YD5141SYZ后壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 目 錄 1 前言 . 3 2 總體方案論證 . 4 課題基本前提條件和技術(shù)要求 . 4 構(gòu)方案確定 . 4 3 垃圾車廂體設(shè)計(jì) . 7 理選擇卸料方式 . 7 定廂體設(shè)計(jì)方案 . 7 圾車廂體成形工藝 . 9 4 壓縮式垃圾車排出油缸安裝角及排出板斜度取 值 . 12 出板的結(jié)構(gòu)及工作情況 . 12 出機(jī)構(gòu)的受力分析 . 12 值范圍的探討 . 13 5 液壓系統(tǒng) 設(shè)計(jì) . 14 定液壓系統(tǒng)方案 . 14 壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 箱設(shè)計(jì) . 25 壓泵裝置 . 25 助元件的選用 . 26 6 結(jié)論 . 27 參考文獻(xiàn) . 28 致 謝 . 29 附 錄 . 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 摘要 : 隨著城市建設(shè)規(guī)模的 不斷擴(kuò)大和人們生活水平的不斷提高 ，生活垃圾的運(yùn)輸與處理已成為人們不可忽視的衛(wèi)生問題。高效的垃圾壓縮運(yùn)輸是一種很好的解決方式，后壓縮式垃圾車便是其中的一種常見結(jié)構(gòu)形式。 本次設(shè)計(jì)課題來源于江蘇悅達(dá)專用車有限公司，主要根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求對(duì)垃圾車車廂和排出機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。車廂是垃圾車的重要部件之一，主要起裝載、運(yùn)輸垃圾之用。運(yùn)輸過程中，不良機(jī)構(gòu)容易造成二次污染。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定了廂體形狀和主要尺寸參數(shù)，重點(diǎn)考慮它的密封性；排出機(jī)構(gòu)主要是用來排卸垃圾以及在垃圾裝載時(shí)提供一定的背壓力，使 壓縮后的垃圾密度 均勻；在設(shè)計(jì)過程中，首先計(jì)算液壓缸的外部載荷，然后根據(jù)結(jié)果計(jì)算出液壓缸的主要參數(shù)，進(jìn)而一步步確定液壓系統(tǒng)中其他元件的參數(shù)。 通過設(shè)計(jì)，新型后壓縮式垃圾車降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地解決了垃圾運(yùn)輸過程中 飄、灑、漏等問題 ，提高了運(yùn)輸效率，降低了運(yùn)輸成本，達(dá)到了環(huán)保需求，滿足了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞： 垃圾車；改裝車；上裝；壓縮式； 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 2 F N F of of s to it t be of is a of is a is o.,to it is at is of In is to in to s is to In is of of as in of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 1 前言 目前我國城市生活垃圾 (年總產(chǎn)生量已達(dá) 1. 8 億噸，而且仍在不斷增長，年增長率為 8 % 10 %。隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和人們生活水平的不斷提高，一方面，城市生活垃圾的成份發(fā)生了很大變化，其變化的主要特點(diǎn)是：垃圾密度不斷降低，可壓縮性 增加。如果繼續(xù)采用常規(guī)的垃圾運(yùn)輸方式，容易造成垃圾清運(yùn)中的虧載，使垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)效率降低；另一方面，近郊可利用來填埋垃圾的洼地越來越少，人們不得不考慮在遠(yuǎn)離市區(qū)的郊區(qū)建立垃圾處理處置場(chǎng)所。 據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)幾個(gè)大城市的垃圾處理廠距離市區(qū)均在 50上，運(yùn)輸費(fèi)用占垃圾處理費(fèi)用的比例較高。 在一些發(fā)達(dá)國家運(yùn)輸費(fèi)用已占垃圾處理費(fèi)用的 80 %以上。 所以，降低垃圾清運(yùn)費(fèi)用是降低整個(gè)城市垃圾處理處置費(fèi)用的關(guān)鍵。 垃圾壓縮可以解決垃圾運(yùn)輸中的虧載問題，降低垃圾的運(yùn)輸費(fèi)用，是城市生活垃圾集運(yùn)的發(fā)展方向。 因此壓縮式垃圾車的優(yōu)勢(shì)日 漸明顯，高效的垃圾壓縮運(yùn)輸方式有了長足的發(fā)展。 后壓縮式垃圾車便是其中的一種常見結(jié)構(gòu)形式，它由汽車底盤、填料器、上裝廂體和排出板機(jī)構(gòu)等組成。 其發(fā)展方向是：提高垃圾的裝載量；改善車輛的密封性；垃圾的分類處理。垃圾的分類越細(xì)對(duì)于環(huán)境的保護(hù)效果就越好，目前城市垃圾主要可以分為 4類： a. 濕垃圾 ： 主要指廚房產(chǎn)生的廚余、果皮等含水率較高的食物性垃圾。 b. 干垃圾（可回收利用垃圾）：主要指廢紙張、廢塑料、廢金屬、廢玻璃等可用于直接回收利用或再生后循環(huán)使用的含水率較低的垃圾。 c. 有害垃圾：指對(duì)人體健康或者環(huán)境造成現(xiàn)實(shí)危害或者潛在 危害的廢棄物，同時(shí)也包括對(duì)人體健康有害的重金屬或有毒物質(zhì)廢棄物。 d. 大件垃圾 ： 指重量超過 5千克或體積超過 米的廢舊家具、辦公用具、廢舊電器，以及包裝箱、籮筐等大型的、耐久性的固體廢棄物，是因體積較大等因素混入城市一般生活垃圾一起清運(yùn)有困難的特殊的生活垃圾。 垃圾如何進(jìn)行分類處理是目前垃圾運(yùn)輸中急待解決的難題，這對(duì)于環(huán)境的保護(hù)意義重大。 本次設(shè)計(jì)的課題為 源于江蘇悅達(dá)專用車有限公司。本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)垃圾車車廂設(shè)計(jì)和排出機(jī)構(gòu)液壓設(shè)計(jì)。車廂是垃 圾車的重要部件之一，主要起裝載、運(yùn)輸垃圾之用。在運(yùn)輸過程中，不得產(chǎn)生飄、灑、漏等現(xiàn)象，避免造成二次污染。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定了廂體形狀和主要尺寸參數(shù)，重點(diǎn)考慮它的密封性。排出機(jī)構(gòu)主要是用來排卸垃圾以及在垃圾裝載時(shí)提供一定的背壓力，使 壓縮后的垃圾密度均勻。它 采用液壓為動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn) 作業(yè)自壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 4 動(dòng)化，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。 本課題由多位同學(xué)分工協(xié)作完成，在設(shè)計(jì)過程中，配合總體設(shè)計(jì)做了方案論證，滿足了后壓縮式垃圾車的設(shè)計(jì)要求。 2 總體方案論證 課題基本前提條件和技術(shù)要求 本前提條件 設(shè)計(jì)裝運(yùn)空間為 12計(jì)要求必須符合機(jī)動(dòng)車等設(shè)計(jì)要求。 術(shù)要求 a. 滿足裝運(yùn)空間為 12。 b. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)合理，填料器與箱體應(yīng)可能連接滿足強(qiáng)度要求，自動(dòng)鎖、安全棒等可靠。 c. 排出機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)件工作安全、可靠，且便于維修、調(diào)整。 d. 盡量使用通用件，以便降低制造成本。 構(gòu)方案確定 統(tǒng)自卸式垃圾車的結(jié)構(gòu)分析 主要采用側(cè)翼開啟、頂蓋前后梭動(dòng)等幾種方式，這種車的主要特點(diǎn)是直接收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、不壓縮，適用于特定人工方式，操作簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)是：裝載量小、自動(dòng)化程度 低、轉(zhuǎn)運(yùn)效率低，無法解決轉(zhuǎn)運(yùn)中流污水的二次污染問題。 垃圾車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 后裝壓縮式垃圾車工作時(shí)，填料器有下放和上揚(yáng)兩種布置形式。下放布置如圖2料器與廂體相吻合，底部機(jī)構(gòu)聯(lián)接，以保證密封性能。這樣的布置充分考慮了行駛的平穩(wěn)性和駕駛性能。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 圖 2 垃圾車填料器下放布置 填料器上揚(yáng)布置，整個(gè)填料器可以繞軸旋轉(zhuǎn)上揚(yáng) 95 ，如圖 2樣可以 保證廂體內(nèi)的垃圾徹底排出。這種布置在填料器上揚(yáng)時(shí)，整車的重心 后移，汽車的行駛性能和爬坡能力降低，在不影響裝載量的情況下，回轉(zhuǎn)支承應(yīng)盡量向前布置，使重心前移。這種布置和傳統(tǒng)的卸料方式相比，雖然結(jié)構(gòu)較復(fù) 雜，但是垃圾的排出比較徹底，同時(shí)避免了整車的重心過分后移，而造成 翻車事故。 圖 2 垃圾車填料器上揚(yáng)布置 b. 垃圾排卸方式 采用推板推出的方式，和傳統(tǒng)車廂上舉，靠重力卸料的方式相比，可以避免由壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 6 于過分壓縮的垃圾膨脹堵塞在車廂內(nèi)，同時(shí)還可以防止卸料時(shí)重心過于后移而翻車。 圾車載質(zhì)量利用系數(shù)的提高 載質(zhì)量利用系數(shù)的提高將有助于降低車輛的運(yùn)行成本。后裝壓 縮式垃圾車的載質(zhì)量利用系數(shù)主要由二個(gè)方面組成 : a. 底盤的載質(zhì)量利用系數(shù) 在底盤選型時(shí) ,選擇技術(shù)含量高、動(dòng)力性好、自重相對(duì)較輕的底盤。 b. 專用裝置的自重 后裝壓縮式垃圾車由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,自重較大 ,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用新材料、新技術(shù)、新工藝。主要零部件采用高強(qiáng)度鋼板 ,輔助件 (如擋泥板、裝飾件、蓋板等 ) 采用比重較輕的注塑件。主要構(gòu)件采用特殊加工工藝方法 ,如 :車廂側(cè)板及頂板采用數(shù)控折彎成弧形結(jié)構(gòu)。受力構(gòu)件采用局部加強(qiáng)法等 ,從而降低專用裝置的重量。 圾壓縮比 的提高 壓縮機(jī)構(gòu)中刮板對(duì)垃圾的壓強(qiáng)將直接 影響垃圾的壓縮比。當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí) ， 垃圾的壓縮比將增大 ； 反之則減小。因而在設(shè)計(jì)壓縮機(jī)構(gòu)時(shí) ， 應(yīng)努力提高刮板的壓強(qiáng)。影響刮板壓強(qiáng)的因素主要有四個(gè)方面 : 料方式、垃圾投入量來確定 ， 如能滿足使用要求 ， 刮板的面積應(yīng)盡量小。 即在壓縮垃圾過程中應(yīng)使油缸無桿腔作用。 而 ， 在選取滑板滑塊與導(dǎo)軌材料時(shí)應(yīng)配對(duì)選取相對(duì)摩擦系數(shù)較小的材料 ； 減小壓縮油缸軸線與滑板導(dǎo)軌的夾角 ， 以避免由于壓縮油缸安裝不當(dāng)產(chǎn)生的 扭力使 減小壓縮油缸軸線與滑塊中心線的平行偏移量 ， 假如油缸軸線上偏于滑塊中心線 ， 將增大 如軸線下偏于滑塊中心線 ， 將減小 但結(jié)構(gòu)上很難布置 ， 故通常將壓縮油缸置于滑塊中心線上。 1越小 ， 則壓縮油缸的推力沿車廂長度方向的分力將越大 ， 有利于垃圾填滿整個(gè)車廂 ， 提高垃圾壓縮比。 輛密封 后裝壓縮式垃圾車由于壓縮力大 ， 經(jīng)壓縮后的垃圾產(chǎn)生大量的污水 ， 如不加以控制 ， 將嚴(yán)重影響環(huán)境 ， 因而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從以下三個(gè)方面完善車輛密封 ， 即 :在車廂與 填塞器之間安裝耐用型密封條 ， 并加以壓縮、鎖緊 ； 車廂底板做成前低后高 ， 將污水控制在車廂內(nèi) ； 在填塞器下部安裝便于清洗的積污水槽 ， 用于車廂與填塞器之間滴漏的污水的臨時(shí)儲(chǔ)存。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 3 垃圾車廂體設(shè)計(jì) 理選擇卸料方式 廂后傾式卸料方式 其原理是 :在傾卸油缸的作用下 ， 車廂、壓縮機(jī)構(gòu)及車廂內(nèi)的垃圾繞車架尾部的回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn) ， 旋轉(zhuǎn)至一定角度后車廂內(nèi)的垃圾靠自重下落實(shí)現(xiàn)卸料作業(yè)。這種卸料方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 但在實(shí)際使用時(shí)存在許多弊端 ， 如 : a. 由于垃圾在車廂內(nèi)被壓實(shí) ， 垃圾與 車廂四周存在著較大的膨脹力與磨檫力 ，垃圾不易倒出 ， 嚴(yán)重時(shí)垃圾的自重不足以克服摩擦力 ， 產(chǎn)生垃圾脹死現(xiàn)象。 b. 在傾翻作業(yè)時(shí) ， 車廂、壓縮機(jī)構(gòu)及垃圾的重心將后移、上升 ， 車輛前橋負(fù)荷降低 ， 影響整車縱向穩(wěn)定性 。 嚴(yán)重時(shí) ， 前橋離地 ， 整車傾翻 (特別在路基較為松散的填埋場(chǎng) )。 c. 傾翻時(shí) ， 所有重量將集中至車廂回轉(zhuǎn)中心及汽車大梁尾部 ， 將對(duì)汽車大梁及后橋產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。 推板卸料方式 其原理是 :在車廂內(nèi)設(shè)置一塊面板呈鏟形并能沿預(yù)定軌道滑行的推板 ， 推板在油缸的推動(dòng)下 ， 向車廂尾部作水平推擠運(yùn)動(dòng) ， 將垃圾推出車廂 ， 實(shí)現(xiàn) 卸料作業(yè)。這種卸料方式雖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 ， 但卸料不受垃圾壓縮比的限制 ， 卸料干凈 ， 對(duì)車架的載荷分布較為均勻 ， 卸料過程平穩(wěn)、安全。同時(shí) ， 可利用推板的阻力實(shí)現(xiàn)壓縮車雙向壓縮。因此 ， 推板卸料是后裝壓縮式垃圾車較為理想的卸料方式。 定廂體設(shè)計(jì)方案 目前市面上最流行的垃圾車車廂是流線型 （圖 3樣子比較美觀， 頂蓋做成弧形結(jié)構(gòu)，可以承受垃圾對(duì)它向上的膨脹力。當(dāng)然也有方型的 （圖 3此種結(jié)構(gòu)，壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 8 造型比較笨重，質(zhì)量比較大，無形中增加了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，造成浪費(fèi)，已逐漸淘汰，在此不作說明。所以我選用圖 3線型設(shè)計(jì)方案。 圖 3線型廂體 圖 3形廂體 根據(jù)在江蘇悅達(dá)專用車有限公司的實(shí)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)觀察以及課題要求，所設(shè)計(jì)的垃圾車的車廂容積為 12立方米，所以確定車廂形狀和尺寸如圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 圖 3體尺寸圖 圾車廂體成形工藝 述 垃圾車廂體是垃圾車的重要部件之一，主要起裝載、運(yùn)輸垃圾之用，它由前板、左右側(cè)板、頂板、底板等五項(xiàng)主要零件組成。這些零件由于所處位置不同，受力情況各異，因而結(jié)構(gòu)也不相同，選用的材質(zhì)雖一致（ 但料厚有差異。對(duì)這幾項(xiàng)零件的工藝成形 方法的選擇也完全不一樣。在此對(duì)廂體零件成形的工藝選擇作一分析。 響成形工藝選擇的因素 下面分析垃圾車車廂成形工藝選擇的主要因素： a. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是決定成形工藝的主要因素。任何一種成形工藝都以滿足設(shè)計(jì)要求為前提，由于該幾項(xiàng)零件結(jié)構(gòu)不同，因此它們的成形方法也不一樣，如前板為拉伸成形，側(cè)板和頂板為彎曲成形等。 b. 產(chǎn)量和成本 產(chǎn)量和成本是互相聯(lián)系的，降低成本是工藝工作的核心。當(dāng)一個(gè)新產(chǎn)品投入生產(chǎn)前，應(yīng)根據(jù)該產(chǎn)品的試制總方案設(shè)定的批量或年產(chǎn)量，決定該零件的成形方法，工藝裝備的選擇不宜成本過高，否則將加 重產(chǎn)品的附加成本，不利市場(chǎng)的銷售。 c. 研制周期 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 10 研制周期也是決定零件成形工藝的主要因素，為適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，一般要求研制周期越短越好。這就給選擇成形工藝帶來諸如模具制造、展開件試制等困難。制周期較短。選擇工藝成形方法時(shí)，就不能選用制造周期長的模具，而選擇那種既能保證零件成形質(zhì)量，制造周期又短的模具。 d. 設(shè)備 工廠現(xiàn)有的工藝設(shè)備和工藝水平也是選擇成形工藝必須考慮的因素。 e. 人員技術(shù)水平 操作者的技術(shù)水平也是影響成形的因素之一，在考慮工藝 方案時(shí)需結(jié)合本廠操作人員的技術(shù)水平。 f. 拼料狀態(tài) 由于 360、 2015、 1645、寬、高），超過一般板料幅面，而大幅面板料的訂貨又因用量有限受到制約，因而需進(jìn)行拼焊，拼焊中因設(shè)備原因不能都采用對(duì)接鎢極自動(dòng)氬弧焊。有的采用墊板接觸焊，由于各板焊接方法不同，因此在選擇零件成形工藝時(shí)還需考慮拼料狀態(tài)。 形工藝的選擇 幾種工藝的比較及選擇： a. 采用帶壓邊裝置的拉伸模拉伸成形，生產(chǎn)的零件尺寸準(zhǔn)確，表面質(zhì)量好，但模具制造成本高，模具毛坯需外協(xié)加工，制造周期長，模具結(jié)構(gòu)較復(fù) 雜，維修困難。該工藝方法實(shí)用于大批量生產(chǎn)。 b. 采用鉛鋅合金模落壓成形，模具制造方便，費(fèi)用較低，制造周期也短。缺點(diǎn)是模具壽命短，零件外觀質(zhì)量較差，人工修整工作量大，工作環(huán)境太差。該方法適宜試制或小批量生產(chǎn)。 c. 采用鋼下模、鉛上模結(jié)構(gòu)的沖壓模，模具制造時(shí)按鋼模澆鑄，模具吻合較好，零件的質(zhì)量得到保證，制造成本相對(duì)較低。缺點(diǎn)是因無壓邊裝置，零件成形過程中有起皺現(xiàn)象，需在轉(zhuǎn)角處增開缺口，成形后采用人工補(bǔ)焊。該方法適于中批量生產(chǎn)。 根據(jù)以上幾種工藝方法的比較，結(jié)合 圾車的中批量生產(chǎn)模式，決定選 用最后一種方法作為前板零件的成形工藝方法，做出合格的開口展開件。這樣既有利于零件的成形，又避免成形后過多的人工打磨。左右側(cè)板也采用相同的成形工藝方法，頂板采用壓制槽形件，然后在平板上進(jìn)行焊接的方法成形。 焊工藝 360、 2015、 1645過一般板料的幅面尺寸，大幅面板料的訂貨因受用量限制而制約，因此尋求一種適于不同加工成形的焊接方法是拼焊的關(guān)鍵。由于受成形方法和料厚的影響，拼焊工藝各異，具體方法簡(jiǎn)述如下： a. 前板的拼焊 前板零件的成形是拉伸成形， 因此焊接滲透性要求較高，又考慮到在拉伸過程買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 中焊縫對(duì)模具的影響，要求焊縫光順平滑無明顯的凸起，因此只能選擇成本相對(duì)高的鎢極自動(dòng)氬弧焊，從而滿足了該零件的拼焊需要。采用該工藝拼焊的板料，滿足了零件成形的需要。 b. 側(cè)板、頂板、底板的拼焊 側(cè)板、頂板、底板的拼焊選用加墊塊的點(diǎn)焊、滾焊工藝。由于這幾塊板在零件的成形中僅有彎曲成形（側(cè)板）或不需成形（底板），材料的受力狀態(tài)較前板好，加之該幾項(xiàng)零件都超過了鎢極自動(dòng)氬弧焊的軌道，采用 因熱影響區(qū)較大，零件的變形也大，需大量手工較形，且不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此選用影響區(qū)小的點(diǎn)焊、滾焊工藝是較合適的，它既克服了大量的人工勞動(dòng)，又能滿足設(shè)計(jì)要求。具體拼接如圖 3用同牌號(hào)同料厚并與焊縫等長的墊板，采用先點(diǎn)焊后滾焊接融焊工藝。 后裝壓縮式垃圾車由于壓縮力大 ,經(jīng)壓縮后的垃圾產(chǎn)生大量的污水 ,如不加以控制 ,將嚴(yán)重影響環(huán)境，所以為了滿足設(shè)計(jì)要求，不產(chǎn)生飄、灑、漏等問題，焊前涂點(diǎn)焊密封膠劑，以提高其密封性。 圖 3焊圖 果分析 經(jīng)過以上的成形工藝選擇和拼焊工藝選擇，滿足了設(shè)計(jì)要求，大大縮短了新產(chǎn)品開發(fā)研制周期。由于選用的工藝裝備合適，不僅滿足了工廠的生產(chǎn)需要，而且降低了研制費(fèi)用。在拼焊中，由于合理選擇拼焊工藝，減少了大量人工較形，不僅保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且降低了成本，節(jié)約了資金?？傊诶囓噹某尚畏椒ㄟx擇中，由于本著從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)狀進(jìn)行了認(rèn)真選擇，因此所選工藝方法是成熟的，可行 的，真正做到了投資少，見效快。 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 12 4 壓縮式垃圾車排出油缸安裝角及排出板斜度取值 出板的結(jié)構(gòu)及工作情況 目前 ,國內(nèi)生產(chǎn)的垃圾車主要是后壓縮式 ,垃圾裝滿后 ,填料器舉升 ,排出機(jī)構(gòu)將垃圾推出車廂。后壓縮式垃圾車的排出機(jī)構(gòu)均采用直面折彎形狀結(jié)構(gòu) ,便于垃圾推卸干凈。排出機(jī)構(gòu)與排出油缸一端固定 ,排出機(jī)構(gòu)兩端各裝兩個(gè)滑塊。推卸垃圾時(shí) ,油缸推動(dòng)排出機(jī)構(gòu)前 移 ,排出機(jī)構(gòu)滑塊沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。排出油缸的安裝角度和排出機(jī)構(gòu)折彎斜度各廠取值不同 ,教科書中也未給出取值范圍 , 取值大小有何利弊 ? 現(xiàn)對(duì) 排出機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析 ，確定 其 取值。 出機(jī)構(gòu)的受力分析 圖 4力分析示意圖 排出機(jī)構(gòu)在推卸垃圾過程中 , 受到排出油缸的推力壓縮的垃圾在車廂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力 T 、 排出板上方垃圾對(duì)排出板的作用力 T 、排出 機(jī)構(gòu) 的重力 W 、垃圾重量和排出 機(jī)構(gòu) 重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力軌對(duì)排出板 機(jī)構(gòu) 的法向作用力 1N ， 2N 的作用 。排出油缸的布置和排出板折彎斜度的不同 ,排出機(jī)構(gòu)的受力狀況也不同。 剛開始移動(dòng)前的平衡方程為： 0c （ 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 0)(s （ 4 式中： 推卸油缸的安裝角度， 為 T 的傾斜角度 從圖 中 看 , T 均有水平分力 和向下的垂直分 力 ,水平分力推卸垃圾 ,向下的垂直分力以及排出機(jī)構(gòu)的重力 W , 三個(gè)力使排出機(jī)構(gòu)滑塊緊壓在導(dǎo)軌上 , 產(chǎn)生阻止排出機(jī)構(gòu)前進(jìn)的摩擦阻力 由 (4式可得 : s 21 t 即 )( 21 = )s （ 4 式中 ： f 滑動(dòng)摩擦系數(shù)。 排出油缸所需的最小推力 ,由 4 : co s （ 4 值范圍的探討 由 （ 4 4式知 , 排出油缸的推力主要用于克服推卸垃圾的摩擦阻力 , 而摩擦阻力基本是水平力。排出油缸的安裝角 越大 , 推力的水平分力越小 , 垂直分力越大 ,即摩擦阻力越大 , 滑塊的磨損越快 , 排出機(jī)構(gòu)移動(dòng)所需的最小推力也越大 , 油缸缸徑越大。排出板折彎斜度越大 ,垃圾對(duì)排出板的垂直分力越小 ,而排出板對(duì)垃圾反作用力的垂直分力 (向上 ) 小 , 頂蓋的受力情況改善 ;但垃圾對(duì)排出板的水平分力增加。此外 ,開始裝垃圾時(shí) ,當(dāng)滑板上移 ,刮板反轉(zhuǎn) ,滑板下移 ,垃圾掉下來的多。但排出板折彎斜度也不要小于 38 ,否則垃圾卸不干凈。 為了整車?yán)鴫嚎s后密度均勻，延長油鋼的使用壽命，根據(jù) 排出油缸的安裝角度應(yīng)近可能大一點(diǎn) 。 無論怎樣，排出油缸的安裝角 和排出板折彎斜度只要合理取值 ,垃圾均能全部卸干凈 ,不會(huì)增加成本和重量 ,還可延長滑塊的使用壽命。因此 , 根據(jù)實(shí)習(xí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)觀察和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，排出油缸的安裝角度 取 62 。排出板折彎斜度不要太大 ,否則開始填裝垃圾時(shí) , 垃圾掉下的多 , 填裝效率不高 , 過小時(shí)垃圾卸不干凈 , 一般應(yīng)在 38 45 之間，因此決定取 45 。此外 ,為使頂蓋能承受垃圾對(duì)它向上的膨脹力 ,頂蓋應(yīng)做成弧形結(jié)構(gòu)。 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 14 5 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 定液壓系統(tǒng)方案 眾所周知 ,后裝 壓縮式垃圾車主箱中的推板（排出板）油缸有兩個(gè)作用 :垃圾壓縮過程中提供背壓力 ,而卸載垃圾時(shí)提供推力。目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品 ,油缸的擺放有兩種方式 :平置 (圖 5和斜置 (圖 5。表面上看這兩種方式在功能上沒有什么區(qū)別 ,但認(rèn)真分析 ,卻存在很大的差異。 圖 5推板油缸平置示意圖 圖 5推板油缸斜置示意圖 圾收集時(shí)壓縮原理 如圖 5推板 推置主箱末端。通過填塞箱后壓縮機(jī)構(gòu)的提升 ,垃圾不斷地被壓送到主箱中。在提升垃圾的過程中 ,刮板提升壓力作為背壓回路遠(yuǎn)端控制信號(hào)通過油口 先導(dǎo)閥 B 打開 ,使得推板油缸無桿腔回油路與背壓閥 A 相通 ,當(dāng)且僅當(dāng)垃圾擠壓力超過推板油缸的背壓閥 A 調(diào)定的預(yù)壓力 (圖中為 2 時(shí) ,推板油缸無桿腔內(nèi)的液壓油通過背壓閥 A 一 部分回油箱。一部分通過單向閥補(bǔ)入有桿腔 ,從而垃圾和推板向主箱前端移動(dòng) ,直到推板油缸完全收回 ,垃圾充滿整個(gè)主箱。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 出板油缸推力 排出 板油缸是多級(jí)油缸 ,在收縮過程中 ,推力會(huì)因?yàn)榛钊孛娣e的不同發(fā)生階段性的變化。而且在實(shí)際工作中 ,在垃圾擠壓的情況下 ,油缸活塞桿由小到大順序收回 ,所以推力油缸三級(jí)油缸為例 , 推力變化趨勢(shì)與推板后退行程 L 的關(guān)系見圖 5 油缸F= （ 5 式中 ：油缸F 排出板 油缸推力 P 背壓值 活塞的作用面積 圖 5背壓油路原理圖 圖 5的關(guān)系 壓力 a. 平置油缸 當(dāng)油缸平置時(shí) (圖 5, 背壓F= 油缸F,推力油缸從而導(dǎo)致背壓力的變化 ,這與用戶追求的整車?yán)鴫嚎s后密度均勻的效果是向背的 ,意味著被壓縮的垃圾是前松后緊 ,而且滿載時(shí)也會(huì)造成整車后橋過重。 b. 斜置油缸 在推板油缸斜置的情況下 ,隨著推板向主箱前端移動(dòng) , 的增大 , 背壓力 (背壓F) 逐漸減小 (圖 5, 背壓F= 油缸F 同時(shí) ,因?yàn)榛钊孛娣e階段性的增大 ,又會(huì)在一定程度上彌補(bǔ)因角度變化引起的背壓力損失。 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 16 圖 5平置油缸背壓力 圖 5斜置油缸背壓力 種方式的比較 通過對(duì)比 ,我們可以發(fā)現(xiàn)排出板油缸斜置方式比較平置方式有以下優(yōu)點(diǎn) : a. 節(jié)省安裝空間 ,提高主箱容積利用率。 b. 有利于垃圾在壓縮過程中密度均勻。 c. 利于油缸的保護(hù) ,避免主箱內(nèi)污水損害油缸 體 ,保證使用壽命。 d. 有利于排出機(jī)構(gòu)平穩(wěn)移動(dòng) (防偏轉(zhuǎn) ) 。 所以，決定選用油缸斜置式放置。 壓系統(tǒng)工況分析 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在排卸垃圾時(shí)，液壓系統(tǒng)能發(fā)出足夠的力使垃圾排出；在裝載垃圾時(shí)，為了使壓縮后的垃圾密度均勻，提高其裝載量，液壓系統(tǒng)要提供一定的背壓力，使其滿足設(shè)計(jì)要求。所以，液壓原理圖如圖 5文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 圖 5壓原理圖 壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 算工作循環(huán)中的最大載荷 A. 對(duì)排出機(jī)構(gòu)進(jìn)行受 力分析 ,見圖 4得如下方程： 0c （ 5 0)(s （ 5 式中： 推卸油缸的推力 ，也就是 液壓缸的最大載荷 推卸油缸的安裝角度 62 T 壓縮的垃圾在車廂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力 T 排出板上方垃圾對(duì)排出板的作用力 為 T 的傾斜角度 45 W 排出板 機(jī)構(gòu) 的重力 垃圾重量和排出板 機(jī)構(gòu) 重量在底板上產(chǎn)生的摩 擦力 1N ， 2N 為導(dǎo)軌對(duì)排出板 機(jī)構(gòu) 的法向作用力 由 5 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 18 co s （ 5. 排出機(jī)構(gòu)的重量計(jì)算 底部鋼管： 8 5 8 1 5 7575( 式中： A 方管邊長 ( s 方管壁厚 ( W 每米鋼管重量 ( L 方管長 (m ) 頂部鋼管： 6 8 8 5 m 側(cè)部鋼管： 8 7 8 5 m 側(cè)部鋼管 1： 8 5 m 側(cè)部鋼管 2： 3 2 8 5 m 側(cè)部鋼管 3： 8 5 m 此鋼板的理論重量為 1，所以，此鋼板重量為：)0 7 2 m 排出板前板 ： m 所以，排出機(jī)構(gòu)重量 7654321 )(2 因?yàn)?，一些小零件采取估算的方式以及?jì)算誤差 所以，最后取 200M 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 C. 壓縮的垃圾在車廂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力 T 的計(jì)算 2( N 式中： a 廂體的有效長度 )(m b 廂體的有效寬度 )(m c 廂體的有效高度 )(m p 垃圾壓縮后對(duì)廂體的壓力 )(垃圾的單位膨脹力為 6235 3那其對(duì)廂體的壓力 7 48 2 0126 23 5 p f 垃圾與 車廂壁之間的動(dòng)摩擦系數(shù)，查表取 1.0f D. 排出板上方垃圾對(duì)排出板的作用力 T 的計(jì)算 20 24 5 N 式中： L 排出板 機(jī)構(gòu)底部長度 )(m g 重力加速度 )2 取0r 垃圾壓縮后的密度 3450 E. 垃圾重量和排出板機(jī)構(gòu)重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力 計(jì)算f 0 5488 N 式中： V 廂體的容積 312 f 排出板 機(jī)構(gòu) 與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦系數(shù)，查表取 f F. 將上述數(shù)據(jù)代入式（ 5 則， 62c o s 5 4 8 845c o 4 7 4 9 N 定液壓缸參數(shù) a. 此液壓缸為三級(jí)液壓缸，各級(jí)壓力和速度可按活塞式液壓缸有關(guān)公式來計(jì)算。 2121211114 26 4 4 2 14 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 20 式中： 1D 一級(jí)液壓缸內(nèi)徑， 2D 二級(jí)活塞桿尺寸， 3D 三級(jí)活塞桿尺寸 1p 液壓缸工作壓力，初算時(shí)取系統(tǒng)工作壓力 2p 液壓缸回油腔背壓力；為 41 1p 12 活塞桿與液壓缸內(nèi)徑之比，液壓缸采用差動(dòng)連接；比值取 0.7 工作循環(huán)中最 大的外負(fù)載； 液壓缸的機(jī)械效率，一般 標(biāo)準(zhǔn)的液壓缸直徑系列取 001 2。根據(jù) 12 D 4 02 0 計(jì)算的結(jié)果在活塞尺寸系列之中，所以取 402 依此類推： 標(biāo)準(zhǔn)的活塞桿尺寸系列圓整為 003 2 根據(jù)已取的缸徑和活塞桿直徑，計(jì)算液 壓缸實(shí)際有效工作面積，無桿腔面積 桿腔面積 222211 222222212 4 232223223 (4 b. 計(jì)算液壓缸的流量 (4)(4 23222221 )(4 2321 1 00 0) 22 式中： v 排出機(jī)構(gòu)的速度 7.7 c. 液壓泵流量 ,壓力的計(jì)算 液壓泵向液壓缸輸入的最大流量為：若取回路泄漏系數(shù) K= 則泵的流量： q= 液壓缸的最大工作壓力為 1p =進(jìn)油路上的壓力損失一般為 取 液壓泵的最高工作壓力： M P 2(0 根據(jù)計(jì)算出的泵的流量和工作壓力，由作總體設(shè)計(jì)人員參考。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 d. 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率 310（ 5 式中： p 液壓泵的出口壓力（ 其值等于液壓缸的進(jìn)口壓力與泵到液壓缸這段管路壓力損失之和，壓力損失取 102 ； q 液壓泵輸出流量 ( )， q=10s； 液壓泵的效率， 取 3 所以： e. 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 22221121 )(44 122221121 4 FD （ 5 5 式中： 液壓缸密封處摩擦力 由式 5求得 1D 為 2121211114（ 5 詳細(xì)計(jì)算見 ， 001 ， 402 ， 003 定管道直徑 管道的材料一般推薦采用 10號(hào)、 20號(hào) 的薄壁無縫鋼管、和拉制紫銅管。鋼管承受的工作壓力較高，價(jià)廉，所以本系統(tǒng)主要采用鋼管。 油管直徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。 油管的內(nèi)徑 （ 5 式中： d 管道直徑（ ； q 液體流量（ L/； v 允許流速，按金屬管內(nèi)油液推薦流速值選用，吸油管路取 v 2m/s,壓油管路取 v 6m/s。 管道的壁厚可根據(jù)工作壓力由下式計(jì)算得出： 壓縮式垃圾車上裝廂體設(shè)計(jì) 22 2 5 式中： p 工作壓力，取工作壓力為 d 油管內(nèi)徑（ ； 許用應(yīng)力（ ，對(duì)于鋼管 于銅管 25 本系統(tǒng)主油路流量取差動(dòng)連接時(shí)流量 q = ,允許流速按壓油管路取v = 4m/s, 則管道內(nèi)徑為： 油管的壁厚： 82 可選用外徑 4的 10號(hào)冷拉無縫鋼管。 吸油管按式 5 5 壁厚： 82 故可選用外徑 50號(hào)冷拉無縫鋼管。 鋼管彎曲半徑不能太小，其最小曲率半徑 R 3D，油管經(jīng)彎曲后，彎曲處側(cè)壁厚的減薄不應(yīng)超過油管壁厚的 20%，彎曲處內(nèi)側(cè)