小型除冰车碾压磙的计算分析.pdf

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1、内燃机与配件2014年第4期小型除冰车碾压磙的计算分析TheAnalysisofSmaUDeicingVehicle’sIce—breakingRo¨er殷鹏翔1董小瑞1殷春梅2(1．中北大学2．重庆医科大学)[摘要]本文通过建立除冰车碾压磙模型，确定了刀具在碾压磙中的最佳安装角，分析了碾压磙在最佳角度下受力的种类，通过各种受力表达式计算了除冰车的碾压磙所受到的综合阻力，对后续除冰车碾压磙的设计提供了有力数据。(关键词]模型安装角受力设计Abstract：Inthispaper，byestablishingthem

2、odelofdeicingvehicle’sice—breakingroller，WedeterminedtheoptimuminstallationAn91eofcuttingtoolinice—breakingroUerandanalysestheforceoftheice—breakingroUerunderthebestAngletype；Throughavarietyofmechanicalexpression，I乏ollingstonedeicingunithasbeencalculatedbycomp

3、rehensiveresistance，ForthefutureThedesignofsubsequentdeicingvehicle’sice—breakingrollerprovidesstrongdata．Keyword：ModelInstallationangleStressDesign0引言近年来我国经济得到了飞速的发展，对国民经济发展起到至关重要作用的交通建设也在不断的发展进步。但是每当冬季的来临，降雪对国民经济的发展起到一定的阻碍作用，对社会产生造成的影响不可估量。如何能够更好更快的清除公路积雪，保障

4、交通畅通已成为亟待解决的问题。1国内外除冰雪机械目前，国内外除冰雪机械按照除冰雪的方法主要分为：融雪除冰雪、机械除冰雪、综合式除冰雪等。融雪除雪是应用热能或是撒布化学药剂使路面冰雪融化的一种除冰方法；机械除冰雪是应用机械设备直接清除路面冰雪的方法；综合式除冰雪是结合融雪除冰雪与机械除雪两种方式进行综合清除路面冰雪的方法。机械除冰雪的应用最为广泛，因为这种机械成本低，除冰雪效率高，对环境无污染；但是除冰雪的效果差，尤其是在高低不平的结冰路面进行工作时效果显得更差，清除除冰雪车在国外已经具有很多生产厂家。国内在除冰机械

5、的研发和生产比国外的机械时间要短，我国除冰雪机械按其工作原理大致可分为三种类型：振动式、静碾压裂式和柔性链条击打式。由于我国地形地貌特殊所以到目前为止国内除冰雪机械还没有形成统一标准，没有能够研发出适合全国各地的除冰雪机械。2我国除冰机械的缺点和发展方向在我国降雪特点主要是雪量大、时间长、气温低导致路面积雪不能及时清除从而板结成路面冰。这种路面冰雪含有大量的杂质如泥沙，致使路面的冰层非常坚硬难于清理，严重影响交通正常运行。传统的除冰方法主要以人工为主，需要耗费的人力物力较大，而且工作效率低，不能彻底清除积雪。对于清

6、除路面冰雪混合物我国继续研发一种自动化程度高、性能良好的机械来替代传统的除冰方法。目前我国的除冰机械存在许多问题，所以在实际应用推广过程中并不能得到广泛的应用。如作业速度低、整机利用率低、成本高、避让功能不理想和对路面保护能力差。我国除冰机械的发展趋势正在向小型化、高速度、快速清除路面冰雪、多功能、机电液一体化的方向发展。殷鹏翔董小瑞殷春梅：小型除冰车碾压磙的计算分析3碾压磙除冰的理论假设在对碾压磙进行理论计算和分析时，需要将路面冰雪层近似成一个平面，碾压磙由除冰刀具和滚筒组成，清除冰雪的过程是将冰雪与路面经行剥离

7、的过程，刀片切削路面压实冰雪的过程可类似于铣刀在铣一个平面的过程。在机械加工中圆筒铣刀也是常用刀具。它的工作理论类似于碾压磙的工作原理。碾压磙根据刀具安装角度的不同可以分为两类，一是斜刃式碾压磙，二是直刃式碾压磙。本文应用的是斜刃式碾压磙，因为斜刃式碾压磙碾压磙清除冰雪的效率高而且结构强度大，能够有效的保护路面。直刃式碾压磙除冰效率低容易对路面造成伤害。本次设计采用的安装角度为45度。3．1碾压磙刀具排列的分析碾压碾主要由刀片、圆筒滚筒、轴、配重等关键部件组成。碾压磙图形如下。碾压磙上的刀具沿着轴向排布均匀，碾压磙

8、上刀具的安装角度指的是刀具在滚筒上的接触点处的切线与刀具长度方向之间的夹角。碾压碾在圆周方向上以相邻两圈刀具相互错开一定角度排列着。这也是为了达到更好的路面破冰效果所设计的。而且每个碾压磙上的刀具排列数量有一定的规定，刀具数量过多过少都不能够高效的清除路面冰雪。如果刀片排列数量过多，则会造成上个刀片并没有离开路面冰雪，下个刀片已经压在路面上的现象，这样就降低