多功能清雪車總體布置畢業(yè)設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本設計為多功能清雪車，能夠清除浮雪、厚雪、薄冰、軋實的冰雪，可有效清除 0 25 10的軋實冰雪，達到見黑路面效果?？蓮V泛用于市政道路、高速公路、普通公路、機場等地。 多功能清雪車以中國一汽生產的 一 汽 解 放 汽 車 有 限 公 司 無 錫 柴 油 機 廠 生 產 的 動機為作業(yè)系統(tǒng)的驅動裝置，將除雪機構與其底盤車架連接，并對除雪車的雪鏟、掃雪排、撒布機機構進行結構參數(shù)設計，分析了雪鏟的工作阻力，通過對冰雪力 學性質、整車性能匹配的研究，提出設計方案。 本文的主要工作如下： （ 1） 調研分析機械清雪的重要性能及可行性。結合國內外目前的研究狀況，明確清雪機械的發(fā)展趨勢，確定研究方向。 （ 2） 研究積雪的物理機械性能。 （ 3） 鏟車型號的選擇及鏟的設計。確定鏟的參數(shù)，選擇適合型號車。 （ 4） 整車受力及積雪的運動分析。計算清雪車在作業(yè)過程中整車的受力情況，分析各參數(shù)對清雪作業(yè)的影響；通過對雪單元體的研究，分析鏟雪作業(yè)時的積雪運動。 （ 5） 穩(wěn)定性分析。鏟的特殊位置決定了其在作業(yè)過程中突出的穩(wěn)定性問題。鏟對清雪車作業(yè)穩(wěn)定性的影響較大，為保證清雪車安全作業(yè)。 關鍵詞 ： 除雪鏟 ； 撒布機構 ； 掃雪排 ； 滾雪刷 ； 軌道升降機構 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25cm to 10cm in as a as if a u xi as on to to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 1 章 緒論 . 1 究的目的及意義 . 1 內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 . 2 面除冰技術的發(fā)展歷程 . 2 外路面除冰設備的研究現(xiàn)狀 . 4 內路面除冰設備的研究現(xiàn)狀 . 5 面除冰雪技術的發(fā)展趨 勢 . 7 章小結 . 8 第 2 章 路面壓實冰雪物理力學性質 . 9 雪的成因與分類 . 9 面冰雪分類 . 9 面壓實冰雪的成因 . 10 響因素 . 10 面壓實冰雪力學性質 . 12 壓強度 . 12 切強度 . 13 關系數(shù) . 14 實冰雪破壞準則 . 15 章小結 . 18 第 3 章 清雪車分類及特點 . 19 雪車分類 . 19 工作裝置特點分類 . 19 整車特點分類 . 22 章小結 . 22 第 4 章 前雪鏟板空間曲面設計 . 23 雪鏟前鏟設計 . 23 雪鏟鏟板曲 面結構參數(shù)確定 . 26 雪鏟設計 . 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 獨立壁障裝置設計 . 29 章小結 . 31 第 5 章 清雪車部件設計 . 32 雪刷設計 . 32 式滾掃刷刷毛排布形式分類 . 32 滾刷安裝位置不同分類 . 33 滾刷驅動分類 . 34 滾刷刷毛選擇 . 35 雪排設計 . 36 布機設計 . 37 路設計 . 38 章小結 . 39 第 6 章 整車受力分析 . 41 雪鏟受力分析 . 41 雪鏟除雪阻力計算 . 41 雪鏟行駛阻力計算 . 41 雪阻力、附著力和除雪功率的計算 . 42 論計算 . 42 制除雪鏟功率計算條件 . 42 雪阻力計算 . 44 式阻力計算 . 46 雪阻力計算 . 47 雪功率計算 . 48 輛側向穩(wěn)定性分析 . 48 章小結 . 49 結 論 . 50 致 謝 . 51 參考文獻 . 52 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1章 緒論 究的目的及意義 城市道路是城市重要基礎設施，它構成城市的骨架，我國北方冬季時間長，降雪量大，不及時清除積雪，將嚴重影響交通及安全，給生活、生產帶來諸多問題，多功能清雪車的研制，改變環(huán)衛(wèi)工作環(huán)境，減輕其勞動強度，提高其工作的效率和安全性，改善城市冬季交通和衛(wèi)生環(huán)境，保障道路的暢通，減少交通事故，滿足市區(qū)道路通行的需要，有重要的實用價值。 近幾十年來，國外除雪車發(fā)展非常迅速，種類越來越多，各種生產廠商在采用新技術、新材料、新工 藝的同時，不斷提高產品的作業(yè)性能和操作性能，以適應冬季除雪提出的更高要求，增強產品的競爭力。 在國外，最初的清雪機械是采用推土機或裝載機，利用其推土板和裝載斗將積雪集中在一起，這后來便發(fā)展成犁式除雪車。早在 1943 年日本就開始把 經過多年的發(fā)展，國外犁式除雪車以具有較高的技術水平。以俄羅斯產品 種除雪車基礎車采用 功用有除雪、清除垃圾和沙堆，既可以用于街道、人行道的垃圾清除，也可以用于公路和建筑工地的除雪。犁式除 雪車的工作裝置有推土板、犁刀和圓盤刷，其除雪寬度為：推土板 刀 盤刷 著除雪技術的不斷革新，在出現(xiàn)了連續(xù)快速的大型旋轉式清雪機后，清理積雪的工作才變得簡單。 我國的除雪機械開始于 20世紀 80年代后期，相關研究單位主要集中在東北、西北和華北地區(qū)，先后有十幾種型號除雪車研制成功。 國內主要研發(fā)的有西安公路研究所研制的 除雪車、哈爾濱林業(yè)機械研究所研制的 合破冰除雪機、林省盤石縣公路養(yǎng)路段研制的 西高速公路管理局研制的 林省公路機械廠與原吉林工業(yè)大學共同開發(fā)的 實冰雪清除機、重慶迪馬公司生產的 功能除雪車，該除雪車裝備有推雪鏟、滾刷、融雪劑散布機等裝置、哈爾濱雪狼除雪機械設備有限公司生產的用于清除硬冰雪的除雪機和北京永鋒科技有限公司研制的雪豹 列的多功買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 能噴氣式除雪車等。 目前，國內除雪車的開發(fā)研制工作還主要集中在鏟式除雪車和融雪劑散布機這兩種除雪車形式，但由于專業(yè)的除雪車，因其龐大的體積，降低 了操作靈便性和除雪效率，因而選擇一款操作靈便、通用化的汽車來改裝成一除雪車，來補充專業(yè)除雪車的不足。 國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 面除冰技術的發(fā)展歷程 在世界范圍內，寒冷地區(qū)的國家冬季路面上都存在不同程度的積雪結冰。研究路面除冰技術具有十分廣泛的重要意義。路面除冰技術的發(fā)展經歷了人工清除、機械化清除和智能化清除三個階段。 人工除冰法主要依靠人力用簡單的勞動工具來完成路面冰雪的清除。人工除冰是最早期、最原始的除冰方法。雖然人工清除冰雪比較徹底，但是作業(yè)時間長、勞動強度大、效率低、耗費大量的人力、物力和時間， 作業(yè)時影響車輛通行和行車安全。目前，人工除冰法只適用于小范圍冰雪的清除或重點路段冰雪的清除。 隨著科技水平的不斷提高，交通建設的飛速發(fā)展，機械化的除冰技術應運而生。目前，常用的機械化除冰技術主要包括化學除冰法、熱力除冰法和機械除冰法三種。 （ 1）化學除冰法 化學除冰法是一種依靠撒布鹽類除雪劑來降低冰雪危害的方法。其原理是降低冰雪的冰點?；瘜W除冰法既可以用來清除路面結冰，也可以清除浮雪，是國際上比較常見的一種路面冰雪清除手段。 在一定環(huán)境條件下，化學除冰法可以有效的清除道路冰雪，改善道路安全狀況，提高道路運輸 效率。但是化學除冰法的負作用也比較明顯，主要體現(xiàn)在： 除冰效果受環(huán)境溫度影響較大，存在反復結冰現(xiàn)象； 造成瀝青路面脫層，路面大面積破損； 對橋梁的結構存在著腐蝕性，使橋梁結構的耐久性下降； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 腐蝕機動車輛的輪胎及車輛底盤，大大降低其性能和使用壽命； 造成路邊的土壤鹽分增加，土壤板結硬化貧瘠； 造成城市綠地黃化，樹木枯死，甚至影響道路附近農作物的生長； 造成水體污染，危害動物生命和人類健康。 近年來，雖然無毒性和無腐蝕性的環(huán)保型除雪劑，如生物降解型除雪劑等已經問世，對環(huán)境和植物的破壞減少了，但是并未徹底根除。因此化學除冰法的應用還是受到了一定的限制。 （ 2）熱力除冰法 熱力除 冰法利用熱能使冰雪融化，消除冰雪危害，分為微波加熱、紅外線加熱、噴氣發(fā)動機加熱等類型； 微波加熱。利用微波穿透冰雪加熱路面，使得貼近路面的冰雪融化，消除了路面和冰雪之間的結合力使二者分離，達到清除目的； 紅外線加熱。使用柴油作為燃料加熱紅外線加熱板，利用其熱輻射作用使路面上的冰雪迅速融化； 噴氣發(fā)動機加熱。利用噴氣式 發(fā)動機排出的高溫熱氣流對路面冰雪進行加熱使其融化以達到清除目的。 雖然熱力除冰法清除冰雪速度快，安全性好但該方法往往耗能較大，費用較高，所以其適用范圍也受到很大限制。 （ 3）機械除雪法 機械除雪法通過機械裝置對冰雪直接作用來消除冰雪危害，按其工作原理可以分以下幾種形式。 振動式。振動式主要利用冰雪在振動作用下，小變形可以引發(fā)脆性斷裂的特點。振動輪在振動馬達帶動下振動，使其表面的刀具切入、擠壓冰雪。振動式的工作效率高，清除冰雪效果比較好，能夠有效的 避免路面的損壞。但是顯而易見，振動式的結構復雜，制造成本高。 鏟剁式。鏟剁式模仿人工除冰，利用壓實冰雪硬而脆，不耐沖擊的物理性質。由多種刀具組成的工作鏟在曲軸的帶動下上下往復運動，對路面的壓實冰雪進行周期性的剁擊。鏟剁式工作效率較低，容易損傷路面，應用范買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 圍受到限制。 推切式。除冰鏟是推切式除冰裝置常用的結構。鏟刃在壓力作用下切入冰雪層，在牽引主機推動下清除冰雪。除冰鏟結構比較簡單，技術 比較成熟，工作效率比較高。但是由于工作阻力大，除冰鏟清除冰雪的硬度受到很大限制，需要大功率的牽引主機。此外，鏟刃的磨損比較嚴重，對路面有一定的損傷，當路面起伏波動較大時除冰鏟的清除效果受到影響。 碾壓式。碾壓式利用壓實冰雪脆性高，易斷裂的特點，通過滾筒上面的組合刀片，依靠自重和主機的協(xié)調壓力使楔形刀具切入冰雪層。隨著切入深度的增加，楔形刀具對冰雪層產生擠壓作用，使冰雪層脆性斷裂、破碎，并與路面剝離。碾壓式結構簡單，工作性能更好。 機械除冰易于實現(xiàn) 一機多用，不使用化學藥劑，無污染，能夠很好的保護環(huán)境和植被，公路兩側的農田或者綠化帶內是天然的堆放場所，還利于春季土壤保墑，所以它在國內應用最為廣泛。 隨著人們對路面除冰技術研究的不斷深入，出現(xiàn)了一類更為先進的除冰技術 能化除冰技術著眼于借助路面的某些特殊功能阻止路面積雪形成或者融冰除冰，目前主要包括自應力彈性路面技術、導電鋪面融冰技術、太陽能 土壤蓄熱融冰雪技術。 自應力彈性路面技術利用彈性材料局部變形能力較強的特性，通過在路面鋪裝材料內摻入一定量的橡膠顆粒，改變路面的變形特性。路面在 外載荷作用下產生的自應力從而有效地抑制路面積雪結冰。 導電鋪面融冰雪技術是指在普通瀝青或者混凝土中添加聚合物類、炭類或金屬類導電組分材料，使之具有良好導電性能。冬季將電能轉變?yōu)闊崮苁孤访鏈囟壬?，冰雪自動融化，從而保障交通暢通和行車安全?太陽能 土壤蓄熱融冰技術是指在道路中鋪設太陽能采集系統(tǒng)，在地下土壤中設置能量儲存系統(tǒng)，將太陽能收集并儲存。降雪時將能量提取至路面，提高路面的溫度融化冰雪 外路面除冰設備的研究現(xiàn)狀 國外降雪頻繁的國家都很重視清雪機的研制和使用，機械清雪技術較為先進，已經進入專業(yè)化的時代， 產品在技術、工藝和性能上都較為成熟。目買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 前，國外針對路面積雪結冰的清除技術還是以撒布除雪劑為主，設備既有綜合式的多功能專用除雪車，也有以工程車輛底盤為主機的一機多用型清雪車。國外清雪除冰設備主要生產廠家有瑞士 司、丹麥的 國的 司、英國的 司、美國的 S&S、 本和俄羅斯的生產廠家更是不勝枚舉。 瑞士 圖 1a）所示。該機存放除雪劑的料斗容積可達 12 立 方米，除雪劑的撒布量連續(xù)可調，撒布寬度與撒布劑量自動同步，并配有自動裝卸裝置。 日本冬季降雪頻繁、其清雪機械的技術水平處于世界領先地位。 清雪卡車、清雪推土機、清雪平地鏟、防凍劑撒布車等清雪機械設備在日本普遍應用。防凍劑撒布車通過噴灑防凍劑來防止路面積雪碾壓凍結，撒布性能和行駛速度的協(xié)調性較好，是保證道路安全的重要工具。高速壓雪清除機如圖 1b）所示，采用 4300據壓實積雪的性狀，開發(fā)了振動式和壓力信號綜合自動化監(jiān)測系統(tǒng)，有效地控制清雪鏟的推力和角度，極大的提高了清雪作業(yè)能力。 清雪卡車是日產柴油工業(yè)株式會社生產的大型多功能清雪車，可以通過配置刮雪刀清除壓實冰雪。刮雪刀安裝在車輛前后輪中間，高度有 50070種。清雪卡車的主機采用 10 檔位變速箱，變速操作容易在清除壓實雪，車輛反復前進、后退、變速時，車輛的舒適性、操作性、安全性有很大提高。 圖 1內路面除冰設備的研究現(xiàn)狀 我國清雪技術的研發(fā)起步較晚，始于 20世紀 80年代后期，相關研究單買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 位主要集中在東北、西北、華北地區(qū)，先后有幾十種型號的清雪車研制成功。幾年來一些廠家參照國外先進技術，研 發(fā)出適合我國清雪作業(yè)急需的梨板式和轉子式清雪車以及拖式撒鹽車等車型，但與世界先進國家清雪車發(fā)展相比，產品數(shù)量及性能差距較大，遠不能滿足道路清雪需求。目前，國內主要的清雪設備有沈陽路泰達除雪機械生產的 擊振破冰清雪機、 圖 1（ a）（ b）所示；北京銀海除雪機械有限公司生產的 圖 1c）所示；雪狼除雪機械生產的雪狼 圖 1（ d）所示；哈爾濱林業(yè)機械研究所研制的 合破冰清雪機；徐州裝載機廠生產的公路養(yǎng)護用輪式震 動除冰車。 （ a） （ b） （ c） （ d）雪狼 圖 1內道路除雪設備 經過二十多年來的探索和研究，我國的路面除冰技術和設備取得了和大的進步，但是從總體上看來，我國對路面除冰設備的研發(fā)和生產尚處于起步買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 階段，除冰設備的技術水平還比較落后，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1） 技術水平低。除冰設備在結構設計、制造、設備使用管理 和維護等方面都存在問題。 （ 2） 品種類型不全。目前，不少種類的路面除冰設備在我國還是一片空白，尤其是用于路面壓實冰雪的大型設備。 （ 3） 避讓功能不理想。我國現(xiàn)有的除冰設備大部分避障能力較差在除冰作業(yè)中，常常因為避障不及時導致作業(yè)屬具或者牽引主機的損壞。 （ 4） 對路面養(yǎng)護能力差。在作業(yè)路面凹凸不平時，除冰設備容易對路面造成破壞。 面除冰雪技術的發(fā)展趨 勢 目前，路面除冰技術的主要發(fā)展趨勢 (1)高效化 。 高效化的發(fā)展趨勢包括兩個方面，一是作業(yè)效率高效化，二是冰雪清除程度的高效化。只有高的作業(yè)效率和高的清除效率，才能保證路面冰雪在 最短的時間內得到及時和有效的清除，保障道路暢通和安全。 (2)低耗化 。 統(tǒng)計資料表明，冰雪清除設備在清除路面冰雪時的能量消耗成本占總成本的 80%以上。降低能量消耗，是降低冰雪清除成本的直接和有效的方法。 (3)智能化 。 由于路面形式的多樣性，尤其是城市道路路面的復雜性，要求冰雪清除設備能夠及時準確地識別路面情況并作出相應的判斷和動作，防止作業(yè)屬具損傷路面，保護冰雪清除設備，有效地清除路面冰雪。 (4)多功能化 。 工作性質的多功能性，可以實現(xiàn)一臺設備清除各類冰雪，降低設備的投入資金，減輕企業(yè)負擔； 工作范圍的多功能性，可以在冰雪清除的非作業(yè)期間，拆除冰雪作業(yè)屬具，使主機從事其它作業(yè)，問接降低設備投入成本，提高企業(yè)經濟收益。 (5)環(huán)?；?。 冰雪清除設備的環(huán)境保護，包括設備主機對環(huán)境的影響和冰雪清除方法對環(huán)境的影響兩個方面。設備主機對環(huán)境的影響，通常包括噪聲和尾氣，因此，選取符合環(huán)保標準的主機是關鍵。 著重 多功能小型化 ，同時 中國的除雪機械 還 應該著重向兼用型的方向發(fā)展，可對多種機械如卡車、推土機、建筑機械等實施改造，或配備雪犁等除雪裝置，只是在冬季降雪時進行除雪作業(yè)，其余時間可進行灑水、清掃等多種路面 養(yǎng)護作業(yè)及其他常規(guī)作業(yè)。除雪機械應盡量采用機、電、液新技術，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 實現(xiàn)自動控制，提高除雪機械的科技含量，減輕工人的勞動強度，提高掃雪除冰的效率。 本章小結 本文結合哈爾濱市城市道路情況，參照吉林北歐多功能清雪機進行設計，主要研究以下幾個方面內容： （ 1）副發(fā)動機和除冰裝置的結構形式；分析路面壓實冰雪的物理力學性能和破壞準則，為清雪車的相關設計、分析計算奠定基礎。 （ 2）研究清雪車的結構和整車性能。確定本文選用牽引裝置。 （ 3）研究清雪車 清雪鏟 工作機理。對 清雪鏟 結構和參數(shù)進行設計；對 清雪鏟 的切線阻力進行分析計算 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 2章 路面壓實冰雪物理力學性質 冰雪的成因與分類 面冰雪分類 日本冰雪協(xié)會雪質分類委員會經過對道路雪質調查，得出路面冰雪分類 ,本文節(jié)選出一部分，如表 表 面壓實冰雪分類表 分類 狀態(tài) 特征 雪粒狀態(tài) 密度 / 2m 新雪 結晶狀 剛下的雪 100左右 粉雪 粉狀 車輛帶起的由新雪雪 片分裂而成的小顆粒雪粉積存物 直徑為 270 410 壓雪 板狀 被壓過的積雪 雪 粒 直 徑 450 750 冰雪 板狀 壓雪滲進水以后又凍結，厚度在 1雪 粒 直 徑 2氣泡 750 900 冰膜 薄 冰 膜 凍結的水膜在地面或積雪上，厚度在 1雪 粒 直 徑 多結晶冰，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 面壓實冰雪的成因 根據我國氣候及交通狀況，結合表 路面壓實冰雪的形成原因歸納為以下三個方面： （ 1）碾壓。冬 季路面降雪經過車輛和行人的碾壓，密度較小的新雪被壓實，形成高密度的壓實雪。 （ 2）反復融凍。冬季由于晝夜溫差變化，路面降雪在一段時間內出現(xiàn)反復的融化、凍結，在路面上形成堅硬的冰雪層。 （ 3）凍雨。凍雨是初冬或冬末春初時節(jié)的一種災害性天氣現(xiàn)象。凍雨落在路面上，隨即凍結成光滑的冰層。隨著雨量的增大，冰層也越結越厚。 以上三方面原因往往同時存在并相互作用，因此本文把壓雪、冰雪和冰層統(tǒng)稱為路面壓實冰雪。壓實冰雪在路面上的存在形式如圖 2圖中可以看出，壓實冰雪通過粘結層和路面固結在一起。通常情況下，粘結層的 厚度僅有幾毫米。 圖 2響因素 由壓實冰雪形成原因可以看出，壓實冰雪的性能不僅受溫度、水分的影響，還與外界壓力、路面雜質、路面表面特性因素有關。 （ 1） 溫度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 溫度影響積雪中水分的析出和凍結 當溫度高于 0時，路面積雪開始融化，水分不斷增多。水分是凍結不可缺少的重要因素。當路面溫度接近 0時，壓實冰雪內部、壓實冰雪與路面之間的水分開始凝結，由液態(tài)向固態(tài)轉變。溫度持續(xù)下降，路面與壓實冰雪界面處的水分凝固加劇，兩者之間的粘結層強度不斷增大，并將壓實冰雪和路面牢牢地連接在一起。當溫度降到一 定界限后，溫度的降低再不能從壓實冰雪內部得到更多的水分，界面間的粘結層強度不再增大，界面處于系統(tǒng)平衡狀態(tài)。 溫度影響凍結速度 溫度變化的快慢會影響冰雪的凍結速度，而凍結速度的變化影響凍結壓實冰雪的結晶形態(tài)。不同結晶形態(tài)的冰雪，其性能變化很大。 由此可見，溫度是影響路面壓實冰雪性能的重要因素，對壓實冰雪與路面的粘結起著關鍵作用。路面壓實冰雪和粘結層的性能是隨溫度不斷變化的。 （ 2）壓力 壓力是形成路面壓實冰雪的重要條件，冰雪受到的壓力情況與被壓實后的冰雪的性能有直接關系。壓力作用的效果直接體現(xiàn)在壓實冰雪的密度 和硬度上。 壓力影響水分的析出 降雪在壓力作用下，會有一定的雪花轉化為水。壓力作用的次數(shù)越頻發(fā)，降雪轉化為水的數(shù)量就越多。 壓力影響壓實冰雪的密度和強度 壓力會使路面冰雪的密度和強度大大增加，這是因為所施加的壓力一方面使積雪被壓實，另一方面壓力會集中在界面上，使界面處冰雪層與路面的接觸更加緊密，水分向界面滲透加劇。滲透到路面的水分凍脹，大大增加了冰雪對路面的“抓固”作用，增加了整體的強 度。 在現(xiàn)實情況中，冰雪受到的壓力大小和次數(shù)均無法準確衡量，所以壓實冰雪的性能仍有很大的隨機性。 （ 3） 凍結時間 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 在特定溫度下系統(tǒng)的平衡依賴于凍結時間。在系統(tǒng)未進入熱量平衡之前，凍結時間與壓實冰雪的強度呈線性增長關系，凍結時間越長，壓實冰雪的強度就越大。當系統(tǒng)進入熱量平衡后，強度趨于平衡不再發(fā)生變化。 由此可見，路面壓實冰雪的形成過程是系統(tǒng)散失熱量，水分凝固結冰的過程。凍結時間與壓實冰雪的強度有直接的關系。 （ 4） 路面表面特性與雜質 路面表面特 性 壓實冰雪性能受到路面表面特性的影響，主要包括路面的粗糙度和表面濕潤性等表面特性與導熱性、熱膨脹性等材料熱特性。 我國等級路面分為瀝青類路面和水泥混凝土類路面兩種。北方地區(qū)路面以瀝青類路面為主。較小的空隙率使瀝青混凝土路面具有透水性小、水穩(wěn)定性好、耐久性高、有較大的抗自然因素的能力，使用年限可達 15 20 年以上。瀝青混凝土路面表面粗糙度大、抗水性好、比熱小、熱膨脹系數(shù)小，壓實冰雪與瀝青路面的凍結十分堅固。 路面雜質 在各種 公路的路面上，不可避免的存在各種雜質，比如粉塵、泥沙、碎石顆粒物等。這些雜質的存在對路面壓實冰雪的性能也有重要影響。 當路面與壓實冰雪之間存在雜質時，雜質起到了凝結粘合的作用，水的結合凍不均勻，增大粘結層強度。一般情況下，粘結層的強度高于壓實冰雪的強度不同的路面的表面特征及路面雜質的存在情況各不相同，所以路面壓實冰雪的性能是隨著路面雜質不斷變化的。 面壓實冰雪力學性質 壓強度 壓實冰雪的抗壓強度是清雪車設計的重要參數(shù)之一，指壓實冰雪抵抗其他物體進入的能力，用物體進入冰雪時單位面積上所受到的阻力表示。壓實冰雪的抗壓強度因環(huán)境不同而不同，強度值隨密度的增加而增大，隨溫度的降低而增大，統(tǒng)計數(shù)值如表 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 表 壓實冰雪的抗壓強度 冰雪類型 冰雪的密度 (m ) 范圍（ 壓雪 450 750 雪 750 900 層 900左右 抗切強度 抗切強度 義為切割每單位橫截面積壓實冰雪所需的力，包括壓實冰雪各種形式的變化強度。目前，抗切強度的計算大多利用經驗公式 =（ 2 式中 抗切強度， 作用在刀刃上的 切削阻力， N； b 切削刃寬度， m； h 切削層厚度， m。 利用抗切強度 以很簡便地進行壓實冰雪清除裝置阻力計算和清雪車的牽引特性分析，壓實冰雪的抗切強度如表 表 實冰雪的抗切強度 冰雪厚度 （ 3m ） 抗切強度 （ 310 溫度（） 0 2 10以下 300 400 50 750 50 900 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 關系數(shù) 壓實冰雪清除裝置設計、清雪車的工作阻力計算和牽引性能分析涉及到冰雪的摩擦系數(shù)、冰雪路面的附著系數(shù)、冰雪路面的行駛阻力系數(shù)的選取。 冰雪的摩擦系數(shù)包括外摩擦系數(shù) 和內摩擦系數(shù)，外摩擦系數(shù)是指冰雪與其他物體之間的摩擦系數(shù)，內摩擦系數(shù)是指冰雪內部之間的摩擦系數(shù)。本文的外冰雪摩擦系數(shù)具體指冰雪和鋼鐵之間的摩擦系數(shù)，取值表 雪內摩擦系數(shù)取值如表 外摩擦系數(shù)都與溫度和冰雪的密度有關。 表 冰雪和鋼鐵的摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) 冰雪密度 （ 3m ） 溫度（） 0 2 16 50 550 50 650 50 750 50以上 雪的內摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) 冰雪密度 （ 3m ） 溫度（） 0 2 10以下 450 750 50 900 00 面壓實冰雪的存在很大程度上降低了路面原來的使用性能，具體路況下輪胎的附著系數(shù)和行駛阻力系數(shù)取值分別如表 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 表 冰雪路面的附著系數(shù) 壓實冰雪狀態(tài) 輪胎類型 附著系數(shù) 密實凍結 低壓胎 實凍結 高壓胎 實解凍 低壓胎 實解凍 高壓胎 實凍結 高壓胎 實解凍 高壓胎 冰雪路面的行駛阻力系數(shù) 冰雪狀態(tài) 冰 雪密度 （ 3m ） 行駛阻力系數(shù) 輪胎 履帶 松軟 150 250 軟潮濕 150 250 度壓實 250 350 壓 450 750 雪 750 900 實冰雪破壞準則 由材料力學可知，當材料處于簡單受力情況時，材料的危險點處于簡單應力狀態(tài)，破壞 可以由簡單試驗來確定。但是，壓實冰雪在外載荷的作用下常常處于復雜的應力狀態(tài)，壓實冰雪的強度及其在載荷作用下的性狀和冰的應力狀態(tài)有很大關系。目前，材料力學中的多種破壞理論都可以用來解釋壓實冰雪在復雜應力狀態(tài)下的破壞。 （ 1）最大拉應力準則 該理論認為最大拉應力是引起壓實冰雪斷裂的主要因素。當最大拉應力達到與壓實冰雪有關的材料性質的某一極限值時，壓實冰雪就發(fā)生斷裂破壞。最大拉應力理論的破壞準則為 1 將極限應力 以安全系數(shù) n，可以得到許用應力 ，則最大拉應力買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 理論的強度條件 1 最大拉應力準則只適用于單向應力狀態(tài)及某些應力狀態(tài)中的受拉的情況。對于復雜的應力狀態(tài)，該準則有不足之處。 （ 2）最大正應變準則 該理論認為材料的破壞取決于最大正應變，只要材料 內任一方向的正應變達到單向壓縮或單向拉伸中的破壞數(shù)值，材料就發(fā)生破壞，破壞準則為 （ 2 由廣義胡克定律 11m 1E=- )( 32 +，代入式（ 2 1 ( 32 =+（ 2 將極限應力n，可以得到許用應力 ,則最大正應變理論的強度條件為 1 - )(32 + （ 2 3）莫爾強度理論及莫爾 庫侖準則 莫爾強度理論是莫爾在 1900年提出的，是目前工程中應用最多的強度理論之一。該理論認為材料內有一點的破壞與中間主應力無關，主要決定于主應力 1 和 3 。在 面上，可以繪制一系列的極限應力圓，每一個極限應力圓都反映一種達到破壞極限的應力狀態(tài)。這一系列極限應力圓的包絡線稱為莫爾包絡線，如圖 2絡線代表材料的破壞條件或強度條件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圖 2 極限應力橢圓的包絡線 12345根據莫爾理論，可以利用在 面上畫出該點的莫爾應力圓，來判斷材料內某點處于復雜應力狀態(tài)下是否破壞。如果所作應力圓在莫爾包絡線以內，則通過該點任何面上的剪應力都小于相應面上的抗剪強度 ，說明該點沒有破壞，處于安全狀 態(tài)；如果所作應力圓剛好與包絡線相切，則通過該點有一對平面的剪應力剛好達到相應面上的抗剪強度，該點處于臨界破壞狀態(tài)。 對于不同條件的材料，莫爾強度條件的形式也不相同。對于抗拉強度很弱，抗壓強度很高的脆性材料，在應用莫爾強度理論時，可以用單向拉伸和單向壓縮兩個極限應力圓的公切線來代替包絡線，將包絡線進行化簡。將該直線形式的包絡線稱為莫爾 圖 2爾 剪切應力 大于內聚力 之和時，材料便發(fā)生脆性剪切破碎。莫爾 式中 C 壓實冰 雪的內聚力， 壓實冰雪的內摩擦力。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 119709