中部靠近整车重心的位置,因此又称中铲。图刮雪板式除雪车图侧翼板式除雪车图为侧翼板式除雪车,在除雪车的侧面装有侧翼板,侧翼板又称侧铲,主要进行加大除雪宽度或阶梯作业等些特殊除雪作业。犁板式综合除雪车是为了增加除雪作业种类,把单向犁型或型犁刮雪板侧翼板按使用需求进行组合,安装在同辆行走车辆上。这种除雪车适应能力强,对行走车辆的功率要求较大。旋切式除雪车旋切式除雪车的除雪装置结构比较复杂。装有抛雪转子的旋切式除雪车可将积雪抛出几十米远,适于厚积雪的清除。旋切式除雪车分为压磙式转子式螺旋转子式等类型。压磙式除雪车配备的压磙除雪装置适用于清除坚硬的冰雪。图所示为种拖挂式压磙除雪车。根据压磙装配压磙刀的安装角可将其分为斜刃压磙图和直刃压磙图。试验证明,斜刃压磙的切入角能有效地清除冰雪和保护路面。其他类型的除雪车其他类型的除雪车主要有铲剁式锤击式扫雪与吹雪式及运雪车融雪剂洒布车等。在机场等些场合还常常把各种形式的除雪装置搭配成综合式除雪车以获得满意的除雪效果。按整车特点分类除雪车的初学作业效果不仅取决于所装配除雪装置的结构,还取决于机动车底盘的性能及其与工作装置相关参数的匹配是否协调。只有正确选择机动车底盘并合理匹配工作装置的性能参数,才能使设备的技术经济指标得到充分发挥,完善整机性能。这是除雪车整车研制工作的主要任务之。除雪车整车的分类方法很多,可按整机适用范围在初学作业中的功用所用底盘形势和行走方式等不同分类方法进行分类。按整车适用范围,即除雪车的使用场合,可把除雪车分为泛用型除雪车人行道除雪车铁道除雪车和高速公路除雪车等。按除雪作业中整车的作用,可把除雪车分为推雪车抛雪车装雪车特种除雪车辆包括融雪车融雪剂洒布车扫雪车压雪车吹雪车综合式除雪车等。按除雪车所使用底盘的不同可以把除雪车分为专用底盘除雪车和专用底盘除雪车两种。专用底盘除雪车只能进行除雪作业,而兼用底盘除雪车上的除雪工作属具均可拆卸,在不需除雪时用于运输等其它作业。按除雪车行走装置可分为轮胎式除雪车和履带式除雪车两种。.本章小结本章首先对雪的物理机械性质包括种类密度抗压强度抗切强度及摩擦系数等作了介绍。其次,对除雪方法及除雪车分类,进行了归纳总结。限于目前,抗切强度的计算大多利用经验公式式中抗切强度,作用在刀刃上的切削阻力,切削刃宽度,切削层厚度,。利用抗切强度可以很简便地进行压实冰雪清除装置阻力计算和清雪车的牵引特性分析,压实冰雪的抗切强度如表.所示表.压实冰雪的抗切强度冰雪厚度抗切强度温度以下相关系数压实冰雪清除装置设计清雪车的工作阻力计算和牵引性能分析涉及到冰雪的摩擦系数冰雪路面的附着系数冰雪路面的行驶阻力系数的选取。冰雪的摩擦系数包括外摩擦系数和内摩擦系数,外摩擦系数是指冰雪与其他物体之间的摩擦系数,内摩擦系数是指冰雪内部之间的摩擦系数。本文的外冰雪摩擦系数具体指冰雪和钢铁之间的摩擦系数,取值表.。冰雪内摩擦系数取值如表.所示。内外摩擦系数都与温度和冰雪的密度有关。表.冰雪和钢铁的摩擦系数摩擦系数冰雪密度温度.以上.表.冰雪的内摩擦系数摩擦系数冰雪密度温度以下.路面压实冰雪的存在很大程度上降低了路面原来的使用性能,具体路况下轮胎的附着系数和行驶阻力系数取值分别如表.表.所示。表.冰雪路面的附着系数压实冰雪状态轮胎类型附着系数密实冻结低压胎密实冻结高压胎密实解冻低压胎密实解冻高压胎压实冻结高压胎.压实解冻高压胎.表.冰雪路面的行驶阻力系数冰雪状态冰雪密度行驶阻力系数轮胎履带松软.松软潮湿轻度压实.碾压.冰雪.压实冰雪破坏准则由材料力学可知,当材料处于简单受力情况时,材料的危险点处于简单应力状态,破坏可以由简单试验来确定。但是,压实冰雪在外载荷的作用下常常处于复杂的应力状态,压实冰雪的强度及其在载荷作用下的性状和冰的应力状态有很大关系。目前,材料力学中的多种破坏理论都可以用来解释压实冰雪在复杂应力状态下的破坏。最大拉应力准则该理论认为最大拉应力是引起压实冰雪断裂的主要因素。当最大拉应力达到与压实冰雪有关的材料性质的极限值时,压实冰雪就发生断裂破坏。最大拉应力理论的破坏准则为将极限应力除以安全系数,可以得到许用应力,则最大拉应力理论的强度条件最大拉应力准则只适用于单向应力状态及些应力状态中的受拉的情况。对于复杂的应力状态,该准则有不足之处。最大正应变准则该理论认为材料的破坏取决于最大正应变,只要材料内任方向的正应变达到单向压缩或单向拉伸中的破坏数值,材料就发生破坏,破坏准则为由广义胡克定律,代入式得将极限应力除以安全系数,可以得到许用应力,则最大正应变理论的强度条件为莫尔强度理论及莫尔库仑准则莫尔强度理论是莫尔在年提出的,是目前工程中应用最多的强度理论之。确定本文选用牵引装置。研究清雪车清雪铲工作机理。对清雪铲结构和参数进行设计对清雪铲的切线阻力进行分析计算。第章路面压实冰雪物理力学性质.冰雪的成因与分类路面冰雪分类日本冰雪协会雪质分类委员会经过对道路雪质调查,得出路面冰雪分类,本文节选出部分,如表.所示。表.路面压实冰雪分类表分类状态特征雪粒状态密度•新雪结晶状刚下的雪左右粉雪粉状车辆带起的由新雪雪片分裂而成的小颗粒雪粉积存物直径为相互没有连接的圆粒压雪板状被压过的积雪雪粒直径为相互连接的圆粒冰雪板状压雪渗进水以后又冻结,厚度在以上雪粒直径为.的多结晶冰,含有粒径的气泡冰膜薄冰膜冻结的水膜在地面或积雪上,厚度在以下雪粒直径为的多结晶冰,含有粒径的气泡路面压实冰雪的成因根据我国气候及交通状况,结合表.,将路面压实冰雪的形成原因归纳为以下三个方面碾压。冬季路面降雪经过车辆和行人的碾压,密度较小的新雪被压实,形成高密度的压实雪。反复融冻。冬季由于昼夜温差变化,路面降雪在段时间内出现反复的融化冻结,在路面上形成坚硬的冰雪层。冻雨。冻雨是初冬或冬末春初时节的种灾害性天气现象。冻雨落在路面上,随即冻结成光滑的冰层。随着雨量的增大,冰层也越结越厚。以上三方面原因往往同时存在并相互作用,因此本文把压雪冰雪和冰层统称为路面压实冰雪。压实冰雪在路面上的存在形式如图所示。从图中可以看出,压实冰雪通过粘结层和路面固结在起。通常情况下,粘结层的厚度仅有几毫米。图压实冰雪存在形式示意图影响因素由压实冰雪形成原因可以看出,压实冰雪的性能不仅受温度水分的影响,还与外界压力路面杂质路面表面特性因素有关。温度温度影响积雪中水分的析出和冻结当温度高于时,路面积雪开始融化,水分不断增多。水分是冻结不可缺少的重要因素。当路面温度接近时,压实冰雪内部压实冰雪与路面之间的水分开始凝结,由液态向固态转变。温度持续下降,路面与压实冰雪界面处的水分凝固加剧,两者之间的粘结层强度不断增大,并将压实冰雪和路面牢牢地连接在起。当温度降到定界限后,温度的降低再不能从压实冰雪内部得到更多的水分,界面间的粘结层强度不再增大,界面处于系统平衡状态。温度影响冻结速度温度变化的快慢会影响冰雪的冻结速度,而冻结速度的变化影响冻结压实冰雪的结晶形态。不同结晶形态的冰雪,其性能变化很大。由此可见,温度是影响路面压实冰雪性能的重要因素,对压实冰雪与路面的粘结起着关键作用。智能化除冰技术着眼于借助路面的些特殊功能阻止路面积雪形成或者融冰除冰,目前主要包括自应力弹性路面技术导电铺面融冰技术太阳能土壤蓄热融冰雪技术。自应力弹性路面技术利用弹性材料局部变形能力较强的特性,通过在路面铺装材料内掺入定量的橡胶颗粒,改变路面的变形特性。路面在外载荷作用下产生的自应力从而有效地抑制路面积雪结冰。导电铺面融冰雪技术是指在普通沥青或者混凝土中添加聚合物类炭类或金属类导电组分材料,使之具有良好导电性能。冬季将电能转变为热能使路面温度升高,冰雪自动融化,从而保障交通畅通和行车安全。太阳能土壤蓄热融冰技术是指在道路中铺设太阳能采集系统,在地下土壤中设置能量储存系统,将太阳能收集并储存。降雪时将能量提取至路面,提高路面的温度融化冰雪国外路面除冰设备的研究现状国外降雪频繁的国家都很重视清雪机的研制和使用,机械清雪技术较为先进,已经进入专业化的时代,产品在技术工艺和性能上都较为成熟。目前,国外针对路面积雪结冰的清除技术还是以撒布除雪剂为主,设备既有综合式的多功能专用除雪车,也有以工程车辆底盘为主机的机多用型清雪车。国外清雪除冰设备主要生产厂家有瑞士公司丹麦的公司德国的公司英国的公司美国的公司日本和俄罗斯的生产厂家更是不胜枚举。瑞士公司的智能移动式撒布机,如图中所示。该机存放除雪剂的料斗容积可达立方米,除雪剂的撒布量连续可调,撒布宽度与撒布剂量自动同步,并配有自动装卸装置。日本冬季降雪频繁其清雪机械的技术水平处于世界领先地位。清雪卡车清雪推土机清雪平地铲防冻剂撒布车等清雪机械设备在日本普遍应用。防冻剂撒布车通过喷洒防冻剂来防止路面积雪碾压冻结,撒布性能和行驶速度的协调性较好,是保证道路安全的重要工具。高速压雪清除机如图中所示,采用宽清雪铲,根据压实积雪的性状,开发了振动式和压力信号综合自动化监测系统,有效地控制清雪铲的推力和角度,极大的提高了清雪作业能力。型清雪卡车是日产柴油工业株式会社生产的大型多功能清雪车,可以通过配置刮雪刀清除压实冰雪。刮雪刀安装在车辆前后轮中间,高度有和两种。清雪卡车的主机采用档位变速箱,变速操作容易在清除压实雪,车辆反复前进后退变速时,车辆的舒适性操作性安全性有很大提高。图国外路面除雪设备国内路面除冰设备的研究现状我国清雪技术的研发起步较晚,始于世纪年代后期,相关研究单位主要集中在东北西北华北地区,先后有几十种型号的清雪车研制成功。几年来些厂家参照国外先进技术,研发出适合我国清雪作业急需的梨板式和转子式清雪车以及拖式撒盐车等车型,但与世界先进国家清雪车发展相比,产品数量及性能差距较大,远不能满足道路清雪需求。目前,国内主要的清雪设备有沈阳路泰达除雪机械生产的型击振破冰清雪机型破冰清雪机,如图中所示北京银海除雪机械有限公司生产的加热王,如图中所示雪狼除雪机械生产的雪狼清雪机,如图中所示哈尔滨林业机械研究所研制的综合破冰清雪机徐州装载机厂生产的公路养护用轮早在年日本就开始把型犁安装在载重卡车上用于除雪。经过多年的发展,国外犁式除雪车以具有较高的技术水平。以俄罗斯产品型犁式除雪车为例,这种除雪车基础车采用型拖拉机,其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。犁式除雪车的工作装置有推土板犁刀和圆盘刷,其除雪宽度为推土板.犁刀.圆盘刷.。随着除雪技术的不断革新,在出现了连续快速的大型旋转式清雪机后,清理积雪的工作才变得简单。我国的除雪机械开始于世纪年代后期,相关研究单位主要集中在东北西北和华北地区,先后有十几种型号除雪车研制成功。国内主要研发的有西安公路研究所研制的型除雪车哈尔滨林业机械研究所研制的综合破冰除雪机吉林交通科学研究所研制的.和.型系列除雪犁吉林省盘石县公路养路段研制的.型公路除雪器陕西高速公路管理局研制的型除雪车吉林省公路机械厂与原吉林工业大学共同开发的压实冰雪清除机重庆迪马公司生产的多功能除雪车,该除雪车装备有推雪铲滚刷融雪剂散布机等装置哈尔滨雪狼除雪机械设备有限公司生产的用于清除硬冰雪的型除雪机和北京永锋科技有限公司研