双重功能扫路车前刷装置的设计与研究

摘要

随着城市建设和高等级公路的迅速发展，环卫车辆的多功能化已经成为一种发展趋势，将扫路车和护栏清洗车的功能结合起来，开发能一机两用的环卫车辆具有非常现实的意义。 本文研究的对象是一种应用在大型扫路车上的新型前刷装置，该装置的设计出发点就是要兼顾清扫路面和清洗护栏的双重功能。文中通过对两种工作状态下各自工作特点和性能的分析研究，确定出总体设计方案。 为了保证前刷工作效率，必须重点解决两个问题：一是如何实现自动调节盘刷对地面的压力，二是如何保证护栏清洗时滚刷对护栏的压力保持恒定。本文对现有的触地压力调节方法进行了分析和计算，采用了一种角杠杆机构对盘刷的触地压力进行控制，有效地解决了触地压力波动大的问题。在滚刷设计中，采用了避让弹簧装置来保证工作中滚刷对护栏的压力基本保持恒定。在这两个问题的研究中，都采用了优化设计方法，通过理论分析和建模，计算得出机构的优化参数。在此基础上应用三维软件SolidWorks建立盘刷机构的模型，并利用SolidWorks内置的动态仿真软件COSMOSMotion对盘刷触地进行动态仿真，得出的结果证明了理论计算的正确性。利用COSMOSMotion对前刷进行了回转运动的仿真，并结合动力学分析了各机构参数对回转运动特性的影响。运动仿真有效地提高了设计效率。 在机构分析基础上，设计了符合工作要求的液压系统，采用了接近开关来控制液压系统中电磁阀的动作，从而保证在清洗护栏时，滚刷能自动调整位置始终处于正常工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1扫路车及其清扫装置概况

1.1.1扫路车发展概况

1.1.2扫路车清扫装置及前刷装置概述

1.2护栏清洗车及其清洗装置概况

1.2.1护栏清洗车概述

1.2.2护栏清洗车清洗装置概述

1.3环卫车辆一机多用的意义和现状

1.4本论文主要研究内容

2双重功能扫路车前刷装置的总体设计

2.1扫路车前刷装置功能要求

2.2扫路车前刷装置的总体方案设计

2.2.1前刷装置的水平移动机构

2.2.2前刷装置的上下升降机构

2.2.3前刷装置的避让机构和刷架回转机构

2.3扫路车前刷装置机构总体参数的确定

3双重功能扫路车前刷装置盘刷触地压力的设计研究

3.1扫路车盘刷触地压力调整的概况

3.2扫路车盘刷触地压力控制方法的研究综合

3.2.1盘刷触地压力的模型建立基础

3.2.2盘刷触地压力的静力学分析

3.2.3运用吊拉弹簧控制盘刷触地压力的设计

3.2.4角杠杆机构控制盘刷触地压力的设计

4双重功能扫路车前刷装置滚刷避让机构的优化设计

4.1滚刷避让机构的作用原理

4.2滚刷避让机构的优化设计

5双重功能扫路车前刷装置的三维运动仿真

5.1仿真工具COSMOSMotion简介

5.2双重功能扫路车前刷装置盘刷触地压力的运动仿真

5.2.1运动仿真求解无提升力的盘刷触地压力

5.2.2吊拉弹簧调整触地压力的运动仿真实现

5.2.3角杠杆机构调整触地压力的运动仿真实现

5.3双重功能扫路车刷架回转机构的运动仿真

5.3.1刷架回转运动的实现过程

5.3.2在SolidWorks中建立刷架回转机构的模型

5.3.3在COSMOSMotion中设置仿真参数

5.3.4刷架回转运动的仿真结果分析

5.3.5控制刷架回转运动平稳的措施

5.4双重功能扫路车前刷装置滚刷避让机构的运动仿真实现

5.4.1滚刷避让机构的建模和运动仿真设置

5.4.2滚刷避让机构的运动仿真结果

6双重功能扫路车前刷装置的液压系统设计

6.1双重功能扫路车前刷装置的动作特点和实现方法

6.2前刷装置液压系统基本回路

6.3液压系统设计计算

6.4前刷装置滚刷工作方位的控制

6.5液压系统功能及控制小结

7总结与展望

7.1研究总结

7.2后续工作展望

致谢

参考文献

附录A弹簧丝直径d=4mm角杠杆机构优化VB源程序