支持设计重用的洗扫车清扫装置快速设计技术研究

发布时间：2020-03-27 12:10

【摘要】：清扫装置结构复杂,在进行新产品开发时,传统的设计方法,不仅需要耗费大量的时间和精力,而且由于缺乏对已有设计资源的管理和利用。在设计过程中存在大量低水平重复劳动,且当设计涉及到重要参数选择和方案决策时,往往需要设计人员进行干预,因此设计人员的水平决定了清扫装置的设计质量,而清扫装置作为洗扫车的核心部件直接影响了整车的设计周期和设计质量。针对清扫装置设计中缺乏对已有设计资源的利用和管理等问题,在研究支持设计重用的产品快速设计技术的基础上,将知识工程和CAD技术有机结合起来,应用于清扫装置的设计过程中,借助Siemens NX二次开发工具,开发了清扫装置快速设计原型系统。主要研究内容如下:(1)介绍了洗扫车的总体结构和工作原理,对清扫装置的结构、工作原理、设计参数和布置形式进行了归纳,并将相关设计知识进行了分类,分析了其设计知识的特点;(2)分析了清扫装置的设计知识来源,采用粗糙集方法对隐形设计知识进行挖掘;在现有知识表示方法的基础上,结合清扫装置设计知识的特点,采用基于本体的混合表示方法对设计知识进行了表示,并构建了清扫装置的知识库,包括实例库、规则库与模型库;(3)研究清扫装置实例的推理技术,构建多层级实例检索策略,首先应用子空间法对实例模板进行归类,再采用灰色关联度计算实例的相似度。针对清扫装置多属性和属性权重归一化导致的权重系数小的问题,采用层次分析法和熵值法计算属性权重,并提出将实例属性按重要度进行层级划分,来提高属性权重的区别度。最后采用规则对检索后的实例进行修改;(4)在上述成果的基础上,借助Siemens NX二次开发工具,开发了清扫装置快速设计原型系统,通过实例验证了该系统可以提高清扫装置的设计效率和质量,有效实现了清扫装置的快速设计。
【图文】：

清扫车,基本类型

李智提出了针对装配模型重用的多层参数化建模方法[39]；在模型检索方兴针对模型设计信息，应用设计特征描述结构，提出了针对局部结构的[40]。设计重用可以总结为是通过重用知识、模型和设计过程的角度来简化和的技术，将设计重用引入到清扫装置领域，能够实现知识驱动设计，协设计师的设计任务，该研究能实现清扫装置设计的快速化和智能化。清扫装置的发展现状目前，市场主流的道路清扫车包括如图 1.2 中的三类清扫车，分别为：吸尘车和洗扫车扫路车[41]。1904 年最早的清扫车诞生于英国，依靠马动力来源；1960 年欧美国家批量生产清扫车；随着科技的发展，清扫车械式发展到液压驱动、真空除尘和吸扫结合的多功能清扫车。我国于 1 相继研制出干式、湿式等环卫车辆，1990 年开始，，国内环卫车逐渐从多品种转化，功能也从单一的对路面清扫，发展到具有可以进行冲洗、毒等功能。

清扫装置,清扫车

图 d 洗扫式清扫装置图 1.3 不同类型清扫车的清扫装置构成Fig.1.3 Cleaning device for different types of cleaning cars国内外学者对清扫装置的设计展开了研究，张桂丰设计了一种将电机机作为动力源进行驱动的清扫装置[43]；彭宇源设计了一种同时具备功能的清扫装置，对盘刷和滚刷进行结构优化[44]；简洁设计了一种由和吸口组成的清扫装置，对其主要参数进行分析[45]；晏争设计了一种行护栏和道路清洗的清扫装置，自动调节盘刷接地时的压力[46]；陈顺扫装置进行运动仿真分析，减少了工作时的碰撞震动[47]；Watkins 研和压力对颗粒去尘效果的影响，减少了清扫装置的垃圾残留[48]。综上可知，目前清扫装置正在向以下方向发展：（1）功能多样化：从单一的对路面清洗，发展到对护栏、隔离带等甚至还具有降尘、喷洒空气消毒剂等多种功能；（2）设计的快速化：清扫装置本身就是面向市场，短时间内迅速的满足不同需求的产品，可以缩短周期，提高竞争力；
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.691

【参考文献】