（全套CAD）多功能清雪车总体布置设计（终稿）

使用柴油作为燃料加热红外线加热板，利用其热辐射作用使路面上的冰雪迅速融化喷气发动机加热。

利用喷气式发动机排出的高温热气流对路面冰雪进行加热使其融化以达到清除目的。

虽然热力除冰法清除冰雪速度快，安全性好但该方法往往耗能较大，费用较高，所以其适用范围也受到很大限制。

机械除雪法机械除雪法通过机械装置对冰雪直接作用来消除冰雪危害，按其工作原理可以分以下几种形式。

振动式。

振动式主要利用冰雪在振动作用下，小变形可以引发脆性断裂的特点。

振动轮在振动马达带动下振动，使其表面的刀具切入挤压冰雪。

振动式的工作效率高，清除冰雪效果比较好，能够有效的避免路面的损坏。

但是显而易见，振动式的结构复杂，制造成本高。

铲剁式。

铲剁式模仿人工除冰，利用压实冰雪硬而脆，不耐冲击的物理性质。

由多种刀具组成的工作铲在曲轴的带动下上下往复运动，对路面的压实冰雪进行周期性的剁击。

铲剁式工作效率较低，容易损伤路面，应用范围受到限制。

推切式。

除冰铲是推切式除冰装置常用的结构。

铲刃在压力作用下切入冰雪层，在牵引主机推动下清除冰雪。

除冰铲结构比较简单，技术比较成熟，工作效率比较高。

但是由于工作阻力大，除冰铲清除冰雪的硬度受到很大限制，需要大功率的牵引主机。

此外，铲刃的磨损比较严重，对路面有定的损伤，当路面起伏波动较大时除冰铲的清除效果受到影响。

碾压式。

碾压式利用压实冰雪脆性高，易断裂的特点，通过滚筒上面的组合刀片，依靠自重和主机的协调压力使楔形刀具切入冰雪层。

随着切入深度的增加，楔形刀具对冰雪层产生挤压作用，使冰雪层脆性断裂破碎，并与路面剥离。

碾压式结构简单，工作性能更好。

机械除冰易于实现机多用，不使用化学药剂，无污染，能够很好的保护环境和植被，公路两侧的农田或者绿化带内是天然的堆放场所，还利于春季土壤保墒，所以它在国内应用最为广泛。

随着人们对路面除冰技术研究的不断深入，出现了类更为先进的除冰技术智能化除冰技术。

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，改变多功能，雪车，总体，整体，布置，设计，毕业设计，全套，图纸摘要本设计为多功能清雪车，能够清除浮雪厚雪薄冰轧实的冰雪，可有效清除厚浮雪和厚的轧实冰雪，达到见黑路面效果。

可广泛用于市政道路高速公路普通公路机场等地。

多功能清雪车以中国汽生产的型卡车为行走系统，以汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂生产的发动机为作业系统的驱动装置，将除雪机构与其底盘车架连接，并对除雪车的雪铲扫雪排撒布机机构进行结构参数设计，分析了雪铲的工作阻力，通过对冰雪力学性质整车性能匹配的研究，提出设计方案。

本文的主要工作如下调研分析机械清雪的重要性能及可行性。

结合国内外目前的研究状况，明确清雪机械的发展趋势，确定研究方向。

研究积雪的物理机械性能。

铲车型号的选择及铲的设计。

确定铲的参数，选择适合型号车。

整车受力及积雪的运动分析。

计算清雪车在作业过程中整车的受力情况，分析各参数对清雪作业的影响通过对雪单元体的研究，分析铲雪作业时的积雪运动。

稳定性分析。

铲的特殊位置决定了其在作业过程中突出的稳定性问题。

铲对清雪车作业稳定性的影响较大，为保证清雪车安全作业。

关键词除雪铲撒布机构扫雪排滚雪刷轨道升降机构第章绪论.研究的目的及意义.国内外研究现状和发展趋势路面除冰技术的发展历程国外路面除冰设备的研究现状国内路面除冰设备的研究现状路面除冰雪技术的发展趋势.本章小结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路面压实冰雪的成因影响因素.路面压实冰雪力学性质抗压强度抗切强度相关系数.压实冰雪破坏准则.本章小结第章清雪车分类及特点.清雪车分类按工作装置特点分类按整车特点分类.本章小结第章前雪铲板空间曲面设计.清雪铲前铲设计.清雪铲铲板曲面结构参数确定推雪铲设计独立壁障装置设计.本章小结第章清雪车部件设计.滚雪刷设计卧式滚扫刷刷毛排布形式分类整滚刷安装位置不同分类按滚刷驱动分类整滚刷刷毛选择.扫雪排设计.撒布机设计.油路设计.本章小结第章整车受力分析.清雪铲受力分析除雪铲除雪阻力计算除雪铲行驶阻力计算除雪阻力附着力和除雪功率的计算.理论计算牵制除雪铲功率计算条件除雪阻力计算.形式阻力计算.除雪阻力计算.除雪功率计算.车辆侧向稳定性分析.本章小结结论致谢参考文献第章绪论.研究的目的及意义城市道路是城市重要基础设施，它构成城市的骨架，我国北方冬季时间长，降雪量大，不及时清除积雪，将严重影响交通及安全，给生活生产带来诸多问题，多功能清雪车的研制，改变环卫工作环境，减轻其劳动强度，提高其工作的效率和安全性，改善城市冬季交通和卫生环境，保障道路的畅通，减少交通事故，满足市区道路通行的需要，有重要的实用价值。

近几十年来，国外除雪车发展非常迅速，种类越来越多，各种生产厂商在采用新技术新材料新工艺的同时，不断提高产品的作业性能和操作性能，以适应冬季除雪提出的更高要求，增强产品的竞争力。

在国外，最初的清雪机械是采用推土机或装载机，利用其推土板和装载斗将积雪集中在起，这后来便发展成犁式除雪车。

早在年日本就开始把型犁安装在载重卡车上用于除雪。

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。

限于试验条件，关于雪的物理机械性质较多采用了与我国雪质相似的前苏联专家的研究结果。

第章前雪铲板空间曲面设计.清雪铲前铲设计前雪铲又称前铲是除雪车广泛配备的种犁板式除雪工作装置，通过可拆卸固定联接方式安装于除雪车底盘前端。

经分析，除雪车的最佳作业时机和最经济的除雪作业方式就是利用前雪铲清除刚下的新雪。

常见的前铲铲板曲面有圆弧型抛物线型渐开线性等空间曲面，可对新雪粉雪粒雪压雪冰雪混合物等采用高速推进方式，利用曲面旋移原理清理路面积雪。

前铲铲板空间曲面设计是前铲设计的核心内容。

前雪铲个部位名称如图所示后托架前托架提升液压缸支杆摆动液压缸对雪铲上连杆铲体回位弹簧推雪铲壁障装置壁障装置回位弹簧限位轮图除雪车前铲结构示意图图中用于吸收部分冲击载荷，起到壁障作用，用于吸收较大载荷，并保证铲体结贴地面升降油缸铰接于后托架与支架之间，负责提升及降落铲体摆动油缸铰接于或托架与铲体之间，用于控制推雪铲的左右摆动。

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。

路面压实冰雪和粘结层的性能是随温度不断变化的。

压力压力是形成路面压实冰雪的重要条件，冰雪受到的压力情况与被压实后的冰雪的性能有直接关系。

压力作用的效果直接体现在压实冰雪的密度和硬度上。

压力影响水分的析出降雪在压力作用下，会有定的雪花转化为水。

压力作用的次数越频发，降雪转化为水的数量就越多。

压力影响压实路面的变形特性。

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