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湖南工业大学科技学院毕业设计（本科）1湖南工业大学科技学院本科毕业设计开题报告（2018届）教学部：机电信息工程教学部专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：陈鸿斌班级：机设1402学号：1412110212指导教师姓名：张勇职称：讲师2018年1月5日湖南工业大学科技学院毕业设计（本科）2题目：马路护栏清洗机设计1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。1）研究背景及意义马路作为交通管理工作的重要组成部分，是一个城市的经济、文化、市容、市貌等方面综合体现的窗口，它标志着一个城市管理水平的高低。现在由于城市内车辆的巨增，在如今繁忙的公路交通中，公路护栏无疑发挥着重要的作用，而它的作用不仅在于维持良好的交通秩序，提高公路交通的安全性，也是城市景观的重要组成部分[1]。在护栏的使用过程中，由于车辆的尾气排放、风沙雨水侵蚀及其它自然或人为原因，护栏表面会出现灰尘污染，久而久之还会出现结垢，其不仅会使护栏标志不洁而失效，更容易造成交通事故，而且也会使其失去美观，影响路容路貌[2]。护栏的清洗不仅提升城市的市容市貌，也延长了护栏的使用寿命。目前马路护栏多数是用人工清洗，劳动强度较大，清洗效率较低。偶尔也有个别地方在洒水车的侧面或前面加上一个可以低速旋转的毛刷在喷淋情况下刷洗护栏，但是毛刷不能横向移动，也不能升降运动，所以刷洗面很有限，刷洗效果也欠佳。道路上白天车流量很大，人工清洗护栏不安全且影响交通，一般在晚上车流量相对较小时清洗，而晚上清洗时经常有发生车撞环卫工人的事故[3]。所以迫切需要解决好护栏的清洗问题。我国拥有655个大中型城市，全国各大中小城市，需要清洗的城市护栏更广泛。各市、各区、各县对其需求都很显著，新型护栏清洗设备的技术优势和成本优势的运用都将降低传统的人力清洗过程所造成的人力资本的耗费。本项目可以运用于城市道路护栏，高速公路护栏、公园、社区等护栏的清洗。一般情况，2-3个月护栏就需要一次清洗，如采用人工方式，按300m/人/天，人工费0.1元/m算，若某城市的护栏总长为1000km，则每年除去耗材费用，仅人工投入就需要45万元，我国655个城市的投入就为2.9475亿元，数额巨大，并且容易引发交通事故，造成额外赔偿。如采用车载式清洗方式，买台售价都在15万元以上，按照每个城市采购10辆车计算，总的投资成本9.825亿元，并且耗水量大，冬季容易造成路面结冰，引发交通事故[4]。因此本项目具有广阔的市场前景。2）国内外发展现状分析（1）国外城市道路护栏清洗机研究现状国外的高速公路相对中国起步早，相应的高速公路养护技术也较成熟，比较有代表性的有美国和德国[13-2010]80年代初，美国福特公司首先研制成功了防撞护栏清洗机设备，它是在轮式行湖南工业大学科技学院毕业设计（本科）3走地盘的前桥上悬挂作业装置，采用机械传动，以单刷射水方式作业，其车厢内装设3000L的金属水箱提供水源，工作效率约为5~10km/h，清洗宽度为300mm^-500mm.我国京津塘高速公路已有引进，并在使用中。德国具有代表性的是穆迪卡(muitcar)多功能养护车。该车为全液压驱动，当用于护栏清洗时，在车前部装设悬挂式清洗装置，以双射水完成作业，车厢内的玻璃钢水槽可容纳水量1800L。该车最大的特点是采用液压液力传动，工作装置可以方便地进入和退出作业，工作臂的变幅动作方便而容易，作业效果好，其作业宽度约350mm,最佳作业速度1.3^-1.5km/h，我国山西太旧和河北京石高速公路也有部分引进。为适应养护工作需要，国外工业发达国家将大量资本和开发经理投向养护机械的研制生产（如美国每年花费150亿美元维护本国400万km公路网；法国国营及A级道路中国道里程29700km，用于国道养护的机械、车辆就达到6万多台），从而使养护机械得到迅速发展，其产品类型和技术达到比较完善的高度[5]。（2）国内城市道路护栏清洗机研究现状近几年来，随着城市道路里程的不断增加，对护栏养护工作提出了新的、更高的要求，其研制开发工作因而也备受重视，在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，近几年来获得了一定程度的发展[6]。由山西省交通科学研究所和太旧高速公路管理局联合开发研制的HXC—300型高等级公路护栏清洗车，已经在太旧和太原东山过境高速公路得到推广应用[7]。采用液压机构驱动自动调控的立体高速滚刷，可同时刷洗护栏两面，并根据护栏的高矮宽窄，自动进行伸缩调整，最高可对1.6米的护栏进行清洗，但浪费水资源，成本太高，价钱最低也在三十五万元人民币以上[8]。效率上，以太旧高速公路为例，按三天清洗一遍的工作频率计算，采用该型清洗车，只需要5-6台即可，而与人工清洗相比效率是人工清洗的20倍以上[9]。通过对国内外城市护栏清洗机的现状分析，在承认我们存在差距的同时，必须认识到我们的清洗机设备开发是一个系统工程，应朝着以下几个方向努力：1、满足环境保护、市容建设、资源利用、安全使用的要求，使用循环用水设施、无污染清洗液等。2、采用机械化或电脑程序控制的机械化作业，提高生产率，代替人在危险、有毒、粉尘、震动、噪声等恶劣环境中工作。3、随着工程机械智能化的发展。各种交通运输工具及设施的清洗设备发展方向必将朝着智能化发展[10]。湖南工业大学科技学院毕业设计（本科）43）参考文献[1]顾大强.新型高速公路护栏清洗装置设计.世界科技研究与发展，2008（05）：3-4[2]李永胜.公路用防撞护栏清洗车作业效率及配置数量分析[J].山西交通科技,2009(02):66-67.[3]李宇峰.一种道路护栏清洗车[J].专用汽车,2002(01):26-27.[4]罗尔娟.智能型多功能清洁车研发[J].山西交通科技.2015(05)：106[5]王忠良，李景春.车辆及高速公路护栏清洗设备的现状与展望[J]业学院学报:3[6]高根树,秦娜,陈诚.道路护栏机械清洗刷具技术研究[J].建设机械技术与管理,2013,26(12):76-78.[7]宁维庆，靳长征.护栏清洗机滚刷规避机构的设计计算[J].山西省交通科学研究所.1999(6):16[8]穆彬彬.基于知识的护栏清洗装置混合变型设计系统研究[D].南京理工大学,2015.[9]忠良，李景春.车辆及高速公路护栏清洗设备的现状与展望[J]空工业学院学报:4[10]彭南兴.公路护栏清洗装置的开发研制[J]程机械2006.12:13-15湖南工业大学科技学院毕业设计（本科）52.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案1）选题依据城市道路分隔栏清洗机的设计，是针对目前城市道路护栏清洗机浪费水资源，成本太高，且难以适应护栏尺寸变化的现状而进行的探索设计。此次设计的城市道路护栏清洗机能适应不同高度护栏，减少水的浪费，同时能一定程度上适应不同间隔的护栏的清洗任务，让城市道路护栏清洗机适用性变得更广。2）主要研究内容（1）目前我国城市道路护栏清洗机发展现状及前景；（2）确定城市道路护栏清洗机的工作原理和工作方式及整体设计方案；（3）城市道路护栏清洗机的设计及零部件选型；（4）城市道路护栏清洗机的零部件的强度及刚度的校核；（5）绘制总装图及零件图。3）研究思路及方案（1）查阅相关文献，分析城市道路护栏清洗机设计国内外研究背景、现状及发展，同时构思相关方案，完成综述。（2）确定城市道路护栏清洗机方案及工作原理。（3）根据设计任务书，确定城市道路护栏清洗机的基本参数。（4）城市道路护栏清洗机设计及主要零部件的强度与刚度计算。（5）绘制总装图、零件图；（6）编写设计说明书。（7）共三张0号图纸的工作量，包含有手绘图纸和打印正式图纸。湖南工业大学科技学院毕业设计（本科）63..工作进度及具体安排。第7学期第17周开题报告、任务书第8学期第1—2周下厂实习，专题调研第8学期第3—5周文件检索阅读、研究讨论，开始综述撰写第8学期第6—8周完成技术方案设计，完成中期报告第8学期第9—10周总图设计，零部件设计第8学期第11—12周编写设计说明书第8学期第13周绘图，论文写作第8学期第14—15周装订毕业论文、毕业设计说明书，准备答辩第8学期第16周修改、归档4.指导教师意见。指导教师：年月日