基于功能論的手推式城市保潔車設(shè)計

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1、基于功能論的手推式城市保潔車設(shè)計:針對烏魯木齊市現(xiàn)役手推式城市保潔車存在的問題,本文結(jié)合該產(chǎn)品未來的發(fā)展方向,用功能論的設(shè)計思想,在功能、結(jié)構(gòu)、人機關(guān)系方面對手推式城市保潔車進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計?! £P(guān)鍵詞:產(chǎn)品設(shè)計;功能論;城市保潔車    1.烏市現(xiàn)役手推式城市保潔車存在的問題  城市保潔車是一種集路面清掃、垃圾回收和運輸為一體的新型城市道路保潔設(shè)備,主要用于城市道路、市政、城市住宅區(qū)、廣場等公共場所的日常保潔。從驅(qū)動方式上看,城市保潔車可以分為手推式、人力三輪車式、電力驅(qū)動、燃油驅(qū)動等多種類型,目前烏魯木齊城市范圍內(nèi)使用的保潔車以手推式最為普遍,它已成為保持城市

2、環(huán)境衛(wèi)生不可或缺的好幫手,但是,通過對市內(nèi)街道所使用保潔車的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)目前廣泛使用的城市保潔車存在著一些功能和結(jié)構(gòu)上的設(shè)計缺陷。  垃圾箱的穩(wěn)定性差,容易在向前行駛的過程中倒覆,造成二次垃圾以及垃圾箱損壞?! ∏鍧嵱镁叩姆胖每臻g不足。每位保潔員負(fù)責(zé)100-200米的路段衛(wèi)生,內(nèi)容不僅包括道路清掃和垃圾清運,還包括擦拭該路段內(nèi)馬路兩側(cè)的欄桿,因此,保潔員需要隨身攜帶水桶和抹布等用具,現(xiàn)役產(chǎn)品無此類物品的放置空間?! ∪狈θ诵曰O(shè)計。保潔員的隨身物品無處存放,如保潔員上下班途中穿著的衣物、攜帶的食品等。  人-機-環(huán)境方面的考慮不夠全面。保潔車包括握桿部位的大部

3、分是金屬材質(zhì),烏市一年四季的溫度差異很大,冬天室外溫度常常達(dá)到零下二十度,抓握時會很冰涼,而夏季三十多度的高溫下又會很燙手?! ∨c城市環(huán)境的協(xié)調(diào)性較差。烏市的城市建設(shè)正在大踏步地邁向前,作為城市形象的一部分,隨處可見的城市保潔車在其外在形象上也應(yīng)展現(xiàn)出一個城市的面貌特征?! ?.手推式城市保潔車的功能分析  功能分析包括功能定義和分類兩個過程,通過功能分析能夠更快速、準(zhǔn)確地掌握設(shè)計對象,明確各功能的本質(zhì),從而判斷出每個功能的重要程度和存在的必要性?! ?.1保潔車功能定義  功能定義的目的在于:1)揭示隱藏在產(chǎn)品及其零部件背后的功能2)開闊設(shè)計思路,克服思維定勢

4、。3)便于進(jìn)行功能評價和分析。首先對保潔車各個部件的功能按照一個動詞(決定實現(xiàn)這一功能的的方法和手段)、一個名詞(決定該功能的大致屬性)這種最常用的形式進(jìn)行定義(如表1)?! ?.2保潔車功能分類  為確定各功能的性質(zhì)和重要程度,從功能性質(zhì)方面,對保潔車的功能進(jìn)行分類,如圖1?!   ?.3保潔車功能整理  通過功能整理,可以發(fā)現(xiàn)各功能間的內(nèi)在聯(lián)系,從而將一些不必要的功能去除,將缺失的功能進(jìn)行補充,從而可以確定出保潔車應(yīng)該具有的功能,并為“功能技術(shù)矩陣”的構(gòu)造提供組成鏈。功能整理的結(jié)果如圖2?!   ?.手推式城市保潔車的設(shè)計  保潔車的設(shè)計從確定功能開始,然后

5、需要找出實現(xiàn)各子功能流程節(jié)點的技術(shù)原理或方案,將其一一羅列,從中選擇最佳組合從而確定出技術(shù)方案,由技術(shù)方案獲得基本結(jié)構(gòu),再根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要設(shè)計出產(chǎn)品的部件,形成完整的產(chǎn)品方案?! ?.1主要葉功能流程節(jié)點的原理技術(shù)矩陣  實現(xiàn)各葉功能每個流程節(jié)點的方式有很多種,通過用技術(shù)矩陣羅列的方法,可以對各原理及方案的認(rèn)識和比較更為直觀,進(jìn)而從中選出最優(yōu)方案(以箭頭表示)?! ”?手推式城市保潔車功能定義  部件功能  保潔車部件名動詞名詞  握柄傳遞力矩  基座框架傳遞力矩  背部掛鉤懸掛簸箕  輪子移動、支撐清掃車  垃圾箱蓋封裝垃圾  穩(wěn)定垃圾箱  連接軸支撐箱蓋  垃

6、圾箱收容垃圾  側(cè)環(huán)放置掃把  箱蓋把手開啟、閉合箱蓋  輪閘制動輪子  上部箱體存儲衣物、水  下部箱體存儲清潔用具  把手處掛鉤懸掛食物  下箱體把手支撐/開啟橫棍/箱門    表2主要葉功能流程節(jié)點的原理技術(shù)矩陣  流程節(jié)點實現(xiàn)原理或途徑  移動動力電力手動蒸汽汽油機核動力太陽能風(fēng)能  移動機構(gòu)滾動滑動懸浮磁力  轉(zhuǎn)向動力電力手動蒸汽汽油機核動力太陽能風(fēng)能  轉(zhuǎn)向機構(gòu)滾動滑動懸浮磁力  制動機構(gòu)反向力機構(gòu)摩擦制動懸浮制動碰撞阻擋磁能裝置  儲物空間打開方式手動翻開無需打開壓力內(nèi)翻滑動打開按鍵彈開  儲物方式直接放置掛上掛鉤插入格擋系在繩上打開拉鏈松開X兜打

7、開夾子  儲物空間閉合方式無需閉合手動翻蓋重力下垂滑動閉合按鍵閉合  穩(wěn)定箱體方式箱蓋穩(wěn)定線框穩(wěn)定角穩(wěn)定點穩(wěn)定  放置工具方式立于側(cè)面水平放于側(cè)面置于儲物箱中水平放于底邊立于車體上放入垃圾箱    3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計和虛擬樣機  結(jié)合本文第一部分發(fā)現(xiàn)的問題,采用表2中提出的原理方案,為烏魯木齊市的街道設(shè)計出新型城市保潔車。其優(yōu)勢可概括為:  結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。原來的垃圾箱由固定在框架上的垃圾袋取代,不容易倒覆,且倒垃圾更方便,只要松開固定卡口,就可以輕松取下垃圾袋?!     ξ锟臻g更充分,儲物區(qū)域劃分更分明。后部上方的封閉空間內(nèi)可放置保潔員私人物品,即可保證物品的清潔

8、,又便于存??;后部下方開

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