小型电动清扫车

小型电动清扫车设计 摘要清扫车作为频繁穿梭在城市街道上的一种环卫工具，其外观对城市形象有着很大的影响。因此，清扫车不仅要提高使用性能而且要拥有一个符合城市的实际需要和城市形象的美观造型。本文对清扫车设计的背景原因以及研究的必要性进行了分析，在此基础上对目前市场上现有的清扫车进行了分析调研，并对现有清扫车存在的问题进行了分析与探讨。最后一部分为毕业设计实践，针对市场上现有清扫车存在的问题进行改良设计，设计出一款既具有实用功能，又与城市形象相符合的清扫车。希望本设计能对我国清扫车的发展作出一定的贡献。关键词：清扫车；改良设计；造型；人性化；节能环保Abstract Sweeper as frequent travel on city streets a sanitation tool, its appearance has a great influence on the citys image.Sweeper, therefore, not only to improve performance and to have a conform to the actual needs of the city and the citys image and beautiful shape.Reasons and the background of research in this paper, the sweeper design are analyzed, the necessity of on the basis of the existing cleaning the car on the market at present the analysis research, and analyses the existing problems of sweeper and discussion.The last part of the design for the graduation practice, aiming at the problems existing cleaning the car on the market for improved design, designed a has both practical function, and consistent with the image of the city of sweeper.I hope this design can to contribute to the development of the sweeper.Key words: cleaning the car,Improved design;Modelling;Human nature;Energy conservation and environmental protection目 录摘要1Abstract2前 言3第一章 课题研究背景及意义41.1 选题的依据及意义41.2 清扫车的时代背景与发展趋势51.3 本课题研究内容6第二章 市场调研与分析62.1 清扫车的概念62.2 现有的清扫车调查62.3 我国清扫车存在的问题7第三章 清扫车外观造型设计要素83.1 功能性设计83.2 整体感设计83.3 色彩设计8第四章 清扫车设计的展开94.1 设计构思94.2 设计定位94.3 草图分析（头脑风暴法）9第五章 设计说明115.1 实用性115.2 低能耗115.3 安全舒适性115.5 结构分析125.6 效果图展示13结 论14参考文献15致 谢16前 言随着社会的发展、科学技术的进步、产品更新换代迅速等因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在使用过程中的使用效率、舒适性、可靠性、便捷性和美观等方面的评价，也就是在产品设计中常常提到的基于人的设计问题。同时品牌效应也深深影响着人们对于产品价值的判断，无论是小型生活用品的选择，又或是大型机械类产品的选择，同样都存在品牌之争。不同的品牌来自不同的企业，任何企业都有属于自己的企业文化体系。而所谓的企业特色，抑或整体的企业形象所传达出来的信息，都体现了该企业的文化底蕴，它们通过展现在人们面前的产品，宣传着自己的企业文化。因此，产品的直接展示是宣传企业最直接也是最有效的途径，而如何将企业文化通过产品生产很好的展现出来，成为产品设计目的的重中之重，其表现方法及形式也是设计过程中的重点考虑因素。随着城市现代化建设进程的加快，城市生活垃圾日益增多，环境保护意识的增强使得环卫机械产业的快速发展，清扫车作为环卫机械中的一种，在垃圾的收集及中转清理运输垃圾中起着重要的作用。我们生活的城市中，生活垃圾呈现出固液混合状态，成分复杂且不稳定，伴随着垃圾降解产生的臭气和有着较强腐蚀性的渗沥液，严重影响和污染着周围的环境。近些个来我国经济发展迅速，人们生活水平日益提高，大家对环境卫生的要求越来越高，按照近年来提出的城市固体废弃物处置“无害化、减量化、资源化”的原则，作为城市生活垃圾收集和运输载体的车辆如何发展，成为城市建设面临的一个重要问题。第一章 课题研究背景及意义1.1 选题的依据及意义随着我国经济实力的不断提升，城乡一体化建设步伐的加快，城市人口、规模、功能都将得到快速的发展，与之对应的市政建设及规模的发展速度也会随之加快，对市政特种车辆，尤其是清扫车的需求也会日益增长。然而，由于地理位置、环境因素、道路以及经济水平的不同，每个地区对清扫车的需求也会不同，这就要求清扫车的生产厂家，结合客户所在地的特殊条件，提供不同的设计解决办法。由于清扫车的特殊功能性，其主要工作时间段为夜晚或者凌晨，此时的工作环境较为安静，然而传统的清扫车在驱动附件工作时仍然需要发动机提供动力，因此会产生相对的噪声。并且，由于清扫车在正常工作状态下，发动机不会一直处于最佳经济工作区域内，这样会导致尾气排放的加剧。在全球都提倡节能减排的大环境下，未来的清扫车应该向低碳、节能、环保方向发展。电动清扫车既可以满足传统清扫车的功能需求，也可以满足低噪声、低排放的标准。另外，对现有清扫车的造型进行改进，可以让清扫车的工作效率更高，让环卫工人的工作更加轻松，真正做到以人为本的设计。1.2 清扫车的时代背景与发展趋势随着时代的进步，国内外市场上对于社区垃圾车的外观造型和使用舒适便捷性提出了越来越高的要求，在整个产品设计过程中，不仅需要设计造型，还要根据产品的功能结构、生产工艺、材料、操作舒适性以及市场需求等因素为重点，将工程技术与美学结合起来，对产品进行塑造设计。而服务于企业的造型设计是以产品设计为核心，主要围绕产品功能，适合个体与社会的需求，能够提高人们的工作效率，并且使企业形象获得普遍的认同感，使之达到品牌效应的目的。随着国民经济的发展、城市人口的增加和公众消费水平的提高，以居民生活垃圾为代表的城市垃圾产生量也在迅猛上升，给城市环境卫生和城市总体建设的现代化发展带来了极大的压力与阻碍。环卫设施是搞好环卫工作的基础。我国很多城市环卫设施建设起点低、不配套，加上近年来城市化进程加快，城市规模迅速扩张，环卫设施建设投入不足、环境质量不高的矛盾日益显现。城市环卫设施基础不足，在运行和维护都有加大困难的同时，对城市环卫设施形象更是勉为其难。于是我国大多数城市环卫设施的形象仅仅是体现出一定的行业特点，外观形象简陋、粗糙，为了更好的控制成本，环卫设施尽可能的使用大批量生产的标准件，这也是造成各个城市环卫设施的千篇一律。城市环卫设施的形象远远滞后于城市发展速度。我国大多数环卫设施外形运用了几何形态的特征，方形的公厕、竖直的清扫车辆、千篇一律的桶形或长方形的垃圾箱等。这些不同大小的形态雷同的换位设施，人们越来越不以其为美。但随着时代的发展，人们对审美的要求也越来越高，要求打破“方盒子”的呼声也越来越高。因为环卫设施的功能性是建立在纯粹实用的理念上，这就造成了环卫设施的设计在视觉内的过于理性化的弊病：忽视了环卫设施的审美性，也就忽视了人在接触环卫设施时的精神愉悦性；过于单调的设计给人以冷清、灰色的感觉，使人的情绪得不到释放，这些无不表明对环卫设施的过于追求功能性进行改良成为趋势。我们的美感是由有序和无序的事物和谐配置所带来的一种视觉享受，并通过这种视觉享受来诱发内心的喜悦。中国城市千差万别，南北差异巨大，又有着特有的历史背景，在新时期打造城市特色就成为定位城市形象的重点，一个城市的环卫设施形象在满足功能性的前提之下，是有着巨大的形象发展空间，配套满足城市的整体需要。因为特色的东西容易与人的大脑产生共鸣，产生愉悦感，而过分几何化的东西容易使人疲劳。这一点西安市在大雁塔北广场的环卫设施做的十分到位。1.3 本课题研究内容 随着我国城市的发展，城市环卫设施形象建设必须以城市的需求为出发，以市民的满意为目标。所以，城市环卫设施形象在设计时，像公厕、清扫车辆的维护、设计都应当以满足城市市民的需求为出发点，是为了提高人们的生活质量。因为“以人为本”的社会发展思想占据了主导地位，从一切为了人的需要和全面发展来看，城市环卫设施形象只有通过精心规划，才能更好地人性化，市民生活于其中才会更加舒适和满足。本课题针对现有清扫车存在的一系列问题（如清扫效率不高、外观造型不科学，不美观、使用起来不够人性化等），通过分析与调研，设计出一款能够克服这些问题的清扫车，这样不仅提高了作业效率，而且这种人性化的设计也降低了环卫工作人员的工作强度。第二章 市场调研与分析2.1 清扫车的概念清扫车的概念，指凡具有从整体上改善环境卫生和限制生活废弃物影响范围功能的机动或者非机动车辆，都可以称之为清扫车。2.2 现有的清扫车调查清扫车属于城市环卫系统的设施，是道路清扫的一个组成部分。清扫车的行人相对低廉，制造技术相对简单，在使用效率和环保上的优点是十分突出的，但纵观全局，国内清扫车研发是十分薄弱的，各地发展十分不平衡，属于一项新兴的产业。清扫车驱动方式有手推式、电力驱动、燃油驱动等方式，作业方式由于受到车体的限制以清扫轮滚动刷的方式为主。使用范围包括城市的慢行道、人行道、地下停车场等场所，车体结构主要包括车轮系统、车架系统以及清扫轮、如飞箱等四个部分组成。其特征在于车轮系统一般位于清扫车的后部，由至少两个车轮组成，其中的一个车轮上安装有与车轮同轴的主动轮。清扫轮一般位于清扫车的前部，安装有一同轴的从动轮，并通过链条或其它传输带与主动轮相联。垃圾箱是一面开口的容器，位于车体内部，车驾系统连接并固定上述的车轮系统、清扫轮和垃圾箱。清扫车的诞生在国外发达国家，人力资源紧张、环保的压力和极高的工业水平促使清扫车得以快速发展，是为城市清扫车量身打造的专业设备。尤其以意大利RCM，德国Kranzle等著名品牌为代表，在车型开发技术（外观造型，总体设计，总成性能匹配，道路试验）、安全及环境技术、质量控制与可靠性技术等方面居世界领先地位。他们设立了世界一流的产品研发中心，每年向市场不断推出具有全新产品功能及超前市场理念的前卫产品。并伴随着城市文化的兴起，更加重视产品紧贴时代的外观的设计。在原有的基础上增加了醒目的色彩和富于人情味的线形来表现产品的内涵，强调“适用”与“美观”、“技术”与“艺术”的结合与统一。2.3 我国清扫车存在的问题我国清扫车的设计起步于20世纪末期，但快速进入高速发展阶段，清扫车的使用不但从大中城市扩展到小城市，调整公路，而且不少企业、居民小区也采用清扫车进行路面清扫。伴随着市场需求的迅速膨胀，各种类型和各种规格产品不断涌现。尤其是进入20世纪后，随着我国城市进一步的发展，国内很多地方政府鼓励支持环卫设施要与城市及地方形象挂钩，加上清扫车本身相对造价低廉、运行维护成本低、经济性好的特点，因此清扫车得到了较快的发展。很多有实力的企业自主开发清扫车。但国内企业产品的设计上尤其是在外观造型上有很大的不足，更多的是以一种特种车辆的形式出现，主要概括为以下几点：1）强调产品的功能性而弱化艺术的表现形式，多是一味追求功能上的使得，忽略审美与功利的相互结合；2）制作工艺的粗糙和材料的限制，使得产品外观简陋、单调、与城市形象不符；3）设计思想让位于产品的成本，致使外观零件大量采用市场通用的标准件（如车灯采用摩托车车灯的标准件，把手采用电动自行车的标准件等）使得外观凌乱，不和谐统一；4）产品设计缺少对“人”这一重要的环节的考虑，在清扫车的安全性、人机操作界面、人机环境等都缺少全面的考虑；5）色彩单一，缺少地域差异，较少考虑人（操作者和行人）情感的接受问题。第三章 清扫车外观造型设计要素3.1 功能性设计清扫车首先隶属于城市环卫设施，本身也是功能性较强的车辆，其外观造型首先要满足它的使用功能，在设计上主要考虑操作者与车体的形状匹配，清扫的实际效果和储存垃圾的容量，造型是其重心和色彩要与其特殊的作用相适应，由于本身用途独特，通常采用与周围环境不同的线条、形状、色彩和音响以造成警示效果。这都是它的实际所需所致。这也是小型电动清扫车设计的第一指导思想。3.2 整体感设计清扫车由于功能特殊，辐射由车轮系统、车驾系统以及清扫轮、垃圾箱等四部分组成，所以很有必要强调整体设计，一款成功的外形设计必须在设计的最初阶段全面的考虑结构、比例、尺度、均衡、质感、色彩、装饰，然后放在城市的大环境和时代的背景下，确立外观风格。所以设计时要精心规划，并在此基础上把握好影响车体整体感的三个因素：车体的总布置，车体的形态语言和车体的装饰设计，依次进行设计。3.3 色彩设计当人们的目光接触产品的瞬间，感受最强的往往是色彩，它直接传递产品的情感，给人以深刻的印象。色彩是产品存在的物质基础，而且是一种较表层的物质基础，但正是这种表层性，反而加强了其重要性。由于人们接触一件产品首先接触的是其色彩，所以色彩对于产品形象的塑造与传达是首要的。同时，色彩又从一定程度上体现和突出产品的功能内容与功能级次。又由于色彩与人的生理、心理紧密联系而构成的丰富的情感性，使色彩成为人与产品之间建立一种亲和关系的重要中介。 色彩和造型一样都是造型语言，任何产品在我们心中都有一个理想的状态需要我们去寻找，所以如何正确的找到更适合产品的色彩和产品设计的造型是一样重要的。色彩对人们有着更大的吸引力，如何让人们觉得这个色彩是街道口应有的色彩而不觉得过分突兀，如何让产品更好的融合进它的使用环境，这都是色彩在产品设计过程中遇到的问题。第四章 清扫车设计的展开4.1 设计构思城市的环境对城市的品牌形象有着重大的影响，而清扫车的设计对城市环境有影响极大，所以可以这么说，一个城市清扫车对城市的形象有着重大影响。现代城市都讲究品牌效应，通过提升城市自身的形象来招商引资，从而带动城市经济的发展。因此，提升城市清扫车的工作效率与清扫质量是一个城市发展的前提，只有把环境卫生做好，城市的品牌形象才能更好的发展。因此，本次毕业设计力求设计出一款在外观造型上十分美观的清扫车，使它成为城市一道亮丽的风景线；但与此同时，清扫车的功能也不可忽视，它必须清扫质量高，而且速度快，更重要的是环卫工在使用时也十分方便舒适，尽显“以人为本”的设计思想。4.2 设计定位该清扫车的设计体形比较小，前面一个轮，后面两个轮，适用于小型道路的垃圾清扫，这些地方大型的清扫车难以进入，而用人工来清扫的话，首先是效率低，其次要耗费大量的人力，提高了成本。如果使用这种小型清扫车进行清扫，工作效率很高，环卫人员的劳动强度也大幅降低，同时路面的清扫质量也很好；另外这款清扫车的外观设计十分美观，看起来像跑车，如果城市批量使用这种车，绝对可以成为城市中一道亮丽的风景线，对提升城市品牌形象具有积极的推动作用。这款清扫车的驱动系统采用电力系统，节能环保，而且没有噪音，清扫车在清晨工作时也不会影响到城市居民的正常生活，一举数得。4.3 草图分析（头脑风暴法）“倘若你有一个苹果，我也有一个苹果，当我们彼此交换苹果是，你和我仍然各有一个苹果。但是，倘若你有一种思想，我也有一种思想，那么我们彼此交换思想时，你和我将各有两种思想。”乔治萧伯纳曾这样形容头脑风暴。通常，头脑风暴是一个口头激发灵感的过程，通过对主题的演绎，逐步递进的激发创作灵感。头脑风暴级可以采用视觉化的方式。在头脑风暴过程中，使用各种简略的草图来阐述相关想法与概念之间直接或间接的关系，这种方法就叫视觉风暴。简略草图是一种视觉呈现手段。将一些一闪而过的想法或概念记录下来，为概念构思而服务。尽管简略草图里汇集了奇思妙想，但将其转化为实际方案还需要我们逐步深入，以下是我们经过“风暴法”后的草图（图4-1）。图4-1 清扫车草图第五章 设计说明本次设计的清扫车有几个明显的特优，或者说是优势，分别介绍如下：5.1 实用性实用性是该设计的最基本原则之一，是产品性能的基础，选择该产品就是为了实现其使用功能。小型道路清扫车一旦离开了实用性，就不会为市场所接受，也就无法为企业带来效益。因此，本设计把实用性作为最基本的原则进行考虑，设计实用性原则主要包括适用与好用两个方面。适用体现为产品使用方式的合理性，而好用则体现为产品结构性能和质量的可靠性。5.2 低能耗设计上的能耗最少原则也包含两个意思，一是选用清洁型可再生能源，这样可以减少能源浪费，如充电电池；另一方面，从设计上应力求产品整个工作循环周期中损耗最少，如车体结构合理、部件精密，将动能充分转化为有用的工作效能，如果部件不够精密，必然零件之间的摩擦加大，阻力增加，致使从理论设计上可以充满电工作四个小时，造成只能式作三个半小时，从而制约工作的连续性。5.3 安全舒适性安全舒适也是本清扫车的基本特点之一。从产品制造、使用环境以及产品的质量和可靠性等方面考虑如何确保清扫车对道路的清扫符合人体工程学、美学等有关原理，尤其是清扫车工作环境相对危险、工作量较大的实际情况，以使产品安全可靠、操作性好、舒适宜人、减少对操作者的身心健康造成伤害（如图5-1）。图5-1 电动清扫车5.4 色彩分析色彩在产品的设计中占据着重要的位置，它对于产品的视觉传达有着重要的影响。心理学有关研究表明，人的视觉器官在观察物体时，最初的20秒内色彩感觉占80%，而形体感觉占20%,两分钟后色彩感觉占60%，而形体感觉占40%，5分钟中后各占一半，而且这种状态将继续保持。可见，色彩给人的印象多么迅速、深刻、持久。产品色彩的运用需要依附于消费时代的特点以及各年龄层的消费特点和色彩的心理效应以及象征性的区别。色彩是一种视觉感受，客观世界通过人的视觉器官形成信息，使人们对它产生认识。根据科学研究表明，一个正常人从外界接受的信息，百分之九十以上是由视觉器官输入大脑的。 本次清扫车的色彩设计以黑色与白色为主色调，黑色与白色是自然界中最为强烈的一组对比色，能给人以强烈的视觉冲击力。这两种颜色虽然形成强烈的对比，但两者在一起却并不矛盾，反而显得非常的和谐。这两种种颜色的巧妙搭配，使整个清扫车极具美感，必然会成为城市一道亮丽的风景线。图5-25.5 结构分析本款清扫车为四轮车，其结构风格十分像跑车。外观十分精致小巧，可以进入到各种小道和小巷子进行垃圾清扫工作，十分的方便。座椅采用柔软的座垫，十分的合适。而且整个结构依照人体工程学的原理进行设计，十分的人性化，操作的舒适感很强（如图5-3）。5.6 效果图展示图5-3 清扫车结构结 论 通过这次毕业设计，明白了设计是需要积累和学习后才能制作完成的，在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。参考文献1 吴宏,刘德仿,王斌,周临震. 基于知识的后装压缩式垃圾车智能化设计系统研究J. 机械设计与制造,2011,09:109-111.2 丁继斌. 后装压缩式垃圾车蓝色设计J. 城市车辆,2003,04:41-42+4.3 王伟新. 后装压缩式垃圾车设计时应注意的几个问题J. 专用汽车,2004,03:23-24+39.4 肖海波. 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