基于UG的新型雨天地面落叶清扫车设计

肖林峰，彭才望，谭兴斌，张秀菱，刘鑫，许明旺

（湖南农业大学工学院，湖南长沙410128）

基于UG的新型雨天地面落叶清扫车设计

肖林峰，彭才望，谭兴斌，张秀菱，刘鑫，许明旺

（湖南农业大学工学院，湖南长沙410128）

目前，校园、公园以及生活小区绿化植物覆盖面积大，落叶难以清扫。尤其是雨天后，地面落叶清扫效率低、劳动强度大。文章针对雨天地面落叶难以清扫的现状，基于UG三维软件设计一种微型雨天地面落叶清扫车。基于UG软件运动/动力学仿真表明：该清扫车结构设计合理、运动部件无干涉现象。文章设计的微型雨天地面落叶清扫车结构合理、使用方便、针对性强，具有一定的可行性和实际应用价值。

雨天；地面落叶；清扫车；设计

随着人们对生活质量要求的提高，校园、公园以及生活小区等地方的绿化植物覆盖面积在不断扩增。绿化植物覆盖面积增加的同时，也带来植被落叶难以清扫的问题，尤其是雨天后的地面落叶难以清扫。目前，针对地面落叶和杂质的清扫，清扫车清扫装置主要包括盘刷装置、滚刷装置以及吸尘装置等附件构成。另外，市场上出现的清扫装置主要存在体积大、成本偏高等方面的缺点。而且，市场上已有的清扫装置基本定型，尤其是雨天地面落叶清扫装置存在一定的空白。环卫工人依靠传统的扫帚对雨天地面落叶进行清扫，劳动强度大，效率低。wenz根据雨天地面落叶难以清扫的现状，基于UG三维软件设计一种适用于校园、公园以及生活小区等绿化植物覆盖较多地方的微型雨天地面落叶清扫车，将大大提高清扫效率。

1 工作原理

文章基于UG三维软件设计的微型雨天地面落叶清扫车，如图1所示。整车的清扫装置部分采用电力驱动，属于纯电动作业，无噪声、无污染。整车结构以手推婴儿车为设计雏形，体积小，作业区域范围广。后轮转向，操作灵活简单。环卫人员站立于车后方位置推动车把手，前方车头装有清扫刷，清扫刷由电机驱动，实现落叶清扫动作。整车行走装置采用人力作为清扫车工作的动力源，清扫车内部配有蓄电池，为清扫车前端的清扫滚刷提供清扫动力。采用该微型雨天地面落叶清扫车工作时，环卫作业人员开启前置电机和后置电机的启动电源。清扫车在清扫前进过程中，后轮控制转向。地面沾湿落叶被清扫刷扫到落叶去湿机构上面，对落叶进行去湿处理。类风车式耙机构将去湿后的落叶传送到后置电机驱动的传送带上，由传送带将落叶传送至车尾的落叶收集箱。文章基于UG三维软件设计的微型雨天地面落叶清扫车清扫的运动轨迹如图2所示。环卫作业人员根据清扫情况适时处理落叶收集箱中的落叶，方便快捷，易操作。

图1 微型雨天地面落叶清扫车

图2 清扫落叶的运动轨迹图

2 主要结构设计

文章设计的微型雨天地面落叶清扫车整车结构主要由地面沾湿落叶清扫装置、地面沾湿落叶去湿装置、沾湿落叶传送回收装置、电控装置及控制装置等部件构成，结构如图3所示。

图3 微型雨天地面落叶清扫车结构图

3 UG三维建模与优化

根据微型雨天地面落叶清扫车的工作原理和设计结构，文章基于UG三维软件初次建立该微型雨天地面落叶清扫车的三维虚拟模型，如图4所示。为进一步提高雨天地面落叶清扫效果，针对原清扫车设计模型进行了优化结构改进设计（如图5所示），包括：①遮雨装置伸缩式；②车体内部输送带表面阶梯式，防滑，提高落叶传送效率；③车体前端加装清扫盘，且高度和角度可调，提高落叶收集效率。该微型雨天地面落叶清扫车的UG三维模型经运动/动力学仿真运动后，各部件工作运行时没有出现干涉现象，结构尺寸设计合理。UG建模与运动仿真分析，为该微型雨天地面落叶清扫车样机的设计、研制提供了切实可行的理论依据。

图4 微型雨天地面落叶清扫车三维结构图

图5 结构优化设计图

4 结语

文章基于UG三维软件设计的微型雨天地面落叶清扫车主要由清扫装置、沾湿落叶去湿装置、传送回收装置以及行走装置等构成，整车结构仿真运动无干涉现象表明：结构设计合理、功能完善。该微型雨天地面落叶清扫车中间设计过滤去湿的网状机构，具有针对性强的特点，适合校园、公园以及生活小区绿化植物较多的场所；以传送带和收集箱后置的方式实现沾湿落叶收集回收的过程，在一定程度上较大减轻了环卫工人在雨后清扫地面落叶的劳动强度，且工作效率得到有效提高。

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The Design of Micro Sweeper for ground leaves of Rainy day Based on UG

XIAO Lin-feng，PENG Cai-wang，TAN Xing-bin，ZHANG Xiu-ling，LIU Xin，XU Ming-wang
（College of Engineering，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

At present，deciduous leaves are difficult to clean in campus，parks and residential districts because of the large cover area of green plants.Especially after the rain，the efficiency is too low to clean the leaves and the intensity of labor is too big. Aiming at the difficulties in cleaning the deciduous leaves after the rain，this paper designs a miniature road sweeper that works in rainy days based on UG.It is consist of cleaning up device，dehumidification device,transmission and recycling device and so on. Based on UG shows that this sweeper has a reasonable structure whose moving parts don't interfere each other.As introduced in this paper，the sweeper is reasonable in structure，convenient for use and with strong pertinence.To some extent，it has feasibility and practical value.

rainy days；the ground leaves；sweeper；design

U469.691

A

2095-980X（2017）03-0070-02

2017-02-15

2016年国家级大学生创新性实验计划项目——（G）SCX1612；2016年湖南农业大学湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目——SCX1612；2016年湖南农业大学大学生创新性实验计划项目——XCX16044。

肖林峰（1995-），男，大学本科。

彭才望（1988-），男，讲师，主要研究方向：农机车辆机电一体化。