一.产品概述:
1.在针对目前除雪过程中的不利现状,本团队设计的一种小型清雪除冰机,通过仿雀尾螳螂虾的除冰装置,将除冰装置小型化,提出了面向非机动车道的仿雀尾螳螂虾式小型除冰车的设计,克服了一般大型除雪设备功能单一、除冰性能欠缺的问题,将除冰、除雪及清扫路面等功能结合起来,大大提高了设备的利用率。该机成本低、体积小、结构简单、操作方便,适用于小区道路、公园内等场所的积雪清扫工作,具有广阔的市场前景和应用价值。
2.产品结构:本产品主要由三个部分组成:仿雀尾螳螂虾式除冰装置、收集冰装置以及机架与传动系统。
二.模块分析:
1.机架与传动系统:除冰车以电动马达提供动力,电动马达连接一对齿轮传动将动力传至驱动轴,在通过一副传动带将除冰车的前轴带动。
2.仿雀尾螳螂虾式除冰装置:除冰车前进开始进行除冰工作,通过电机带动曲轴连杆发生的直线往复运动,施加垂直的力量,把压力一层一层地传达至冰面。然后电机将电源提供的电能转化为旋转运动,电机驱动轴承转动后,通过偏心轮与连杆结合,将旋转运动转变为上下往复运动,通过上述机械运动,驱动锤面产生高频振动。
3.收集冰装置:破冰完成后,碎冰会在车的移动下进入车下的储冰箱内。集冰部分由两部分构成,可调节挡板,位于它中间的储冰箱,位于储冰箱底部的重力传感器,与传感器链接的可活动单侧门以及与重力传感器链接的往复电机。道路上的冰被除冰部分击碎后由储冰箱两侧的挡板将碎冰向中间归拢,通过车的移动让碎冰经过下挡板进入储冰箱,同时两侧挡板可伸缩,可根据道路的宽度调节(0.8-1.2m)。下挡板底部采用橡胶材质,可以增大摩擦力,使碎冰能更顺畅得滑入储冰箱,在碎冰进入储冰箱之后触发重力传感器,在重力达到预设值之后由重力传感器驱动两个侧面活动,首先靠近右边的可活动单侧门(活动角度范围在0-100)率先打开,随后重力传感器驱动往复电机推动单侧门正对面的一面将储冰箱的碎冰由储冰箱推推出排到道路一侧,为行驶的车辆提供一条路面没有结冰较为安全道路。
三.产品优势:
1.仿雀尾螳螂虾足部的机械设计:通过以雀尾螳螂虾第二对颚足为对象仿生,将破冰锤设计为强硬而稳重,呈球形的结构,能更好的对冰面造成破坏时还能在破冰过程中减少对锤头和路面的伤害,增加装置的使用寿命,降低对原本路面的破坏程度,对于雀尾螳螂虾形如铁锤的颚足,以此为出发点设计出破冰锤上端的减震装置,同时垫有橡胶片来进行辅助缓震。从而减少震波的传导延长设备使用寿命。
2.仿雀尾螳螂虾尾巴式的挡冰板设计:将挡冰板设计为仿雀尾螳螂虾流线型尾叉的样式,能将除冰车行进过程中所受冰块阻力减到最小,在根据路况转动挡冰板时也可以减轻阻力,更加方便,这种流线型结构有助于提高它在行进过程中的推进效率,减少阻力。
四.未来趋势以及挑战:
(一)未来趋势:
1.基础设施建设带动需求:随着全球基础设施建设的不断推进,机场、铁路、公路等交通设施的数量不断增加,对除冰车的需求也将随之增长。尤其是在寒冷地区和冬季气候条件恶劣的地区,除冰车的市场需求将更为旺盛。
2.老旧设备更新换代:现有除冰车的老旧设备将逐渐被淘汰,需要更新换代为新型的除冰车。这将为除冰车市场带来新的机遇,推动除冰车行业的发展。
(二)挑战:
1. 针对不同场景定制:未来,除冰车将根据不同的应用场景进行定制化设计。例如,针对机场、铁路、公路等不同场景的除冰需求,设计不同类型的除冰车,满足各场景的特殊要求。
2.满足特殊气候条件:对于极寒、暴雪等特殊气候条件下的除冰需求,将研发专门的除冰车,具备更强的除冰能力和适应性,确保在恶劣环境下的除冰效果。
3.智能化与自动化:未来除冰车将具备更高的智能化和自动化水平。例如,通过传感器和智能控制系统,除冰车能够自动检测冰层厚度、温度、湿度等环境参数,并根据这些参数自动调整除冰操作,实现精准除冰,提高除冰效率和质量,减少人工干预。
4.新能源应用:随着新能源技术的不断发展,新能源除冰车将逐渐成为主流。新能源除冰车可以采用电动驱动或混合动力驱动,具有零排放、低噪音、节能等优点,能够更好地适应环保要求。
5.除冰技术改进:除冰技术将不断改进和创新。例如,研发更加高效的除冰剂,提高除冰效果,减少对环境的影响;采用新型的除冰装置,如超声波除冰、激光除冰等,提高除冰效率和安全性。