一种分类回收垃圾车的设想

2013-08-02徐维铮刘春正郑卫刚

机械制造 2013年1期

□ 徐维铮 □ 刘春正 □ 徐波 □ 郑卫刚

1.武汉理工大学交通学院武汉 430063

2.武汉理工大学工程实训中心武汉 430063

城市是自然资源的重要消费者，同时也是污染和废弃物的主要产生者。近年来，随着全球可利用资源日益减少，人们在寻找新资源的过程中，也逐步认识到城市垃圾资源的可利用性，并力图实现“变废为宝”。城市垃圾的分类消纳处理，直接关系到城市的形象、居民的身心健康、社会经济的可持续发展，是世界各国普遍关注的热点课题之一。

西方发达国家在城市垃圾分类回收方面已取得明显的环保经济效益，而国内的城市垃圾主要还是集中堆放处理。随着中国经济的发展，垃圾种类多样化，垃圾产生的速度加快，未来的垃圾分类回收必然要求高效化、精细化。为此，我们查阅文献［1］，设想了一种可分类回收金属罐、塑料瓶、废电池及废玻璃的垃圾车。

1 模型的建构和动态仿真

针对垃圾分类回收，按照图1的流程，利用SolidWorks软件进行动态仿真。

图1 垃圾车回收垃圾流程

整个回收流程的动态仿真可见图2～图7。

图2 垃圾车到达指定地点

图3 机械臂抓取垃圾筒

图4 将垃圾倒入回收箱中

图5 将垃圾筒放回原处

图6 回收箱体伸出倒垃圾

图7 底部箱体接收落下的垃圾

2 新型垃圾车

新型垃圾车整体外形如图8所示。图中a，b，c，d分别表示4个回收箱，用来分类回收垃圾，采用液压拉杆系统控制箱体的伸出与收回，车体顶部的机械手臂用于抓举垃圾桶，结合激光精确定位系统进行操作。工人只需操纵车上操作平台上的按钮就可实现垃圾的回收与卸载。

图8 垃圾车整体外形

设想的新型垃圾车主要收集金属罐、塑料瓶、废电池、废玻璃4类可回收垃圾，其它的垃圾不收集。车厢体采用4层设计方案，每一层回收一类垃圾。

每层的回收箱体，采用液压拉杆装置驱动。回收箱体的两侧各安装4根液压拉杆，其收缩范围可达回收箱体长度的一半，回收箱底板下表面也安装有一个拉杆结构，控制这个回收箱体的伸出和收回。回收箱体前后两端安装有弧形面的推板，两侧的4根液压拉杆，中间的2根作用在两个弧形推板上，运行时，作用在不同推板上的拉杆沿着设定的槽道运动，并且收缩方向相反。

图9 和图10为回收箱结构的简单示意图。图中的1、2、3、4、5为液压拉杆，主要用于控制回收箱体的运动。回收箱体由底板7和侧板6组成，底板7由最下层底板和回收箱最里边的壁面构成，侧板6由其余的3个壁面构成。侧板是沿着底板上的滑轨运动的。拉杆1和4控制侧板6的运动，拉杆2和3分别控制推板11和10的运动。8和9为拉杆运动的滑槽。