[發(fā)明專利]一種垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)集裝箱用密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010992224.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112668139A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張歐;黃長(zhǎng)纓;沈海紅;陳祺;張明明;劉維;蔡永華;周志勇;吳迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海環(huán)境物流有限公司;武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/17;G06F119/14;G06F119/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 周舒蒙

本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)原垃圾箱處密封條進(jìn)行取樣調(diào)查，分析原有密封條的工作環(huán)境；對(duì)原有密封條尺寸進(jìn)行測(cè)量；對(duì)垃圾箱體、箱門以及密封條分別進(jìn)行建模；利用模型對(duì)箱門進(jìn)行受力分析，計(jì)算獲得箱門密封合緊力，也即箱門與現(xiàn)有密封條之間的總接觸力，并根據(jù)密封條的長(zhǎng)度計(jì)算單位長(zhǎng)度的密封條應(yīng)提供的最小接觸力；將建立的模型導(dǎo)入ANSYS軟件中，設(shè)置垃圾箱體、箱門及密封條的材料屬性，計(jì)算分析密封條其截面各部分在不同工作狀態(tài)下的變形；在保證密封條提供最小接觸力的前提下，對(duì)密封條的截面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所述設(shè)計(jì)方法針對(duì)性強(qiáng)，改善了垃圾箱轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)滲濾液的狀況，同時(shí)降低了密封條的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密封技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)集裝箱用密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾的產(chǎn)生量迅速增加，垃圾中轉(zhuǎn)站作為連接垃圾產(chǎn)生源頭和末端處置系統(tǒng)的結(jié)合點(diǎn)，其作用越來(lái)越明顯。在垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)壓縮過(guò)程中，為了提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率并減少運(yùn)輸途中對(duì)周圍環(huán)境的影響，多選擇集裝箱作為轉(zhuǎn)運(yùn)載體。生活垃圾在集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一定量的污染氣體和污水。由于污水存在一定的腐蝕和其他性質(zhì)會(huì)對(duì)集裝箱密封條進(jìn)行腐蝕，會(huì)導(dǎo)致集裝箱的漏水現(xiàn)象，也會(huì)對(duì)環(huán)境和人的身體健康造成一定的影響。

現(xiàn)有密封條其截面結(jié)構(gòu)如圖5所示，其截面包括環(huán)狀的上唇和呈梯形的下層部分，下層部分的下部開(kāi)設(shè)有矩形槽，矩形槽的四角為直角；下層部分的上部開(kāi)設(shè)有U型槽，U型槽的兩底角為直角，且U型槽的開(kāi)口兩端與環(huán)狀的上層部分相連；所述U型槽的底部與矩形槽的頂部之間為中間唇，矩形槽的底部與密封條的底邊之間為下唇。密封條的總寬度為39.98mm，總高度為55.5mm，密封條的接觸長(zhǎng)度為26.5mm,唇邊厚度為5.88mm。目前，集裝箱密封條成本過(guò)高，使用一段時(shí)間后存在漏水現(xiàn)象，密封條腐蝕老化嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)集裝箱用密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)垃圾箱轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中密封條不嚴(yán)實(shí)的問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)集裝箱用密封條結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括以下幾個(gè)步驟：

步驟一、對(duì)原垃圾箱處密封條進(jìn)行取樣調(diào)查，分析原有密封條的工作環(huán)境；

步驟二、對(duì)原有密封條尺寸進(jìn)行測(cè)量；

步驟三、對(duì)垃圾箱體、箱門以及密封條分別進(jìn)行建模；

步驟四、利用模型對(duì)箱門進(jìn)行受力分析，計(jì)算獲得箱門密封合緊力，也即箱門與現(xiàn)有密封條之間的總接觸力，并根據(jù)密封條的長(zhǎng)度計(jì)算單位長(zhǎng)度的密封條應(yīng)提供的最小接觸力；

步驟五、將建立的模型導(dǎo)入ANSYS軟件中，設(shè)置垃圾箱體、箱門及密封條的材料屬性，計(jì)算分析密封條其截面各部分在不同工作狀態(tài)下的變形；

步驟六、根據(jù)步驟五的計(jì)算分析結(jié)果對(duì)密封條的截面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化；

步驟七、對(duì)優(yōu)化后的密封條進(jìn)行受力和變形分析，驗(yàn)證優(yōu)化方案。

按上述方案，在步驟五中，所述垃圾箱體和箱門選擇結(jié)構(gòu)鋼材料，密封條選擇TPEE材料，并設(shè)置Mooney-Rivlin參數(shù)C₁₀和C₀₁。

按上述方案，在步驟五中，設(shè)置密封條與垃圾箱體和箱門的密封形式：將密封條與垃圾箱體、密封條與箱門的接觸均設(shè)為摩擦接觸。

按上述方案，在步驟五中，選擇面單元和線單元，對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

按上述方案，參數(shù)C₁₀和C₀₁的計(jì)算方法為：

用應(yīng)變能密度函數(shù)W來(lái)表征超彈性材料的特性，對(duì)其求應(yīng)變分量的一階導(dǎo)數(shù)，用公式(1)表示: