节水式道路绿化带清洗系统设计说明书设计者：谌礼群何畅向康杨金江牛灿陆晴漪盛甘澍指导教师：吴波（武汉理工大学机电工程学院，武汉，430070）作品内容简介针对现有城市园林作业车对道路绿化带清洗方面水资源浪费严重、清洗设备落后的情况，自主设计了一套节水式道路绿化带清洗系统。与传统人工高炮清洗装置相比，该系统节能减排优势体现在以下四个方面：1、喷头的出水锥度和出水角度可调，可实现对不同宽度道路绿化带的准确清洗；2、喷头出水状为锥形实流，出水均匀性好，冲击力强，无需多次清洗，水资源利用率高；3、根据道路绿化带宽度，可相应调节其出水流量，实现按需清洗；4、控制方便，无需专人操作，节省人力。系统制作完成后，与武汉市汉南区建设局园林科取得了合作，并在其园林车上进行了相关的清洗实验。实践证明：清洗相同长度和宽度的道路绿化带，在保证清洗效果前提下，使用节水式道路绿化带清洗系统的用水量仅为使用传统高炮装置的65.5％，节水效益明显（用户体验见附件三：试用报告）。目前已申报国家实用新型专利一项（见附件一：实用新型专利受理通知书），发表论文1篇（见附件二：论文录用通知书），同时武汉晚报等多家新闻媒体对该系统进行了多方面报道(见附件四：媒体评价)。联系人：谌礼群；联系电话：13125177536；EMAIL：535403522@qq1研制背景及意义城市道路绿化带犹如城市的一条彩带，是净化城市的“法宝”，对固态和气态的大气污染物均有较强的防护效果，具有滤尘、吸毒、放氧等净化大气和降低噪音的作用[1],[2],被誉为“城市绿肺”。在工业发达城市，扬尘污染严重，尘埃落在植被叶面堵住植物气孔（如图1所示），不仅影响了市容，同时严重阻碍了植物的蒸腾作用、光合作用[3]，导致其净化大气的效果大打折扣。因此需要定期清洗城市道路绿化带,保持城市道路绿化带清洁。通过对武汉市进行实地调研总结得出，武汉市城市道路绿化带以灌木为主[4]，清洗方式主要为园林作业车移动式喷洒，即人工高炮喷洒，如图2所示。高炮清洗过程中，由于人为操作的不稳定性，其出水范围难以准确控制，无法实现准确清洗，大量的水洒在绿化带之外；而高炮清洗设备自身结构的设计（如图3所示），导致其出水形状为雾状空心锥，出水均匀性一般，冲击力小，易产生漂移损失[5]，需多次清洗，水资源利用率低；不同宽度道路绿化带需水量不同，作业时，无法根据道路绿化带宽度相应调节其流量大小。针对现有城市道路绿化带的清洗现状，提出了一种节水式道路绿化带清洗系统，与传统清洗设备相比，其可实现以下功能：1、实现对不同宽度道路绿化带的准确清洗；2、出水状为锥形实流，提高水资源利用率；3、出水流量可自动调节，实现按需清洗；4、控制方便，1园林车司机可在驾驶室完成所有操作。图1带有尘埃叶片图2人工高炮喷洒图3高炮结构2设计方案若要实现对不同宽度道路绿化带的准确清洗，由图4可知，可调节喷头出水角度θ、出水锥度δ、作业车距绿化带距离l、喷头高度h四个变量。其中，作业车距绿化带距离l受道路实况限制而无法量化控制，喷头高度h因受道路环境限制可调范围较小。根据对武汉市汉南区道路绿化带规格的调研，确定本系统l=0.5m、h=1.9m。通过调节喷头出水锥度δ、出水角度θ，实现对不同宽度绿化带的准确清洗。如图5所示，该示意图为对宽度为2m、4m的绿化带进行作业。为保证出水状为锥形实流，提高其出水均匀性和冲击力，喷头采用内外双层弧面结构，并在合适位置分别布置不同锥度的出水孔。外层固定，内层贴合于外层并可相对外层旋转，以此控制每圈出水孔对齐与否，完成出水锥度δ变换，实现实心锥出水；同时，通过旋转机构带动整个喷头模块旋转，实现出水角度θ变换。不同宽度道路绿化带所需的清洗水量不一样，通过控制出水阀门开度大小，调节水流量。3机械结构设计自主设计的节水式道路绿化带清洗系统机械结构部分由喷头模块、旋转机构和流量控制模块三部分组成。喷头模块调节出水锥度δ，旋转机构调节出水角度θ，流量控制模块调节出水流量，其机械结构如图6所示。21、绿化带；2、清洗系统；3、园林作业车图5本系统变量调节示意图图4作业中可调变量示意图图6节水式道路...