電動清掃車設計—機械工程畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 定該清掃車的外廓尺寸 : 清掃車主要性能參數 （ 1） 清掃車的最高車速 Vmax 清掃車的最高車速是指作業完畢 ,返程的最高車速 ,根據設計目標 ,這里 取 Vmax = 16km/h左右。 （ 2） 清掃車的作業速度 根據路面的干凈程度 ,清掃車的作業速度設定為 8km/h左右 。 （ 3） 清掃寬度 Bk 清掃寬度為 (1+β )倍車寬 ,β 的取值根據清掃作業裝置結構和清掃車的設計目標確定。按設計要求選為 1800mm。 畢業設計（論文）報告紙 共 36 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第四章 道路清掃車總布置設計 確定基準線 基準線包括 :車架上平面 ,它作為垂直方向尺寸的基準面 。前輪中心線 ,它作為縱向尺寸的基準線 。清掃車中心線 ,它作為橫向尺寸的基準線 。地面線 ,此線是標注接近角、離去角和離地間隙等尺寸的基準線。 各部件的布置 （ 1）發動機和泵的布置 由于全液壓清掃車驅動部分是泵控馬達型式 ,而風機的運轉和掃刷的運轉也是泵控馬達的型式 ,所以清掃車的動力源泵有三個。考慮到整車的結構 ,采用直連的布置型式。由于省略了離合器 ,使得整車結構緊湊 ,傳動效率高 ,維護簡單 ,操作簡便 （ 2）駕駛室的布置 主要考慮到以下因素 :駕駛室的地板線與車架上平面應有一定距離 ,以保證地板下操縱桿件有足夠的運動間隙 。駕駛室的視野必須開闊 ,以保證駕駛員能很好的判斷路面清掃狀況 。駕駛室后圍有足夠的空間保證風機管道的通過 。駕駛室內部的控制面板因為按鈕比較多 ,應方便駕駛員操 作。綜合考慮上述因素 ,駕駛室整體布置在底盤上 ,并保證駕駛員的視野。控制面板布置在駕駛室前端 ,方便駕駛員操作 。工具箱布置在駕駛員的座椅下 ,蓄電池布置在副駕駛員座椅下 ,以提高駕駛室的空間利用率 。駕駛室后圍留出一定的空間布置吸口管道。 （ 3）作業系統的布置 作業系統主要包括掃刷 ,吸口、噴水管 ,主要考慮以下影響因素 :掃刷和吸口與地面應有一定的距離 ,使得作業系統能夠根據路面情況自動調節與地面接觸的距離 ,并且清掃完畢時掃刷和吸口有足夠的空間升起 。掃刷和吸口之間應有一定的重疊 ,保證清掃作業時不留下長條形垃圾帶 。噴水管能夠 向掃刷內側傾斜 ,以保證降塵效果。綜合考慮上述影響因素以及整車的尺寸 ,掃刷和吸口布置在駕駛室下端 ,伸起后與地面的距離在 70 mm 左右 ,噴水管向掃刷內側傾斜 45176。 左右。 （ 4） 垃圾箱的布置 主要考慮以下因素 :垃圾箱的長度適宜 ,以保證有合適的降塵區 。風機布置在垃圾箱的頂蓋上 ,風機的出風口必須通過垃圾箱的頂蓋 , 所以頂蓋須設計成雙層 ,并且有良好的密封 , 保證氣流通過 。箱體內部需有過濾網 ,防止垃圾通過出風口降落到地面 ,造成二次污染 。箱體應避讓伸出底盤部分的主要零件。綜合考慮上述影響因素 , 垃圾箱整體布置在底盤上 ,風 機布置在垃圾箱頂端 ,并設計專門的支架支撐風機。 畢業設計（論文）報告紙 共 36 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 5） 轉向系和制動系的布置 采用如下型式：由于清掃車寬度較大型，方向盤應布置在駕駛室的左側 , 因為清掃車作業時靠近路牙行駛 , 采取這種布置型式的目的是保證駕駛員能很好的判斷路面的潔凈程度 。制動系的管路和轉向橫拉桿均布置在駕駛室下面 ,并與清掃結構之間有一定的間隙 ,防止結構之間互相干涉。考慮以上一些原則 ,完成的中型液壓驅動道路 清掃車的總布置設計結構圖如圖所示： 圖 4－ 1 總體分布結構圖 畢業設計（論文）報告紙 共 36 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第五章 電瓶的選擇 汽車“電瓶”是汽車上儲存 電能的裝置，學名稱“蓄電池”。其作用包括 :一是當汽車發動機起動時，向起動機提供電能，并由起動機將電能變為機械轉矩，帶動發動機的曲軸轉動與此同時，蓄電池還向儀表、發電機的磁場線圈以及汽油機的點火系統等供電 。二是在汽車運行過程中，當用電設備的用電量超過發電機的供電能力時，蓄電池協同發電機向用電設備供電當發電機出現故障時，則由蓄電池單獨向用電設備供電，因此，蓄電池是汽車的第二電源 。三是當用電設備負荷較小時，蓄電池接受發電機的充電，將電能儲存起來 。四是起到濾波器的作用。通過吸收用電負載突變時的過電壓，防止損壞汽車上 的電子設備。 蓄電池的種類、用途、特點和選擇 蓄電池的種類一般可分為鉛酸電池、鉛酸免維護電池及鎳鎘電池等，它們各自的特點如下 : 鉛酸電池 :也稱為汽車用電池 (需加水維護 )，充放電時會產生氫氣，安置地點必須設置在通風處以免造成危險 。電解液呈酸性，會腐蝕金屬 。價格低廉。 鉛酸免維護電池 :密封式充電不會產生任何有害氣體，擺設容易，不需考慮安置地點通風問題，免保養，免維護 。放電率高，特性穩定，價格較高。 鎳鎘電池 :用于特殊場合及特殊設備上，水為介質，充放電不會產生 .有害氣體 。失水率低，但需要固定時間加水及保養 。放電特性最佳 。可放置于任何惡劣環境。 蓄電池按用途可分為汽車啟動用、工業用、鐵路及其他用途。 怎樣正確選購蓄電池型號 :蓄電池的型號必須適當。型號選小了，造成小馬拉大車，大電流放電會縮短電池的壽命 。型號選大了，則不經濟。對于常用 的額定輸出電壓為12V 的品種有： 6, 8,10,12,15,33,38,50,65,75,90,100,120,140,180,200AH。 選功能價格比：高價不一定有高質，但高質必定會有相對高的價格，貨比三家，性能價格比最大的是首選。 選服務：廠家有沒有完善的售后服務實力，有沒有全 國服務熱線以及完善的服務網絡，才能無后顧之憂 [5]。 影響電池容量和壽命的因素 影響電池容量和使用壽命的因素有 :電池的使用環境、環境溫度、充放電電流、充電電壓、放電深度、設計參數和制造工藝。設計參數和制造工藝為生產方因素，本文不討論。電池壽命分為循環壽命、存貯壽命、使用壽命。循環壽命是指電池循環放 畢業設計（論文）報告紙 共 36 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 電次數多少 。存貯壽命是指不給蓄電池進行任何充電和放電激活的情況下，能存貯的最長時間 。使用壽命指電池在正常的維護情況下，電池能使用的最長時間。 （ 1）電池的使用環境：儲存壽命隨溫度的增加而下降。當溫度超過 25℃時，溫度每增高 10℃ ,儲存壽命被縮短一半。所以對暫時不用的電池應存儲在低溫、干燥的環境。工作的電池應盡可能安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方，這樣可以減少有害灰塵的腐蝕 。還要避免受到陽光、加熱器 (如冬天用的取暖器 )或其他輻射熱源的影響。 （ 2）環境溫度：因為溫度的降低，電解液的粘度增大，使離子運動受到較大阻力，擴散能力下降，所以蓄電池容量隨溫度的增加而增加 。同樣的放電量，由于容量增加，放電深度淺，放電循環次數增多，蓄電池循環壽命也隨溫度的增加而增加，在 10℃—— 350℃，每增加 1℃，增加 56 個循環 。在 35℃ —— 45℃，每增加 1℃，增加 25個循環 。而 50℃以上，則因負極硫化，容量損失，壽命反而會下降。但儲存壽命隨溫度的增加而下降。 （ 3）充放電電流：由于電池的可用量隨放電電流的增大而降低，所以談電池容量必須指明電池的放電率 。常規的有 20H 率、 10H 率、 5H率。電池充放電電流一般以 C 來表示， C的實際值與電池容量有關。舉例來講，如果是 100AH 的電池，則 C=100A。如對額定容量為 24AH 的蓄電池，其放電電流大小與蓄電池實際可供使用的效率關系如下 :放電電流過大或過小都會影響電池的使用壽命，放電電流過大，會使正 極氧化鉛脫落，放電電流過大，由于放電終止電壓的上升，易過放電 。放電電流一般要求在 3C, UPS 在正常使用中都能滿足此要求，但也要防止意外情況的發生，如電池短路。 （ 4）充電電壓：過充電時有大量氣體析出，活性物質受氣體的沖擊而脫落，使電池壽命降低 。由于 UPS 電池屬于備用工作方式，市電正常情況下處于充電狀態，只有停電時才會放電。如果充電電壓過高就會使電池過充電，反之會使電池充電不足。 （ 5）放電深度：放電深度對 UPS 電池使用壽命的影響也非常大，電池放電深度越深，其循環使用次數就越少，因此在使用時應 避免深度放電。雖然 UPS 都有電池低電位保護功能，一般單節電池放電至 左右時， UPS 就會自動關機。尤其要避免小電流下的深度放電，用大電流放電時，即使放電到電壓相當低，但由于時間短，生成的硫酸鉛較少，而小電流放電下，生成的硫酸鉛明顯增加，對于負極，由鉛轉化為硫酸鉛體積膨脹，產生應力，會造成極板彎曲和活性物質脫落，影響電池壽命 。如果 UPS 處于輕負載放電，即 UPS 在無市電輸入的情況下，接入的負載容量遠小于它的最大輸出負載容量，會造成電池的深度放電。 （ 6）電池初充電：新的蓄電池在投入使用前，必須進行初充電， 這和正常的充電不同，是需要較長時間的特別充電。因為電池負極活性物質為海綿狀鉛時，在電池的貯藏過程中，有部分受到氧化，必須還原為鉛才能成為活性物質。對于普通鉛蓄電池， 畢業設計（論文）報告紙 共 36 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 初充電必須在灌酸后靜置 1 至 6 小時，等到液溫下降至 35℃以下時，再灌酸至規定液面，方可進行充電，初充電以 l0H 率充電，時間為 4060 小時。蓄電池在使用初期，隨使用時間增加，放電容量增加，逐漸達到最大值，以后隨充放電次的增加，放電容量減少。 除上面要注意的幾點之外，電池在使用一定時間后應進行定期檢查，如觀察其外觀是否異常、有沒有比較難聞的氣體的味道 等，一旦發現異常，應立即停止使用，并送往生產商指定的維修站進行修理，切莫擅自拆開或交給非專業人員維修，以免發生意外 。如果長期不停電， UPS 電池會一直處于充電狀態，這樣會使電池的活性變差，因此即使不停電， UPS也需要定期進行放電試驗以便電池保持活性。放電試驗一般可三個月進行一次，做法是 UPS 帶載 —— 最好在 50%以上，然后斷開市電，使 UPS 處于電池放電狀態，放電持續時間視電池容量而言，放電后恢復市電供電，繼續對電池充電 [6]。 電瓶的布置 要求使得整車結構緊湊，傳動效率高，維護簡單，操作簡便，考慮底盤的 空間利用率，所以采用電瓶中置，這種布置的特點使是駕駛室的布置不受發動機的限制，噪聲小、對載荷分配比較有利。 若設 總的阻力約為 1200N,設最高車速 為 16km/h,其功率為 P=F V=1200 16000/3600=5333W 式中 F—— 阻力； V—— 最高車速。 這樣可以考慮采用 的 電機 ,其時速應該