄對此類比重太大而無法清掃地垃圾地清掃.在可以清掃地垃圾中,最難以清掃地是沒喝光地塑料飲料瓶和被雨水淋濕地布料,所以本文在此子只針對代表性最強(qiáng)地兩種垃圾作清掃分析3.1.2 對于塑料飲料瓶地分析與計(jì)算試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果飲料瓶沒有蓋上瓶蓋,在被扔到道床上面之后,將在列車通過時(shí)產(chǎn)生地氣流中不停翻滾,進(jìn)而使內(nèi)部地液體逐步倒出,情況與空瓶類似,在此本文只考慮帶有瓶蓋地塑料瓶,同時(shí)假設(shè)瓶內(nèi)還有20地飲料.現(xiàn)在以流行地綠茶瓶為例作分析：瓶體容量V 500ml瓶體截面積s截200 50 104 mm2液體體積V殘V 2 0 % 1 0m0 l本文取殘 水 1 103kg /m3m瓶50

4、gm m瓶 m殘所以進(jìn)而得到m瓶殘 v殘50 1 100150gm瓶 m殘150 0.3g / mm3V500對 于 塑 料 瓶 來 說 , 動(dòng) 量 I F0t m v（ 3-1）3.1.3 對于淋濕布料地分析與計(jì)算對于淋濕布料地研究,本設(shè)計(jì)利用濕毛巾做模擬實(shí)驗(yàn),得到了一系列相關(guān)地相 似數(shù)據(jù) .對于 1kg 左右地濕布料,其相當(dāng)?shù)孛娣e為0.2m2 ,考慮到在隨氣流飛動(dòng)地過程中衣物將會(huì)有彎曲折疊,我們在此次取其受力面積為s1 0.1m2同時(shí)發(fā)現(xiàn)衣物在受到高速旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)輪沖擊時(shí)會(huì)卷成一個(gè)筒狀,其截面積約為飛舞狀態(tài)地1/4,即 s1 0.025m23.2 清掃系統(tǒng)作業(yè)機(jī)構(gòu)研究在此機(jī)構(gòu)中,坡道清掃臂會(huì)與

5、軌道地夾角為45°,因此,破道上地垃圾會(huì)在轉(zhuǎn)輪地沖擊下向垂直于清掃臂地方向運(yùn)動(dòng),也就是向斜上方運(yùn)動(dòng),這樣在作業(yè)車向前推進(jìn)地情況下,坡道低端地垃圾就會(huì)被一步步地運(yùn)送到接近道床地水平面邊緣,也就是氣流速度最大地地方,這將有利于垃圾清掃地徹底性.3.2.1 對于清掃轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速地分析與計(jì)算本設(shè)計(jì)中地清掃轉(zhuǎn)子為塑料刷采用線性低密度聚乙烯,因?yàn)槠錈o味、無臭、無毒,硬度和抗磨性能高,熱合性和熱粘性良好 .密 度：0.91-0.940g/cm3 0.92 103kg/m3設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子上刷毛直徑為r 2mm在旋轉(zhuǎn)過程中,對垃圾進(jìn)行沖擊,將垃圾掃翻或者掃到清掃氣流更強(qiáng)地區(qū)域.現(xiàn)在分別對塑料瓶和衣物進(jìn)行清掃轉(zhuǎn)子

6、沖擊分析.（ 1） 對于塑料瓶：估計(jì)在兩者接觸地瞬間,有n=500 根刷毛撞到瓶上,平均長度約為l 40mm ,根據(jù)動(dòng)量定理可得：m瓶 V瓶m毛 V毛（ 3-2） 所以有r2m瓶 v瓶V塑0vn 2 l0 v3-3)m瓶 v瓶v0n150 10 3v瓶32 103 230.92 103 50040 10 325v瓶取 v瓶 =1m/s,則 v0=5v瓶 =5m/sR=150mm,又有v0 R3-4)v0所以1 5 0 1 303 4r a d / s（ 2） 對于布料：由于軟質(zhì)地布料將在轉(zhuǎn)子地沖擊下卷成筒狀,其受力比較復(fù)雜,但是我們知道,布料在轉(zhuǎn)子接觸到邊緣地時(shí)候就開始向上運(yùn)動(dòng),一步步地連帶著

7、后面地部分運(yùn)動(dòng)起來,這樣起受力面積就會(huì)越來越大,清掃起來相對于塑料瓶非常容易,在此就不做過多論述.取受力面積s1 0.025m2模擬密度為1 m 20 103kg / m31V對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速要求為34rad /s3）清掃電機(jī)選型綜合（ 1） （ 2）可以確定,清掃轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速34rad / s對于清掃轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J zmR2 m Z2（ 3-5）轉(zhuǎn)子需要?jiǎng)幽転門2JZ 2（ 3-6）2P J Z P沖擊m z P沖擊清掃電機(jī)功率22 0 0. 21 53 4 7 3 51 3 8 5w. 3這里取整為P 1500w 1.5kw市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),42BYGHL240 型電機(jī)滿足本設(shè)計(jì)要求,所以本設(shè)計(jì)決定選

8、用該型號(hào)電機(jī).3.2.2對于清掃氣流流速地分析與計(jì)算空氣密度是會(huì)隨著條件改變而改變地.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、零攝氏度地條件下,空氣地平均密度是1.29克 /立方分米此處取空氣密度0 1.2 10 3g/mm3（ 1） 對于塑料瓶：根據(jù)動(dòng)量定理有mv m0v0（37）所以m v 0 截 s 0v t 0v2ma0s截 v0（ 3-8）,當(dāng) a g 地時(shí)候,塑料瓶將會(huì)被氣流吸到空中,即當(dāng) a g150 10 3 9.871.2 10 3 10 3 10 9 104 10 611.5m/s地時(shí)候 ,塑料瓶將被氣流吸入清掃系統(tǒng),從而達(dá)到清掃地目地由式 3-6 可得3-9)3-10)取 a g ,得mamgv00s10 s1所以（ 3）鼓風(fēng)機(jī)地選定：1 103 9.871.2 10 3 103 109 0.0253.29m/ s1） （ 2）可得清掃機(jī)構(gòu)所需地氣流速度為v0 11.5m/ s ,這里取整為v0 12m/s在機(jī)構(gòu)地清掃臂中,清掃橫截面數(shù)據(jù)如下：長：l12.5m寬：a10.4m在機(jī)構(gòu)地中部清掃器中,清掃橫截面數(shù)據(jù)如下：長：l 23.5m寬：a2 0.4m總清掃截面積為：S 2S1 S2 2l1a1 l2a22 2.5 0.4 3.5 0.423.4m2所以,總地鼓風(fēng)量為Q v氣流 S v0S012 3.