軌道交通實(shí)訓(xùn)資源多功能處理器研發(fā)設(shè)計(jì)

肖敬偉

摘 要：該文所設(shè)計(jì)的是用于清理實(shí)訓(xùn)室、教室中的鐵屑及細(xì)小垃圾的多功能處理器。該裝置通過傳動系統(tǒng)兩側(cè)的盤形刷開始運(yùn)動，使其分別順時針和逆時針轉(zhuǎn)動，將兩側(cè)的垃圾掃到中間，傳給中間的滾刷，然后，再由滾刷將垃圾掃入垃圾箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)清掃功能。此設(shè)備屬于小型清掃工具，可以對各種細(xì)小垃圾進(jìn)行清理，兩側(cè)的清掃刷可方便清掃墻角及靠近障礙物的地方。該文在研究中，通過查閱搜集大量資料，對不同清掃設(shè)備進(jìn)行分析對比最終確定出一種較為理想的多功能處理器設(shè)計(jì)方案。然后根據(jù)已定方案進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并使該設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加緊湊可靠。確定出各個機(jī)構(gòu)零部件的尺寸以及型號后，并對其進(jìn)行了校對以保證其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。由于該設(shè)備的零部件相對比較普通易于制造，因此，該設(shè)備的制造成本較低，是一種較為理想的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型的清掃工具。

關(guān)鍵詞：清掃機(jī) 盤形刷 滾刷 成本低

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（b）-0004-02

1 緒論

1.1 多功能處理器的市場現(xiàn)狀

目前，市場上能夠進(jìn)行多功能處理垃圾的產(chǎn)品層出不窮，例如：電動掃地車、掃地機(jī)器人等。這些掃地機(jī)是近幾年來人們?yōu)椤巴祽小倍邪l(fā)出的產(chǎn)品。隨著人們對掃地機(jī)需求量的增加，市場上出現(xiàn)了各種款式的掃地機(jī)，有的適用于街道、庫房等，也有的適用于現(xiàn)在城市家庭的電動掃地機(jī)，還有許多不同功能的掃地機(jī)。電動類的掃地機(jī)有單吸口式、中刷對夾式、浮動式滾刷、升降V刷清掃系統(tǒng)等。雖然品牌繁多但也有利有弊，例如：單吸口式的處理器清潔方式對地面浮灰有用，但對地面久積的灰塵及靜電吸附的灰塵清潔效果不理想。中刷對夾式清掃系統(tǒng)對大的顆粒物及地毯清潔效果好，但對地面微塵處理稍差。它們都存在的缺點(diǎn)是清掃有噪音并且體積龐大。還有工業(yè)型的掃地機(jī)，它是采用環(huán)保新能源蓄電池為動力[1]，在小型車輛底盤上加裝風(fēng)機(jī)、電機(jī)，下面安裝邊刷、滾刷掃吸結(jié)合的清掃機(jī)械。雖然它的工作效率高，效果好，但是不適用于教室、小型工廠以及家庭使用。還有掃地機(jī)器人，它是一種能對地面進(jìn)行自動吸塵的智能家用電器。目前，掃地機(jī)器人的智能化程度并不如想像中的那么先進(jìn)。機(jī)器畢竟是機(jī)器，不可能完全代替人工打掃衛(wèi)生。隨著生活水平的提高，掃地機(jī)器人因?yàn)椴僮骱唵?、使用方便快捷越來越多地走入了人們生活，成為了小家電中重要的一員。但是在使用過程中如果操作不慎[2]，也會引發(fā)火災(zāi)?，F(xiàn)在存在于市場的處理器大多數(shù)都是體積較大，不易使用，耗電比較大，成本高的。

1.2 多功能處理器的概述

（1）項(xiàng)目背景分析：鐵屑、刨花、細(xì)小垃圾是裝備制造企業(yè)生產(chǎn)中的廢料，是工廠的主要污染來源，它量大而蓬松，有些還含有大量的油，一散落、滴漏，便會污染環(huán)境。尤其是鐵屑里面大量的油污滴到地面會嚴(yán)重腐蝕水泥地面，大大降低地面的承載能力。工廠要搞好環(huán)境，做到文明生產(chǎn)，處理好鐵屑是很有必要的，一些著名企業(yè)在這一方面都做了很多工作，精心處理。目前國內(nèi)大多數(shù)工廠，對這一方面不夠重視，鐵屑露天堆放，拋灑嚴(yán)重，對環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。機(jī)械加工產(chǎn)生的鐵屑，不進(jìn)行處理就會成為危害社會環(huán)境的污染源。若進(jìn)行科學(xué)處理后回收利用，則可變廢為寶，成為國家和企業(yè)的巨大財(cái)富。

多功能處理器研究應(yīng)用后的目的是科學(xué)處理廢料、變廢為寶、方便快捷。鐵屑、刨花處理是工廠非常重要的一個環(huán)節(jié)，這也給鐵屑、刨花處理裝備帶來了發(fā)展機(jī)遇，各種專用的處理設(shè)備層出不窮。目前鐵屑粉碎機(jī)、鐵屑輸送機(jī)、鐵屑處理器等都已研發(fā)出來，但其體積龐大[3]，造價高昂，使其只能適用于大型工廠而不能廣泛適用，所以，如何減小處理器體積、降低成本、實(shí)用性強(qiáng)非常重要。

處理器是一種非常便捷的處理工具，隨著科技的發(fā)展，處理器的適用范圍將更加廣闊，不久后還可能代替吸塵器的功能，所以，科學(xué)處理廢料、變廢為寶、方便快捷便是重中之重。

（2）多功能處理器的適用范圍。處理器面向的市場主要是各大中小學(xué)校實(shí)訓(xùn)室、車間、大中型企事業(yè)單位、商業(yè)場所、市場等。鐵屑處理器除在學(xué)校實(shí)訓(xùn)室、工廠、車間、企事業(yè)單位使用外，還可以應(yīng)用在多種場合，如，家庭清掃、路面清理等。針對特定式環(huán)境可以控制設(shè)備的大小、耐磨性、靈活性等[4]，后期，根據(jù)需要，可以設(shè)計(jì)不同型號和功能的設(shè)備，以滿足要求。

1.3 我國多功能處理器的發(fā)展趨勢

多功能處理器是一種清除地面垃圾的專用機(jī)械設(shè)備，用途很廣泛，適用于各種大中小學(xué)校實(shí)訓(xùn)室、車間、大中型企事業(yè)單位、商業(yè)場所、市場等地面清掃。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民物質(zhì)生活水平的提高和環(huán)境保護(hù)要求的不斷增強(qiáng)，我國對環(huán)境公共衛(wèi)生和設(shè)施的保潔提出了更高要求。因此，近年來國內(nèi)小型掃地機(jī)的研究及產(chǎn)品開發(fā)得到了迅速發(fā)展。目前在小型處理器技術(shù)領(lǐng)域，我國相應(yīng)的研究和產(chǎn)品開發(fā)起步較晚，相對落后，無論是技術(shù)水平還是產(chǎn)品系列和應(yīng)用工藝技術(shù)尚難以滿足社會需求[5]。這與我國的經(jīng)濟(jì)規(guī)模和發(fā)展速度極不適應(yīng)。因此，發(fā)展具有我國特點(diǎn)的小型多功能處理器技術(shù)和系列產(chǎn)品具有很重要的意義。

2 多功能處理器的總體設(shè)計(jì)方案

由于工作的場合對環(huán)境要求較高，所以，應(yīng)該選為噪音低的驅(qū)動并且制造出的多功能處理器要體積小、造價低。最初設(shè)計(jì)了許多方案，最終綜合考慮認(rèn)為這種方案最有可能實(shí)現(xiàn)此要求。

2.1 多功能處理器裝置

多功能處理器裝置如圖1所示。

2.2 該裝置的工作原理

（1）含有自銷裝置，防止工作時出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)；（2）該設(shè)備油軸承座，轉(zhuǎn)動靈活；（3）采用高強(qiáng)度耐油輪，推拉時輕松自如。

此方案彌補(bǔ)了其他方案的缺陷，可以對各種垃圾進(jìn)行清理，兩側(cè)清掃刷可方便清掃靠近障礙物的地方，并且由于兩側(cè)清掃刷的存在，大大地增加了清掃寬度，而且轉(zhuǎn)彎半徑不變，大大地提高了工作效率和清掃效果，可進(jìn)行長時間工作。除作為走廊清掃工具外，也可作為工廠、實(shí)訓(xùn)室等地方的清掃工具，此方案是一種理想的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的多功能處理器設(shè)計(jì)方案。

2.3 多功能處理器的基本結(jié)構(gòu)

多功能處理器主要由6個部分組成，其中包括毛刷、滾刷、滾輪、毛刷盤、刮片和腳部滾輪這幾個部分。

（1）毛刷：采用進(jìn)口尼龍制造而成，柔軟而又耐用，可以把鐵屑和垃圾物品能輕易收入到垃圾盒內(nèi)。（2）滾刷：堅(jiān)硬而又有力度，配合兩邊的毛刷，使清掃更徹底。（3）滾輪：通過它接觸地面，從而帶動毛刷盤，達(dá)到自動旋轉(zhuǎn)清掃垃圾的目的。（4）毛刷盤：由滾輪帶動，毛刷盤自動旋轉(zhuǎn)，把周圍的垃圾掃到毛刷旁，再由毛刷把垃圾收到垃圾盒箱內(nèi)。（5）刮片：與地面接觸，刮片把垃圾掃到上面，再由毛刷掃到垃圾盒內(nèi)。（6）腳部滾輪：保持掃地機(jī)的后端更加平穩(wěn)，打掃出來更加有力。

3 多功能處理器的市場分析

3.1 目標(biāo)市場

（1）東北各大、中、小學(xué)校實(shí)訓(xùn)室。（2）東北各大、中、小車間、工廠。（3）東北的大中型企事業(yè)單位和商業(yè)場所。

多功能處理器主要市場定位于東北大中小學(xué)校的實(shí)訓(xùn)室，他們對車間實(shí)訓(xùn)設(shè)備大量使用的同時也有對多功能鐵屑處理器有大量需要，但限于使用技術(shù)和維護(hù)考慮，目前市場上還沒有類似的產(chǎn)品能滿足它們的需求，采取集中化策略，主要針對這一市場。

3.2 多功能處理器的市場潛力

目前多功能處理器還沒有一個廠家進(jìn)行批量生產(chǎn)并進(jìn)行市場銷售，所以，我們的設(shè)備有很大發(fā)展前景，通過設(shè)備的特點(diǎn)與功能使廣大消費(fèi)者接受我們的東西。我們設(shè)計(jì)的多功能處理器，能夠及時地將鐵屑收集起來，節(jié)約了人力，操作簡單，大大提高了清潔效率[6]。鐵屑處理器既能提高工廠、學(xué)校的清潔度，也能為使用單位和個人節(jié)省維修和維護(hù)費(fèi)用，對社會起到節(jié)能環(huán)保作用。盡管沒有明顯競爭對手，我們并不是絕對安全，在這個市場上最大的競爭對手就是自己，針對設(shè)備出現(xiàn)的問題我們在技術(shù)上還有待提高[7]，在設(shè)備造型上還需繼續(xù)完善或進(jìn)行結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)，讓設(shè)備能以最佳狀態(tài)進(jìn)入市場，并獲得技術(shù)競爭優(yōu)勢，從而快速開辟市場。

4 結(jié)語

由于國內(nèi)外所研制的鐵屑回收器成本高昂，針對國內(nèi)目前工農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，該項(xiàng)目的研究是建立在分院多年以來工業(yè)產(chǎn)品制作積累的豐富經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上而進(jìn)行的。處理器采用普通塑料為材料，適合一些對車間要求不高的場合，在重載和空載時傾倒用力幾乎相同，方便裝卸。一旦此裝置在學(xué)校能夠達(dá)到一個普及性的效果，那么就更方便處理學(xué)生車間實(shí)訓(xùn)遺留的鐵屑，營造更好的車間環(huán)境。能夠及時地將鐵屑收集起來，節(jié)約了人力，操作簡單，大大提高了清潔效率。處理器既能提高工廠、學(xué)校的清潔度，也能為使用單位和個人節(jié)省維修維護(hù)費(fèi)用，對社會起到節(jié)能環(huán)保的作用。

參考文獻(xiàn)

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