多功能一体化落叶处理设备的结构设计
Structural Design of Multi-Functional Integrated Leaf Drop Treatment Equipment
DOI: 10.12677/met.2026.152017, PDF,    科研立项经费支持
作者: 刘家利, 刘 佳, 高 鑫, 廖甜甜:辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁 鞍山;王梓成:辽宁科技大学电子与信息工程学院,辽宁 鞍山
关键词: 落叶处理一体化设备三维建模仿真分析结构设计Leaf Disposal Integrated Equipment 3D Modeling Simulation Analysis Structural Design
摘要: 针对城市落叶处理中设备功能单一、资源化利用率低的问题,本文设计了一款集落叶收集、粉碎、输送、刨坑、下料、整平于一体的多功能一体化落叶处理设备。基于负压吸附原理、机械粉碎原理和机电一体化技术,完成了设备的总体方案设计和关键部件结构设计,利用SolidWorks软件建立了设备三维模型,并通过虚拟装配和运动仿真验证了结构的合理性与运动协调性。对关键受力部件进行了有限元分析,结果表明最大应力小于材料许用应力,变形量满足设计要求。理论计算表明,设备移动速度可达2.5 km/h,粉碎效率85%以上,作业效率60 m2/h,各项性能指标达到预期目标。本设计为落叶资源化利用提供了一种高效、智能的解决方案,具有重要的工程应用价值。
Abstract: Aiming at the problems of single-function and low resource utilization in urban leaf disposal, this paper designs a multi-functional integrated leaf processing equipment integrating leaf collection, crushing, conveying, pit digging, material discharging and leveling. Based on the principles of negative pressure adsorption, mechanical crushing and mechatronics technology, the overall scheme design and key component structure design of the equipment are completed. The three-dimensional model of the equipment is established by SolidWorks software, and the rationality and motion coordination of the structure are verified through virtual assembly and motion simulation. Finite element analysis is carried out on key stress components, and the results show that the maximum stress is less than the allowable stress of the material, and the deformation meets the design requirements. Theoretical calculations show that the moving speed of the equipment can reach 2.5 km/h, the crushing efficiency is more than 85%, and the operating efficiency is 60 m2/h; all performance indicators meet the expected goals. This design provides an efficient and intelligent solution for leaf resource utilization and has important engineering application value.
文章引用:刘家利, 王梓成, 刘佳, 高鑫, 廖甜甜. 多功能一体化落叶处理设备的结构设计[J]. 机械工程与技术, 2026, 15(2): 160-169. https://doi.org/10.12677/met.2026.152017

参考文献

[1] 张世影. 流体力学[M]. 第3版. 北京: 高等教育出版社, 2020.
[2] 濮良贵, 陈国定. 机械设计[M]. 第10版. 北京: 高等教育出版社, 2019.
[3] 胡寿松. 自动控制原理[M]. 第7版. 北京: 科学出版社, 2019.
[4] 闻邦椿. 机械设计手册[M]. 第6版. 北京: 机械工业出版社, 2018.
[5] 赵罘, 杨晓晋. SolidWorks 2022中文版从入门到精通[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2022.
[6] 浦广益. ANSYS Workbench基础教程与工程实例详解[M]. 第2版. 北京: 中国水利水电出版社, 2021.
[7] 陈立平, 张云清. 机械系统动力学分析及ADAMS应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2018.
[8] 郑近德, 应万明, 潘海洋, 等. 基于改进全息希尔伯特谱分析的旋转机械故障诊断方法[J]. 机械工程学报, 2023, 59(1): 162-174.
[9] 吴玉林, 陈庆光. 通风机和压缩机[M]. 第2版. 北京: 清华大学出版社, 2019.
[10] 李相哲, 苏芳. 电动汽车动力电池系统设计与制造技术[M]. 北京: 科学出版社, 2020.
[11] 陈静, 张伟. 固定式园林废弃物粉碎机的研制[J]. 林业机械与木工设备, 2023, 51(3): 45-49.