压缩式垃圾车压缩装置设计毕业设计(论文).doc
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1、()大学机械工程学院毕业设计论文设计(论文)题目: 压缩式垃圾车压缩装置设计 毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名: 日期: 毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文
2、(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名: 指导教师签名: 日期: 日期: 注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原
3、文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它摘要后装压缩式垃圾车因其压缩容量大、密封性好、装料方便、自动化程度高等优点而日益成为环卫垃
4、圾收集运输的主要车种。论文选题具有很强的工程背景和应用价值。其主要内容包括:1 对后装式压缩垃圾车的整车进行总体方案设计,以及对主要工作部件装填机构、锁紧机构、填料器、装填箱、滑板、推板、推板滑轨及推板驱动方式进行方案优选。2 掌握其压缩装置动作原理,建立压缩垃圾车的整车的三维模型。3 从影响后装压缩式垃圾车的装载容积和装载质量的因素着手,对装填角、压缩比等因素做分析,特别针对压缩装置装填角运用力学知识并结合多体动力学仿真软件ADAMS进行仿真实验研究,建立多个垃圾压缩机构仿真模型,通过计算结果、仿真实验分析结果和综合评价之间的相互研究与对比,确定出垃圾压缩车压缩机构最佳的装填角度。4 对后装
5、式压缩垃圾车关键参数进行设计研究,确定装填角、压缩比、装填箱的质心位置、推挤卸料机构、车厢等的设计参数。 关键词:压缩装置、推挤料机构、压缩角、质心 ABSTRACTAfter install zip compression type garbage truck because of its large capacity, good sealing, easy loading, high degree of automation and increasingly become the main environmental sanitation garbage collection transp
6、ort type. Thesis topic selection has a strong engineering background and application value. The main content includes:1 compress garbage truck vehicle mounted after overall scheme design, and the main working parts feeder loading mechanism, locking mechanism, fill, packing boxes, skateboarding, push
7、 board, slide push board and push plate drive way plan optimization.2 master its compression device principle, the establishment of three-dimensional model of compressed garbage truck vehicle.After 3 from the influence of compression type garbage truck load capacity and load of quality factors, fact
8、ors such as the loading Angle, compression ratio for analysis, especially in view of the loading Angle compressed device utilizing the knowledge of mechanics and combined with multi-body dynamics simulation software ADAMS simulation experiments, several garbage compression simulation model is establ
9、ished, through the calculation results and simulation results of the analysis and comprehensive evaluation of mutual study and comparison, determine the car garbage compression compression institutions optimal loading Angle.4 key parameters of mounted after compression garbage truck to carry on the
10、design research and determine the loading Angle, compression ratio, packing box of the center of mass position, push the design parameters of discharge mechanism, cars, etc.Keywords: compression device, pushing mechanism, compression Angle and center of mass目录摘要- 2 -ABSTRACT- 3 -第一章 概述- 5 -1.1压缩式垃圾车
11、发展现状- 5 -1.2压缩式垃圾车的工作特点- 6 -1.3运动仿真分析应用- 7 -1.4论文的研究意义- 9 -第二章 压缩式垃圾车压缩装置的方案设计- 10 -2.1总体设计方案及工作原理- 10 -2.2装填机构原理- 11 -2.3 提升机构原理- 12 -2.4本章小结- 13 -第三章 压缩式垃圾车压缩装置参数设计- 14 -3.1 装填角- 14 -3.2 ADAMS运动仿真软件简介- 15 -3.3 仿真数据分析- 16 -3.4各个机构油缸参数- 18 -3.5 本章小结- 28 -第四章 压缩式垃圾车压缩装置三维建模- 29 -4.1 solidwork软件介绍- 29
12、 -4.2提升机构的三维建模- 32 -4.3压缩机构的三维建模- 34 -4.4压缩式垃圾车压缩装置装配体- 36 -4.5本章小结- 37 -致谢- 38 -参 考 文 献- 39 -第一章 概述1.1压缩式垃圾车发展现状随着城市建设的不断发展,城市人口不断攀升,人们对于生活环境的要求随着生活水平的提高而提高,城市生活垃圾所带来的一系列问题已经凸现出来。原有的垃圾运输设备或者垃圾中转站,已经不能满足日益增长的垃圾处理的要求。另外,在垃圾无害化处理方面,用于垃圾填埋的场地也捉襟见肘,环卫部门不得不选择城市边缘的城郊结合部作为填埋场。由于远离城市中心,造成垃圾的运输距离大大增加,使垃圾运输的费
13、用在垃圾处理费用中所占的比例大为增加。在某些发达国家甚至达到 80%左右。所以,现在对于垃圾处理行业来说,垃圾运输是重要的一环,并且,运输的效率是应该摆在第一位的。另外,运输工具的选择好坏,也会影响到运输过程中二次污染的产生。垃圾的两种收集运输方式,一种是在垃圾运输距离超过 20Km的情况下,要设立垃圾中转站的方式;一种是直接采用垃圾运输设备运输收集。垃圾中转站一般占地面积较大,在城市面积不断增长的今天,完全依靠这种方式是不现实的。我国现阶段采用的是两种方式相结合,高效率的垃圾运输设备可方便喂入,不受地域的限制,是环卫设备发展的方向。图1.1 压缩式垃圾车外形图我国的几个大城市中,垃圾处理厂距
14、离市中心在 50Km 以上。按人均产生0.5kg 垃圾来计算,千万人口的城市将日产 5000 吨左右,10 吨的垃圾运输设备需要运输 500 次左右,这个任务是相当艰巨的。然而,目前我国城市中高性能的垃圾车还不普遍,非压缩式垃圾车采用敞开式垃圾车、加盖式垃圾车等非压缩式垃圾车,拉臂压缩式垃圾车的使用较多。主要原因是我国的垃圾运输设备发展的时间不长,国家投入不多。因此,我国垃圾生产厂家规模一般较小,我国的垃圾生产厂家普遍规模较小,年销售产值 200 万以上的不到 100 家,年销售 1000 万的更是只有几家而已。我国生产垃圾车的主要企业有:青海新路环卫设备制造有限公司,北京华林专用车制造公司,
15、济南哈勒专用车制造公司,中国第一汽车集团四川专用汽车厂、上海市环境工程设计科学研究院、中日合资。南京晨光航天应用技术股份有限公司、广西玉柴专用汽车厂、湖北程力专用车厂、中联中标环卫设备制造厂等。青海新路,北京华林,济南哈勒,中联中标的规模较大,基本能满足各大城市的垃圾车的需求。这其中还包括三家中外合资企业,不是中外合资的企业的关键元件也是依赖进口,没有自主产权。但是,城市还在不断发展中,要想使垃圾设备跟上发展的需要,扩大中小企业规模,甚至上一些新的项目,建一些新的厂家都是当务之急。除此之外,还需积极的引进国外的垃圾车先进的制造技术。垃圾车起源于上个世纪初的欧洲,经过一战、二战后,垃圾车已经在全
16、球范围内发展起来,并在发达国家有了广泛的使用。发达国家的垃圾设备技术先进,工艺成熟,自动化程度很高。国外生产垃圾车的厂家主要有:戴姆勒克莱斯勒公司(DaimlerChrysler),MAN 公司、许凌(Schorling)公司、依维柯(IVECO)公司、法恩(Faun)公司、海勒(Haller)公司、SCANIA 公司、Tteberg 公司等。差距仍然存在,但我们应该看到,发达国家的设备在我国不一定就能适应;随着国家对环卫设备投入的增加,垃圾车的制造和研发技术有了长足的进展,与发达国家无论在上装还是底盘的制造上,差距都在逐渐缩小。我们应该利用后发优势,在借鉴的基础上设计出适合国情的高效率的垃圾
17、车。1.2压缩式垃圾车的工作特点资源化、无害化原则,加强对垃圾产生过程的管理,从源头减少垃圾的产生。垃圾处理常规方法有三种:卫生填埋、焚烧、生物堆肥焚烧法具有时间短,垃圾清除彻底等特征,但要达到国家规定的排放标准,造价极高;堆法将垃圾资源化,但肥效差,成本高,占地面积大;因此,80%以上的垃圾处理仍然要依靠填埋。主要原因是,填埋法在我国一直沿用,技术成熟,处理量大,成本低。但是,原有垃圾处理技术没有注意到垃圾的减量化,占地过多,后期处理工作,如滤液处理,难度很大,所以仍需要进一步改进。此外,循环利用,减少焚烧排放,都需要将垃圾分类处理。垃圾车的制造要求专用车企业在研发高性能的垃圾车时,提出了跟
18、高的标准,可以概括为以下几个方面。 (1)不同类型的垃圾转运与收集采用的设备更加具体化。(2)具有压缩功能的垃圾车普遍化,并有装置与收集装置配套。(3)跑、冒、滴、漏二次污染逐步得到解决。如增加推板的高度,在车尾加设盖板密封以及整车的接口处加装密封条等。(4) PLC 及其他电器控制系统的配备,液压传动系统的配备使整车机电液一体化,自动化水平大大提高。(5)垃圾车是一种特种作业车辆,工作环境多变,要求转向具有灵活性,且通过能力较好;为节约制造成本,应降低整车的重量,提高载质量系数;动力排放要求达到欧 II 及以上的排放标准;考虑到用户工作的舒适性,驾驶室要求密封,座椅弹性良好,有空调。(6)车
19、辆复杂必然降低其可靠性,但增加一些附属装置,如除臭、清洗的设备,影响还是不大的,也是经济提高的指标。后装式垃圾车的比较优势集运模式上,用压缩式垃圾车运输生活垃圾是具有明显的优势的。同时,有关国家法规规定,敞开式、加盖式垃圾车不能免除购置附加费,使用成本高,密封性能差;集装箱装卸载效率低,存在滴漏污染,垃圾不可压缩。而且,摆臂式、侧装式等车型的垃圾容量小,可压缩性差,且容易产生飘、撒、洒、漏等二次污染。以上车型的劣势,使得工程界不得不寻找一种压缩比较高、二次污染较少的车型,以提高运输的效率和经济效益,而这种设备应该是一种压缩式垃圾车。压缩式垃圾车包括后装式垃圾压缩车、侧装式垃圾压缩、前装式垃圾压
20、缩车,以及拉臂式垃圾压缩车。而后装式垃圾压缩车具有以下几个优势。 (1)装填自动化、高压缩比、大装载量、低运输成本、较少的人员配备;(2)密封性好,跑、冒、滴、漏的问题基本得到解决;(3)收集装置人性化设计,使得垃圾投入更容易,所以不必固定设置垃圾的投放地点;(4)为城市环卫的设备配置和责任分区提供了较好的依据和支持。1.3运动仿真分析应用近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高,运动仿真分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视,已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途 径,现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开运动仿真分析计算,其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土
21、木建筑、电子电器,国防军工,船舶,铁道,石化,能源,科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面: 增加产品和工程的可靠性 在产品的设计阶段发现潜在的问题经过分析计算,采用优化设计方案,降低原材料成本缩短产品投向市场的时间模拟试验方案,减少试验次数,从而减少试验经费,国际上早在60年代初就开始投入大量的人力和物力开发运动仿真分析程序,但真正的CAE软件是诞生于70年代初期,而近15年则是CAE软件商品化的发展阶 段,CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展,在大力推销其软件产品的同时,对软件的功能、性能,用户界面和前、后处理能力,都进 行了
22、大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件,在功能、性能、易用性、可靠性以及对运行环境的适应性方面,基本上满足了用户的当前需求, 从而帮助用户解决了成千上万个工程实际问题,同时也为科学技术的发展和工程应用做出了不可磨灭的贡献。目前流行的CAE分析软件主要有NASTRAN、 ADINA 、ANSYS、ABAQUS、MARC、MAGSOFT、COSMOS等。MSC-NASTRAN软件因为和NASA的特殊关系,在航空航天领域有着很高 的地位,它以最早期的主要用于航空航天方面的线性运动仿真分析系统为基础,兼并了PDA公司的PATRAN,又在以冲击、接触为特长的DYNA3D的基础上 组织开发
23、了DYTRAN。近来又兼并了非线性分析软件MARC,成为目前世界上规模最大的运动仿真分析系统4。ANSYS软件致力于耦合场的分析计算,能够进 行结构、流体、热、电磁四种场的计算,已博得了世界上数千家用户的钟爱。ADINA非线性运动仿真分析软件由著名的运动仿真专家、麻省理工学院的 K.J.Bathe教授领导开发,其单一系统即可进行结构、流体、热的耦合计算。并同时具有隐式和显式两种时间积分算法。由于其在非线性求解、流固耦合分 析等方面的强大功能,迅速成为运动仿真分析软件的后起之秀,现已成为非线性分析计算的首选软件。纵观当今国际上CAE软件的发展情况,可以看出运动仿真分析方法的一些发展趋势:1、与C
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