连体垃圾压缩箱翻转架掉桶问题之改善

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1、连体垃圾压缩箱翻转架掉桶问题之改善张存明深圳东风汽车有限公司广东深圳518109摘要：介绍连体箱翻转架掉桶问题的分析、解决过程，从理论上找到问题的根源，才能得到彻底的改善方案。关键词：连体垃圾压缩箱掉桶改善受力分析理论连体垃圾压缩箱（简称连体箱）（图1）是本公司生产的一种收集、压缩及转运垃圾的新型环卫设备，主要由翻转架和箱体总成，翻转架用来将塑料垃圾桶（简称塑料桶）举升、并翻转（图2），将垃圾倾倒入箱体内，箱体用来压缩和储存垃圾。该产品已销售几年，但最近出现塑料桶在举升过程中出现掉落的现象（图3），而且属于批量事故，达到40%左

2、右的概率，引起了客户不满。此类问题属于第一次出现，无法用类比分析原因，依据翻转架掉桶的现象，初步分析原因如下：1.液压组不稳定，致使翻转架第4页共4页在翻转时速度不稳定，出现增速现象，致使塑料桶冲击过大。2.联体箱挂钩使用中磨损较大，致使塑料桶挂不紧，出现脱落。3.塑料桶有所更改。进行实地调查后，翻转架翻转速度为16秒，符合公司要求，联体箱挂钩没有出现严重磨损，排除产品自身原因，经过对塑料桶认真比较发现：现有的桶与原来使用的桶的把柄短。结合以上调查，初步判断：由于塑料桶装满垃圾后，重量达200Kg，塑料桶在翻转到位时，由于塑料桶

3、把柄在挂钩的间隙内发生径向窜动，导致塑料桶惯性力较大，致使塑料桶产生很大的变形，轴向变形大，致使塑料桶把柄脱离挂钩，进而使塑料桶脱落。根据以上判断，对翻转架进行以下改善：1.调节翻转油缸的流量，降低翻转架的翻转速度，翻转时间由16秒调整为12秒。2.改进设计挂钩，调整挂钩间隙，使间隙由22毫米减少为5毫米（图4）。图4原方案改进后方案翻转架改善后，进行再次试验，塑料桶脱落现象有所缓解，但仍与少量塑料桶会脱落，反映问题尚没有彻底解决。对照前、后掉桶现象，发现改善后的不同之处：1.垃圾转载量不大或空桶的情况下，没有掉桶现象。2.垃圾

4、桶脱落时，挂钩必定发生旋转旋转（即挂钩打开）。由此可初步推断：第一种改善方案已经解决塑了料桶轴向窜动问题。依据理论力学，而如果挂钩旋转，必须有作用力产生翻转力矩才能使挂钩旋转。那么分析出产生翻转力矩的作用力，即可解决这个问题。故需对挂钩进行受力分析，受力图（图5）如下：第4页共4页图5挂钩受力图点A:挂钩的旋转点G：挂钩的重力LG:重力G对点A的力臂MG:重力对点A产生的力矩（逆时针）。F:桶把柄对挂钩的作用力L1:作用力F对点A的力臂MF:作用力对点A产生的力矩（顺时针）。依据理论力学得知：公式MG=G*LG,MF=F*L1由

5、受力图可知，挂钩受两个力矩的作用MG和MF，MG为逆时针方向，MF为顺时针方向，虽然LG大于L1,但F大于G，故当F比较小时，MF小于MG时，MG有使挂钩逆时针旋转的趋势，但由于翻转臂阻挡，挂钩始终处于自锁状态，挂钩不能打开，这是第一种现象发生的原因。当F比较大时，MF大于MG时，MF有使挂钩顺时针旋转的趋势，此时挂钩可以顺时针旋转，并打开，致使塑料桶把柄脱出，塑料桶掉落，这是第二种现象发生的原因。依据以上分析，对翻转架挂钩进行以下改善：更改挂钩形式，使作用力F产生的力臂在点A的左下侧（图6），从图中看出，作用力F点A产生的力矩

6、为逆时针方向。即不论作用力F值的大小，均使挂钩产生自锁，即挂钩不能打开。图6翻转架改善后，进行再次试验（图8），塑料桶脱落现象没有出现，改善成功，问题得到彻底解决，得到客户的认可。解决产品问题时第4页共4页，应进行深入分析，从理论上找到问题的根源，方能彻底解决问题。图8改善后的翻转架实景张存明深圳东风汽车有限公司第4页共4页