后裝壓縮式垃圾車專用裝置設(shè)計(jì),壓縮,垃圾車,專用,裝置,設(shè)計(jì) 徐州師范大學(xué)工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文 第四章 XZ5110ZYS型后裝壓縮式垃圾車綠色設(shè)計(jì) 綠色設(shè)計(jì)是以環(huán)境保護(hù)為核心的設(shè)計(jì)過程，它要求在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)將其功能屬性與環(huán)境屬性緊密結(jié)合，既滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求，質(zhì)量，成本，使用壽命等功能屬性，又符號(hào)環(huán)境保護(hù)的要求。綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要區(qū)別是綠色設(shè)計(jì)在產(chǎn)品構(gòu)思階段就考慮到環(huán)境保護(hù)要求。后裝壓縮式垃圾車集自動(dòng)裝填與壓縮，密封運(yùn)輸和自卸為一體，自動(dòng)化程度高，提高了垃圾運(yùn)載能力，降低了運(yùn)輸成本，避免了二次污染，是搜集，運(yùn)輸城市生活垃圾的理想工具，克服了擺臂式，側(cè)裝式等形式的垃圾車容量小，可壓縮性差和容易產(chǎn)生飄，灑，撒，漏二次污染的缺點(diǎn)?？紤]到垃圾車作業(yè)的工作環(huán)境主要是城市，運(yùn)用綠色設(shè)計(jì)的方法對(duì)后裝壓縮式垃圾車進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于產(chǎn)品的綠色制造，改善駕駛員的工作條件和環(huán)境保護(hù)有著重要意義[10][19]。 XZ5110ZYS型后裝壓縮式垃圾車綠色設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：人機(jī)工程設(shè)計(jì)，面向拆卸設(shè)計(jì)與回收設(shè)計(jì)，面向制造與裝配設(shè)計(jì)，底盤的設(shè)計(jì)與選擇等。 4.1 人機(jī)工程設(shè)計(jì) 4.1.1液壓系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的工作可靠性是保證垃圾車工作的關(guān)鍵，也是人機(jī)工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。為了保證液壓系統(tǒng)的工作可靠性，車輛液壓系統(tǒng)可采用以下措施： （1）采用集成聯(lián)接塊的方式，使得各控制、調(diào)節(jié)元件方便拆裝、維修和保養(yǎng)，最大限度地減少元器件安裝空間。 （2）使用單向節(jié)流閥，保證裝填廂下落時(shí)減少?zèng)_擊。 （3）采用平衡閥控制，使裝填廂能停留在任意位置。 4.1.2 振動(dòng)與噪聲控制 振動(dòng)和噪聲是工業(yè)生產(chǎn)的主要危害。振動(dòng)使人產(chǎn)生不舒服感，降低人的視覺和工作效率，增加誤操作的概率，尤其是在發(fā)生共振時(shí)，更能誘發(fā)人的各種疾病，噪聲會(huì)使人聽覺下降，注意力不集中，反映遲鈍，容易疲勞，降低工作效率，特別是當(dāng)噪聲超過85db時(shí)，會(huì)危害人的心血管系統(tǒng)，神經(jīng)系統(tǒng)，消化系統(tǒng)和分泌系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)，制造垃圾車時(shí)，應(yīng)當(dāng)慎重選擇垃圾車底盤，發(fā)動(dòng)機(jī)和取力器，采用措施增加系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，減少噪聲，采用能吸收噪聲的材料，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)能降低振動(dòng)。采用專門的笛聲，給人以愉悅感。 4.1.3宜人性設(shè)計(jì) 車輛在收集垃圾，將垃圾推卸出車廂時(shí)完全是由人操作，由人來控制專用裝置的各種工況。操縱手柄是完成作業(yè)操作、實(shí)現(xiàn)人與車輛交流的紐帶，操縱手柄設(shè)計(jì)是否合理，直接關(guān)系到車輛的可靠性、安全性和生產(chǎn)效率。手柄過小，容易引起肌肉緊張，手柄過大 ，手不容易把持牢。因此，操作手柄應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊、簡便、靈活、高強(qiáng)度、操作時(shí)感到舒適、省力。一般手柄直徑為50mm、截面為圓形時(shí)，手與手柄的接觸面積比較合理，握力以及力的發(fā)揮最為理想。手柄、按扭、指示燈應(yīng)布置在操作者便于看到、便于接觸的部位，不能過于凌亂，手把的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)與整車相協(xié)調(diào)，指示燈色彩應(yīng)柔和且為規(guī)定的顏色，按扭應(yīng)有燈光或聲音指示。從人機(jī)工程的角度看，適宜的色彩會(huì)給人以舒暢愉快的感覺，使人得到美的享受，有利于提高工作質(zhì)量和工作效率；相反，如果色彩處理不當(dāng)，會(huì)使人感覺到紛亂眩目，容易造成視覺疲勞，使操作者情緒不安，操作是注意力分散，降低生產(chǎn)效率。因此，在設(shè)計(jì)垃圾車時(shí)，既要考慮到車輛的實(shí)用功能，色彩必須給人以安全、穩(wěn)定、舒適的感覺，盡量上輕下重，上明下暗，使操作者感覺到明朗清晰、以辨認(rèn)，給人以安全感；又要考慮到其城市車輛的屬性，應(yīng)與城市的環(huán)境相融合，色彩明度應(yīng)高一些，給人明快、大方的感覺并富于時(shí)代感。 4.2 可回收性以及可拆卸性及設(shè)計(jì) 可回收性設(shè)計(jì)是 在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮零部件以及材料的回收可能性、回收價(jià)值的大小、回收處理方法、回收處理結(jié)構(gòu)工藝性等與可回收性有關(guān)的一系列問題，以達(dá)到零部件以及材料資源和能源的充分有效利用，并在回收過程中對(duì)環(huán)境污染為最小的一種設(shè)計(jì)思想和方法。可回收性設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)易于拆卸、有利于維修調(diào)整。它使得在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地使用可回收利用的材料，以達(dá)到充分利用材料資源、節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用、降低產(chǎn)品成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。 （1）采用推擠卸料機(jī)構(gòu)，以避免傾翻卸料帶來得質(zhì)心后移的缺陷，對(duì)整車的穩(wěn)定性、駐坡度等均有利，能量損失少，簡化車廂與車架結(jié)合處的結(jié)構(gòu)，使得專業(yè)裝置與汽車底盤結(jié)合緊湊，裝配、拆卸方便。 （2）裝填機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)均安裝在裝填廂內(nèi)，使裝填機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)和裝填廂能整體拆卸，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化，便于系列化。 （3）液壓系統(tǒng)的油缸、操縱手柄置在車廂外部，方便安裝、維修和拆卸。 （4）把裝填廂交接設(shè)計(jì)成銷子和長槽連接。避免了采用螺栓鎖緊或采用銷、楔或鉤進(jìn)行緊鎖造成的安裝、拆卸不方便和容易產(chǎn)生故障的缺陷；裝填廂可以整體拆卸，揮手利用。 設(shè)計(jì)污水收集槽，防止垃圾壓縮后產(chǎn)生的污水的泄漏，避免二次污染。 4.3 面向制造與裝配設(shè)計(jì) 面向制造與裝配設(shè)計(jì)的目的是使產(chǎn)品容易制造與裝配，在制造與裝配時(shí) 環(huán)境少污染或無污染，所需要的能源與資源最少的一種設(shè)計(jì)方法[1]。 將設(shè)計(jì)結(jié)果用圖形信息的形式表達(dá)出來，利用先進(jìn)的三維繪圖應(yīng)用軟件，將產(chǎn)品靜態(tài)的圖紙表達(dá)方式轉(zhuǎn)換為直觀、動(dòng)態(tài)的表達(dá)方式，為垃圾車設(shè)計(jì)的合理性和工程實(shí)際應(yīng)用提供方便、直觀的檢驗(yàn)方法，以方便對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改、進(jìn)行各種分析和指導(dǎo)生產(chǎn)、使用，提高垃圾車的整體設(shè)計(jì)和應(yīng)用水平，是面向制造與裝配設(shè)計(jì)的重要手段。 （1）有利于提高設(shè)計(jì)效率，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化；有利于充分利用企業(yè)資源；有利于產(chǎn)品的繼承性；方便產(chǎn)品數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳送、 轉(zhuǎn)換和理解。 （2）方便產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)。只要將已經(jīng)存儲(chǔ)的圖樣、數(shù)據(jù)作局部修改，就可以設(shè)計(jì)出新一代產(chǎn)品。 （3）有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造的有機(jī)統(tǒng)一。 （4）有利于實(shí)現(xiàn)無紙化生產(chǎn)，不再需要樣車制作，對(duì)環(huán)境無污染，所需要的能源與資源最少，為實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/CAPP /CIMS提供了基礎(chǔ)條件。 4.4 底盤設(shè)計(jì) 垃圾車的底盤設(shè)計(jì)應(yīng)不斷地改進(jìn)結(jié)構(gòu)和整車布置，盡可能充分滿足客戶要求，減輕駕駛員疲勞強(qiáng)度，增加駕駛員的行車安全，提高作業(yè)效率，縮短作業(yè)時(shí)間。 再考慮其基本使用性能的同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮下列因素。 （1）改進(jìn)駕駛室。由于駕駛員進(jìn)、出駕駛室頻繁，因此，駕駛室應(yīng)盡可能地前伸低置，駕駛室完全布置在前輪的前方時(shí)，能使其離地高度大大降低，最好接近客車的一級(jí)踏步高度（400mm），此時(shí)，駕駛員不在是上下汽車，而是進(jìn)出汽車。 （2）全輪轉(zhuǎn)向。由于垃圾車是在城市作業(yè)，車輛需要經(jīng)常進(jìn)入十分狹小的地段，轉(zhuǎn)向不方便。全輪轉(zhuǎn)向能大大提高汽車的機(jī)動(dòng)性，減小轉(zhuǎn)彎半徑，因此，應(yīng)考慮車輛的全輪轉(zhuǎn)向。 （3）增加整車承載能力。由于垃圾車是走街串巷收集、運(yùn)輸垃圾，因此，應(yīng)使其裝載能力應(yīng)盡可能大，增加前軸承載能力是增加整車承載能力的有效手段，因此，在設(shè)計(jì)垃圾車底盤時(shí)，充分考慮其前軸承載能力是十分必要的。 （4）平順性設(shè)計(jì)。車輛在走街串巷收集垃圾時(shí)進(jìn)廠經(jīng)常轉(zhuǎn)彎，其平順性設(shè)計(jì)是垃圾車底盤的主要內(nèi)容。采用主動(dòng)式液氣懸架，是提高平順性的主要手段之一。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，向外側(cè)懸架充氣，提高外側(cè)懸架的剛度，并相應(yīng)減小內(nèi)側(cè)懸架剛度，保持車身平穩(wěn)，避免車身歪斜。 選擇底盤時(shí)，應(yīng)充分考慮到車輛是在城市中收集、運(yùn)輸垃圾的使用環(huán)境，選取低噪聲、低排放、振動(dòng)小的汽車底盤，盡量減少對(duì)城市的污染。 4.5本章小結(jié) 使用綠色設(shè)計(jì)的方法對(duì)后裝壓縮式垃圾車進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造，考慮到了垃圾車是一種城市車輛，體現(xiàn)了對(duì)人（包括使用者和周圍的人群）的關(guān)心尊重和對(duì)環(huán)境的保護(hù)，符合當(dāng)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)安全、舒適、可靠、滿足用戶需求的設(shè)計(jì)理念，使得垃圾車的設(shè)計(jì)水平得到了進(jìn)一步提高，使產(chǎn)品容易實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，有利于提高產(chǎn)品的“綠色度”。 34