楔刃振動(dòng)式道路冰雪清除機(jī)理和除雪機(jī)械研究.pdf

1、公路與城市道路冰雪，對(duì)北方冬季交通和人民日常生活有重要影響。我國(guó)北方地區(qū)冬季時(shí)間長(zhǎng)，降雪周期長(zhǎng)，雪后能否快速、干凈、高效的清除公路和道路的積雪及其形成的冰雪混合物，已成為迫切需要解決的科學(xué)與技術(shù)課題。 本文在總結(jié)分析以往道路冰雪清除技術(shù)和原理的基礎(chǔ)上，以硬質(zhì)道路冰雪清除為主，對(duì)道路冰雪混合物的物理和機(jī)械性能進(jìn)行了試驗(yàn)與分析，形成了以浮雪推鏟、硬質(zhì)混合冰雪振動(dòng)破碎清除為主要研究目標(biāo)，且經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、除凈率高、路面損傷小的新型除雪設(shè)備

2、設(shè)計(jì)與研究思路，并研制出了試驗(yàn)用樣機(jī)。 楔刃振動(dòng)式道路冰雪清除機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：采用推雪鏟與振動(dòng)楔刃鏟相組合的方式連續(xù)除雪；振動(dòng)楔刃鏟與推雪鏟裝置采用分立結(jié)構(gòu)，柔性連接，以適應(yīng)不同路面，提高除凈率；整個(gè)除雪機(jī)構(gòu)可懸掛在工程機(jī)械或相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車輛上使用，以降低結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和生產(chǎn)成本。振動(dòng)楔刃鏟結(jié)構(gòu)與除雪角度采用仿生(仿人工除雪)除雪技術(shù)，楔形除雪刃具與路面形成一定楔角，以提高壓實(shí)冰雪的振碎效率。 在課題研究過(guò)程中，首先對(duì)道路

3、積雪物理機(jī)械性能進(jìn)行了測(cè)試試驗(yàn)，以最佳硬質(zhì)冰雪破碎效果為目標(biāo)，測(cè)試確定了除雪機(jī)具設(shè)計(jì)所需的鏟雪力、刃具形狀、刃具最佳入雪角度等基本參數(shù)。根據(jù)積雪和硬質(zhì)冰雪測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果，分析確定了除雪過(guò)程工作阻力計(jì)算方法。 經(jīng)比較分析，推鏟式除雪機(jī)具是目前道路浮冰雪清除機(jī)械清除速度最快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率最高的除雪設(shè)備，但不能清除壓實(shí)冰雪和道路冰雪混合物；而現(xiàn)有的清除壓實(shí)冰雪和道路冰雪混合物的除雪機(jī)械又普遍存在著速度慢，效率低等問(wèn)題。因此，以推雪鏟形

4、式為基礎(chǔ)組合設(shè)計(jì)楔刃振動(dòng)式道路冰雪清除機(jī)械是本課題研究的基本指導(dǎo)思想。目的，就是適應(yīng)各種道路冰雪清除的要求，研制出經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效、安全的寒地新型道路冰雪清除設(shè)備。 課題研究考慮到除雪機(jī)具制造及使用性能的穩(wěn)定性，對(duì)楔刃振動(dòng)機(jī)構(gòu)、推雪鏟機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵部件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)；并設(shè)計(jì)了楔刃磨損快速更換功能、路面保護(hù)功能和柔性避障等功能。從滿足試驗(yàn)用樣機(jī)研制的角度，設(shè)計(jì)并研制了除雪機(jī)械的動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)。最后，對(duì)試制樣機(jī)進(jìn)行了除雪性能試驗(yàn)，通過(guò)