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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 破冰除雪車
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 近些年自然災(zāi)害頻有發(fā)生，2008年南方的冰災(zāi)給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了很大的損失，造成了長時(shí)間的交通阻塞。在此我們設(shè)計(jì)了一種既能快速高效的清除道路上的結(jié)冰又能減少不必要的資源浪費(fèi)的破冰除雪車。破冰除雪車是利用滾軸轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力擊碎冰層，再利用后面的雪鏟清除冰雪，破冰裝置能快速的組裝和卸下，不影響車的其他用途。我們相信破冰除雪車在保障人民的生命財(cái)產(chǎn)的同時(shí)也一定具有很好的市場前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 1、背景及意義 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高及環(huán)保節(jié)能意識的增強(qiáng)，但應(yīng)對突如其來惡性自然事件設(shè)備的不健全，特別是自然災(zāi)害頻有發(fā)生的今天，提高應(yīng)對自然災(zāi)害的機(jī)械化水平就能更好的保證人民安定美好的生活，而在冰雪災(zāi)害的時(shí)候，路面的濕滑也成為了堵塞交通甚至引發(fā)惡生事故的重要因素。特別是1983年青海生的特大雪災(zāi)造成近百千米路段堵塞，700多名旅客被困于冰天雪地之中。2008年的冰雪災(zāi)害更是出現(xiàn)公路長時(shí)間被封的現(xiàn)象，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重受阻，甚至人民的正常生活都難以保證，雪災(zāi)導(dǎo)致交通事故頻發(fā)，生命財(cái)產(chǎn)的損失不可估量。究其原因，第一、自然界的原因，在人類的發(fā)展過程中自然的災(zāi)害很難消除。第二、就是因?yàn)槲覀儗ψ匀粸?zāi)害沒有充分的準(zhǔn)備，像在冰雪災(zāi)害發(fā)生時(shí)我們還是動(dòng)用以前的工具，效率低，處理不徹底，容易造成再次的結(jié)冰，效果不理想。我們的目標(biāo)就是要找到一種既能在普通的大雪天氣快速除雪，快速的清理道路，又能在惡劣的冰災(zāi)發(fā)生的時(shí)候快速除冰，打通道路，減少生命財(cái)產(chǎn)的損失的破冰除雪器具。 目前國內(nèi)外有一些破冰除雪機(jī)械，但是都存在著一些缺點(diǎn)。第一、處理冰雪不徹底，容易造成二次結(jié)冰，這種車前面是破冰機(jī)構(gòu)，而后面沒有除冰機(jī)構(gòu)，車輪壓在被破碎的冰上的時(shí)候會造成二次的結(jié)冰（如下圖） 第二、利用其它的設(shè)備代替破冰機(jī)械。如用推土機(jī)除冰，這種除冰方式并不理想，首先對機(jī)械破壞較大，推土機(jī)推土因?yàn)橥恋馁|(zhì)地較松，而冰層很硬，鏟子很容易壞掉。其次它只能把雪推到一起，還要進(jìn)行再次的處理，不方便（如下圖） 綜上所述，我們要設(shè)計(jì)一種既能在普通的大雪天氣快速除雪，快速的清理道路，又能在惡劣的冰災(zāi)發(fā)生的時(shí)候快速除冰，打通道路，減少生命財(cái)產(chǎn)的損失的破冰除雪車。 2、破冰機(jī)構(gòu)的理論設(shè)計(jì)圖 （帶輪） （支臂） （滾輪） 3、作品三維圖 4、作品實(shí)物簡圖 5、破冰除雪車的工作機(jī)構(gòu)簡介 本多功能專用車分為兩大部分： 第一部分是輸行走機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)以汽車底盤為基礎(chǔ)，主要是提供車子向前的動(dòng)力，我們的理論設(shè)計(jì)底盤的輪子最好采用履帶式，因?yàn)楸鶎拥谋砻媸潜容^光滑的，普通車的輪子可能不能正常前進(jìn)。同時(shí)我們可以根據(jù)車型的大小，可以選擇不同型號的汽車底盤，汽車底盤是整個(gè)裝置的承接重力的裝置，主要控制整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)方向，和普通車輛的職能基本相似。 第二部分是破冰除雪工作機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)由車廂、破冰器（碾輪，代勾）、雪鏟、液壓系統(tǒng)組成。整個(gè)車的使用過程是通過碾滾轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈錘的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用鏈錘的慣性力實(shí)現(xiàn)對冰層起到破壞作用，擊碎冰層再利用雪鏟把擊碎的冰雪清除到道路兩旁，達(dá)到除冰的目的。這樣就避免了已經(jīng)被擊碎的冰雪被碾壓之后出現(xiàn)二次結(jié)冰的現(xiàn)象。因?yàn)槭擎滃N敲打冰層路面的受力面積較大，所以不會對路面產(chǎn)生較大的傷害。該車前面利用滾筒帶動(dòng)鏈錘破冰，后面利用雪鏟進(jìn)行除雪，所以工作效率比較高，除雪比較徹底，使用可靠。 [車廂組成] 是整個(gè)裝置的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，內(nèi)部含有控制電路，液壓系統(tǒng)等一系列動(dòng)力裝置，帶動(dòng)整個(gè)裝置運(yùn)動(dòng)。 [破冰器、雪鏟] 破冰器是整個(gè)破冰過程的主力機(jī)構(gòu)，它有碾輪（代勾）組成，通過碾輪（代勾）的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈錘對冰層起到破壞作用。開始工作時(shí)，開啟動(dòng)力裝置，破冰器可以上下運(yùn)動(dòng)控制和路面的接觸程度，防止壓力過大破壞路面。破冰器隨車前行而轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)其上的碾輪和代勾就會起作用，通過碾輪（代勾）的轉(zhuǎn)動(dòng)對冰層起到破壞作用。雪鏟安置在車身之下，當(dāng)雪鏟內(nèi)的積雪到達(dá)一定程度的時(shí)候液壓系統(tǒng)啟動(dòng)，推動(dòng)雪鏟的一邊，從而執(zhí)行將破除的冰雪鏟倒道路另一邊的職能，以免再次結(jié)冰。 破冰器是安裝在車輛前端的掛板上，可以保證其迅速安（脫）裝，保證了工作效率。 [液壓系統(tǒng)] 液壓系統(tǒng)是整個(gè)破冰車的的中心機(jī)構(gòu)，主要控制各個(gè)部件的運(yùn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)，性能，破冰機(jī)構(gòu)的升降，雪鏟的推雪等都是靠液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。 6、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 1．本車采用滾筒鏈錘除冰方式，不受破冰路面凹凸不平的限制，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，破冰速度快。此外，其適應(yīng)性強(qiáng)，工作效率高，清理冰雪干凈、徹底。 2.本產(chǎn)品機(jī)械化程度高，可以根據(jù)路面情況進(jìn)行調(diào)節(jié)、不損傷路面。 3.在滾筒鏈錘裝置后部設(shè)計(jì)有冰塊自動(dòng)清除裝置，破碎冰塊能被及時(shí)被清除，以免在路面上出現(xiàn)二次結(jié)冰現(xiàn)象。 4 .實(shí)用性強(qiáng)，實(shí)際設(shè)計(jì)理念與人們的生活密切相關(guān)，容易被市場接受； 5.多功能一體化，實(shí)現(xiàn)了高效率的作業(yè)過程，且功能集為一體，降低了成本，提高了效率； 6.機(jī)構(gòu)簡單，操作簡單，控制可靠生產(chǎn)周期短，短期內(nèi)即可投入批量生產(chǎn)；系統(tǒng)具有較高的安全性和可靠性。 7、作品綜合介紹 破冰除雪車車頭前面即時(shí)破冰機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)利用滾筒的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)了在滾筒上面的鏈錘（較硬冰層可換上代勾）的轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)利用液壓系統(tǒng)的動(dòng)力下調(diào)破冰機(jī)構(gòu)的位置靠近冰層，鏈錘敲打在冰層上，從而把冰擊碎，車體向前推進(jìn)，此時(shí)車體下面的雪鏟把剛才擊碎的冰雪鏟走，當(dāng)雪鏟內(nèi)的積雪較多時(shí)，利用液壓將雪鏟的一邊向前推進(jìn)一定角度，從而積雪被堆放到道路一邊，實(shí)現(xiàn)了破冰除雪一次性完成。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 近些年自然災(zāi)害頻有發(fā)生，2008年南方的冰災(zāi)給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了很大的損失，尤其是道路的交通受到了嚴(yán)重的影響，造成了長時(shí)間的交通阻塞。在此我們設(shè)計(jì)了一種既能快速高效的清除道路上的結(jié)冰又能減少不必要的資源浪費(fèi)的裝置—破冰除雪車。 1、根據(jù)實(shí)際情況用AUTOCAD畫出破冰除雪機(jī)構(gòu)的三維圖行。 2、進(jìn)行零部件加工，其中包括破冰器的支架，轉(zhuǎn)軸，滾筒，雪鏟等。 3、零部件組裝。包括車體外殼的焊接，轉(zhuǎn)軸與支架的焊接等，組裝成破冰除雪車。 主要技術(shù)指標(biāo)： 工作系統(tǒng) 液壓系統(tǒng) 工作電源 12V 破冰寬度 2000-3000mm 最大破冰厚度 30mm 滾筒直徑 500mm ＫXX重 量 5t 工作系統(tǒng)壓力 10MPa 工作效率 20km/h1 外形尺寸 長*寬*高 注：以上參數(shù)僅供參考，可根據(jù)具體情況需要進(jìn)行自行設(shè)計(jì)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 我們采用滾筒帶動(dòng)鏈錘擊打冰層，目前是一個(gè)全新的技術(shù)，是一個(gè)創(chuàng)新。 破冰器后面帶有除冰機(jī)構(gòu)，避免了二次結(jié)冰，而現(xiàn)有的破冰車只有破冰機(jī)構(gòu)沒有一次性的除冰裝置。 本車采用液壓系統(tǒng)作為其工作的動(dòng)力系統(tǒng)，工作更加未定可靠。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年6月份，本產(chǎn)品于湖南省長沙市參加由國防科技大學(xué)承辦的第四屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，經(jīng)評審榮獲三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 模型
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 普通許可
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、模型、圖紙、現(xiàn)場演示、圖片、錄像、樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 現(xiàn)如今各種臨時(shí)破冰設(shè)備，仍存在不少制約因素，例如：耗能大，工作效率低，成本高等，這些方面亟待規(guī)范。這就需要我們完善現(xiàn)有的破冰設(shè)備，提高破冰機(jī)械的工作效率。同時(shí)在以環(huán)保節(jié)能，實(shí)用性強(qiáng)作為破冰設(shè)備的設(shè)計(jì)理念時(shí)，我們感覺在這塊研制領(lǐng)域還存在一定的空白性。 此外，作為一種全新的設(shè)計(jì)概念和作業(yè)方式，它必然還要經(jīng)歷一個(gè)傳統(tǒng)方式的退出和人們對新事物的接受和認(rèn)同過程。這種全新的設(shè)計(jì)理念無論從使用性還是成本、效率方面都會得到大多數(shù)人的認(rèn)可。如果我們在市場成熟之前能研制這種低成本、高效率、安全可靠且操作簡單、實(shí)用性強(qiáng)的多功能專用車，就是對當(dāng)前國內(nèi)和世界形式做出的深層次的思考。無疑！本產(chǎn)品會有很強(qiáng)的市場競爭力。其前景會很遠(yuǎn)大。
同類課題研究水平概述
- 目前，國外已經(jīng)開展了破冰方面的研究，如：俄羅斯的共振破冰技術(shù)，美國的海岸警衛(wèi)隊(duì)破冰船，這項(xiàng)技術(shù)主要依托的主體是船只，主要針對航運(yùn)期間展開破冰工作，預(yù)防冰困，所以在國外道路方面的破冰研究就成為暫時(shí)性的空白。而我國已有的破冰裝置大多數(shù)都是經(jīng)過鏟車的改裝，這樣就浪費(fèi)了空間資源、能源等。再有就是傳統(tǒng)的破冰裝置對能源方面使用沒有太多的截制。因此，一輛環(huán)保節(jié)能，實(shí)用性強(qiáng)，同時(shí)在冰雪天氣能夠保證公路安全和暢通的機(jī)械正在被需要。 同時(shí)，國內(nèi)現(xiàn)階段“電液伺服控制前推式”道路破冰車沒有破冰機(jī)構(gòu)，只有除冰機(jī)構(gòu)，所以對機(jī)械的損耗比較大，造成較大的資源浪費(fèi)，在遇到惡劣的冰災(zāi)是就很可能不能發(fā)揮作用了。而我們的破冰除雪車?yán)闷票鶛C(jī)構(gòu)破碎冰面，然后利用除冰機(jī)構(gòu)鏟除冰塊，兩個(gè)機(jī)構(gòu)分工協(xié)作，除冰效果比較好。
