一种可拆卸多功能清淤泥铁锹设计与应用

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　　摘    要：铁锹是家庭生活、农业劳作、建筑以及园林绿化等领域的必备人工操作工具，但是铁锹的结构功能单一性问题已经无法满足人们的生活需要，针对泥泞的道路和淤泥堵塞的河道、沟渠问题上，通过深入调查、实践和研究，设计出一种新型的铁锹── 一种可拆卸多功能清淤泥铁锹。（1）针对铁锹的尺寸和结合实际用途进行了整体设计，同时依据力学原理对铁锹头的结构进行设计。（2）应用广泛，不仅仅适用于清理淤泥土，而也适用于清理矿渣、石子等。
　　关键词：铁锹;淤泥;工具;效率
　　1  引言
　　在我国，铁锹是家庭生活、农业劳作、建筑以及园林绿化等领域的必备人工操作工具，但是铁锹的结构功能单一性问题已经无法满足人们的生活需要，建立一种多功能铁锹成为满足人们生活需要的迫切要求。
　　窦泽军等研究了道路清筛所使用的铁锹工具，通过分析其材料的各项选取原则，结合力学原理、机械性能，对铁锹功能进行优化设计。毛泽兵介绍了一种多功能组合铁锹的设计思路，阐述了铁锹的组成和作用，并对铁锹的稳定性进行了校核。不仅如此，徐青等很多国内研究人员还根据生产的需要，研制改进出各种新型多功能鐵锹。
　　为了主要专门针对清理淤泥问题，本文设计出一种的新型铁锹── 一种可拆卸多功能清淤泥铁锹。通过深入调查、实践和研究，了解一下铁锹结构组成、大小、材质，并对人们对铁锹需求进行分析，总结整理出铁锹现存的优缺点，对现有铁锹的功能进行了改进。这种新型铁锹对提高工程的经济效益和社会效益，具有重要的理论意义和工程实践意义。
　　2  设计背景
　　在农村，我们的基础设施尚未完善，有很多地方仍然采用的是土质道路。一场暴雨过后，土与雨水融合形成淤泥造成道路被破坏，车辆很容易折陷泥坑，路人踏入很容易滑倒。在城市，地下水道淤积，造成地下水往路面溢出，从而影响城市的交通通畅。在地铁隧道沿线的施工过程中，淤泥是影响隧道开挖和垫层铺设的重要原因，但是很多地方不适合自动化机械设备进行施工，还需要人工来完成清理工作。基于这些情况，介绍一种可拆卸多功能清淤泥铁锹的设计思路，并阐述铁锹的设计和应用。
　　3  设计方案
　　3.1  设计思想
　　为了提高生产的产量和工作的时效，为了达到不同环境的作业要求，针对清淤泥这一作业问题，本设计在原有铁锹的基础上引入了新型设计元素，在设计中考虑了更多的工效学因素，增加工具的多功能性，减少更换工具的频率，使得铁锹更好地完成施工任务，更好地适合人与工具的磨合，从而提高施工人员的工作效率。
　　3.2  结构说明
　　可拆卸多功能清淤泥铁锹由铁锹柄、小电灯、电灯支架、刻度、铁锹头、透水圆孔、透水缝等部分组成。
　　3.3  技术方案
　　本铁锹设计所采用的技术方案：
　　（1）一种可拆卸多功能清淤泥铁锹，由铁锹柄、小电灯、电灯支架、铁锹头、刻度、透水圆孔、透水缝组成，铁锹柄与铁锹头相连，电灯支架固定在铁锹柄上，小电灯固定在电灯支架上。
　　（2）所述铁锹头和铁锹柄是采用金属材料的钢结构，目前铁锹常用的材料有高碳钢、不锈钢、普通钢、不锈钢、合金钢等。
　　（3）所述电灯支架与铁锹手柄相连，小电灯与电灯支架相连，三者可拆卸、可移动，小电灯可根据照明情况旋转来调整角度。
　　（4）所述小电灯可拆卸，电灯的供电方式采用普通5号节能电池供电。
　　（5）所述铁锹杆件端部与铁锹头设计有螺纹，两者通过螺纹旋转连接，可拆卸、可移动。
　　（6）所述铁锹中间凸起处增加了测量刻度，刻度精确到厘米。
　　（7）所述铁锹面部增加了透水圆孔和透水缝，透水圆孔直径约1.5cm，透水裂缝宽约3mm。
　　4  设计效果
　　本文所设计的一种可拆卸多功能清淤泥铁锹，铁锹头上设置有测量刻度，可以将铁锹头插入淤泥中粗略的测量出淤泥的深度;将铁锹头面部设置透水圆孔和透水缝，有利于清淤时铁锹面过滤泥水从而减少工人清淤时阻力;锹头和铁锹柄是采用金属材料的钢结构，其优点是硬度大，防锈蚀，耐火性好的特点;小电灯的配置，有利于夜间和暗道施工时的照明，提高工人施工作业的视线;所述铁锹杆件端部与铁锹头设计有螺纹，两者通过螺纹旋转连接，可拆卸、可移动，在紧急情况之时，我们可以快速拆卸更换。
　　5  结论
　　（1）针对铁锹的尺寸和结合实际用途进行了整体设计，同时依据力学原理对铁锹头的结构进行设计，操作简单，功能齐全，对提高工作效率和社会发展的各项效益，具有重要的实践指导意义。
　　（2）应用广泛，不仅仅适用于清理淤泥土，而且应用在清理矿渣、石子等，在人工堆铲，装卸，道路铺设等施工作业，在家庭生产生活、园林绿化和建筑施工作业等领域都有着重要的作用。
　　参考文献：
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