第三届全国大学生机械创新设计大赛作品小型手推式扫地拖地车docWord格式.docx

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曾小慧：

中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械系副教授，现在中国地质大学机电学院从事教学与科研工作，并兼任湖北省机械原理教学研究会副理事长。

王院生：

中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械系讲师，现在中国地质大学机电学院从事教学与科研工作，并指导学生参与科研立项。

团队成员：

周敏：

男，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，曾就读于数理学院，后转专业至机械专业，对机械设计方面兴趣很大。

在校期间努力学习专业基础知识，成绩始终保持在年级前茅；

在课余时间，很注重专业能力的培养以及专业实践操作，在假期多次参与机械加工制造方面的实习，有着很强的理论知识和动手能力，观察创新能力出众，团队意识强烈，有着丰富的经验，责任感强。

现为团队负责人。

张思文：

男，中共预备党员，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，现任072052班学习委员。

擅于造型设计，思路严谨缜密，曾多次参与院校科技创新活动，对图标设计及软件操作方面很有兴趣；

擅长SOLIDWORKS、PHOTOSHOP、FLASH的操作，对于机械专业相关课程具有扎实的基础，熟悉机械设计思路方法，动手能力较强。

现为团队主要技术人员。

马昌明：

男，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，现任072052班科技信息委员。

精通CAD，擅长三维绘图软件PRO/E、SOLIDWORKS的操作，曾绘制过多样设备组装图；

专业知识扎实，成绩优异，擅于设计分析，曾在老师辅导下绘制大型项目工程图。

现为团队主要制图人员。

赵磊：

男，中共预备党员，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，武汉大学市场营销双学位在读。

现任072052班团支书，校军乐团政委。

对创新实验兴趣极大，曾多次参与院校科技创新活动，专业知识扎实，思维灵活，处理应急突发事故冷静，具有一定的组织能力和判断能力。

现为团队主要市场调研人员。

刘芬：

女，中共党员，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，现任072052班组织委员。

专业知识扎实，成绩优异，治学态度严谨认真细致，责任心强；

具有一定的组织能力，曾组织承办过多次院系活动。

现为团队主要资料整理人员。

多功能清洁车到现在已经有三十多年的发展历史，清洁车从最开始的简单的垃圾装卸功能，到后来的实现垃圾的自动收集功能，再到后来的车载式大型路面扫地刷地车，再到后来的小型场地的驾驶式或手推式柴电能源类的智能扫地清洁车，清洁车在体积上越来越小，功能上却越来越集中。

可以说，在科技越来越发达的现代社会，清洁车的功能和用途也是越来越广。

据我们调查，目前除小型室内吸尘器应用较广以外，一般的室内外打扫方式仍然以最传统的扫帚和拖把为主。

如果需要打扫的场地面积过大（比如室内体育馆，室外广场等），若只采用这些传统的清扫工具（如扫把和拖把），不仅劳动强度大，而且劳动效率低。

本着节能、环保、高效、实用、经济的原则，我们设计了这种体积小但功能齐全、节能环保、高效实用的清洁装置。

为了使减轻一般场地，特别是较大面积室内外场所的清扫劳动强度，提高清扫效率，我们设想将扫地与拖地功能有机的结合在一起，集成于一台小型手推式清扫车上，并且可以通过调节来满足不同的清扫状况。

最终制造出一台环保节能、经济实用的手推式扫地拖地车。

根据清洁装置的功能需求，该清扫车应该主要由扫地部分、拖地部分和附属组件组成。

根据一般想法，我们设想用滚刷和传送带实现将垃圾扫入车内并送到垃圾箱的功能；

用两个可以方便相互切换的拖地滚筒实现轮换拖地再清洗的功能；

车上再设清水箱与污水箱，用于拖地滚筒的清洗和污水的收集；

另设拖地滚筒的切换装置，实现上下拖地滚筒的切换。

整台机械不需要外加动力，扫地滚刷的动力来自前车轮，拖地滚筒的动力来自后车轮，由人力推动整个扫地车。

一、调研方案确定

1.调研目的

通过相应的市场调研，了解现阶段市场中对此类产品的需求状况及需求场所情况，了解同类产品的技术特点及其产品的工作运行环境和方式，通过对比，对自身方案加以改进，更好的实现设计目标；

了解现阶段市场中对该类产品的需求状况，找到合适的产品发展空间。

2.调研对象

此类产品的生产厂商及销售公司，需要使用该类产品的单位及场所；

大面积场馆的管理者及清扫人员。

3.调研方式

通过实地走访调查，对大面积场馆的管理者和清扫人员采用问卷调查方式；

对此类产品的使用者上门拜访以及通过网络资源进行检索；

对武汉及周边地区此类清扫设备的制造销售部门实地考察。

4.调研内容

本次调研内容主要涉及三方面：

现阶段大面积场馆清扫过程中劳动者的劳动状况与清扫设备状况调查；

现阶段机械类清洁设备的使用需求状况及市场前景调查；

现阶段市场上现有的同类清洁清扫设备的性能及价格状况。

二、调研结果及对比分析

通过问卷调查，我们试图探求现在市场上对于机械化清洁设备的需求程度，以及该类产品的市场前景及市场容量；

继而又通过走访调研，我们从以下七个具体方面对调研项目进行总结分析，对比市面现有设备与我们项目所设计的清扫设备的差异，分析项目优势所在。

1.市场分析

通过问卷调查形式，我们面向食堂、广场、公共建筑走廊和体育馆所五类二十余个大面积场馆进行了调查，其具体调查问卷见附表X，调研对象主要分布在武汉及其周边地区及各大院校活动场馆，调研对象主要为上述类场馆的清洁人员及管理人员。

调研对象分类

广场

体育馆

图书馆

食堂

宿舍走廊

地大主楼广场

地大大学生活动中心

华工文华广场

武大信息学部广场

鲁巷广场

地大西区体育馆

地大北区体育馆

地大西区大操场

地大西区篮球场

华工文化体育馆

地大西区图书馆

地大北区图书馆

武汉工程大学图书馆

华农狮子山图书馆

武汉科技大学图书馆

地大学三食堂

地大学一食堂

武大信息学部食堂

武大工学部食堂

华工紫松公寓食堂

地大54#宿舍楼层

地大57#宿舍楼层

地大58#宿舍楼层

地大62#宿舍楼层

对调研对象进行分类调查，调研结果如下：

调研对象面积及清洁方式

调研对象

产所面积

清扫工具

工作缺点

400㎡以上

A

AB

AC

200-400㎡

AD

ABD

ABCD

C

AEF

ABE

AE

AF

200～400㎡

（注：

清扫工具----A.扫帚B.扫地机C.拖把D.拖地机E.吸尘器

F.洗地机G.智能机H.清洗机I.其他清扫设备

工作缺点----A.劳动强度大B.效率低下C.使用不方便D效果不佳E.使用时间有限F.成本太高G.其他原因）

通过问卷调查所采集的数据分析可知，在调查场馆中，几乎所有的大中小型面积场馆都是靠人力进行清扫；

清扫设备主要为扫帚、拖把和抹布；

成本虽然较低廉，但使用寿命都较短，周期性成本较高；

清洁者和管理者反映其缺点主要集中在劳动强度大，效率低下，效果不佳和使用时间有限等方面；

近80%的单位场所人员反映对该类清扫产品与需求的必要。

2.产品对比

动力方面：

市面上现有设备大都以电力或柴油发动机驱动为主，极少数采用人为动力驱动。

而该清扫装置手推式操作，全部能量输入靠人工动力提供，车轮传动，实现全部功能。

功能方面：

小型设备：

进口设备在功能方面表现的较为优秀，刷地洗地及抽干等功能集为一体，但设备体积偏大，且对能源的使用量较大；

国产设备虽然体积减小，但功能较为单一，完成同样任务往往需要调用多台不同功能的设备配合工作，工作效率低，工作质量较低。

大型设备：

以车载设备为主，功能较为全面，但噪音及能源消耗巨大，对于小面积工作环境无法操作，只适合于道路或大面积开阔场馆，而且由于设备的重量过大，所以也不适用于表面易损的工作环境。

而该清扫装置在功能上与市面现有设备基本相同，而且可以实现清洁主要部件的拆换重复利用，对于体积较大的垃圾也有一定的清除能力，拖地设备可以实现及时清洗；

在不需拖地的场合还可实现拖地设备的收起，仅进行扫地操作。

驱动方面：

市面上现有以电力或柴油发动机驱动为主的设备大都采用前轮驱动，后轮为支撑拖动轮，所以对设备的功率输入要求很高，前轮的使用老损情况容易发生。

而该清扫装置为人工动力输入，前轮为扫地轮输入动力，后轮为拖地轮输入动力；

四轮同时工作，保证动力输入充足；

利用惯性轮将动力传递至前轮扫地设备，保证扫地设备在车体返程运动中依然可以正向运转；

后轮利用齿轮准确啮合传动，拖地设备利用附加的装置进行轮换拖地或清洗工作，充分利用工作时间，提高整体工作效率。

噪音方面：

市面上现有以电力或柴油发动机驱动为主的设备工作时噪音都偏大，且大型车辆式扫地设备在工作时噪音往往过大，一定程度上影响了周围其他活动进行。

而该清扫装置整体以带传动、齿轮啮合传动为主，无电力或油液动力设备，工作状态时噪声小，更适合做较安静场所工作，如医院等。

清扫方式方面：

市面上现有以电力或柴油发动机驱动为主的设备在工作时大都采用前置刷地刷盘配合后置抽干机联合工作，清水由特定管道流至刷盘处，前置刷盘将地面污垢刷起后，车体后有刮地挡刷，双层结构，通过抽干机将污水污渍抽干至污水箱。

而该清扫装置模拟人工打扫方式，前轮采用滚刷，将垃圾卷入传送带并送至垃圾箱处；

后轮采用绒布滚轮，和地面压紧接触，与车体前进方向反向转动，实现拖地功能；

拖地轮采用上下两组设计，工作轮与被清洗轮同时操作，又可以实现位置转换。

清扫效果方面：

市面上现有以电力或柴油发动机驱动为主的设备由于其工作方式的限制，只能清扫小型或颗粒状的地面污垢，对于体积稍大的纸团瓶罐类垃圾则不具备清除能力；

且后置的抽干刮地挡刷在功能上是以吸水抽干为主，其整车的清扫任务基本都是由前置刷地刷盘来完成，后置装置负责污水回收。

而该清扫装置对于稍大体积的垃圾同样具备清扫功能，可以自由上下活动的扫地滚刷通过调节与地面高度实现大体积垃圾的收容；

后轮拖地滚轮进行拖地工作，专用的放水槽对拖地滚轮进行清洗和湿润，保证工作时的洁净程度与湿度。

价格方面：

市面上现有以电力或柴油发动机驱动为主的设备由于其结构及材料的复杂性，进口产品成本大都在万元以上；

国内单一功能的产品其价格也在千元左右。

而该清扫装置从设计结构以及材料运用方面都较简单，关