楔刃振動式道路冰雪清除機理和除雪機械研究.pdf

1、公路與城市道路冰雪，對北方冬季交通和人民日常生活有重要影響。我國北方地區(qū)冬季時間長，降雪周期長，雪后能否快速、干凈、高效的清除公路和道路的積雪及其形成的冰雪混合物，已成為迫切需要解決的科學(xué)與技術(shù)課題。 本文在總結(jié)分析以往道路冰雪清除技術(shù)和原理的基礎(chǔ)上，以硬質(zhì)道路冰雪清除為主，對道路冰雪混合物的物理和機械性能進行了試驗與分析，形成了以浮雪推鏟、硬質(zhì)混合冰雪振動破碎清除為主要研究目標(biāo)，且經(jīng)濟、實用、除凈率高、路面損傷小的新型除雪設(shè)備

2、設(shè)計與研究思路，并研制出了試驗用樣機。 楔刃振動式道路冰雪清除機械的結(jié)構(gòu)特點是：采用推雪鏟與振動楔刃鏟相組合的方式連續(xù)除雪；振動楔刃鏟與推雪鏟裝置采用分立結(jié)構(gòu)，柔性連接，以適應(yīng)不同路面，提高除凈率；整個除雪機構(gòu)可懸掛在工程機械或相應(yīng)的機動車輛上使用，以降低結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和生產(chǎn)成本。振動楔刃鏟結(jié)構(gòu)與除雪角度采用仿生(仿人工除雪)除雪技術(shù)，楔形除雪刃具與路面形成一定楔角，以提高壓實冰雪的振碎效率。 在課題研究過程中，首先對道路

3、積雪物理機械性能進行了測試試驗，以最佳硬質(zhì)冰雪破碎效果為目標(biāo)，測試確定了除雪機具設(shè)計所需的鏟雪力、刃具形狀、刃具最佳入雪角度等基本參數(shù)。根據(jù)積雪和硬質(zhì)冰雪測試試驗結(jié)果，分析確定了除雪過程工作阻力計算方法。 經(jīng)比較分析，推鏟式除雪機具是目前道路浮冰雪清除機械清除速度最快，結(jié)構(gòu)簡單，效率最高的除雪設(shè)備，但不能清除壓實冰雪和道路冰雪混合物；而現(xiàn)有的清除壓實冰雪和道路冰雪混合物的除雪機械又普遍存在著速度慢，效率低等問題。因此，以推雪鏟形

4、式為基礎(chǔ)組合設(shè)計楔刃振動式道路冰雪清除機械是本課題研究的基本指導(dǎo)思想。目的，就是適應(yīng)各種道路冰雪清除的要求，研制出經(jīng)濟、實用、高效、安全的寒地新型道路冰雪清除設(shè)備。 課題研究考慮到除雪機具制造及使用性能的穩(wěn)定性，對楔刃振動機構(gòu)、推雪鏟機構(gòu)等關(guān)鍵部件進行了詳細的設(shè)計；并設(shè)計了楔刃磨損快速更換功能、路面保護功能和柔性避障等功能。從滿足試驗用樣機研制的角度，設(shè)計并研制了除雪機械的動力和傳動系統(tǒng)。最后，對試制樣機進行了除雪性能試驗，通過