周 濤 王志華 王 爽 王 玲

(遼寧科技大學(xué)，遼寧 鞍山 114000)

1 產(chǎn)品改良設(shè)計及應(yīng)用的介紹

在我們進(jìn)行改良設(shè)計時，可以根據(jù)市場調(diào)研和消費(fèi)者的實(shí)際需求利用加減、組合等方法對產(chǎn)品的功能進(jìn)行重新設(shè)定，增強(qiáng)產(chǎn)品的實(shí)用性。產(chǎn)品改良設(shè)計并不是簡單地對產(chǎn)品的表面裝飾或色彩的更改。現(xiàn)在市場有很多產(chǎn)品的更新僅是改變外觀。產(chǎn)品的改良不是設(shè)計師憑空的設(shè)計，是要有依據(jù)，要進(jìn)行具體的市場調(diào)查研究，設(shè)計師要站在消費(fèi)者的立場來對產(chǎn)品進(jìn)行改良設(shè)計。

2 一種落葉清掃機(jī)的改良設(shè)計分析

2.1 落葉清掃機(jī)現(xiàn)狀

秋冬時期，城市落葉量十分巨大，且周期長。國內(nèi)絕大部分城市大多為人工清掃，這種方式不僅效率低，成本高，對落葉的后續(xù)處理不利于落葉的二次利用。針對這一問題，我們將設(shè)計方向定位落葉清掃機(jī)。經(jīng)過一系列的市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市面上現(xiàn)有落葉清理機(jī)主要存在機(jī)器內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、體型過于笨重不方便使用、清理機(jī)在操作時噪聲較大、舒適性無法滿足消費(fèi)者需求和外觀造型不夠美觀等問題，并且市面現(xiàn)有的落葉清理機(jī)無法對收集的落葉進(jìn)行再次處理，落葉的處理最終仍需要焚燒或填埋，對環(huán)境污染十分嚴(yán)重，不符合我國現(xiàn)在倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念。

2.2 落葉清掃機(jī)的改良思路

針對市面現(xiàn)有落葉清理機(jī)存在的問題，進(jìn)行改良設(shè)計。我們設(shè)計研究一款將落葉清掃和粉碎集合一體的落葉清掃器，設(shè)計改良重點(diǎn)主要在其收集和落葉預(yù)處理方面做一些詳細(xì)改進(jìn)?？紤]到便于環(huán)衛(wèi)工人的日常使用和機(jī)器的推廣使用，機(jī)器外觀整體造型比較小巧，內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計得更加簡單占用空間小。成本與市面現(xiàn)有清掃機(jī)比相對較低，機(jī)器采用四輪模式，人工推動方便，且在不工作時便于儲存放置。并且針對落葉清理后所面臨的后續(xù)加工問題，我們研究在機(jī)器內(nèi)部添加落葉粉碎裝置，方便后續(xù)對落葉進(jìn)行二次加工處理，達(dá)到資源再生利用的目的。

2.3 改良設(shè)計的具體內(nèi)容及原理

改良設(shè)計后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理是為了更好地將收集和粉碎進(jìn)行結(jié)合。通過模塊化設(shè)計，在其收集和預(yù)處理方面上做一些改進(jìn)，落葉清掃機(jī)應(yīng)該具備吸取落葉、收集落葉、粉碎落葉和壓實(shí)存儲落葉的功能，所以劃分的功能模塊應(yīng)該是吸取模塊、風(fēng)道模塊、粉碎模塊、收集模塊和壓實(shí)模塊。

其工作原理為落葉在被吸進(jìn)裝置后，通過管道進(jìn)入粉碎裝置，經(jīng)過粉碎處理的落葉落入下面連接著收集裝置的另一管道，通過鼓風(fēng)機(jī)的吹動，沿管道進(jìn)入收集裝置。這樣的設(shè)計節(jié)約了內(nèi)部結(jié)構(gòu)占用空間，而且使用供料器、回風(fēng)管道和除塵器，不會出現(xiàn)落葉、碎葉卡在旋轉(zhuǎn)刀片和管道口的情況，機(jī)器可以在電源充足的情況下持續(xù)工作。

工作過程為吸取落葉模塊，由電機(jī)、吸盤裝置、感應(yīng)裝置和風(fēng)道組成，感應(yīng)裝置感應(yīng)到地上有落葉存在于吸盤下方，會使之調(diào)整風(fēng)道的風(fēng)量通過吸盤吸取地上的落葉進(jìn)入粉碎模塊進(jìn)行粉碎。粉碎模塊則由觸發(fā)裝置、旋轉(zhuǎn)粉碎裝置和供料裝置組成，由吸取模塊吸進(jìn)來的落葉進(jìn)入機(jī)器后，會引動觸發(fā)裝置使電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)粉碎裝置運(yùn)動進(jìn)行落葉粉碎，然后經(jīng)供料器到下方風(fēng)道管道，由風(fēng)道把碎葉帶到收集模塊。風(fēng)道模塊是由通風(fēng)與碎葉的管道、電機(jī)、除塵器組成，連接各個模塊，通過電機(jī)在機(jī)體內(nèi)進(jìn)行空氣與碎葉的快速流動。收集模塊由夾持裝置、自動識別、監(jiān)控裝置和控制裝置構(gòu)成。自動識別裝置識別碎葉袋子，然后夾持裝置啟動夾住，回位后就可以收集來自粉碎裝置的碎葉子了；監(jiān)控裝置監(jiān)控袋子的滿溢程度，到一定程度會發(fā)出燈光和語音提示，滿溢的話會自動暫停工作，以確保安全。

3 落葉清掃設(shè)備設(shè)計產(chǎn)品的比較研究

3.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較設(shè)計研究

在落葉清掃機(jī)內(nèi)部原理設(shè)計中，市面現(xiàn)有落葉清掃機(jī)很少具備落葉清掃與粉碎結(jié)合一體的，只是單純地對落葉進(jìn)行清掃，即使有落葉清掃結(jié)合一體的機(jī)器，但仍存在效率低、落葉易卡在刀片和管道口等問題。對此，我們在設(shè)計時考慮到落葉的后續(xù)處理問題，在收集裝置前添加了粉碎裝置，通過使用供料器、回風(fēng)管道和除塵器的組合，清除落葉、碎葉堵住吸收裝置里旋轉(zhuǎn)刀片的情況。

為了避免收集裝置滿溢所出現(xiàn)人工處理不及時的問題，收集裝置中設(shè)有自動識別和監(jiān)控裝置。自動識別裝置識別碎葉袋子，監(jiān)控裝置監(jiān)控袋子的滿溢程度，到一定程度會發(fā)出燈光和語音提示，滿溢的話會自動暫停工作，以確保安全。

3.2 造型外觀比較設(shè)計研究

市面上現(xiàn)有的落葉清掃機(jī)由于其內(nèi)部裝置較為復(fù)雜，造型大多比較笨重，不方便操作使用和儲存。部分手持式的落葉清掃器，雖然造型較為流暢，但攜帶麻煩，對使用者造成了一定的困擾。機(jī)車式的落葉清掃器往往體型過于笨重，不方便攜帶和儲存。且絕大多數(shù)落葉清掃機(jī)的外觀較為笨重，過于機(jī)械化，不具備美感，色彩上形式也比較單一。針對以上情況，我們在設(shè)計內(nèi)部時考慮到這一因素，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為緊湊，機(jī)器采用四輪的形式，人工推動方便，且在不工作的時候也便于儲存放置，外觀造型采用流線型使得機(jī)器更加流暢。

3.3 落葉處理比較研究

落葉清掃機(jī)處理秋季落葉，與傳統(tǒng)焚燒落葉相比，具有很多的優(yōu)越性。傳統(tǒng)焚燒落葉，污染環(huán)境，有火災(zāi)隱患，黑色焚燒灰隨著風(fēng)力四處飄散，形成二次污染。落葉清掃機(jī)處理秋季落葉，環(huán)保無污染，經(jīng)過粉碎和壓實(shí)，形成塊狀原料，可以發(fā)酵處理，化作春泥更護(hù)花，機(jī)械化處理落葉是未來的發(fā)展趨勢。

4 市場預(yù)測

落葉清掃粉碎機(jī)不僅解決了落葉的清掃問題，還對落葉進(jìn)行了預(yù)處理，方便對落葉的二次利用加工，節(jié)省資源。無論從環(huán)保還是便利性亦或者資源利用來講，落葉清掃粉碎機(jī)都發(fā)揮著巨大的作用，落葉回收利用所帶來的市場前景也十分廣闊，落葉清理粉碎一體機(jī)具有很高的商業(yè)價值。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對生活質(zhì)量要求的提高，落葉清掃粉碎一體機(jī)的未來市場前景必然十分廣闊。