压缩式垃圾车推板机构的设计研究

2021-04-23 22:33邹震
专用汽车 2021年10期
关键词:结构设计

邹震

关键词:压缩车 推板机构 结构设计

后装压缩车具有垃圾装载量大、压填自动化程度高等优点,广泛应用于城市生活垃圾的收集和转运,对于改善环卫工人劳动强度.提高社会劳动效率等方面具有很好的经济和社会效益。

推板机构作为后装压缩车的关键部件,其位于垃圾箱内,可沿侧面的导轨滑动,其作用有三:a.推卸垃圾出垃圾箱;b.封闭垃圾箱前端,避免运输中二次污染;c.对进入垃圾箱的垃圾产生阻力.使垃圾压实。

推板机构设计的合理与否直接关系到垃圾的装载量及作业效率。对于传统后装压缩车的推板。往往直接在推板的背后直接安装水平的推板油缸,此种推板机构不仅占用空间大.而且垃圾的压实率也比较低.因此设计一种占用箱体空间小.又能保证较高垃圾压实率的推板就显得尤为重要。

下文将以某型号压缩车为研究对象.设计一种新型的推板机构.验证设计方法的合理性和有效性。

1推板机构工作原理

推板安装在箱体的内部,可沿箱体侧板上的导轨水平滑动,当垃圾上料时,对垃圾起到双向压缩的作用;当需卸料时,推板背后的油缸伸出,借助推板将垃圾推出箱体外。对于传统推板,当箱体容积为8.5m3时,除去推板占用的空间,实际有效容积只有6.5m3,垃圾的压实率约0.6m3,压实率欠佳。

针对传统推板存在的缺陷,本文设计一种连杆式推板机构,该机构主要由连杆、推板、推杆油缸所组成。当推板油缸缩回时,连杆折叠,带动推板往箱体内收,实现垃圾的双向压缩;当推板油缸伸出时,连杆展开,将推板从箱体前端沿着导轨推至箱体尾部完成卸料。推板机构工作原理如图1所示。

2推板机构结构设计及受力分析

2.1确定连杆参数

为了使推板机构在垃圾箱内的有效行程达到最大值.增加垃圾的装载量.连杆机构设计成一种放大连杆机构。通过试验及反复验算,设计连杆长度:AE=655mm.BE=432 mm,B’D=934 mm,CD=261 mm,由于垃圾具有腐蚀性,故推板选择具有耐腐蚀、抗变形能力强的材料,本文选择推板的材料为16Mn。

2.2推板结构设计

因推板機构位于垃圾箱体内.其外形尺寸受箱体的限制,根据现有后装压缩车的箱体截面。设计相应的推板结构.设计的推板外形尺寸为:长900mm,宽1970mm,高1270mm,卸料角B=42°,推板结构如图2所示。

2.3机构受力分析

连杆式推板机构的受力分析如图3所示,连杆由起始位置运动到终止位置,其受力状态是逐渐变化的,对推板作用力也是逐渐变化的。以连杆机构任意位置受力分析如下:

3推板机构校核计算

据分析得知,在推挤卸料过程中,杆AB,B’c在起始位置受力最大,因此仅就此位置对连杆强度进行校核,起始

3.1杆AB强度校核

单独对杆AB进行受力分析.绘制其受力图、弯矩图、压力图如图4所示。

3.2杆B’C强度校核

同理,单独对杆B’c进行受力分析,绘制其受力图、弯矩图、压力图如图5所示。

4结语

推板机构是后装压缩车中的关键部件,本文运用现代参数化设计方法开发了一种新型的连杆式推板机构,经实际制作,连杆式推板的制作成本只增加了相应连杆费用,约180元/套。通过发往区域试用。连杆式推板机构未产生变形,强度可靠;垃圾的压实率从0.6t/m3提升到0.68t/m3,提升了约13%;箱体有效容积从6.5m3提升到7.2m3,提升了约11%。总体来看,新型推板只需增加较小的成本,但垃圾的压实率和箱体有效容积得到了较大的提升,达到了预定的设计要求,为推板机构的设计提供了一种新的理论方法。

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