多功能輔助高空採摘裝置設計

A. 目前蘋果採摘存在哪些問題

我個人認為目前採摘機器的問題包括以下四點，

1、輔助採摘機械設計功能單一。現有輔助採摘裝置的基本原理類似於剪刀，採用長桿式或伸縮桿式結構，大多採用手持，在採摘刀具下一般都設有網兜，當果實落下兜住果實。一方面此類結構僅適用於採摘高處的果實，當果實位於高處，刀具是否能夠與果柄接觸存在不確定性，在一定程度上會傷及果實表面；一方面採摘效率極低，果農需要人工定位果柄與枝乾的位置，拉動手把等操作才能將果實摘下，若一個接一個把果實放入收集裝置，則消耗的時間更多，若一直存放在網兜中果實不僅受到下一個果實撞擊還會被枝乾等劃傷表面；另一方面仍需要人手動將果實放入收集裝置，反而增加了果農從網兜中拿取果實的步驟，增加了果農彎腰的次數，在一定程度上增加了勞動強度。目前我國的蘋果採摘主要還是靠果農用手一個一個將果實採摘下來，然後放入背簍或者身邊的籮筐中，在採摘高處果實時採用梯子，其勞動強度、採摘效率、果實完好率甚至超過一些輔助採摘裝置。

4、農機與農藝發展不協調。我國蘋果農藝發展落後於國外，我國蘋果主要分戶種植，難以形成大片成規模種植產業，同時種植的品種繁雜，種植的果樹植株不規則，這些都給機械化採收帶來困難。同樣，針對我國這種特殊的種植模式，機械化採收還不夠智能，靈活程度達不到科研人員和果農的要求，現階段蘋果採摘效率仍然不能滿足果農需求，且較為智能的機器人價格又較為昂貴，果農的承受能力有限，無法大面積應用，且不能保證其成本低於人工採收。所以現在蘋果採摘仍存在農藝發展水平與農機發展水平不協調的矛盾。

B. 高大果樹水果採摘裝置的意義

減少採摘的危險性。以輔助密集、高枝水果的採摘。可以降低勞動強度，提升採摘效率，減小採摘時高空作業的危險性，因此研究開發輔助人工水果採摘機械裝置具有重要意義。水果採摘裝置，屬於水果採摘領域。水果採摘裝置包括採摘單元、輸送管及收集單元。採摘單元包括採摘桿及設置於採摘桿頂部的刀具。

C. 如何利用TRIZ理論創新設計採摘執行器

針對採摘執行器在採摘過程中無法控制採摘壓力導致水果受損的問題，設計一種基於TRIZ的矛盾沖突理論和物場模型的採摘執行器。
研究目的與方法：
為提高果類在適宜採收期內的採摘效率，各種類型的水果輔助採摘機械應運而生，而這些採摘機械中的核心部件是末端執行器。末端執行器是水果採摘機械中完成水果抓取功能的組件，具體包括定位、抓取、採摘和復位等動作的執行，但市面上常用的簡易型採摘器所配置的末端執行器多是靠人力控制以實現功能，其自動化程度低，採摘耗時耗力。針對現有採摘執行器在採摘過程因無法控制水果採摘壓力導致水果易損傷的問題，應用TRIZ矛盾沖突理論和物場模型分析方法進行採摘執行器的創新設計。
通過TRIZ系統組件分析和功能模型進行問題分析，找出採摘執行器的有效功能和不足功能；運用TRIZ的技術沖突理論、物理沖突理論以及物場模型分析得出各種解決方案，經綜合比較，最終運用分割原理方案實現執行器的壓力可控且安裝簡易，運用空間分離原理實現執行器爪頭自動扭轉。新型的力度可控執行器在壓力感測器和電機的相互配合下實現水果的無損自動抓取和採摘。
研究結果與結論：
1、綜合應用TRIZ矛盾沖突理論和物場分析模型方法，設計了基於TRIZ理論的新型採摘執行器。新型採摘執行器主要由爪頭、爪座、感測器和電機等組成，且採摘壓力可控。從而實現水果的無損自動抓取和採摘，同時適用於不同果品採摘作業。
2、對採摘執行器進行了運動模擬和試驗驗證，進一步證明了採摘執行器的穩定性和可靠性。試驗結果表明採摘執行器的抓取壓力為2.5 N時採摘效果最佳且水果無擠壓損傷，在30 min的採摘試驗中，平均每個水果的採摘時間約為6 s，採摘成功率為93%。試驗表明，採摘執行器的採摘效率和成功率符合採摘創新設計要求，為後續採摘器的研究提供了理論參考依據。

D. 我們畢業論文題目是:機械製造與機械設計的關系 誰能幫幫我 怎麼寫 小弟不勝感激!滿意的話加高分!

透析吉林大學劉誼賓、汪秀山、馬文星、呂景忠
之《振動清雪鏟靜動態強度分析》和最新除雪機械技術
王錫山
本人於2000年著重研發除雪設備，是「振動」除雪鏟的發明人。研究設計除雪機械設備首先要保證除冰雪機械設備的使用性和性能的實現，現就吉林大學劉誼賓、汪秀山、馬文星、呂景忠等教授之《振動清雪鏟靜動態強度分析》進行透析，並對除雪機械設備在設計中必須具備的結構加以簡要說明，本人盡量達到語言通俗易懂，已引導研發機械設備除雪領域的思維不入誤區，促進產品的發展。
吉林大學劉誼賓、汪秀山、馬文星、呂景忠之《振動清雪鏟靜動態強度分析》（簡稱：《分析》），來源於2011年春天吉林大學受白山市一家企業之託，為該企業改進振動除雪鏟的生產工藝的基礎之上，該《分析》和實際相差很遠。《分析》在【摘要】中提到的「振動」、「冰雪振碎」、「自動越障」以及【正文快照】中提到的「清雪鏟可對壓實的冰雪沖擊破碎並予以清除」實屬不切合實際。《分析》本身的概念和論述有誤，其內容固然偏離實際，本人就此加以透析，以便對研發除冰雪機械起到正確引導作用，充實研發中的理論和實際依據，更好的服務於人民群眾和社會。
一、除冰雪機械設備性能現狀 目前在國內外沒有一台真正意義上能夠除掉路面上積冰的機械設備，原因之一是除雪機械相對其他機械發展的比較晚，各國沒有對路面形成的冰必須清除等特別要求。原因二是冰的形成是典型的物質三態，即從液態水遇冷之後在路面上形成了固態，所以冰和路面的親和力非常強，冰和瀝青的硬度又基本相符，要想把兩者硬度相符的物體剝離且不損壞路面，是機械力難以實現的，本人正在對路面冰的有效去除進行研發並有突破性進展，不久產品將會面世。
世界各國對路面積雪的清除都根據國情的不同有著不同的除雪機械設備，並有實際除雪效果。就我國冬季路面的積雪有一定的特殊性，碾壓過的壓實雪佔70%以上，碾壓過的壓實雪在路面上的附著力非常強且具有一定的親和力，目前國內外沒有性能穩定的除壓實雪機械設備。我國的城市路面和公路路面均有不同的凸出物體，這就迫使各種除雪機械設備必須要有很好的避讓性，在這方面的性能所有的除雪機械都不是很理想，就是有避讓性能的除雪機械設備其除雪效果也達不到要求。吉林捷盈研發生產的各種除雪機械設備經過市場驗證，其除壓實雪、冰雪混合物（雪沒有完全形成冰）、自然積雪的效果非常好，當遇到路面凸出物體時能夠自行越過，越過後伺服復位繼續作業，這方面值得業內研究借鑒並值得重組擴大生產服務於社會。
二、透析吉林大學劉誼賓、汪秀山、馬文星、呂景忠之《振動清雪鏟靜動態強度分析》（簡稱：《分析》）的概念 該《分析》在【摘要】中提到的「振動」、「冰雪振碎」、「自動越障」，的確不切合實際，除冰根本不能實現。
1、「振動」透析 除壓實雪機械設備具有震動性能確實有一定效果但絕不是「振動」，震動與「振動」不是一個概念。震動是指機械設備整體有源震動，除雪鏟作業執行結構部分是鏟刃，鏟刃具有震動頻率超過5000次/min以上的功能並且和路面形成一定角度，對除冰雪能起到很好的作用，本人經過多年的研發已經完成這種震動鏟並很快問世，這種震動鏟能把冰雪震碎加以清除。「振動」是指機械設備有源往復運動的一種形式，「振動」對各種機械設備要有一定限制，「振動」的頻率不能過高否則機械設備產生共振使設備無法作業。在除雪機械設備中，如果鏟刃和路面形成的夾角適合除雪、「振動」連接部分結構的質量為300kg、「振動」往復8mm、頻率600次/min、除雪機械整體不產生共振在相對平衡值的情況下，按著這組數據計算則鏟刃單向「振動」線速度為4800mm/min，如果整體除雪機械設備作業速度設定50000 mm/min（3km/h），則鏟刃沒有實現往復「振動」，也就是「振動」在除雪作業中就沒有實現 「冰雪振碎」的性能，所以【正文快照】中提到的「清雪鏟可對壓實的冰雪沖擊破碎並予以清除」實屬不切合實際。論述本身性能概念有誤，其《分析》中的內容固然偏離實際。
2、「自動越障」描述不清 除雪鏟除雪作業越過路面凸出物體性能很關鍵，這個性能決定了該除雪鏟是否能夠進行除雪作業。吉林大學照搬吉林白山企業生產的除雪鏟結構、並申請的實用新型專利（201220271647.4），所闡述的主要結構和他人早在2010年申請的國家專利（201020162151.4）完全一樣，該結構除雪鏟在慢速除雪作業時可自動越過路面凸出物體，越過後不能自動復位，需要作業人員伺服復位，其「自動越障」的描述極易誤導業內人士和使用者對性能的真實理解。本人設計的全自動越障復位除壓實雪鏟即將面向市場。
三、除雪機械設備在結構設計中的基本要求
1、除雪機械現狀 我國冬季降雪的城市基本是降雪的同時車輛在道路上不間斷行駛，這樣城市道路上都是以壓實雪為主，目前除了吉林捷盈生產的除雪鏟外，沒有性能穩定的除壓實雪機械設備。因為鏟刃和路面夾角的設計不合理、越障方面設計上的不足，導致各種除雪鏟在作業時基本都對向下壓力有限制，使除雪鏟達不到除雪性能。整機除雪行走機械更是因為消耗件消耗太快、結構設計上有欠缺等因素導致性能不穩定。由於除雪機械的市場需求很大、又有一定的利潤空間、一般的製造手段就可以實現等因素，就促使了有一定條件單位或個人有一個想法就生產並銷售，使除雪機械設備市場魚目混珠。
2、除雪機械設備在結構設計中的基本要求 越障結構設計和鏟刃與路面夾角的設計直接影響除雪機械的性能。根據多年試驗和對各種積雪的研究，城市道路除雪以除雪鏟為最佳選擇，根據路況和雪情的不同鏟刃與路面的夾角30°—50°（形成的銳角）、鏟刃越障結構以後翻滾式為最佳設計。壓實雪的硬度和一般硬化路面的硬度差別很大，根據鐵鍬人工除雪的力學分析，除雪鏟刃必須具備三點受力，這樣鏟刃就像人工除雪一樣把壓實雪從路面上剝離，但鏟刃的材料要求很高，通過實驗其硬度應在HRC52—58且要具有一定的抗沖擊性，除雪鏟除雪作業速度適合在5Km/h-30Km/h。
公路或高速公路除雪速度相對要求高、除凈率比城市道路要相對低，因此鏟刃與路面的夾角適合75°—80°（形成的銳角）、除雪作業速度適合在15Km/h-60Km/h。由於除雪設備的作業環境比較惡劣，在設計中要使設備整體能夠承受各方面的承受力、材料的選擇要使設備受力後具有一定的彈性變形。吉林捷盈生產的城市道路除雪鏟和公路除雪鏟是比較成功的設計，相關結構可以參考，但因知識產權原因不能仿製。
3、除雪滾刷 除雪機械設備中滾刷是不可或缺的設備，滾刷最大的優點是除凈率高但只限於清除相對較少的降雪量的自然積雪。目前由於滾刷在結構設計上存在欠缺，在作業時滾刷對地面的壓力不等，導致於轉數或高或低甚至停車，刷絲的磨損也很大或從根部斷裂，這是因為路面的不平整和掛載車輛輪胎氣壓的變化所導致，因此滾刷在結構設計上要消除或補償這些因素帶來的不利作用。
城市道路兩側是人行道，高架橋也很多，滾刷或其他除雪機械設備清除的積雪不能向兩側拋送或堆放，更不能重復作業，因此除雪機械設備要具有把清除的積雪直接拋送到運輸車輛上的性能。

透析汪秀山之《多功能振動清雪鏟研究》
與最新除雪機械技術
王錫山
本人於2000年著重研發除雪設備，是「振動」除雪鏟的發明人。研究設計除雪機械設備首先要保證除冰雪機械設備的使用性和性能的實現，現就吉林大學汪秀山之《多功能振動清雪鏟研究》進行透析，並對除雪機械設備在今後設計中必須具備的結構加以簡要說明，本人盡量達到語言通俗易懂，已引導研發機械設備除雪領域的思維不入誤區，促進產品的發展。
吉林大學汪秀山之《多功能振動清雪鏟研究》（簡稱：《論文》）的論文，來源於2011年春天吉林大學受白山市一家企業之託，為該企業改進振動除雪鏟的生產工藝的基礎之上，該《論文》和實際相差很遠。《論文》在【摘要】中提到的「拋揚效果」、「振動」、「越障高度」等理論，與實際設計理論相差很大，具有很大的片面性，任何機械設備只有最新的設計沒有最好的設計，本人本著對技術負責、對產品負責、對社會負責的態度就此加以透析，以便對研發除冰雪機械起到正確引導作用，充實研發中的理論和實際依據，更好的服務於人民群眾和社會，同時本人也把最新研發設計的產品技術及性能加以介紹。
一、除冰雪機械設備性能現狀 目前在國內外沒有一台真正意義上能夠除掉路面上積冰的機械設備，原因之一是除雪機械相對其他機械發展的比較晚，各國沒有對路面形成的冰必須清除等特別要求。原因二是冰的形成是典型的物質三態，即從液態水遇冷之後在路面上形成了固態，所以冰和路面的親和力非常強，冰和瀝青的硬度又基本相符，要想把兩者硬度相符的物體剝離且不損壞路面，是機械力難以實現的，本人正在對路面冰的有效去除進行研發並有突破性進展，不久產品將會面世。
世界各國對路面積雪的清除都根據國情的不同有著不同的除雪機械設備，並有實際除雪效果。就我國冬季路面的積雪有一定的特殊性，碾壓過的壓實雪佔70%以上，碾壓過的壓實雪在路面上的附著力非常強且具有一定的親和力，目前國內外沒有性能穩定的除壓實雪機械設備。我國的城市路面和公路路面均有不同的凸出物體，這就迫使各種除雪機械設備必須要有很好的避讓性，在這方面的性能所有的除雪機械都不是很理想，就是有避讓性能的除雪機械設備其除雪效果也達不到要求。吉林捷營研發生產的各種除雪機械設備經過市場驗證，其除壓實雪、冰雪混合物（雪沒有完全形成冰）、自然積雪的效果非常好，當遇到路面凸出物體時能夠自行越過，越過後伺服復位繼續作業，這方面值得業內研究借鑒並值得重組擴大生產服務於社會。
二、透析吉林大學汪秀山《多功能振動清雪鏟研究》（簡稱：《論文》）的概念 《論文》在【摘要】中提到的「拋揚效果」、「振動」、「越障高度」等理論，與實際設計概念相差很大，具有很大的片面性。
1、「振動」透析 除壓實雪機械設備具有震動性能確實有一定效果但絕不是「振動」，震動與「振動」不是一個概念。清除壓實雪的鏟主要在於鏟刃和路面夾角的設計和越障結構的設計。震動是指機械設備整體有源震動，除雪鏟作業執行結構部分是鏟刃，鏟刃具有震動頻率超過5000次/min以上的功能並且和路面形成一定角度，對除冰雪能起到很好的作用（本人經過多年的研發已經完成這種震動鏟並很快問世，這種震動鏟能把冰雪震碎加以清除）。「振動」是指機械設備有源往復運動的一種形式，「振動」對各種機械設備要有一定限制，「振動」的頻率不能過高否則機械設備產生共振使設備無法作業。在除雪機械設備中，如果鏟刃和路面形成的夾角適合除雪、「振動」連接部分結構的質量為300kg、「振動」往復8mm、頻率600次/min、除雪機械整體不產生共振在相對平衡值的情況下，按著這組數據計算則鏟刃單向「振動」線速度為4800mm/min，如果整體除雪機械設備作業速度設定50000 mm/min（3km/h），則鏟刃沒有實現往復「振動」，也就是「振動」在除雪作業中就沒有實現 「冰雪振碎」的性能，所以【摘要】中提到的「通過振動鏟破冰除雪試驗得出：對於不同的冰雪密度，振動鏟的除凈率均能達到95%，滿足現代清雪的要求」實屬虛構和想像。
2、「越障試驗」描述片面 除雪鏟除雪作業越過路面凸出物體性能很關鍵，這個性能決定了該除雪鏟是否能夠進行除雪作業。吉林大學照搬吉林白山企業生產的除雪鏟結構、並申請的實用新型專利（201220271647.4）（汪秀山是參與人之一），所闡述的主要結構和他人早在2010年申請的國家專利（201020162151.4）完全一樣，鏟刃越障高度取決於其他相關結構件的尺寸，越障高度是以系列數據鏈的終端數據。隨著鏟刃不斷在作業中的磨損，其越障高度也隨之改變，除雪作業中任何時候都要隨時有越障現象，所以《論文》中闡述「通過鏟刃越障試驗驗證了清雪鏟能夠越過障礙物的最大高度為140mm」非常片面。能夠使鏟刃達到越障效果的機械結構很多種，本人設計的多種鏟刃後翻滾式越障、全自動越障復位、無震動或振動除壓實雪鏟以及公路快速除雪越障除雪鏟即將面向市場。
3、《論文》中的論述透析 除雪鏟把積雪剝離路面後會隨著除雪鏟主板的弧度、作業行走方向的夾角斜度向一側滑動排放。滑動排放的速度和高度和鏟刃的材料、鏟刃與地面的夾角、行走方向的夾角、主板弧度的大小、雪的粘度值、雪粒（塊）的大小、雪粒（塊）的密度、作業速度快與慢、天氣溫度高低等有直接關系，此類機械是以作業目的、作業效果、作業成本為終極目標的非標准機械設計，因此該《論文》中對該形式結構除雪鏟的數據不符合實際。
《論文》中的「清雪鏟拋揚效果良好」很片面。拋揚效果應由人行道、建築物等不受影響而確定，更不能把積雪拋向市內公路高架橋兩側或堆積。
三、除雪機械設備在結構設計中的基本要求
1、除雪機械現狀 我國冬季降雪的城市基本是降雪的同時車輛在道路上不間斷行駛，這樣城市道路上都是以壓實雪為主，目前除了吉林捷營生產的無震動除雪鏟外，沒有性能穩定的除壓實雪機械設備。因為鏟刃和路面夾角的設計不合理、越障方面設計上的不足，導致各種除雪鏟在作業時基本都對向下壓力有限制，使除雪鏟達不到除雪性能。整機除雪行走機械更是因為消耗件消耗太快、結構設計上有欠缺等因素導致性能不穩定。由於除雪機械的市場需求很大、又有一定的利潤空間、一般的製造手段就可以實現等因素，就促使了有一定條件單位或個人有一個想法就生產並銷售，使除雪機械設備市場魚目混珠。
2、除雪機械設備在結構設計中的基本要求 越障結構設計和鏟刃與路面夾角的設計直接影響除雪機械的性能。根據多年試驗和對各種積雪的研究，城市道路除雪以除雪鏟為最佳選擇，根據路況和雪情的不同鏟刃與路面的夾角30°—50°（形成的銳角）、鏟刃越障結構以後翻滾式為最佳設計。壓實雪的硬度和一般硬化路面的硬度差別很大，根據鐵鍬人工除雪的力學分析，除雪鏟刃必須具備三點受力，這樣鏟刃就像人工除雪一樣把壓實雪從路面上剝離，但鏟刃的材料要求很高，通過實驗其硬度應在HRC52—58且要具有一定的抗沖擊性，除雪鏟除雪作業速度適合在5Km/h-30Km/h。
公路或高速公路除雪速度相對要求高、除凈率比城市道路要相對低，因此鏟刃與路面的夾角適合75°—80°（形成的銳角）、除雪作業速度適合在15Km/h-60Km/h。又於除雪設備的作業環境比較惡劣，在設計中要使設備整體能夠承受各方面的承受力、材料的選擇要使設備受力後具有一定的彈性變形。吉林捷營生產的城市道路除雪鏟和公路除雪鏟是比較成功的設計，相關結構可以參考，但因知識產權原因不能仿製。
3、除雪滾刷 除雪機械設備中滾刷是不可或缺的設備，滾刷最大的優點是除凈率高但只限於清除相對較少的降雪量的自然積雪。目前由於滾刷在結構設計上存在欠缺，在作業時滾刷對地面的壓力不等，導致於轉數或高或低甚至停車，刷絲的磨損也很大或從根部斷裂，這是因為路面的不平整和掛載車輛輪胎氣壓的變化所導致，因此滾刷在結構設計上要消除或補償這些因素帶來的不利作用。
城市道路兩側是人行道，高架橋也很多，滾刷或其他除雪機械設備清除的積雪不能向兩側拋送或堆放，更不能重復作業，因此除雪機械設備要具有把清除的積雪直接拋送到運輸車輛上的性能。
四、本人最新設計的各種除雪機械性能 除雪機械設備的應用，使冬季清雪得到了快捷，但是由於除雪設備的使用環境特別惡劣，使用人群又得不到很好的業務技術培訓，促使這個領域的產品要有很好的使用性能和性能的穩定。除雪機械設備的研製，是一個非常復雜難度很大的技術工程，經多年研究生產實驗，各種路面除雪機械相繼研製成功並問世並得到了市場好評，這些產品技術的問世標志著我國道路除雪機械領域跨越了一個新的發展時期，是一次質的飛躍，也標志著我國在除雪機械領域、路面清潔設備領域領先於國際水平。
根據我國道路建設的多樣化的格局和我國的雪情，設計研發了全新的各種除雪機械設備，這些系列除雪機械設備能清除各種道路的積雪、壓實雪並減少了清雪程序，降低了單位面積清雪成本，節約了清雪費用及降低了作業人員的勞動強度。通過各種力學分析和對各種路面雪情的分析，使各種除雪機械結構設計合理化，確保了系列除雪機械設備的使用性能和性能的穩定性。
1、拋雪滾刷 清雪滾刷是道路及時清雪的應急清雪設備，該滾刷自帶動力，作業時掛載在各種運輸車輛上，清雪對象是自然積雪，適合城市道路、公路、機場清雪作業，作業速度20km/h左右及以下，作業寬度2.4m—6m。該滾刷最大特點是路沿石以內的雪都能清除、清雪寬度大，不用人工或其他機械二次處理，節省大量人工和機械重復作業，適合各種工程車輛掛載，除凈率90%以上，在清雪的同時能把清除的雪直接拋送進掛載的運輸車輛，也可以向道路兩側拋送。當運輸車輛的雪滿載後，滾刷可掛在第二台運輸車輛繼續作業，更換掛載時間脫卦不超過一分鍾、掛載不超過三分鍾非常快捷。
2、重型拋雪滾刷 清雪滾刷是道路及時清雪的應急清雪設備，該重型滾刷自帶動力，作業時掛載在各種運輸車輛上，清雪對象是各種自然積雪或輕度壓實雪以及24小時以內的壓實雪，適合城市各種道路作業，作業速度20km/h左右及以下，作業寬度2m—3.5m。該滾刷最大特點是能夠清除輕度壓實雪和清除路沿石以內的雪，不用人工或其他機械二次處理，適合各種工程車輛的拖掛，除凈率90%以上，在清雪的同時能把清除的雪直接拋送進掛載的運輸車輛，也可以向道路兩側拋送。當運輸車輛的雪滿載後，滾刷可掛在第二台運輸車輛繼續作業，更換掛載時間脫卦不超過一分鍾、掛載不超過三分鍾非常快捷節省大量人工和機械重復作業。
3、公路除雪鏟 公路除雪鏟是道路及時清雪的應急清雪設備，能使公路的積雪快速清除，該型公路除雪鏟自帶動力，作業時掛載在各種運輸車輛上，清雪對象是各種自然積雪、輕度壓實雪，適合城市各種道路、公路、高速公路作業，作業速度30km/h左右及以下，作業寬度2m—3.5m。該除雪鏟最大特點是能夠清除輕度壓實雪以內的雪並實現快速清雪，在清雪的同時能把清除的雪直接拋送進掛載的運輸車輛，也可以把雪向道路兩側拋送，適合各種工程車輛的掛載，越障性能好、除凈率90%以上。當運輸車輛的雪滿載後，除雪鏟可掛在第二台運輸車輛繼續作業，更換掛載時間脫卦不超過一分鍾、掛載不超過三分鍾非常快捷。
4、城市道路除雪鏟 城市道路除雪鏟是城市及時清雪的應急清雪設備，能使城市道路的各種積雪及時清除，該型道路除雪鏟自帶動力，作業時掛載在各種運輸車輛上，清雪對象是各種自然積雪、輕度壓實雪、24小時之內的重度壓實雪，適合城市各種道路作業，作業速度15km/h左右及以下，作業寬度2m—3.5m。該除雪鏟最大特點是能夠清除24小時之內的重度壓實雪以內的各種積雪，適合各種工程車輛的掛載，越障性能好、除凈率90%以上，在清雪的同時能把清除的雪直接拋送進掛載的運輸車輛，也可以向道路兩側拋送。當運輸車輛的雪滿載後，滾刷可掛在第二台運輸車輛繼續作業，更換掛載時間脫卦不超過一分鍾、掛載不超過三分鍾非常快捷，節省大量人工和機械重復作業。
5、壓力角除雪鏟 該型道路除雪鏟作業時掛載在各種裝載機上，清雪對象是各種自然積雪、輕度壓實雪和重度壓實雪，適合城市各種道路作業，作業速度15km/h左右及以下，作業寬度2m—3.5m。該除雪鏟最大特點是能夠清除重度壓實雪以內的各種積雪，越障性能好、除凈率90%以上。
6、刮式清雪鏟 該型除雪鏟適合公路、高速公路快速清除積雪，掛載在各種裝載機上，清雪對象是各種自然積雪、輕度壓實雪，適合城市各種道路、公路、高速公路作業，作業速度30km/h以上，作業寬度2m—3.5m。該除雪鏟最大特點是能夠清除輕度壓實雪以內的雪並實現快速清雪，越障性能好、除凈率90%以上。
7、中置大、中型拋雪滾刷清雪機 該系列滾刷清雪機底盤為自行設計專用底盤，符合國家行走機械標准，清雪對象是各種自然積雪或輕度壓實雪，適合城市各種道路、公路、機場清雪作業，非作業時速為40km/h，作業速度20km/h左右及以下，作業寬度2m—7m。該滾刷最大特點是能夠清除輕度壓實雪和清除路沿石以內的雪、清雪寬度大速度快，不用人工或其他機械二次處理，除凈率90%以上，清除的雪可拋送到路基以外，拋送距離可根據要求進行調節，實現了實際意義的機械化作業。
8、中置輕型、重型除雪機 該系列除雪機底盤為自行設計專用底盤，符合國家行走機械標准，清雪對象是各種自然積雪、輕度壓實雪、重度壓實雪，適合城市各種道路、公路作業，非作業時速為40km/h，作業速度20km/h左右及以下，作業寬度2m—3.5m。該除雪機最大特點是能夠清除重度壓實雪以內的雪，除凈率90%以上，清除的雪可直接拋送到運輸車輛上或拋送在路基兩側，實現了實際意義的機械化作業。
9、前置公路除雪機 該系列除雪機底盤是採用汽車廠生產的二類底盤，符合國家相關標准，清雪對象是各種自然積雪、輕度壓實雪，適合各種公路、高速公路快速清雪作業，非作業時速為90km/h以上，作業速度30km/h以上，作業寬度2m—3.5m。該除雪機最大特點是能夠快速清除公路、高速公路上的積雪，除凈率90%以上，清除的雪可直接拋送到路基以外區域。
10、雙向駕駛道路聯合除雪機 該系列除雪機為前後雙向駕駛，不用更換作業單元總成操作方便，底盤為自行設計專用底盤，符合國家行走機械標准，清雪對象是各種自然積雪、輕度壓實雪、重度壓實雪，適合城市各種道路、公路、高速公路作業，非作業時速為40km/h以上，作業速度30km/h左右及以下，作業寬度2m—3.5m。該除雪機最大特點是前後雙向駕駛易操作，轉彎半徑小，攜帶清雪滾刷、重型除雪鏟以及拋雪機，根據路面雪情不同可選擇作業單元進行作業，也可聯合作業，能夠清除重度壓實雪以內的雪，除凈率90%以上，清除的雪可直接拋送在道路路基以外，也可把雪裝載在運輸車輛上，實現了實際意義的機械化作業並一機多用。
五、道路清潔車
1、無刷無污染清掃車 全新設計無刷無污染夏季道路清掃車，在設計方面採用了獨特而高端的結構設計，使道路污染物隨著空氣的流動被清除。由於結構方面創新，使路面重物體輕松的被收集到垃圾儲存倉里。由於是無刷清掃清潔路面，所以給環衛部門減少了很多成本，也給國家節約了大量資金。
2、滾刷無污染通用清掃車 該滾刷是採用全新設計無污染一年四季通用道路清掃車，在設計方面採用了獨特而高端的結構設計，使道路各種污染物及積雪一次性被清除。由於結構方面創新，使路面重物體及積雪輕松的被收集到儲存倉里或道路兩側，實現一機多用給環衛部門減少了成本，也給國家節約了大量資金。
3、回收污水道路路面清洗車 目前路面清洗車在清洗路面時不能實際回收污水，路面的污染物最終還存在路面上。該技術生產的路面清洗車，採用合理的特殊結構根據流體力學原理，能夠把清洗路面的污水回收到污水箱里，使污染路面的污染物能夠徹底從路面上清除，達到實際清洗路面的目的。
環衛機械技術是一個廣闊的技術領域，本人願意探討這方面的技術交流以便共同提高技術水平，製造出符合市場需求、價格低、性能穩定的產品，可通過郵箱[email protected]和本人聯系探討。

E. 怎樣才能讓生雞蛋從二樓自由落體下去不碎啊（輔助工具只有一張白紙和膠水）求幫幫！！！

古代人常用「雞蛋碰石頭」來比喻自不量力。可見，雞蛋是極易碎的，輕輕一磕就碎了。如果說雞蛋能從十幾米高的地方落下而安然無恙，那簡直就是天方夜譚。但是科學有時能將不可思議的事情變為現實。今天，就讓我們共同走進這個神話吧。
首先，讓我們明確一下從十幾米的高空落下是一個什麼概念。不難算出，若不計空氣阻力，物體落地時的速度將達到十多米每秒。為了讓大家更好地明白這么快的速度將產生什麼樣的作用效果，我打一個比方。這就好比一輛時速達40km/h的汽車突然撞到了牆上，後果可想而知。如果不採取任何措施，不要說是雞蛋，就是一塊石頭，恐怕也要粉身碎骨。
這樣一件看似不可能的事情，是否就不可辦到呢？不是的，科學的魅力正在於此。只要我們依據正確的科學道理，提出可行的解決方案，再經過一次次實踐的檢驗，不斷改進，是完全可以辦到的。
今天，第四屆科技節的「高空墜蛋」比賽給我們提供了自由發揮的機會。讓我們放飛想像的翅膀，來創造這個奇跡！
比賽規則：
將一個採取了一定保護措施的雞蛋從五樓陽台上扔下，使其自由下落。在雞蛋不破的前提下，整個裝置重量（不包括雞蛋）越小，落地點距指規定的地點越近，其比賽成績就越靠前。
一、科學道理：
（一）、理論依據：
1、動量定理表達式：Ft =△p
其中△p指的是動量的變化，F指的是沖力的大小，t指的是力的作用時間。
由於雞蛋在下落的過程中，動量的變化△p一定，雞蛋所受的力F與力的作用時間t成反比，即t越大，F就越小，作用在雞蛋上的力就越小。這樣，雞蛋就不容易碎了。
2、由空中垂直下落的物體所受空氣阻力f與空氣的密度ρ、物體的有效橫截面積S、下落的速率v的平方成正比，阻力的大小可表示為f=CρSv2，其中C為阻力系數，一般在0.2～0.5之間，ρ=1.2kg/m3，物體下落經過一段時間將達勻速，這稱為終極速率。
我們可以發現如下的一些日常現象：
雨滴在空氣中下落，速度越來越快，所受空氣阻力也越來越大。 當阻力增加到與雨滴所受重力相等時，二力平衡，雨滴開始勻速下落。
跳傘運動員在空中張開降落傘，憑借著降落傘較大的橫截面積取得較大的空氣阻力，得以比較緩慢地降落。這些都是這個公式在生活中的應用。
明白了這以後，就不會認為裝置的加速度是9.8m/s2了。
3、一切物體都具有慣性。在「高空墜蛋」整個裝置落地的一瞬間，裝置靜止，然而雞蛋由於慣性，還會繼續運動，造成與裝置擠壓、碰撞，容易損壞。如何將雞蛋由於具有慣性而造成的影響降到最低，還需要我們進一步分析解決。
（二）、規則分析：
有了理論指導，就可以分析比賽規則了。目的是在不違反比賽規則的情況下，充分考慮各方面的影響和應當解決的問題，以制定切實可行的方案。
由於比賽規則有一個大前提就是雞蛋不破，雞蛋一旦破了，便會被淘汰，一切努力也就白費了。因此，最重要的就是要保證雞蛋不破，然後再考慮如何使裝置重量盡可能小，使裝置穩定性盡可能高。保證雞蛋不破就要加強保護措施；重量盡可能小就要選用密度小的材料，能省就省；穩定性盡可能高，一是要投得准，二是裝置受大氣影響盡可能小。
二、方案設計：
在前面理論依據的支持下，又認真分析了比賽規則，找到了問題的關鍵所在，現在可以制定可行性方案了。
結合在同學們中的調查和全國各地舉行過類似比賽的方案來看，比較常見的、有一定可行性的方案有以下幾種：
1、降落傘型：
降落傘型，顧名思義，就是利用降落傘，增大空氣阻力，以使雞蛋連同整個裝置平穩落地。
這種方案最容易想到，因為跳傘、宇宙飛船減速，都運用了這個方法，效果很好。安全性極高，使整個裝置達到較小的速度即可勻速下落。裝置的重量也不會很重。唯一的缺點就是：受大氣擾動影響太厲害，會使實驗裝置飄忽不定，准確性較差，往往不能落到指定位置，從而影響了比賽成績。
2、外包裝型：
外包裝型，就是用較多的減震材料將雞蛋嚴嚴實實地包裹起來。比如泡沫、棉花、各種填充材料等。通過這些材料的緩沖作用，達到保護雞蛋的目的。
這種方案也較容易想到。平常生活中用各種填充材料保護貴重用品的方法相信大家都見到過。這的確是一個有效的方法。這種方案由於受空氣阻力影響很小，所以准確性較高。由於所使用的材料都是密度極小的，所以可將整個裝置的重量降到最低。但美中不足的是：整個裝置是自由下落狀態，到達地面時的速度較大，因而對裝置的堅固度和緩沖效果要求較高，安全性稍差一點。
3、不倒翁型：
不倒翁型，就是使整個裝置像不倒翁一樣，把重心盡可能降低，使得裝置下落時能保持穩定狀態，確保始終讓一個面著地。那麼保護工作只需要在這一個面做好就行了，從而節省了材料。
這種方案充分考慮到了上一種方案可能出現在空中翻滾現象，經過改進形成的。其可靠性遠遠高於第一種方案，材料更節省，准確性更高。美中不足的就是為了確保裝置的重心降低，勢必要在底部放上一個質量較大的物體，這就大大加重整個裝置，將影響比賽成績。
4、多面體型：
多面體型，就是把整個裝置製作成一個多面體，將雞蛋用結實的繩子固定在多面體的中央，使整個雞蛋懸空。裝置落地後，不論哪個面著地，雞蛋都不會著地，雞蛋就完好無損了。
這種方案無需額外的材料，只需要製作多面體的骨架和幾根線即可，用料極其節省，因而重量會大大降低。因受空氣阻力較小，所以穩定性較好。但這種方案也有一個大的缺點就是多面體不易扎制，結實程度不高，落地後可能會散架，雞蛋也就岌岌可危了。
5、雙氣球型：
雙氣球型，就是將雞蛋放在一個氣球中，充入一定量空氣，在外面再套一個氣球，充入適量空氣。這樣兩層氣球之間就會形成一個氣墊，會使雞蛋免受地面的沖擊。
這種方案所用材料應該是所有方案中最省的，重量只是兩個氣球的重量，幾乎可以忽略不計。但這種方案有一個致命的缺點就是兩層氣球之間有一塊是緊密接觸的，沒有氣墊的保護，如果此面著地，一切都完了。另外，由於重量太輕，受空氣擾動影響，其穩定性也不是很好。
6、螺旋槳型：
螺旋槳型，就是在整個裝置上方安置一個螺旋槳，靠流動的空氣推動或遙控，使螺旋槳旋轉起來，以提高安全性和准確度。這極像直升飛機的飛行原理。
這種方案因螺旋槳的轉動而減小了裝置下落的速度，安全性更高。如果是遙控，准確性也會很高。問題是如何保證螺旋槳始終朝上，螺旋槳一旦不朝上，准確性將無從談起。如何保證螺旋槳平穩旋轉也是一個問題。
7、滑翔機型：
滑翔機型，顧名思義，就是將雞蛋懸掛在滑翔機下方，整個裝置就會在空氣中滑翔，最後會平穩地降落。
這種方案准確性極差，降落地點不確定。如果不限制落地點的話，這無疑是一個好方案，安全性較高。在這種比賽規則下，不提倡這種方法。
8、鹽水型：
鹽水型，就是配一個密度很大的氯化鈉溶液，讓雞蛋漂浮在上面，落地後鹽水就充當了緩沖材料，保證雞蛋不破。
這種方案新穎獨特，用鹽水作緩沖，安全性較高，受到空氣阻力影響很小，准確性較高。但裝置不易控制，如果裝置在空中翻滾，鹽水灑出，就起不到保護作用了，因此，一定要保證裝置重心要穩，並且盡可能降低。這種裝置的重量問題也是不容忽視的，畢竟，鹽水的密度要比泡沫大得多。
9、吸管組型：
吸管組型，用幾根吸管綁在一起做成吸管組，將幾組吸管組搭成金字塔形，將雞蛋夾在中間，用膠條固定。吸管由於是中空的，可以起到緩沖作用。
這種方案材料來源廣泛，重量輕，體積小，因而准確性較好。至於安全性嘛，可能要差一點，吸管的緩沖作用畢竟有限。
10、綜合型：
綜合型，就是將幾種保護措施結合起來使用，造出的裝置也是五花八門。
綜合型裝置的安全性肯定會大大提高，這是毫無疑問的。准確性很難說究竟是提高了還是降低了。不過有一點可以確定，那就是裝置的總重量大大增加，可能會影響比賽成績。
… …
上面大體介紹了十種方案。其實還有很多方案，就不一一列舉了。不難看出，這十種方案各有利弊，很難找出一個十全十美的方案。而且，各種方案的偶然性較大。以上僅是從理論層面對各種方案進行了分析，實際操作中會有各種意想不到的事情發生。
三、實踐檢驗：
（一）、外界影響分析：
受當時天氣狀況、場地情況、裝置製作情況、雞蛋的大小和形狀等，都會對比賽結果產生一定影響。
1、天氣狀況的影響：
天氣狀況對這種比賽的影響可以說是非常大的。主要影響是風力的大小。理想的天氣狀況應該是幾乎沒有風，這樣才能保證一些需要藉助空氣阻力來減速的裝置能夠平穩降落。如果風太大，那麼降落傘型、螺旋槳型、雙氣球型等類型的實驗裝置就會在風中搖擺不定，准確性會很差，安全性也會大大降低。
2、場地情況的影響：
場地情況的好壞直接影響了比賽成績。這里的場地場地主要是指裝置落地的場地。理想的場地應該平坦、松軟，這樣會大大增加成功的幾率。遺憾的是這次比賽場地是大理石地面，平坦尚還可以，但是堅硬無比，這無疑是對裝置的一次嚴酷的考驗。這就要求我們的裝置一定要結實，緩沖效果要好。
3、裝置製作情況的影響：
裝置製作的好壞具有很大的不確定性。試驗時試驗成功並不代表著在正式比賽中會成功。因為試驗時整個裝置從十幾米高的地方落下，會造成裝置整體或局部的損壞，如果再用試驗過的裝置去比賽，這些損壞造成的影響便會顯現出來。會讓認為安全可靠的裝置出現意外情況。如果再製作一個新的裝置，即使原理跟試驗時的裝置一模一樣也無法保證製作得和試驗時的裝置沒有差別，問題往往就出現在這細小的差別上。
4、雞蛋的大小和形狀的影響：
也許你會問：雞蛋的大小和形狀還對試驗效果有影響嗎？回答是肯定的。經請教物理老師宋老師後得知：雞蛋越小越不容易破。對此你可能會不理解，其實我也不明白。宋老師給了一個恰當的事例：將大小不等的一筐雞蛋晃幾晃，你會發現：大的雞蛋先破，小的雞蛋後破。由此可以得知：小的雞蛋更結實一點。如果拿兩個蛋殼厚薄不同不一樣的雞蛋相碰，一定是蛋殼薄的雞蛋先破。由此可以得知：蛋殼厚的雞蛋更結實一點。另外，形狀規則的雞蛋由於受力均勻，會比不規則的雞蛋結實。因此，所用雞蛋太長、太圓、太扁或鼓出一塊、凹下一塊都不行。
如果比賽規則允許自帶雞蛋的話，一定要注意以上內容。如果不讓自帶雞蛋，只好聽天由命了。

由此可以看出，這種比賽中許多不確定因素都是人們難以預料的。對於前兩種影響，對每一個參賽者都是公平的。條件好對大家都好，條件不好對大家都不好。對於後兩種影響，要求我們一定要細心，力求將裝置調試得完美無缺，比賽時才能確保萬無一失。
（二）、臨場竅門：
一切准備工作準備就緒後，就只等著實地檢驗自己的裝置了。
正式比賽也並不意味著結局已定。經分析，這裡面還是有很多竅門的。
首先，一定要將自己的裝置對准投擲點。如果沒有對准投擲點，裝置落地時還有什麼准確度可言？對准投擲點，可以先向下扔一個小石子，看小石子落地點與起落點的關系，再根據這個確定自己裝置的起落點。可以反復試驗幾次，以找到最好的起落點。
再次，對於要求穩定下落的裝置，一定要調整好落地面朝下，確保重心穩定，裝置的這種姿態一定要求重心最低，才會避免裝置在空中翻滾、搖擺、抖動。如果重心不夠低，可臨時在裝置底面捆綁一個重物。但這樣會使裝置重量大大增加，這是不得已而為之呀。
最後，盡量將裝置置於所允許高度的最低點，這樣下落高度就會降低，裝置落地時的速度就會降低，增加了安全性。
四、最佳方案：
在充分考慮了各中方案的利弊和外界環境對裝置影響的大小之後，我們選取了一個最佳方案，即外包裝型。選取它的理由如下：
1、外包裝型裝置選用材料密度小，重量輕，能夠以較少的材料，較輕的重量達到較好的保護效果。
2、穩定性高。因其受空氣阻力的影響較小，可以沿著一條近似豎直向下的軌跡下落，如果起落點選得准，落地點也會很准。
3、排除了裝置在空中翻滾可能造成的影響。由於雞蛋周圍各個方向的保護程度都是一樣的，因此，裝置哪一個面先著地，都會受到緩沖材料的保護。即使裝置在空中翻滾，也不會對裝置的安全性產生太大影響。
4、材料來源廣泛。因為所選材料是泡沫、棉花等常見材料，因而便於尋找，裝置的造價也不會太高。
5、成功幾率高。只要保護材料足夠厚，保護效果足夠好就可以了。無須進行各種調試，使裝置狀態最佳。在下落過程中無須手動干預，就不會因人們可能的失誤而對比賽產生影響了。
因而，「外包裝型」方案應該是最好的。最好只是相對而言，其實這種方案也有缺點，那就是落地後可能會反彈，影響了准確性。
解決的方法就是在裝置外包一層彈性較小的材料，使得裝置落地後不會彈起。另外，在裝置外面貼雙面膠也是一個好方法。
五、總結分析：
高空墜蛋，看似不可能的事情經過一番討論分析也會變成現實。科學的魅力正在於此。它能用科學的手段解決這種類似問題。小小的高空墜蛋中竟有這么復雜的內容，竟蘊涵著這么多的科學道理，不禁想起畢達格拉斯的一句話：處處留心皆學問。
留心身邊的小事吧！其中會蘊涵著豐富的科學道理，只要我們去發現，去實踐。科學真理的大門剛剛向我們敞開，裡面充滿了神秘與未知，等待我們去探索！