鄒震
關鍵詞:壓縮車 推板機構 結構設計
后裝壓縮車具有垃圾裝載量大、壓填自動化程度高等優(yōu)點,廣泛應用于城市生活垃圾的收集和轉運,對于改善環(huán)衛(wèi)工人勞動強度.提高社會勞動效率等方面具有很好的經濟和社會效益。
推板機構作為后裝壓縮車的關鍵部件,其位于垃圾箱內,可沿側面的導軌滑動,其作用有三:a.推卸垃圾出垃圾箱;b.封閉垃圾箱前端,避免運輸中二次污染;c.對進入垃圾箱的垃圾產生阻力.使垃圾壓實。
推板機構設計的合理與否直接關系到垃圾的裝載量及作業(yè)效率。對于傳統(tǒng)后裝壓縮車的推板。往往直接在推板的背后直接安裝水平的推板油缸,此種推板機構不僅占用空間大.而且垃圾的壓實率也比較低.因此設計一種占用箱體空間小.又能保證較高垃圾壓實率的推板就顯得尤為重要。
下文將以某型號壓縮車為研究對象.設計一種新型的推板機構.驗證設計方法的合理性和有效性。
1推板機構工作原理
推板安裝在箱體的內部,可沿箱體側板上的導軌水平滑動,當垃圾上料時,對垃圾起到雙向壓縮的作用;當需卸料時,推板背后的油缸伸出,借助推板將垃圾推出箱體外。對于傳統(tǒng)推板,當箱體容積為8.5m3時,除去推板占用的空間,實際有效容積只有6.5m3,垃圾的壓實率約0.6m3,壓實率欠佳。
針對傳統(tǒng)推板存在的缺陷,本文設計一種連桿式推板機構,該機構主要由連桿、推板、推桿油缸所組成。當推板油缸縮回時,連桿折疊,帶動推板往箱體內收,實現(xiàn)垃圾的雙向壓縮;當推板油缸伸出時,連桿展開,將推板從箱體前端沿著導軌推至箱體尾部完成卸料。推板機構工作原理如圖1所示。
2推板機構結構設計及受力分析
2.1確定連桿參數(shù)
為了使推板機構在垃圾箱內的有效行程達到最大值.增加垃圾的裝載量.連桿機構設計成一種放大連桿機構。通過試驗及反復驗算,設計連桿長度:AE=655mm.BE=432 mm,B’D=934 mm,CD=261 mm,由于垃圾具有腐蝕性,故推板選擇具有耐腐蝕、抗變形能力強的材料,本文選擇推板的材料為16Mn。
2.2推板結構設計
因推板機構位于垃圾箱體內.其外形尺寸受箱體的限制,根據現(xiàn)有后裝壓縮車的箱體截面。設計相應的推板結構.設計的推板外形尺寸為:長900mm,寬1970mm,高1270mm,卸料角B=42°,推板結構如圖2所示。
2.3機構受力分析
連桿式推板機構的受力分析如圖3所示,連桿由起始位置運動到終止位置,其受力狀態(tài)是逐漸變化的,對推板作用力也是逐漸變化的。以連桿機構任意位置受力分析如下:
3推板機構校核計算
據分析得知,在推擠卸料過程中,桿AB,B’c在起始位置受力最大,因此僅就此位置對連桿強度進行校核,起始
3.1桿AB強度校核
單獨對桿AB進行受力分析.繪制其受力圖、彎矩圖、壓力圖如圖4所示。
3.2桿B’C強度校核
同理,單獨對桿B’c進行受力分析,繪制其受力圖、彎矩圖、壓力圖如圖5所示。
4結語
推板機構是后裝壓縮車中的關鍵部件,本文運用現(xiàn)代參數(shù)化設計方法開發(fā)了一種新型的連桿式推板機構,經實際制作,連桿式推板的制作成本只增加了相應連桿費用,約180元/套。通過發(fā)往區(qū)域試用。連桿式推板機構未產生變形,強度可靠;垃圾的壓實率從0.6t/m3提升到0.68t/m3,提升了約13%;箱體有效容積從6.5m3提升到7.2m3,提升了約11%??傮w來看,新型推板只需增加較小的成本,但垃圾的壓實率和箱體有效容積得到了較大的提升,達到了預定的設計要求,為推板機構的設計提供了一種新的理論方法。