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大赛作品详情

作品名称:履带式沙滩垃圾清理车
学校名称:山东工程职业技术大学
参赛队伍:创客一队
队伍编号:199248
参赛学生:丁海鑫 许磊 周翔  
指导老师:南庆霞 冯启明  
投票日期:2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明

履带式沙滩垃圾清理车

产品设计背景

1. 环境保护需求:沙滩是许多人休闲和旅游的重要场所,但随着人流量的增加,沙滩上的垃圾和杂物也随之增多。这些垃圾不仅影响沙滩的美观,还对海洋生态系统造成威胁。因此,为了保护环境和海洋生态系统,需要一种高效的沙滩清理工具。

2. 人工清理效率低下:传统的人工清理方法效率低下,需要大量人力和时间,而且清理效果往往不尽如人意。因此,需要一种机械化的清理工具来提高清理效率和清理质量。

3. 地形适应性:沙滩地形复杂,有软沙、硬沙、潮间带等不同区域,一般的清理设备很难适应这种地形变化。而履带式沙滩清理车采用履带式设计,可以很好地适应沙滩地形,确保在各种地形条件下都能进行有效的清理工作。

4. 安全性考虑:在沙滩清理过程中,操作人员需要与机械设备密切接触,因此安全性是一个重要考虑因素。履带式沙滩清理车通常采用人性化设计,如无人驾驶防护、安全警示装置等,以确保操作人员的安全。

综上所述,履带式沙滩清理车的产品设计背景主要基于环境保护需求、提高清理效率、适应复杂地形和确保操作安全等方面的考虑。这种清理车能够高效、快速地清理沙滩上的垃圾和杂物,保护环境和海洋生态系统,同时也提高了清理工作的效率和安全性。

总体设计思路

1. 模块化设计:将整个车辆划分为若干个功能模块,如无人驾驶模块、清理模块、动力模块等。这种设计方式便于生产、组装和维护,同时也能提高车辆的可靠性和稳定性。

2. 地形适应性设计:考虑到沙滩地形的复杂性,履带式沙滩清理车需要具备良好的地形适应性。因此,设计时应重点考虑履带的布局、刚度和驱动力,以确保车辆在各种沙滩地形下都能正常工作。

3. 高效清理设计:为了提高清理效率,车辆应具备大容量的垃圾收集装置,并优化清理机构的设计,如采用高性能的吸尘系统或刮板系统等。此外,还可以通过智能化控制系统,实现垃圾的自动分类和压缩,进一步提高清理效率。

4. 安全性设计:保障操作人员的安全是设计的重要考虑因素。车辆应配备完善的安全装置,如无人驾驶防护、紧急停车遥控器等。同时,还可以通过智能化监控系统,实时监测车辆的工作状态和周围环境,确保操作人员的安全。

5. 环保性设计:在车辆设计过程中,应注重环保性能。例如,采用低噪音、低排放的动力系统,使用可再生或可回收的材料制造车辆部件,以及优化垃圾处理流程,减少二次污染。

综上所述,履带式沙滩清理车的总体设计思路是以模块化、地形适应性、高效清理、安全性和环保性为原则,通过优化各个功能模块的设计,提高车辆的清理效率、地形适应性和安全性,同时注重环保性能,以减少对环境的影响

系统结构设计

1. 履带行走系统:这是履带式沙滩清理车的基础部分,它通过电机驱动减速机,进而驱动履带轮实现行走。这一系统需要设计得足够强大,以适应沙滩的各种复杂地形,包括软沙、硬沙等。

2. 垃圾收集系统:这部分主要由收集装置构成,用于收集沙滩上的垃圾。设计时需要考虑收集的效率和垃圾的大小,以确定收集装置的形状和尺寸。

3. 垃圾输送系统:经过筛分后的垃圾会被传送带传送到垃圾筛选箱中,设计时需要考虑筛选箱的容量和便捷性,以便于清理和倾倒。

4. 垃圾筛分系统双偏心轴振动系统和喷气分离装置是这部分的关键,它可以将收集的垃圾和沙砾进行快速分离。筛网的设计需要考虑筛分效率以及筛网的耐用性。

5. 控制系统:这部分包括遥控装置和车辆自身的控制系统,用于控制车辆的方向、速度以及各个系统的协调工作。设计时需要考虑操作的便捷性和安全性。

6. 动力系统:提供车辆行驶、收集、筛分等工作所需的动力。考虑到环保因素,动力系统可以选择低噪音、低排放的设计。

在设计过程中,还需要注意各个系统之间的协调性和整体优化,以确保履带式沙滩清理车的高效、稳定和安全运行。同时,为了满足不同沙滩清理需求,设计还应具备一定的灵活性和可调性。

 

产品用途及使用范围

产品用途

1. 沙滩清洁:履带式沙滩清理车的主要用途是清除沙滩上的垃圾,如塑料瓶、纸张、食物残渣等,确保沙滩的干净与整洁。

2. 环境保护:通过定期使用履带式沙滩清理车,可以防止垃圾流入海洋,保护海洋生态系统免受污染。

3. 大型活动保障:在海滩举办的大型活动或节日后,履带式沙滩清理车可以快速清理场地,恢复沙滩的原貌。

4. 公共安全保障:清理沙滩上的尖锐物体、有害废弃物等,确保游客和当地居民的安全。

使用范围

1. 沙滩与海滩:这是履带式沙滩清理车的主要工作场所,特别是在人流量大的公共沙滩和旅游景点。

2. 湖泊与河岸:不仅仅限于海洋沙滩,这种清理车也可以在湖泊和河流的岸边进行清洁工作。

3. 公园与休闲区:某些内陆沙地或人造沙滩的公园和休闲区也可以使用这种清理车。

4. 保护区与自然保护区:为了保护敏感生态环境,这些区域需要定期清洁,履带式沙滩清理车可以在不破坏环境的前提下进行清理工作。

总的来说,履带式沙滩清理车是一种多功能的清洁设备,其主要目标是确保沙滩和相似地形区域的清洁与环保,防止垃圾和废弃物对这些地方造成破坏。它的使用范围广泛,适用于各种需要清洁和维护的沙地环境。

装置工作流程

1. 准备阶段:操作人员首先对履带式沙滩清理车进行检查,确保车辆各部件完好,电机系统、动力系统正常工作,垃圾收集箱为空。

2. 启动与行驶:操作人员启动车辆,根据清洁需求,驾驶履带式沙滩清理车至指定区域。由于采用履带式设计,车辆可以轻松在沙滩等松软地形上行驶。

3. 垃圾收集:一旦到达指定区域,收集装置开始工作,将沙滩上的垃圾和杂物收集起来收集装置的设计通常考虑到垃圾的大小和形状,以确保有效收集

4. 垃圾输送:经过筛分后的垃圾被输送到垃圾筛选箱中。收集箱设计有足够的容量,以便在一次清洁过程中不需要频繁清空。

5. 筛分处理:收集的垃圾随后进入筛分系统。筛网振动装置开始运作,在电机的带动下,双偏心轴旋转,带动倾斜的储存箱振动,同时喷气分离装置喷出温热气体,吹向震动的垃圾,加速沙粒与垃圾的分离。这一步骤确保只有垃圾被收集,而沙等自然物质被留下。

6. 结束清洁:当指定区域的清洁工作完成后,操作人员停止垃圾收集装置和筛网振动装置,驾驶车辆至下一个区域或返回起点。

7. 垃圾处理:在清洁工作结束后,操作人员将垃圾筛选箱中的垃圾进行适当的处理,如分类、回收或送至垃圾处理设施。

8. 维护与保养:完成清洁工作后,操作人员对履带式沙滩清理车进行必要的维护和保养,以确保车辆在下一次使用时能够正常工作。

 

装置创新设计

1. 双偏心轴振动装置:传统的沙滩清理车在垃圾筛分过程中,可能面临筛分不彻底、效率低下等问题。而双偏心轴振动装置通过电机的旋转产生高频振动力,这种振动力均匀且高效地传递到筛选箱,确保垃圾能够快速、准确地到达箱体底部。这种设计不仅提高了筛分效率,还确保了筛分的彻底性,使垃圾收集更为高效。

2. 喷气分离装置:沙滩上的垃圾经常与沙子、水分混合,这为垃圾的进一步处理和回收带来了困难。喷气分离装置通过喷出温热气体,定向吹向振动的垃圾,能够迅速降低沙粒中的水分含量,减少垃圾表面的沙子粘附。这种设计确保了垃圾的干燥和纯净度,为后续的回收和处理提供了便利。

3. 垃圾筛选箱:当前市场上,沙滩清洁设备的种类和作业方式相对单一,无法满足日益增长的环保需求。而这款履带式沙滩清理车,通过双偏心轴振动系统和喷气分离装置的结合,实现了沙滩垃圾的高效分离和回收。垃圾筛选箱的设计也充分考虑到了易于操作和维护的因素,使其更适应各种复杂的沙滩环境。

4. 节能环保:这款履带式沙滩清理车在设计中充分考虑了节能环保的因素。首先,通过双偏心轴振动装置和喷气分离装置的高效配合,减少了不必要的能源消耗。

5. 高度适应性与灵活性:由于采用了先进的双偏心轴振动装置和喷气分离技术,这款清理车可以适应各种沙滩条件,无论是干燥的沙滩还是潮湿的沙滩,都能有效地进行清洁工作。此外,车辆的设计也具有很高的灵活性,可以根据实际需求进行定制和调整,如调整筛网的大小以适应不同种类的垃圾,或根据沙滩的坡度调整履带的张紧度等。这种适应性和灵活性确保了车辆在各种场景下都能保持优异的性能,满足不同的清洁需求。

综上所述,这款履带式沙滩清理车的创新设计具备诸多显著优点。其双偏心轴振动装置实现高效垃圾分离,确保清洁工作的顺利进行。喷气分离装置的应用加速了沙粒中水分的流失,提高了垃圾回收效率。垃圾筛选箱的设计有助于垃圾的进一步分类和处理,推动了资源的回收利用。。其高度适应性和灵活性使其适应各种沙滩条件,并能根据实际需求进行定制和调整。这款创新设计的履带式沙滩清理车为沙滩清洁工作带来了更高效、环保、智能的解决方案,为保护环境做出了积极贡献,并推动了清洁设备的技术进步与发展。

产品关键技术设计

1. 双偏心轴振动技术:这是实现垃圾高效分离的核心技术。通过电机驱动双偏心轴装置产生高频振动力,使筛选箱能够快速、准确地进行振动,确保垃圾有效到达箱体底部。这种设计提高了筛分效率,确保清洁工作的高效进行。

2. 喷气分离技术:这一技术通过喷出温热气体,迅速降低沙粒中的水分含量,减少垃圾表面的沙子粘附。喷气分离装置与双偏心轴振动装置相互配合,实现了垃圾的快速干燥和纯净,为后续的垃圾回收和处理提供了便利。

3. 自动控制技术:车辆可以结合遥控与自主驾驶技术,实现预设路径的自动行驶和清洁,提高清洁效率。

综上所述,这些关键技术设计的结合使履带式沙滩清理车实现了高效、环保、智能的清洁工作,为沙滩清洁和环境保护提供了新的解决方案。

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