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【摘 要】在建设工地中，工程车从工地中出来会带来一些泥土对城市造成污染，目前对这种情况许多地方是不怎么处理，就算处理也就简单的人力冲洗一下，不能洗干净，这样既浪费人力又浪费资源，还没达到所要的效果。本项目设计一台全自动毛刷清洗重型工程车轮胎装置，能够实现自动出水，并且毛刷自动旋转清洗，通过电磁铁的吸力，让整个装置贴附在车身上，结构紧凑、操作方便，可以在清洗的过程中完全实现无人化操作，这样既可以减少人力也能更快的达到效果，实现效率最大化。
【关键词】工程车轮胎；自动清洗；系统设计
1.引言
轮胎清洗过程中，为了确保能够更好的清洗轮胎上的污渍、小石块等杂物，减缓对轮胎表面的损坏，所以我们采用毛刷来清洗，通过毛刷与轮胎的摩擦以及毛刷自身在清洗过程中的旋转来达到这一效果。另外让电磁铁吸附在车身上，让整个装置贴附在车身上，这样可以在清洗的过程中完全实现无人化操作[1]。
目前主要的清洗方式还是靠高压水枪来清洗车轮胎，通过水的冲击力来清除掉轮胎上污渍、小石块等杂物，但是这样清洗很浪费水，另外也清洗不干净。有些清洗机器，虽然能够清洗，但是还是主要靠手动方式来清洗[2]，还有些清洗装置，主要是针对小型车辆车身的清洗[3-6]，对于工程车轮胎的清洗还是没有的。
基于以上背景，本项目设计出了一种专门針对工程车轮胎清洗的装置。主要通过毛刷来实现清洗的目的，采用可以旋转的毛刷，通过毛刷与轮胎的接触过后产生的摩擦力来清洗，让电磁铁吸附在车身上，让整个装置贴附在车身上，这样效果更佳，还能完全实现无人化操作。
2.系统方案
根据高压水枪清洗时的特性，为了使清洗时候能够更加简单，自动化效果更高。整个装置可以完成工程车轮胎表面和内部缝隙的清洗，采用自带水箱，无需在外界接壤水管，只需提供电力便可实现全自动运行的。
3.清洗装置的设计
3.1水箱的设计
为了解决水的供给，本装置方案决定采用1自由度的自带水箱，将水箱和推车结合化。在水箱下面安置1个自由度的滚轮，让它随着车子的运动而运动，与车体保持相对静止的状态。为了使水箱随着车子的运动而运动，此时应该为车子加上一个驱动。但是，为了减少驱动的数量和节省、环保，本装置设计了一个电磁铁，当运行的时候，电磁铁牢牢的吸附在车体上，便可以使得水箱随着车体一同运动了。此外，毛刷的底端和水箱之间连接了一根水管，水箱里面装有水泵，由水泵提供动力抽水至毛刷。
3.2毛刷的设计
为了使工程车轮胎表面和内部缝隙得到彻底的清洗，光有毛刷是不够的。为了使此问题得到解决，本装置选用旋转型毛刷头和高压喷射水结合，使轮胎表面和内部缝隙里的泥块得到瓦解和摩擦掉落，增大了重型工程车轮胎的清洁力度。此处毛刷的旋转，选用行星轮和水压驱动毛刷转盘的旋转。
3.3电磁铁设计
解决毛刷的摆放问题。当毛刷要刷到整个轮子的时候，必须与轮的整个表面接触。此装置采用利用轮子旋转，毛刷与车子相对不动的方法，使毛刷可以刷到整个轮胎的花纹面。所以，当毛刷处于相对车子静止的状态时，考虑到毛刷本身的重量和毛刷中水流的重量，本装置在设计了两个分担力的装置，一是水箱上设计了一个托板装置，使毛刷可以摆放在托板上，给了毛刷一个向上的托力，使得毛刷和水箱保持相对静止，也就是和车子保持了相对静止。在这里，为了减少水箱运行中的震动的影响，本装置特在托板下方安置了一个减震器；二是在毛刷柄处连接一个杆，杆的端面是电磁体，当电磁铁吸附在车体上时，给了毛刷一个向上的拉力。
选用电阻为36欧的电磁铁，行程固定在5mm，电压为24V功率为16W（242/36=16）时，ZHO-0837型电磁铁，5mm可达到500克的力。
4.结论
本项目所设计的毛刷清洗装置，在清洗上达到了设计参数和性能要求：
（1）有效地实现了轮胎的全自动清洗，达到的减少了清洗人员的工作量，工作效率更高，清洗的更干净，另外还可以洗到轮胎凹槽部分，比全手工和半自动更加方便有效。
（2）该项目设计的毛刷可以通过不同的毛来达到清洗不同的部位，在毛刷上通过电机实现旋转功能，替代了简易装置中洗工程车辆的手工和半自动化，实现了全自动化的清洗。
（3）通过电磁铁吸附作用可以避免手拿问题，通过电磁铁的放置位子，造就本装置适合各种型号轮胎的创新。
参考文献：
[1]马立玲，王军政，赵江波，周维科，朱德辉.电磁铁静动态性能测试系统研究与应用[J]. 液压与气动.2004（07）
[2]李芳.汽车清洗器[J].现代营销（创富信息版）.2005（08）
[3]李凡.多功能便携式汽车清洗器[J].现代营销（创富信息版）.2007（02）
[4]李一樊.便携式汽车清洗器[J].现代营销（创富信息版）.2007（07）
[5]姜佰虎.多功能洗车器 小项目成就大事业[J].中国发明与专利.2006（03）
[6]李英.多功能洗车器 销售招商一片火[J].现代营销（创富信息版）.2005（05）
课题项目：
全自动毛刷清洗重型工程车轮胎装置，编号：G2-12DXSCX-083
【关键词】工程车轮胎；自动清洗；系统设计
1.引言
轮胎清洗过程中，为了确保能够更好的清洗轮胎上的污渍、小石块等杂物，减缓对轮胎表面的损坏，所以我们采用毛刷来清洗，通过毛刷与轮胎的摩擦以及毛刷自身在清洗过程中的旋转来达到这一效果。另外让电磁铁吸附在车身上，让整个装置贴附在车身上，这样可以在清洗的过程中完全实现无人化操作[1]。
目前主要的清洗方式还是靠高压水枪来清洗车轮胎，通过水的冲击力来清除掉轮胎上污渍、小石块等杂物，但是这样清洗很浪费水，另外也清洗不干净。有些清洗机器，虽然能够清洗，但是还是主要靠手动方式来清洗[2]，还有些清洗装置，主要是针对小型车辆车身的清洗[3-6]，对于工程车轮胎的清洗还是没有的。
基于以上背景，本项目设计出了一种专门針对工程车轮胎清洗的装置。主要通过毛刷来实现清洗的目的，采用可以旋转的毛刷，通过毛刷与轮胎的接触过后产生的摩擦力来清洗，让电磁铁吸附在车身上，让整个装置贴附在车身上，这样效果更佳，还能完全实现无人化操作。
2.系统方案
根据高压水枪清洗时的特性，为了使清洗时候能够更加简单，自动化效果更高。整个装置可以完成工程车轮胎表面和内部缝隙的清洗，采用自带水箱，无需在外界接壤水管，只需提供电力便可实现全自动运行的。
3.清洗装置的设计
3.1水箱的设计
为了解决水的供给，本装置方案决定采用1自由度的自带水箱，将水箱和推车结合化。在水箱下面安置1个自由度的滚轮，让它随着车子的运动而运动，与车体保持相对静止的状态。为了使水箱随着车子的运动而运动，此时应该为车子加上一个驱动。但是，为了减少驱动的数量和节省、环保，本装置设计了一个电磁铁，当运行的时候，电磁铁牢牢的吸附在车体上，便可以使得水箱随着车体一同运动了。此外，毛刷的底端和水箱之间连接了一根水管，水箱里面装有水泵，由水泵提供动力抽水至毛刷。
3.2毛刷的设计
为了使工程车轮胎表面和内部缝隙得到彻底的清洗，光有毛刷是不够的。为了使此问题得到解决，本装置选用旋转型毛刷头和高压喷射水结合，使轮胎表面和内部缝隙里的泥块得到瓦解和摩擦掉落，增大了重型工程车轮胎的清洁力度。此处毛刷的旋转，选用行星轮和水压驱动毛刷转盘的旋转。
3.3电磁铁设计
解决毛刷的摆放问题。当毛刷要刷到整个轮子的时候，必须与轮的整个表面接触。此装置采用利用轮子旋转，毛刷与车子相对不动的方法，使毛刷可以刷到整个轮胎的花纹面。所以，当毛刷处于相对车子静止的状态时，考虑到毛刷本身的重量和毛刷中水流的重量，本装置在设计了两个分担力的装置，一是水箱上设计了一个托板装置，使毛刷可以摆放在托板上，给了毛刷一个向上的托力，使得毛刷和水箱保持相对静止，也就是和车子保持了相对静止。在这里，为了减少水箱运行中的震动的影响，本装置特在托板下方安置了一个减震器；二是在毛刷柄处连接一个杆，杆的端面是电磁体，当电磁铁吸附在车体上时，给了毛刷一个向上的拉力。
选用电阻为36欧的电磁铁，行程固定在5mm，电压为24V功率为16W（242/36=16）时，ZHO-0837型电磁铁，5mm可达到500克的力。
4.结论
本项目所设计的毛刷清洗装置，在清洗上达到了设计参数和性能要求：
（1）有效地实现了轮胎的全自动清洗，达到的减少了清洗人员的工作量，工作效率更高，清洗的更干净，另外还可以洗到轮胎凹槽部分，比全手工和半自动更加方便有效。
（2）该项目设计的毛刷可以通过不同的毛来达到清洗不同的部位，在毛刷上通过电机实现旋转功能，替代了简易装置中洗工程车辆的手工和半自动化，实现了全自动化的清洗。
（3）通过电磁铁吸附作用可以避免手拿问题，通过电磁铁的放置位子，造就本装置适合各种型号轮胎的创新。
参考文献：
[1]马立玲，王军政，赵江波，周维科，朱德辉.电磁铁静动态性能测试系统研究与应用[J]. 液压与气动.2004（07）
[2]李芳.汽车清洗器[J].现代营销（创富信息版）.2005（08）
[3]李凡.多功能便携式汽车清洗器[J].现代营销（创富信息版）.2007（02）
[4]李一樊.便携式汽车清洗器[J].现代营销（创富信息版）.2007（07）
[5]姜佰虎.多功能洗车器 小项目成就大事业[J].中国发明与专利.2006（03）
[6]李英.多功能洗车器 销售招商一片火[J].现代营销（创富信息版）.2005（05）
课题项目：
全自动毛刷清洗重型工程车轮胎装置，编号：G2-12DXSCX-083