全自動壓縮垃圾箱設(shè)計探析

楊冰清 樊培毅 陳陽

摘 要：垃圾箱作為一種文明的象征已經(jīng)遍布于校園、公園以及大街小巷。根據(jù)調(diào)查顯示，全國約60%以上的城市陷入垃圾圍城的困境，僅“城市垃圾”的年產(chǎn)量就近1.5億t，且這些垃圾絕大部分都處于露天堆放的狀況。它不僅影響城市景觀，同時也污染大氣、水、土壤，對人民健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為解決此問題，本文欲利用工程力學(xué)、電子信息、自動化等技術(shù)旨在設(shè)計出一種節(jié)約環(huán)保型的集智能檢測功能、排污功能、壓縮垃圾功能、垃圾分類功能于一體的全自動壓縮垃圾箱。

關(guān)鍵詞：壓縮；可回收；現(xiàn)代；垃圾箱；新型

0 引言

伴隨著人類社會文明的不斷進(jìn)步，人們的生活日新月異，現(xiàn)有的垃圾箱容量小，尤其是在小吃街或者鬧市區(qū)，垃圾箱經(jīng)常處于滿載狀態(tài)，需要清潔人員經(jīng)常清理，使得工作人員工作量大，且生活垃圾中經(jīng)常會有較多的污水混雜于垃圾中，會使垃圾箱的底部存有污水，對垃圾箱的底部有較大的腐蝕，極大地影響了垃圾箱的使用壽命，對周圍環(huán)境造成極大的污染，因此急需一種可以裝載大量垃圾的垃圾箱，且現(xiàn)有的壓縮垃圾箱的用電不方便，極大地限制了垃圾箱的使用范圍。本文論述實(shí)用新型垃圾箱的目的在于提供一種全自動壓縮垃圾箱，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述垃圾箱容量小，由于底部存有污水對垃圾箱造成腐蝕，以及由于現(xiàn)有壓縮垃圾箱的用電不方便極大地限制了垃圾箱的使用范圍等問題。

1 新型全自動垃圾箱的結(jié)構(gòu)

全自動壓縮垃圾箱利用太陽能有效地為整個裝置進(jìn)行供電。包括垃圾箱、頂蓋和壓縮裝置，垃圾箱的內(nèi)部中間有立柱，且由中間立柱分隔為可回收垃圾箱和不可回收垃圾箱，可回收垃圾箱和不可回收垃圾箱的內(nèi)側(cè)底部均設(shè)有濾網(wǎng)，且垃圾箱的底部設(shè)有出水口，頂蓋與垃圾箱通過立柱相連接，頂蓋的上表面設(shè)有太陽能電池板，壓縮裝置設(shè)于垃圾箱的內(nèi)部，壓縮裝置包括電機(jī)、電磁鐵、連桿和壓縮板，電機(jī)的底部設(shè)有磁板，磁板的底部設(shè)有滾輪，電磁鐵設(shè)于磁板的兩側(cè)，且通過彈簧相連接，電機(jī)的軸端設(shè)有蝸桿，連桿的底端設(shè)有蝸輪，蝸輪與連桿轉(zhuǎn)動連接，連桿與壓縮板相連接，且壓縮板的底部設(shè)有壓力傳感器。

可回收垃圾箱和不可回收垃圾箱的兩側(cè)側(cè)壁設(shè)有紅外線發(fā)射裝置和紅外線接收裝置，垃圾箱的內(nèi)側(cè)底部為傾斜平面，連桿的頂端設(shè)有指示照明燈，指示照明燈與所述太陽能電池板相連接。

2 全自動壓縮垃圾箱的使用方式

（1）通過紅外線發(fā)射裝置發(fā)射紅外線，紅外線接收裝置接收紅外線，如果垃圾箱內(nèi)垃圾過多，則會遮擋紅外線接收裝置的接收，任意一側(cè)的垃圾過多，則相應(yīng)側(cè)的電磁鐵將通電，帶動磁板向相應(yīng)側(cè)移動，此時電機(jī)帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸輪與蝸桿配合，帶動連桿向下移動，此時壓縮板向下壓，壓力傳感器檢測壓力的變化，當(dāng)壓力超過一定范圍時，電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動壓縮板向上運(yùn)動，此時由于彈簧的作用，磁板回到初始位置，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)垃圾箱內(nèi)的垃圾過多時，且無法進(jìn)行壓縮時，指示照明燈發(fā)出紅光，提醒工作人員更換垃圾箱。

（2）頂蓋的下部設(shè)有電池回收箱，電池回收箱與頂蓋滑動連接。達(dá)到了分類放置的功能，能夠避免在下雨時對電池產(chǎn)生損壞，產(chǎn)生污水。

（3）垃圾箱的內(nèi)側(cè)底部為傾斜平面，可回收垃圾箱和不可回收垃圾箱的底部內(nèi)側(cè)均設(shè)有濾網(wǎng)，垃圾箱的內(nèi)側(cè)底部為傾斜平面，濾網(wǎng)可以過濾出生活垃圾中的污水，且通過底部的傾斜平面從出水口排出，干凈衛(wèi)生，保護(hù)環(huán)境，方便人們的日常生活。

3 全自動壓縮垃圾桶的特點(diǎn)

（1）本實(shí)用新型選用太陽能電池板供電，利用太陽能有效地為整個裝置進(jìn)行供電，節(jié)約能源，解決了由于用電困難導(dǎo)致的垃圾箱適用范圍有限的問題

（2）連桿的頂端設(shè)有指示照明燈，指示照明燈與所述太陽能電池板相連接。當(dāng)垃圾箱內(nèi)的垃圾過多時，且無法進(jìn)行壓縮時，指示照明燈發(fā)出紅光，不僅能夠提醒工作人員及時取出垃圾，提醒路人箱內(nèi)已經(jīng)滿了不要繼續(xù)扔垃圾，且在晚上能夠起到照明的效果。

（3）頂蓋的下部設(shè)有電池回收箱，且電池回收箱與頂蓋滑動連接，可以達(dá)到垃圾分類的作用。

（4）可回收垃圾箱和不可回收垃圾箱的兩側(cè)側(cè)壁設(shè)有紅外線發(fā)射裝置和紅外線接收裝置，且紅外線發(fā)射裝置與紅外線接收裝置水平位置一致。紅外線發(fā)射裝置和紅外線接收裝置檢測垃圾的位置，相比較位置傳感器能夠更穩(wěn)定地檢測出垃圾箱內(nèi)垃圾的量。

（5）可回收垃圾箱和不可回收垃圾箱的底部內(nèi)側(cè)均設(shè)有濾網(wǎng)，垃圾箱的內(nèi)側(cè)底部為傾斜平面，濾網(wǎng)可以過濾出生活垃圾中的污水，且通過底部的傾斜平面從出水口排出，干凈衛(wèi)生。

（6）利用壓縮裝置進(jìn)行壓縮，克服現(xiàn)有垃圾箱裝載垃圾量小的缺點(diǎn)，達(dá)到可以裝載大量垃圾、極大地減輕清潔人員工作量、防止污染周圍環(huán)境的效果，避免了垃圾大量生產(chǎn)區(qū)垃圾箱周圍布滿垃圾，以及大風(fēng)天氣造成的垃圾擴(kuò)散的問題。

4 全自動壓縮垃圾箱的使用方式

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：選用太陽能電池板供電，利用太陽能有效地為整個裝置進(jìn)行供電，節(jié)約能源，解決了由于用電困難導(dǎo)致的垃圾箱適用范圍有限的問題，紅外線發(fā)射裝置和紅外線接收裝置檢測垃圾的位置，相比較位置傳感器能夠更穩(wěn)定地檢測出垃圾箱內(nèi)垃圾的量，壓縮裝置進(jìn)行壓縮，克服現(xiàn)有垃圾箱裝載垃圾量小的缺點(diǎn)，達(dá)到了可以裝載大量垃圾、極大地減輕清潔人員工作量、防止污染周圍環(huán)境的效果，避免了垃圾大量生產(chǎn)區(qū)垃圾箱周圍布滿垃圾，以及大風(fēng)天氣造成的垃圾擴(kuò)散的問題，垃圾箱底部的濾網(wǎng)可以過濾出生活垃圾中的污水，且通過內(nèi)部傾斜平面從出水口排出，干凈衛(wèi)生，頂部的指示照明燈不僅能夠提醒工作人員及時取出垃圾，提醒路人箱內(nèi)已經(jīng)滿了不要繼續(xù)扔垃圾，且在晚上能夠起到照明的效果，保護(hù)環(huán)境，方便了人們的日常生活。

本實(shí)用新型操作簡單，方便實(shí)用，節(jié)約環(huán)保，技術(shù)成熟，滿足了我國經(jīng)現(xiàn)代化建設(shè)過程節(jié)約、綠色、環(huán)保的理念。

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（作者單位：河南師范大學(xué)計算機(jī)與信息工程學(xué)院）