作品名稱:車載融雪劑自動拋撒機的結構設計
學校名稱:大連科技學院
參賽隊伍:科技小分隊
參賽學生:梁世琦 吳杭杭 王世哲
指導老師:董淑婧
一、產品簡介
在我國北部地區道路積雪過多,若未得到及時清理,來往車輛會使路面積雪壓實導致道路積雪結冰現象更加嚴重,從而影響道路安全。拋撒融雪劑進行除雪的方式一直在使用,而現今主要的方式是以人工作業為主,但人工拋撒方式存在效率低下,因融雪劑拋撒不均勻造成浪費等問題。現有融雪劑拋撒車型多為在冬季時將其他車體進行改裝,直接加載融雪劑成為拋撒車然后投入使用。雖然相較人工拋撒效率有一定提升,但控制拋撒的靈活度低、且操作過于笨重。該項目所設計的融雪劑自動拋撒機集融雪劑的粉碎和拋撒與一體,有效解決了因融雪劑板結造成的融雪劑拋撒問題。因某些融雪劑對綠化植被和環境具有一定的污染性,北方部分城市對特定路段進行了禁撒融雪劑的管控。該設計配備了獨立動力源和控制系統,通過簡單操作即可實現融雪劑撒布作業的啟停。同時,該設計又對原始融雪劑的拋撒盤進行了優化設計,從而適用于高等級公路、公路、城市道路、機場、廣場、風景區道路的除雪作業。
二、設計說明
拋撒機整體由柴油機提供動力,通過離合器和變速箱經第一傳動軸將動力同時傳遞至粉碎機構和拋撒機構,成塊的融雪劑經料斗進入外殼體內后,隨著第一傳動軸不斷高速轉動的錘頭可將其擊碎,同時融雪劑與錘頭碰撞后還可進一步與外殼體的內壁產生撞擊,使其進一步粉碎,粉碎后的融雪劑可通過進料口進入拋撒盤,在第一傳動軸的帶動下,帶輪傳動組件可同時帶動拋撒盤旋轉,在推料板的作用下,可將落到拋撒盤上的融雪劑不斷的向外均勻拋撒,粉碎機構和拋撒機構通過第一傳動軸可同步作業,能夠在保證融雪劑拋撒均勻的前提下有效提高作業效率。拋撒機的料斗直接連接粉碎機構,通過粉碎機構將融雪劑原料均勻打碎,粉碎機構采用錘式破碎方式,這種粉碎方式的粉碎比大,生產能力高,粉碎均勻,可以跟上拋撒速度,且單位產品能耗低,環保可靠。拋撒盤設計上表面設置有圓周均布的四扇豎向推料板,推料板分別由拋撒盤中心相切于軸外表面發出,相較于傳統的六葉片由軸心發出的拋撒盤做出了優化改進,在保障工作狀態良好的前提下極大程度降低了拋撒盤在運行過程中的轉軸載荷,從而提高設備的使用壽命,降低設備的損壞率。經顯示動力學有限元分析,通過對比拋撒盤葉片空轉時葉片中部單元及邊緣速度運動規律變化圖,該拋撒盤在高速運轉中沒有發生周期性突變,可以保證在工作時具有良好的平衡性,有利于拋撒盤的穩定工作和長期使用。整體設計結構簡單,操作維護均非常容易,適用于冬季強降雪和嚴寒造成的路面積雪和結冰時融雪劑的拋撒工作。
三、產品特色
(1)本項目設計的融雪劑自動拋撒機集融雪劑粉碎和拋撒于一身,采用錘式破碎方式,粉碎比提升,且適用多種融雪劑的拋撒作業,單位產品能耗低,環保可靠。 (2)本項目計劃改進拋撒盤的結構并對拋撒葉片進行調整。降低拋撒盤運行過程中的轉軸載荷,提高設備的使用壽命,降低設備的損壞率,且具備較高的工作穩定性。
(3)本項目所設計的融雪劑自動拋撒機計劃對操作系統進行優化。在融雪劑拋撒過程中對于特殊路段禁撒融雪劑區域實現快捷有效的控制。