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人力三轮清扫车设计说明书

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2020年6月23日
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设 计 说 明 书

设计项目: 脚踏环保清扫车
设 计 者: 李 根 谢子岩
指导教师: 于振文 张彦民
学 校: 吉林农业科技学院

脚踏环保清扫车设计说明书
设计者: 李根, 谢子岩
( 吉林农业科技学院机械工程学院, 吉林)

作品内容简介

脚踏环保清扫车是我学院自主研制的一种新型、 环保、 高效的路面清扫机械, 它适用于城市次干道的清扫, 具有外型美观、 轻便、 操作简单, 不消耗能源, 无二次污染, 自动收集垃圾, 抑制灰尘的扩散, 清扫机构能够提升等特点。
本车主要由车架体、 清扫机构和洒水装置三部分组成。依靠人力驱动车前行的同时带动清扫机构运动, 完成清扫任务; 同时洒水装置喷管喷洒的水流和防尘罩将起到抑制尘土扩散的作用。当清扫任务完成后, 清扫机构能够提升, 脱离地面, 减少车体与地面的摩擦, 使正常行走时轻快, 自如; 同时避免了地面对刷子的磨损。
1.设计原理

图一 图二
1.1 清扫原理
本车的清扫原理是两边刷将垃圾往中间扫, 同时滚刷利用与地面的相对摩擦力将垃圾送入垃圾箱内。其原理机构如图一:
1—垃圾箱 2—滚刷 3、 4—边刷
1.2 传动原理
利用链轮的传动比来提高滚刷的转速, 从而实现驱动清扫机构的运动, 以达到对街道清扫的目的。其传动机构如图二:
1— 主传动链轮 2—传动飞轮 3、 6—后轮主、 从动传动链轮
4、 5—边刷传动锥形齿轮 7、 8—滚刷主、 从动传动链轮
( 下面涉及到链轮的位置传动比时, 都用数字表示)
2.机械传动机构总体设计方案
2.1 机械传动比的设计和分配
要想垃圾被扫入垃圾箱内, 则滚刷的速度要远远大于后轮的转速。根据链传动的传动比i=n1: n2=z2:z1( n—链轮的转速, z—链轮的齿数) 这一表示式, 能够看出此车的传动机构是一个加速过程。即1到2, 7到8的过程都是加速的。根据设计的要求能够出确定各级传动之间传动比的关系, 即i1=n1:n2=z2:z1>1, i2=n3:n6=z6:z3=1, i3=n7:n8=z8:z7>1。初步设想1与8, 1与6的传动比分别为4, 2.
2.2 链条、 链轮的选择
这一清扫车的传动基本上全是链传动, 且传动速度低。同时在清扫时, 滚刷和边刷与地面的摩擦力较大, 再加上滚刷与垃圾箱入口的摩擦, 使整个车在行进时的摩擦阻力增大, 这样就要求此车传动机构中的1到2, 3到6的传动链条具有较强的拉力, 以免造成链条的拉力超过其疲劳强度等原因造成链条的失效。因此选用结构紧凑、 寿命长的小节距的单排滚子链。
3.总体方案图的设计
3.1 总装图

3.2 传动机构图的设计

3.3 滚刷机构图的设计

3.4 边刷机构图的设计

3.5 尾车架体图的设计

4.本车的性能
本车的具体性能参数如下表格:
序号
项目名称
单位
HBC( B)
序号
项目名称
单位
HBC( B)
1
清扫宽度
mm
1300
6
外形尺寸
( 长*宽*高)
mm
2400*1300*920
2
工作效率
m2/h
10000
7
前进速度
km/h
12
3
主刷宽度
mm
650
8
水箱容量
L
70.5
4
垃圾箱容量
L
30
9
机器重量
kg
75
5
边刷直径
mm
370

5.本车的创新点及推广应用
5.1 创新点
与其它的清扫车相比, 本车的创新点主要有以下四点:
1) 车及清扫机构的驱动不消耗能源, 即依靠人力驱动车的前行, 同时带动清扫机构直接完成清扫任务。
2) 洒水装置和防尘罩避免了灰尘对环境造成二次污染;
3) 工作效率高, 能够减小工人的劳动强度。
4) 在清扫任务完成后, 清扫机构能够轻易提升。
5.2 推广应用
与其它清扫车比较, 本车推广应用的价值体现在以下几点:
1） 本清扫车造价低廉, 易加工制造, 操作简单, 不消耗能源等;
2） 工作效率高, 能够减小工人的劳动强度; 与人工清扫经济效益的比较如下

资金一次
性投入
费用
使用效果
总计
脚踏环保
清扫车
每台2500元
1、 刷子费, 每年500元; 2、 此车每年的维修费按150元算; 3、 假设一台车用三年, 则每年800元; 4、 工人每人每年工资10000元。
1、 能够清扫的垃圾广; 2、 噪声小、 操作简单; 3、 每小时清扫的面积可达为1万平方米
1.145万元
合计: 1.145万元
人工清扫

1、 6个人工资, 800元/人/年, 6个人共发5.76万; 2、 扫帚和劳保服、 手套等6人每年也需1200元; 3、 若出现伤亡, 则每人用人单位需要赔偿大量资金。
1、 假设1500平方米/人/小时, 则此清扫车每小时可顶6—8个人清扫的面积; 2、 人工清扫扬尘大。
5.88万元以上
合计: 5.88万元

3) 适用场合为城市的次干道和小街小巷; 当前很多城市主干道都使用大型清扫车, 而次干道和一些小街小巷仍是环卫工人在清扫, 如果三轮环保清扫车(B)型能够普及推广, 将会能减轻工人的劳动强度, 每辆车每年至少能为使用单位节省4.735万元的资金( 由以上比较得出) 。
6.本车的使用、 维护和保养
6.1 使用
本车是依靠人力驱动车的前行, 同时带动清扫机构运动完成清扫任务, 在清扫工作过程中, 两个边刷将垃圾往中间扫, 滚刷靠与地面的摩擦力将垃圾沿着胶皮轨道将其扫入垃圾箱内。同时洒水装置喷出的水流抑制灰尘的扩散。任务完成后, 滚刷沿月牙形轨道以后轮轴为转动轴心转动提升, 边刷按照边刷固定件和边刷轴上孔的相对位置提升到最高点, 脱离地面, 减小了地面对刷毛的磨损。另外提升机构有不同的位置, 在刷毛磨损后, 能够合理调节刷毛与地面的接触长度, 使得刷毛得到合理利用。
6.2 维护和保养
1) 要不定期的检查刷毛的磨损情况, 及时调节刷毛与地面的接触长度, 保证清扫干净、 彻底;
2) 要对链条和齿轮定期进行人工润滑和清理, 防止链条和齿轮的失效。