环卫车无散料提料机构的性能研究与改进设计
发布时间：2021-08-21 09:43
开发一款性能优良的环卫专用车辆具有重要的经济意义和应用价值。提料机构是环卫车辆进行垃圾收集的重要工作部件。现有的提料机构存在卸料过程有冲击、易撒漏等问题。本课题设计并改进了一款新型提料机构,实现垃圾桶夹持、举升和翻转的平稳运行,可靠工作,避免产生二次污染。开展的研究工作主要有:（1）对改进的提料机构进行三维数字化建模,应用ADAMS进行运动学仿真分析,优化铰接点位置,以改善提料过程运动的平稳性。（2）建立提料机构的刚柔耦合模型,将提料机构的提料臂、举升油缸和翻转油缸作为柔性体代替原刚性体,通过刚柔耦合模型的动力学仿真分析,获得各主要铰接点的受力情况,验证设计方案是否满足要求。（3）对提料机构的电控液压控制系统进行设计计算,确定主要液压元件参数,建立液压系统模型并应用AMESim进行模拟仿真,验证仿真结果与工作流程的吻合性。采用PLC进行集成控制,实现环卫车提料机构的自动化工作。（4）对改进后的提料机构进行试制并组装样车,进行场地与道路综合性能试验,验证仿真分析的正确性,为量产提供理论和试验基础。
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２侧装式环卫车?
?扬州大学硕士学位论文???通过油缸的工作来完成提料动作Ｗ。这种提料机构有如下缺点：??（１）对油缸的提升力要求较高，长期超载工作会导致油缸折弯变形；??（２）提料机构在将垃圾桶举升到翻转位置的过程中，存在举升和翻转动作的重叠，??可能导致垃圾泄漏，二次环境污染；??（３）提料机构适配的夹持装置大多为固定式，不能根据垃圾桶规格不同而改变夹??持力度，存在夹持装置夹坏垃圾桶的可能。??针对新形势下环卫车辆的发展要求，本文设计一款新型提料机构，辅助环卫车进??行垃圾收运工作，通过三组油缸分担工作来延长设备使用寿命，保证运动连贯有序，??避免二次污染。??１．２国内外研究现状??压缩式环卫车根据提料机构的布置方位的不同可分为侧装式、后装式等。侧装式??提料机构如图１－２所示，该种机构的油缸设置在车厢顶盖上，靠近车厢顶盖的左前方??平行放置两个油缸，可以同时实现顶盖的打开和提升机构的运动，缺点是垃圾容量少，??单次提料能力弱［７］；后装式提料机构如图１－３所示，该种提料机构具有装填自动化、高??压缩比、大装载量、低运输成本、人员配备较少的优点岡。??图１－２侧装式环卫车?图１－３后装式环卫车??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｉｄｅ－ｍｏｕｎｔｅｄ?ｇａｒｂａｇｅ?ｔｒｕｃｋ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅａｒ－ｍｏｕｎｔｅｄ?ｇａｒｂａｇｅ?ｔｒｕｃｋ??１．２．１国外研宄现状??不同的国家针对垃圾的分类、运输和处理方式有不同的标准，例如日本要求住民??对不同垃圾做简单的前处理并且为不同种类的垃圾规定投放时间，这样有利于提高垃??圾的收集效率并且可以减轻后续处理工作量；美国则将垃圾分为可回收垃圾、厨余垃??２??
?第一章绪论???圾、有害垃圾和其他垃圾，再根据垃圾的不同性质分类堆肥，或是回收利用［９］。??由于国外人工成本较高，所以环卫机械一般要求是机电一体化的高集成装置［１？。??典型的环卫车制造企业有：英国特伯格梅特（ＴｅｒｂｅｒｇＭａｔｅｃ）公司、丹尼斯依格（Ｄｅｎｎｉｓ??Ｅａｇｌｅ）公司、美国黑尔（Ｈｅｉｌ）公司以及豪士科（Ｏｓｈｋｏｓｈ）公司等。各公司经典产品??如下：??英国特伯格梅特公司的ＡＢＵＶ型环卫车［ｕ］是一种较为小型的环卫车，如图１－４所??示，标准匹配的垃圾桶规格为３６０Ｌ。它相对于以前的产品的改进是增加了启动和停止??缓冲功能，在上下装卸垃圾桶的过程中可以防止损坏垃圾桶或者车体。??英国丹尼斯依格公司生产的凤凰型Ｖ宽型环卫车［１２］如图１－５所示，以凤凰宽型为??基础开发研制，特点是自动化程度进一步提高，可以通过驾驶室内的控制面板，完成??连续循环操作。??美国黑尔公司研发的环卫车配备有两个压缩箱体、侧装机构及后装机构［１３］，如图??１－６所示。可以同时提升两个垃圾桶，工作效率高。收集的同时进行垃圾分类，将不停??种类的垃圾同时投入对应的压缩箱体，相互之间无运动干涉。??美国豪士科公司［１４】在环卫车上应用混合动力驱动技术，提高发动机的燃油效率，??降低环卫车使用成本并减少废气排放，有利于提高发动机的使用寿命，减小发动机噪??声，如图１－７所示，为工作人员营造了良好的工作环境。??Ｂｉ??图?１－４?Ｔｅｒｂｅｒｇ?Ｍａｔｅｃ?环卫车?图?１－５?Ｄｅｎｎｉｓ?Ｅａｇｌｅ?环卫车??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｅｒｂｅｒｇ?Ｍａｔｅｃ?ｇａｒｂａｇｅ?ｔｒｕｃｋ?Ｆｉｇ．?１－５?Ｄｅｎｎｉｓ
【参考文献】：
期刊论文
[1]薄壁件加工变形仿真及工艺参数优选[J]. 张春燕,许丰,程德俊,陈慧. 组合机床与自动化加工技术. 2020(06)
[2]城市生活垃圾处理及污染防治技术政策解析[J]. 刘景良. 环境与发展. 2020(03)
[3]采摘机器人执行末端控制系统设计——基于PLC三自由度控制[J]. 葛笑寒. 农机化研究. 2020(06)
[4]某种后装压缩式垃圾车液压控制系统的改进[J]. 虞军胜,何刘宇,冯世泽. 液压与气动. 2018(07)
[5]垃圾车提升机构ADAMS和MATLAB联合仿真研究[J]. 韩以伦,郭唤唤,郑辉. 机械设计与制造. 2018(07)
[6]中国实施垃圾分类为何这么难?[J]. 刘庆健. 生态经济. 2018(01)
[7]基于遗传算法的餐厨车提桶机构优化设计[J]. 王中长. 机械传动. 2017(07)
[8]车载高空制瓦设备折叠举升机构的铰点位置优化[J]. 赵克利,王添,余顺敏,尹艳辉,陶晓强,王雪莹. 中国工程机械学报. 2017(03)
[9]基于AMESim的90m自升式海洋平台液压升降系统平衡回路的仿真分析[J]. 魏卓,李德堂,胡星辰,金豁然,吕沁,唐文涛. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2016(04)
[10]垃圾车翻桶机构的优化设计[J]. 王金刚,杨乐,赵东旭,吴迪. 机床与液压. 2015(10)
硕士论文
[1]7 m3压缩式垃圾车设计与开发[D]. 宋传涛.山东大学 2019
[2]一种无泄漏餐厨垃圾运输车的设计开发[D]. 陈建利.山东大学 2017
[3]玉米收获机液压举升机构优化设计研究[D]. 周兵.河北工程大学 2017
[4]垃圾收运车机械手静动态特性分析及结构优化[D]. 何云超.湖南大学 2017
[5]高压喷油器的控制特性研究及其驱动电路设计[D]. 卢星星.长安大学 2016
[6]厨余车提升翻转机构的仿真及有限元分析[D]. 孙亚.扬州大学 2016
[7]自走式枸杞葡萄施肥植保一体机的设计[D]. 潘德俊.宁夏大学 2014
[8]基于Java3D虚拟现实技术的机械臂运动仿真研究[D]. 钱小平.浙江工业大学 2013
[9]液压式桑树剪伐机的结构设计与AMESim仿真研究[D]. 卯鑫.安徽农业大学 2013
[10]后装压缩式垃圾车设计与分析研究[D]. 章正刚.长沙理工大学 2012
本文编号：3355365
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２侧装式环卫车?
?扬州大学硕士学位论文???通过油缸的工作来完成提料动作Ｗ。这种提料机构有如下缺点：??（１）对油缸的提升力要求较高，长期超载工作会导致油缸折弯变形；??（２）提料机构在将垃圾桶举升到翻转位置的过程中，存在举升和翻转动作的重叠，??可能导致垃圾泄漏，二次环境污染；??（３）提料机构适配的夹持装置大多为固定式，不能根据垃圾桶规格不同而改变夹??持力度，存在夹持装置夹坏垃圾桶的可能。??针对新形势下环卫车辆的发展要求，本文设计一款新型提料机构，辅助环卫车进??行垃圾收运工作，通过三组油缸分担工作来延长设备使用寿命，保证运动连贯有序，??避免二次污染。??１．２国内外研究现状??压缩式环卫车根据提料机构的布置方位的不同可分为侧装式、后装式等。侧装式??提料机构如图１－２所示，该种机构的油缸设置在车厢顶盖上，靠近车厢顶盖的左前方??平行放置两个油缸，可以同时实现顶盖的打开和提升机构的运动，缺点是垃圾容量少，??单次提料能力弱［７］；后装式提料机构如图１－３所示，该种提料机构具有装填自动化、高??压缩比、大装载量、低运输成本、人员配备较少的优点岡。??图１－２侧装式环卫车?图１－３后装式环卫车??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｉｄｅ－ｍｏｕｎｔｅｄ?ｇａｒｂａｇｅ?ｔｒｕｃｋ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅａｒ－ｍｏｕｎｔｅｄ?ｇａｒｂａｇｅ?ｔｒｕｃｋ??１．２．１国外研宄现状??不同的国家针对垃圾的分类、运输和处理方式有不同的标准，例如日本要求住民??对不同垃圾做简单的前处理并且为不同种类的垃圾规定投放时间，这样有利于提高垃??圾的收集效率并且可以减轻后续处理工作量；美国则将垃圾分为可回收垃圾、厨余垃??２??
?第一章绪论???圾、有害垃圾和其他垃圾，再根据垃圾的不同性质分类堆肥，或是回收利用［９］。??由于国外人工成本较高，所以环卫机械一般要求是机电一体化的高集成装置［１？。??典型的环卫车制造企业有：英国特伯格梅特（ＴｅｒｂｅｒｇＭａｔｅｃ）公司、丹尼斯依格（Ｄｅｎｎｉｓ??Ｅａｇｌｅ）公司、美国黑尔（Ｈｅｉｌ）公司以及豪士科（Ｏｓｈｋｏｓｈ）公司等。各公司经典产品??如下：??英国特伯格梅特公司的ＡＢＵＶ型环卫车［ｕ］是一种较为小型的环卫车，如图１－４所??示，标准匹配的垃圾桶规格为３６０Ｌ。它相对于以前的产品的改进是增加了启动和停止??缓冲功能，在上下装卸垃圾桶的过程中可以防止损坏垃圾桶或者车体。??英国丹尼斯依格公司生产的凤凰型Ｖ宽型环卫车［１２］如图１－５所示，以凤凰宽型为??基础开发研制，特点是自动化程度进一步提高，可以通过驾驶室内的控制面板，完成??连续循环操作。??美国黑尔公司研发的环卫车配备有两个压缩箱体、侧装机构及后装机构［１３］，如图??１－６所示。可以同时提升两个垃圾桶，工作效率高。收集的同时进行垃圾分类，将不停??种类的垃圾同时投入对应的压缩箱体，相互之间无运动干涉。??美国豪士科公司［１４】在环卫车上应用混合动力驱动技术，提高发动机的燃油效率，??降低环卫车使用成本并减少废气排放，有利于提高发动机的使用寿命，减小发动机噪??声，如图１－７所示，为工作人员营造了良好的工作环境。??Ｂｉ??图?１－４?Ｔｅｒｂｅｒｇ?Ｍａｔｅｃ?环卫车?图?１－５?Ｄｅｎｎｉｓ?Ｅａｇｌｅ?环卫车??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｅｒｂｅｒｇ?Ｍａｔｅｃ?ｇａｒｂａｇｅ?ｔｒｕｃｋ?Ｆｉｇ．?１－５?Ｄｅｎｎｉｓ
【参考文献】：
期刊论文
[1]薄壁件加工变形仿真及工艺参数优选[J]. 张春燕,许丰,程德俊,陈慧. 组合机床与自动化加工技术. 2020(06)
[2]城市生活垃圾处理及污染防治技术政策解析[J]. 刘景良. 环境与发展. 2020(03)
[3]采摘机器人执行末端控制系统设计——基于PLC三自由度控制[J]. 葛笑寒. 农机化研究. 2020(06)
[4]某种后装压缩式垃圾车液压控制系统的改进[J]. 虞军胜,何刘宇,冯世泽. 液压与气动. 2018(07)
[5]垃圾车提升机构ADAMS和MATLAB联合仿真研究[J]. 韩以伦,郭唤唤,郑辉. 机械设计与制造. 2018(07)
[6]中国实施垃圾分类为何这么难?[J]. 刘庆健. 生态经济. 2018(01)
[7]基于遗传算法的餐厨车提桶机构优化设计[J]. 王中长. 机械传动. 2017(07)
[8]车载高空制瓦设备折叠举升机构的铰点位置优化[J]. 赵克利,王添,余顺敏,尹艳辉,陶晓强,王雪莹. 中国工程机械学报. 2017(03)
[9]基于AMESim的90m自升式海洋平台液压升降系统平衡回路的仿真分析[J]. 魏卓,李德堂,胡星辰,金豁然,吕沁,唐文涛. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2016(04)
[10]垃圾车翻桶机构的优化设计[J]. 王金刚,杨乐,赵东旭,吴迪. 机床与液压. 2015(10)
硕士论文
[1]7 m3压缩式垃圾车设计与开发[D]. 宋传涛.山东大学 2019
[2]一种无泄漏餐厨垃圾运输车的设计开发[D]. 陈建利.山东大学 2017
[3]玉米收获机液压举升机构优化设计研究[D]. 周兵.河北工程大学 2017
[4]垃圾收运车机械手静动态特性分析及结构优化[D]. 何云超.湖南大学 2017
[5]高压喷油器的控制特性研究及其驱动电路设计[D]. 卢星星.长安大学 2016
[6]厨余车提升翻转机构的仿真及有限元分析[D]. 孙亚.扬州大学 2016
[7]自走式枸杞葡萄施肥植保一体机的设计[D]. 潘德俊.宁夏大学 2014
[8]基于Java3D虚拟现实技术的机械臂运动仿真研究[D]. 钱小平.浙江工业大学 2013
[9]液压式桑树剪伐机的结构设计与AMESim仿真研究[D]. 卯鑫.安徽农业大学 2013
[10]后装压缩式垃圾车设计与分析研究[D]. 章正刚.长沙理工大学 2012
本文编号：3355365
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