后装压缩式垃圾车专用装置设计

后装压缩式垃圾车专用装置设计,压缩,垃圾车,专用,装置,设计 徐州师范大学工学院机械设计制造及其自动化专业毕业论文 第四章 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车绿色设计 绿色设计是以环境保护为核心的设计过程，它要求在产品整个生命周期内将其功能属性与环境属性紧密结合，既满足产品的技术要求，质量，成本，使用寿命等功能属性，又符号环境保护的要求。绿色设计与传统设计的主要区别是绿色设计在产品构思阶段就考虑到环境保护要求。后装压缩式垃圾车集自动装填与压缩，密封运输和自卸为一体，自动化程度高，提高了垃圾运载能力，降低了运输成本，避免了二次污染，是搜集，运输城市生活垃圾的理想工具，克服了摆臂式，侧装式等形式的垃圾车容量小，可压缩性差和容易产生飘，洒，撒，漏二次污染的缺点。考虑到垃圾车作业的工作环境主要是城市，运用绿色设计的方法对后装压缩式垃圾车进行设计，对于产品的绿色制造，改善驾驶员的工作条件和环境保护有着重要意义[10][19]。 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车绿色设计的主要内容有：人机工程设计，面向拆卸设计与回收设计，面向制造与装配设计，底盘的设计与选择等。 4.1 人机工程设计 4.1.1液压系统的可靠性设计 液压系统的工作可靠性是保证垃圾车工作的关键，也是人机工程设计的重点。为了保证液压系统的工作可靠性，车辆液压系统可采用以下措施： （1）采用集成联接块的方式，使得各控制、调节元件方便拆装、维修和保养，最大限度地减少元器件安装空间。 （2）使用单向节流阀，保证装填厢下落时减少冲击。 （3）采用平衡阀控制，使装填厢能停留在任意位置。 4.1.2 振动与噪声控制 振动和噪声是工业生产的主要危害。振动使人产生不舒服感，降低人的视觉和工作效率，增加误操作的概率，尤其是在发生共振时，更能诱发人的各种疾病，噪声会使人听觉下降，注意力不集中，反映迟钝，容易疲劳，降低工作效率，特别是当噪声超过85db时，会危害人的心血管系统，神经系统，消化系统和分泌系统。在设计，制造垃圾车时，应当慎重选择垃圾车底盘，发动机和取力器，采用措施增加系统运动的平稳性，减少噪声，采用能吸收噪声的材料，结构设计应能降低振动。采用专门的笛声，给人以愉悦感。 4.1.3宜人性设计 车辆在收集垃圾，将垃圾推卸出车厢时完全是由人操作，由人来控制专用装置的各种工况。操纵手柄是完成作业操作、实现人与车辆交流的纽带，操纵手柄设计是否合理，直接关系到车辆的可靠性、安全性和生产效率。手柄过小，容易引起肌肉紧张，手柄过大 ，手不容易把持牢。因此，操作手柄应结构紧凑、简便、灵活、高强度、操作时感到舒适、省力。一般手柄直径为50mm、截面为圆形时，手与手柄的接触面积比较合理，握力以及力的发挥最为理想。手柄、按扭、指示灯应布置在操作者便于看到、便于接触的部位，不能过于凌乱，手把的运动速度应与整车相协调，指示灯色彩应柔和且为规定的颜色，按扭应有灯光或声音指示。从人机工程的角度看，适宜的色彩会给人以舒畅愉快的感觉，使人得到美的享受，有利于提高工作质量和工作效率；相反，如果色彩处理不当，会使人感觉到纷乱眩目，容易造成视觉疲劳，使操作者情绪不安，操作是注意力分散，降低生产效率。因此，在设计垃圾车时，既要考虑到车辆的实用功能，色彩必须给人以安全、稳定、舒适的感觉，尽量上轻下重，上明下暗，使操作者感觉到明朗清晰、以辨认，给人以安全感；又要考虑到其城市车辆的属性，应与城市的环境相融合，色彩明度应高一些，给人明快、大方的感觉并富于时代感。 4.2 可回收性以及可拆卸性及设计 可回收性设计是 在进行产品设计时充分考虑零部件以及材料的回收可能性、回收价值的大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与可回收性有关的一系列问题，以达到零部件以及材料资源和能源的充分有效利用，并在回收过程中对环境污染为最小的一种设计思想和方法。可回收性设计要求产品的结构易于拆卸、有利于维修调整。它使得在进行产品设计时尽可能地使用可回收利用的材料，以达到充分利用材料资源、节约生产费用、降低产品成本、保护生态环境的目的。 （1）采用推挤卸料机构，以避免倾翻卸料带来得质心后移的缺陷，对整车的稳定性、驻坡度等均有利，能量损失少，简化车厢与车架结合处的结构，使得专业装置与汽车底盘结合紧凑，装配、拆卸方便。 （2）装填机构、举升机构均安装在装填厢内，使装填机构、举升机构和装填厢能整体拆卸，实现产品的模块化，便于系列化。 （3）液压系统的油缸、操纵手柄置在车厢外部，方便安装、维修和拆卸。 （4）把装填厢交接设计成销子和长槽连接。避免了采用螺栓锁紧或采用销、楔或钩进行紧锁造成的安装、拆卸不方便和容易产生故障的缺陷；装填厢可以整体拆卸，挥手利用。 设计污水收集槽，防止垃圾压缩后产生的污水的泄漏，避免二次污染。 4.3 面向制造与装配设计 面向制造与装配设计的目的是使产品容易制造与装配，在制造与装配时 环境少污染或无污染，所需要的能源与资源最少的一种设计方法[1]。 将设计结果用图形信息的形式表达出来，利用先进的三维绘图应用软件，将产品静态的图纸表达方式转换为直观、动态的表达方式，为垃圾车设计的合理性和工程实际应用提供方便、直观的检验方法，以方便对设计方案进行修改、进行各种分析和指导生产、使用，提高垃圾车的整体设计和应用水平，是面向制造与装配设计的重要手段。 （1）有利于提高设计效率，加快设计进程，易于实现产品的系列化、标准化、通用化；有利于充分利用企业资源；有利于产品的继承性；方便产品数据的存储、传送、 转换和理解。 （2）方便产品的改进设计。只要将已经存储的图样、数据作局部修改，就可以设计出新一代产品。 （3）有利于实现设计与制造的有机统一。 （4）有利于实现无纸化生产，不再需要样车制作，对环境无污染，所需要的能源与资源最少，为实现CAD/CAM/CAPP /CIMS提供了基础条件。 4.4 底盘设计 垃圾车的底盘设计应不断地改进结构和整车布置，尽可能充分满足客户要求，减轻驾驶员疲劳强度，增加驾驶员的行车安全，提高作业效率，缩短作业时间。 再考虑其基本使用性能的同时，应重点考虑下列因素。 （1）改进驾驶室。由于驾驶员进、出驾驶室频繁，因此，驾驶室应尽可能地前伸低置，驾驶室完全布置在前轮的前方时，能使其离地高度大大降低，最好接近客车的一级踏步高度（400mm），此时，驾驶员不在是上下汽车，而是进出汽车。 （2）全轮转向。由于垃圾车是在城市作业，车辆需要经常进入十分狭小的地段，转向不方便。全轮转向能大大提高汽车的机动性，减小转弯半径，因此，应考虑车辆的全轮转向。 （3）增加整车承载能力。由于垃圾车是走街串巷收集、运输垃圾，因此，应使其装载能力应尽可能大，增加前轴承载能力是增加整车承载能力的有效手段，因此，在设计垃圾车底盘时，充分考虑其前轴承载能力是十分必要的。 （4）平顺性设计。车辆在走街串巷收集垃圾时进厂经常转弯，其平顺性设计是垃圾车底盘的主要内容。采用主动式液气悬架，是提高平顺性的主要手段之一。当汽车转弯时，向外侧悬架充气，提高外侧悬架的刚度，并相应减小内侧悬架刚度，保持车身平稳，避免车身歪斜。 选择底盘时，应充分考虑到车辆是在城市中收集、运输垃圾的使用环境，选取低噪声、低排放、振动小的汽车底盘，尽量减少对城市的污染。 4.5本章小结 使用绿色设计的方法对后装压缩式垃圾车进行设计与制造，考虑到了垃圾车是一种城市车辆，体现了对人（包括使用者和周围的人群）的关心尊重和对环境的保护，符合当代机械产品设计安全、舒适、可靠、满足用户需求的设计理念，使得垃圾车的设计水平得到了进一步提高，使产品容易实现系列化、标准化、模块化，有利于提高产品的“绿色度”。 34