基于功能論的手推式城市保潔車設(shè)計(jì)

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1、基于功能論的手推式城市保潔車設(shè)計(jì)：針對(duì)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(jì)思想，在功能、結(jié)構(gòu)、人機(jī)關(guān)系方面對(duì)手推式城市保潔車進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)?！　￡P(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計(jì)；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(yùn)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(chǎng)等公共場(chǎng)所的日常保潔。從驅(qū)動(dòng)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(dòng)、燃油驅(qū)動(dòng)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(duì)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(jì)缺陷?！　±涞姆€(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(yùn)，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(jì)。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?！　∪?機(jī)-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(shí)會(huì)很冰涼，而夏季三十多度的高溫下又會(huì)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(gè)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(gè)過程，通過功能分析能夠更快速、準(zhǔn)確地掌握設(shè)計(jì)對(duì)象，明確各功能的本質(zhì)，從而判斷出每個(gè)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(jì)思路，克服思維定勢(shì)

4、。3)便于進(jìn)行功能評(píng)價(jià)和分析。首先對(duì)保潔車各個(gè)部件的功能按照一個(gè)動(dòng)詞(決定實(shí)現(xiàn)這一功能的的方法和手段)、一個(gè)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(duì)保潔車的功能進(jìn)行分類，如圖1。　　　　2.3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(bǔ)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。　　　　3.手推式城市保潔車的設(shè)計(jì)　　保潔車的設(shè)計(jì)從確定功能開始，然后

5、需要找出實(shí)現(xiàn)各子功能流程節(jié)點(diǎn)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(jì)出產(chǎn)品的部件，形成完整的產(chǎn)品方案。　　3.1主要葉功能流程節(jié)點(diǎn)的原理技術(shù)矩陣　　實(shí)現(xiàn)各葉功能每個(gè)流程節(jié)點(diǎn)的方式有很多種，通過用技術(shù)矩陣羅列的方法，可以對(duì)各原理及方案的認(rèn)識(shí)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(dòng)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(dòng)、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(dòng)輪子　　上部箱體存儲(chǔ)衣物、水　　下部箱體存儲(chǔ)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(diǎn)的原理技術(shù)矩陣　　流程節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)原理或途徑　　移動(dòng)動(dòng)力電力手動(dòng)蒸汽汽油機(jī)核動(dòng)力太陽(yáng)能風(fēng)能　　移動(dòng)機(jī)構(gòu)滾動(dòng)滑動(dòng)懸浮磁力　　轉(zhuǎn)向動(dòng)力電力手動(dòng)蒸汽汽油機(jī)核動(dòng)力太陽(yáng)能風(fēng)能　　轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)滾動(dòng)滑動(dòng)懸浮磁力　　制動(dòng)機(jī)構(gòu)反向力機(jī)構(gòu)摩擦制動(dòng)懸浮制動(dòng)碰撞阻擋磁能裝置　　儲(chǔ)物空間打開方式手動(dòng)翻開無需打開壓力內(nèi)翻滑動(dòng)打開按鍵彈開　　儲(chǔ)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(chǔ)物空間閉合方式無需閉合手動(dòng)翻蓋重力下垂滑動(dòng)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(diǎn)穩(wěn)定　　放置工具方式立于側(cè)面水平放于側(cè)面置于儲(chǔ)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(jì)和虛擬樣機(jī)　　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(jì)出新型城市保潔車。其優(yōu)勢(shì)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?！　　　　　?chǔ)物空間更充分，儲(chǔ)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