融雪劑撒布機的設計計算

【摘 要】簡單介紹了融雪劑撒布機的應用和結構特點，并以鏈條輸送式撒布機為例給出了計算方法和公式。

【關鍵詞】撒布機；結構；設計計算

0.概述

在冬季，特別是北方冰凍時間較長，降雪比較頻繁。道路的除雪、除冰，保證道路暢通，減少或杜絕因路滑引起交通阻塞和交通事故是目前亟待解決的一個技術難題。采用拋撒融雪劑除雪特別是除冰具有其它除雪方法無可比擬的優勢。盡管現在常用的融雪劑對路面和綠化帶有一定的破壞作用，但通過規范管理和對環保型融雪劑的使用，傳統融雪劑的副作用大大降低，作為用來拋撒融雪劑的主要設備，撒布機是目前主流的除雪設備。

1.撒布機的結構及工作過程

1.1撒布機的結構

融雪劑撒布機主要由動力系統、智能控制系統、料倉總成、輸料機構、物料分配拋撒機構、預濕系統等組成。

1.1.1動力系統

動力系統是撒布機工作的動力驅動來源，一般采用副發動機或者從汽車底盤取力來驅動液壓泵，從而給整個系統提供動力。

1.1.2智能控制系統

系統可根據車速的變化自動調整撒布量，保證撒布量均勻一致，撒布量在20～100g/m2之間調整；根據需要，撒布寬度可在3～12m之間調整。撒布量和撒布寬度根據需要，事先在控制面板上設置，車速信號通過安裝在發動機上的傳感器，經有線連接傳遞給處理器，通過控制器控制比例閥的開口度，從而調節輸送馬達和甩盤馬達的轉速，以達到需要的撒布量和撒布寬度。這套控制系統抗干擾能力強，控制精確，操作簡便且可在駕駛室內完成所有操作。相比于以前的人工拋撒和現在的拋撒控制系統，工作條件優越、勞動強度小、效率高、除雪效率高。

1.1.3料倉總成

料倉是用來盛放融雪劑的箱體，多采用碳鋼焊接再做防銹處理，或直接采用不銹鋼制作。料倉底部設有減壓梁。

1.1.4輸料機構

采用鏈式輸送形式，鏈式輸送是在兩排鏈條之間安裝刮片，鏈條帶動刮片連續運轉推送物料。

1.1.5物料分配拋撒機構

甩盤是撒布機重要的部件之一，直接影響到拋撒融雪劑的均勻性。在拋撒作業過程中，當融雪劑從料倉口到旋轉的圓盤上時，由于旋轉的圓盤產生的離心力以及融雪劑和圓盤間的摩擦力作用，使融雪劑在圓盤以及延葉片上經過滑動或滾動，最終通過葉片拋撒出去。

1.1.6預濕系統

通常在融雪劑拋撒出去前與水混合并與水同時撒布，叫做預濕撒布。當融雪劑（鹽）剛剛撒布在雪地上時，公路上的濕氣還不足以使鹽融化。隨著濕氣的吸收，鹽與雪開始融化，鹽融雪水不斷增多。隨著水的比例增加，鹽融水的冰點也開始變化。將鹽加入一定比例的水進行預濕撒布作業，可以免除吸收熱量和濕氣的過程，直接產生融雪作用。研究發現：當鹽融水中，水的比例達到8.6%時，冰點開始明顯降低。當鹽融水中，水的比例達到23%時，鹽融水的冰點為-20℃。

所以預濕撒布可以提高化雪速度，而且濕的融雪劑可以粘在冰雪上，減少風吹的損失。

1.2撒布機的工作過程

融雪劑在料倉內通過刮板輸送至固定桶內，經調節桶、溜槽進入甩盤，靠甩盤高速旋轉產生的離心力拋撒出去。撒布機預濕水箱置于料倉兩側，箱內液體通過水泵注入溜槽，隨融雪劑一起通過甩盤進行預濕撒布。根據安裝汽車底盤高低來調節固定桶和調節桶的相對位置，以達到調節甩盤高低，滿足不同車型的使用。

2.撒布機的設計計算

2.1鏈條輸送器的設計

考慮融雪劑顆粒尺寸、負荷、加工工藝以及設計，輸送鏈條采用厚1mm、寬12mm不銹鋼片壓折而成，鏈節距p=25.7mm，鏈條小邊a=15 mm，長邊b=27.4mm，鏈條寬330mm。

輸送機構的動力由液壓馬達提供，液壓馬達通過減速機與鏈輪軸連接。該機構在鏈輪旋轉1周的輸送量為：

q=πdWhρ

式中：q——鏈輪旋轉1周輸送量（kg/r）。

d——驅動鏈輪直徑（m）。

W——倉門開口寬度（m）。

h——倉門開口高度（m）。

ρ——融雪劑密度（kg/m3）。

2.2撒布寬度

若不計空氣阻力，則撒布寬度為：

S=2創

式中：S——撒布寬度（m）。

H——撒布盤離地高度（m）。

R——撒布盤直徑（m）。

n——撒布盤轉速（r/min）。

g——重力加速度（m/g2）

2.3預濕系統設計

根據國外相關文獻介紹：推薦的預濕液體與融雪劑的質量比為1：3，則預濕箱的有效容積為：

V=創V

式中：V1——預濕箱的有效容積（m3）。

V2——料倉的有效容積（m3）。

ρ1——預濕液體密度（kg/m3）。

ρ2——融雪劑密度（kg/m3）。

融雪劑撒布機作業安全可靠，效率高，使積雪得以迅速清除，保證了道路通暢，避免交通事故的發生。此外，由于主機采用掛具形式，所以提高了主車的利用率。 [科]

【參考文獻】

[1]機械設計手冊[M].（第1卷）.北京：化學工業出版社，2002.

[2]田晉躍.國外道路除雪機械技術發展概況[J].專用汽車，2001.4：43-44.

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