張知行

摘? ? 要：鐵鍬是家庭生活、農(nóng)業(yè)勞作、建筑以及園林綠化等領(lǐng)域的必備人工操作工具，但是鐵鍬的結(jié)構(gòu)功能單一性問題已經(jīng)無法滿足人們的生活需要，針對泥濘的道路和淤泥堵塞的河道、溝渠問題上，通過深入調(diào)查、實踐和研究，設(shè)計出一種新型的鐵鍬── 一種可拆卸多功能清淤泥鐵鍬。（1）針對鐵鍬的尺寸和結(jié)合實際用途進(jìn)行了整體設(shè)計，同時依據(jù)力學(xué)原理對鐵鍬頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。（2）應(yīng)用廣泛，不僅僅適用于清理淤泥土，而也適用于清理礦渣、石子等。

關(guān)鍵詞：鐵鍬;淤泥;工具;效率

1? 引言

在我國，鐵鍬是家庭生活、農(nóng)業(yè)勞作、建筑以及園林綠化等領(lǐng)域的必備人工操作工具，但是鐵鍬的結(jié)構(gòu)功能單一性問題已經(jīng)無法滿足人們的生活需要，建立一種多功能鐵鍬成為滿足人們生活需要的迫切要求。

竇澤軍等研究了道路清篩所使用的鐵鍬工具，通過分析其材料的各項選取原則，結(jié)合力學(xué)原理、機(jī)械性能，對鐵鍬功能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。毛澤兵介紹了一種多功能組合鐵鍬的設(shè)計思路，闡述了鐵鍬的組成和作用，并對鐵鍬的穩(wěn)定性進(jìn)行了校核。不僅如此，徐青等很多國內(nèi)研究人員還根據(jù)生產(chǎn)的需要，研制改進(jìn)出各種新型多功能鐵鍬。

為了主要專門針對清理淤泥問題，本文設(shè)計出一種的新型鐵鍬── 一種可拆卸多功能清淤泥鐵鍬。通過深入調(diào)查、實踐和研究，了解一下鐵鍬結(jié)構(gòu)組成、大小、材質(zhì)，并對人們對鐵鍬需求進(jìn)行分析，總結(jié)整理出鐵鍬現(xiàn)存的優(yōu)缺點，對現(xiàn)有鐵鍬的功能進(jìn)行了改進(jìn)。這種新型鐵鍬對提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有重要的理論意義和工程實踐意義。

2? 設(shè)計背景

在農(nóng)村，我們的基礎(chǔ)設(shè)施尚未完善，有很多地方仍然采用的是土質(zhì)道路。一場暴雨過后，土與雨水融合形成淤泥造成道路被破壞，車輛很容易折陷泥坑，路人踏入很容易滑倒。在城市，地下水道淤積，造成地下水往路面溢出，從而影響城市的交通通暢。在地鐵隧道沿線的施工過程中，淤泥是影響隧道開挖和墊層鋪設(shè)的重要原因，但是很多地方不適合自動化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，還需要人工來完成清理工作。基于這些情況，介紹一種可拆卸多功能清淤泥鐵鍬的設(shè)計思路，并闡述鐵鍬的設(shè)計和應(yīng)用。

3? 設(shè)計方案

3.1? 設(shè)計思想

為了提高生產(chǎn)的產(chǎn)量和工作的時效，為了達(dá)到不同環(huán)境的作業(yè)要求，針對清淤泥這一作業(yè)問題，本設(shè)計在原有鐵鍬的基礎(chǔ)上引入了新型設(shè)計元素，在設(shè)計中考慮了更多的工效學(xué)因素，增加工具的多功能性，減少更換工具的頻率，使得鐵鍬更好地完成施工任務(wù)，更好地適合人與工具的磨合，從而提高施工人員的工作效率。

3.2? 結(jié)構(gòu)說明

可拆卸多功能清淤泥鐵鍬由鐵鍬柄、小電燈、電燈支架、刻度、鐵鍬頭、透水圓孔、透水縫等部分組成。

3.3? 技術(shù)方案

本鐵鍬設(shè)計所采用的技術(shù)方案：

（1）一種可拆卸多功能清淤泥鐵鍬，由鐵鍬柄、小電燈、電燈支架、鐵鍬頭、刻度、透水圓孔、透水縫組成，鐵鍬柄與鐵鍬頭相連，電燈支架固定在鐵鍬柄上，小電燈固定在電燈支架上。

（2）所述鐵鍬頭和鐵鍬柄是采用金屬材料的鋼結(jié)構(gòu)，目前鐵鍬常用的材料有高碳鋼、不銹鋼、普通鋼、不銹鋼、合金鋼等。

（3）所述電燈支架與鐵鍬手柄相連，小電燈與電燈支架相連，三者可拆卸、可移動，小電燈可根據(jù)照明情況旋轉(zhuǎn)來調(diào)整角度。

（4）所述小電燈可拆卸，電燈的供電方式采用普通5號節(jié)能電池供電。

（5）所述鐵鍬桿件端部與鐵鍬頭設(shè)計有螺紋，兩者通過螺紋旋轉(zhuǎn)連接，可拆卸、可移動。

（6）所述鐵鍬中間凸起處增加了測量刻度，刻度精確到厘米。

（7）所述鐵鍬面部增加了透水圓孔和透水縫，透水圓孔直徑約1.5cm，透水裂縫寬約3mm。

4? 設(shè)計效果

本文所設(shè)計的一種可拆卸多功能清淤泥鐵鍬，鐵鍬頭上設(shè)置有測量刻度，可以將鐵鍬頭插入淤泥中粗略的測量出淤泥的深度;將鐵鍬頭面部設(shè)置透水圓孔和透水縫，有利于清淤時鐵鍬面過濾泥水從而減少工人清淤時阻力;鍬頭和鐵鍬柄是采用金屬材料的鋼結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是硬度大，防銹蝕，耐火性好的特點;小電燈的配置，有利于夜間和暗道施工時的照明，提高工人施工作業(yè)的視線;所述鐵鍬桿件端部與鐵鍬頭設(shè)計有螺紋，兩者通過螺紋旋轉(zhuǎn)連接，可拆卸、可移動，在緊急情況之時，我們可以快速拆卸更換。

5? 結(jié)論

（1）針對鐵鍬的尺寸和結(jié)合實際用途進(jìn)行了整體設(shè)計，同時依據(jù)力學(xué)原理對鐵鍬頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，操作簡單，功能齊全，對提高工作效率和社會發(fā)展的各項效益，具有重要的實踐指導(dǎo)意義。

（2）應(yīng)用廣泛，不僅僅適用于清理淤泥土，而且應(yīng)用在清理礦渣、石子等，在人工堆鏟，裝卸，道路鋪設(shè)等施工作業(yè)，在家庭生產(chǎn)生活、園林綠化和建筑施工作業(yè)等領(lǐng)域都有著重要的作用。

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