影響壓縮式垃圾車壓縮性能參數(shù)分析

張崇武

摘要：本文通過(guò)對(duì)于壓縮式垃圾車工作原理以及各個(gè)組成部件的介紹，指出了影響其壓縮性參數(shù)的主要因素：排出板背壓力、填料器中滑板的提升壓力以及排出板的適時(shí)背壓力，然后針對(duì)這些具體的因素提出了相應(yīng)的措施來(lái)提高壓縮式垃圾車的壓縮性能。

關(guān)鍵詞：壓縮式;垃圾車;壓縮性能;參數(shù)

衡量壓縮式垃圾車的主要的性能指標(biāo)有：裝載質(zhì)量、箱體的有效容積、最大擠壓力、裝載循環(huán)時(shí)間、垃圾排出時(shí)間以及系統(tǒng)壓力等參數(shù)，而能反映壓縮式垃圾車壓縮性能的指標(biāo)卻并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[1]。壓縮式垃圾車的系統(tǒng)壓力以及排出板背壓力通常在出廠使用之前就已經(jīng)被設(shè)定完畢，而在壓縮式垃圾車系統(tǒng)壓力一定的情況下，對(duì)于不同類型的垃圾成分的壓縮比例有著很大的區(qū)別。以國(guó)際通用的皮革垃圾為標(biāo)準(zhǔn)壓縮實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)顯示，壓縮式垃圾車的壓縮比一般保持在1：1.2，但是在就我國(guó)現(xiàn)階段的情況來(lái)看，很多商家通過(guò)模糊垃圾類型的方法將壓縮式垃圾車的壓縮比標(biāo)注為1：1.3，甚至是1：1.5。

1.壓縮式垃圾車的組成部件

后裝壓縮式垃圾車大多是通過(guò)二類汽車的底盤改裝而成的，這種垃圾車的一般結(jié)構(gòu)主要包括：底盤、垃圾箱、排出板系統(tǒng)、填料器、滑板刮板系統(tǒng)、傾倒裝置和液壓電子控制系統(tǒng)。為了更好地達(dá)到排出垃圾的目的，在液壓力的作用下填料器可以繞著箱體上部銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而填料器的下端也一般采用鎖鉤的形式來(lái)與箱體鎖緊。

2.壓縮式垃圾車的工作原理分析

現(xiàn)階段各個(gè)國(guó)家的壓縮式垃圾車的工作原理普遍相同。垃圾裝載的過(guò)程中，主要是通過(guò)傾倒裝置以及人工操作的方式來(lái)將垃圾桶中的垃圾排入填料器，而填料器中有液壓缸驅(qū)動(dòng)的滑板刮板機(jī)構(gòu)。刮板在油缸液壓的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后滑板同樣在油缸液壓的作用下驅(qū)動(dòng)刮板向下運(yùn)動(dòng)，在滑板的驅(qū)動(dòng)作用下，刮板順時(shí)針將垃圾旋轉(zhuǎn)刮動(dòng)，最后滑板帶動(dòng)刮板上升，垃圾進(jìn)入垃圾箱，開始進(jìn)行壓縮。

垃圾裝載壓縮可以具體的分為兩個(gè)組成部分：裝載過(guò)程壓縮以及垃圾裝載末端壓縮。其中裝載過(guò)程壓縮采用的壓縮方式為適時(shí)背壓力壓縮。這種壓縮方式以滑板上升為主要的壓縮動(dòng)力，當(dāng)垃圾刮入垃圾箱時(shí)，在滑板油缸液壓力的驅(qū)動(dòng)之下，滑板、刮板以及排出板形成作用力，同時(shí)排出板的背壓力也隨著這個(gè)作用力的增大而成比例的增大，通過(guò)這樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于垃圾的壓縮。在背壓力達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，排出板向后運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)滑板完成上升壓縮垃圾的任務(wù)之后，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定，排出板的背壓力逐步減小最后消失[2]。在這種情況下，即使滑板下行垃圾也不會(huì)下落，從而極大提高了垃圾裝載的效率。

垃圾在運(yùn)達(dá)目的地之后，需要對(duì)其進(jìn)行排出。這個(gè)時(shí)候填料器與垃圾箱箱體的鎖鉤松開，在液壓缸的驅(qū)動(dòng)作用下，填料器繞箱體的上部銷軸進(jìn)行逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)，直到完全被打開，垃圾在排出板的作用之下從垃圾箱內(nèi)被排出，然后重復(fù)相同的動(dòng)作，清除殘留的垃圾。這樣就完成了整個(gè)的垃圾壓縮的工作循環(huán)，也是壓縮式垃圾車的整個(gè)的工作原理。

3.壓縮式垃圾車壓縮性能指標(biāo)的測(cè)定

3.1過(guò)程壓縮

在垃圾壓縮的過(guò)程中應(yīng)該考慮垃圾和垃圾箱體的底部摩擦力和垃圾對(duì)箱體內(nèi)壁的膨脹力以及摩擦力。但是在實(shí)際的情況中，因?yàn)槔谙潴w之中受到排出板弧面的牽引，垃圾先沿著弧面進(jìn)入到垃圾箱，然后被推動(dòng)到垃圾箱的頂部，最后推動(dòng)排出板。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可得，實(shí)際過(guò)程壓縮中，垃圾的內(nèi)壓力傳遞是非常的不均勻，這種不均勻的情況主要集中在排出板以及滑板刮板之間，由于這些部位的側(cè)向力比較小，所以可以認(rèn)為垃圾收中立的影響并且在滑板的驅(qū)動(dòng)作用和背壓力作用下產(chǎn)生摩擦。以垃圾為研究對(duì)象受力分析如圖：

根據(jù)受力平衡可得：

合并上述三個(gè)式子可以得到：

上述的計(jì)算公式中v為垃圾與垃圾箱箱體底部的摩擦系數(shù)，而V為壓縮式垃圾車的垃圾裝載容量，g是重力加速度，ρ為垃圾的壓縮密度。

當(dāng)壓縮式垃圾車處在過(guò)程壓縮之時(shí)，由上述公式可以知道，水平背壓推動(dòng)力F、排出板的油缸的直徑、安裝形式還有排出板的背壓力都有一定的關(guān)系。但是對(duì)于某個(gè)類型的壓縮式垃圾車，其排出板油缸的直徑以及安裝的形式都是已經(jīng)確定的，這兩種因素對(duì)壓縮式垃圾車壓縮性能的影響可以忽略，因此影響垃圾壓縮比的因素為排出板背壓力的大小。

3.2背壓力的確定

根據(jù)上文的介紹，背壓力可由下列公式確定：

排出板的壓力大小決定了垃圾的壓縮比，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格的考慮液壓系統(tǒng)中系統(tǒng)壓力以及多聯(lián)閥的性能，取背壓力的最大值。

3.3垃圾裝載末端壓縮

垃圾裝載末端壓縮的過(guò)程中，垃圾已經(jīng)填滿了垃圾箱體的全部。因此垃圾對(duì)垃圾箱體的摩擦阻力非常大，所以背壓力可以忽略不計(jì)，此時(shí)P=0，并且可以得出：

由上式可得，垃圾車末端壓縮的過(guò)程中，在垃圾車的型號(hào)確定的前提下，如果想要提升壓縮式垃圾車的壓縮密度就，應(yīng)該增加滑板油缸的提升壓力P，滑板油缸的提升壓力P受多聯(lián)閥的性能以及系統(tǒng)壓力和油路密封的質(zhì)量影響，所以應(yīng)該提高多聯(lián)閥的性能以及系統(tǒng)的壓力和油路的密封質(zhì)量。

4.結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上述分析，影響垃圾車壓縮性能的因素主要是排出板的背壓力和滑板油缸的提升力，但是決定因素還是排出板的適時(shí)背壓力。為了提高排出板的適時(shí)背壓力可以采用提高多聯(lián)閥性能的方式，另外還可以將箱體以及填料器的結(jié)構(gòu)作為衡量垃圾車性能的指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉同舉，王琪，袁明新.壓縮式垃圾車壓縮性能影響參數(shù)的研究[J].汽車科技，2012.3（12）.

[2]吳書超，李新輝.國(guó)內(nèi)外生活垃圾源頭分類研究現(xiàn)狀及對(duì)我國(guó)的啟示[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2010.18（5）：36-38.