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高速公路垃圾清扫车工作装置设计与仿真研究
| 论文题名： | 高速公路垃圾清扫车工作装置设计与仿真研究 |
| 关键词： | 垃圾清扫车;工作装置;结构设计;模拟仿真 |
| 摘要： | 随着高速公路里程的不断增加以及交通流量的日益增多，高速公路的维护也越来越突出。目前，中国尚缺少适应高速公路断面形式、位置环境和快速交通要求的高速公路清扫车。工作装置作为清扫车核心模块之一，对工作装置的研究是研究与设计高速公路清扫车最为重要的一环。 针对高速公路清扫车的技术特点，设计合理的工作装置布置形式，分析高速公路清扫车的除尘过程，然后对各个模块的功能机理进行分析，设计出满足功能要求的工作装置结构。对高速公路清扫车的清扫装置盘刷和滚刷的的参数进行选择与计算，利用MATLAB对盘刷刷丝触地点运动轨迹、滚刷刷丝端点运动轨迹进行分析，使盘刷清扫效果、滚刷清扫效果满足高速公路清扫要求。对高速公路清扫车风机系统进行设计与计算，包括设计湿式除尘系统、风机风量大小的计算、管路系统的设计与压力损失的计算，驱动风机所需功率的计算。研究清扫车行驶速度与盘刷接地压力的参数匹配，在此基础上利用Creo软件对盘刷进行三维实体建模，并运用Creo软件的Simulate模块对盘刷刷丝进行有限元分析，研究刷丝变形与盘刷受力关系，对盘刷四杆机构进行运动分析，研究液压缸伸缩量与盘刷升降量的关系，最后分析得到液压缸伸缩量与清扫速度的关系。运用EDEM软件进行仿真实验，分别研究清扫车高速行驶下不同滚刷转速对滚刷清扫效率、不同盘刷转速对盘刷清扫效率的影响，并综合风机清扫效率、盘刷清扫效率、滚刷清扫效率三个因素来研究清扫车清扫效率最佳时的工作参数。最后搭建试验平台，对影响盘刷清扫效率的因素进行试验，并对结果进行分析。 EDEM仿真实验得到了清扫车高速行驶时，不同盘刷转速下盘刷的清扫效率、不同滚刷转速下滚刷的清扫效率以及各个工作装置联合作用时清扫车的清扫效率。最后盘刷清扫效率试验结果表明，颗粒质量对盘刷清扫效率有一定影响且盘刷转速较低时，颗粒质量变化对盘刷清扫效率影响较大，盘刷转速较大时，在一定程度内，垃圾颗粒质量的变化对盘刷清扫效率影响可忽略不计。 |
| 作者： | 关雄杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 叶敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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