周 涛 王志华 王 爽 王 玲

(辽宁科技大学，辽宁 鞍山 114000)

1 产品改良设计及应用的介绍

在我们进行改良设计时，可以根据市场调研和消费者的实际需求利用加减、组合等方法对产品的功能进行重新设定，增强产品的实用性。产品改良设计并不是简单地对产品的表面装饰或色彩的更改。现在市场有很多产品的更新仅是改变外观。产品的改良不是设计师凭空的设计，是要有依据，要进行具体的市场调查研究，设计师要站在消费者的立场来对产品进行改良设计。

2 一种落叶清扫机的改良设计分析

2.1 落叶清扫机现状

秋冬时期，城市落叶量十分巨大，且周期长。国内绝大部分城市大多为人工清扫，这种方式不仅效率低，成本高，对落叶的后续处理不利于落叶的二次利用。针对这一问题，我们将设计方向定位落叶清扫机。经过一系列的市场调研发现，市面上现有落叶清理机主要存在机器内部原理结构过于复杂、体型过于笨重不方便使用、清理机在操作时噪声较大、舒适性无法满足消费者需求和外观造型不够美观等问题，并且市面现有的落叶清理机无法对收集的落叶进行再次处理，落叶的处理最终仍需要焚烧或填埋，对环境污染十分严重，不符合我国现在倡导的可持续发展理念。

2.2 落叶清扫机的改良思路

针对市面现有落叶清理机存在的问题，进行改良设计。我们设计研究一款将落叶清扫和粉碎集合一体的落叶清扫器，设计改良重点主要在其收集和落叶预处理方面做一些详细改进。考虑到便于环卫工人的日常使用和机器的推广使用，机器外观整体造型比较小巧，内部结构设计得更加简单占用空间小。成本与市面现有清扫机比相对较低，机器采用四轮模式，人工推动方便，且在不工作时便于储存放置。并且针对落叶清理后所面临的后续加工问题，我们研究在机器内部添加落叶粉碎装置，方便后续对落叶进行二次加工处理，达到资源再生利用的目的。

2.3 改良设计的具体内容及原理

改良设计后的内部结构及工作原理是为了更好地将收集和粉碎进行结合。通过模块化设计，在其收集和预处理方面上做一些改进，落叶清扫机应该具备吸取落叶、收集落叶、粉碎落叶和压实存储落叶的功能，所以划分的功能模块应该是吸取模块、风道模块、粉碎模块、收集模块和压实模块。

其工作原理为落叶在被吸进装置后，通过管道进入粉碎装置，经过粉碎处理的落叶落入下面连接着收集装置的另一管道，通过鼓风机的吹动，沿管道进入收集装置。这样的设计节约了内部结构占用空间，而且使用供料器、回风管道和除尘器，不会出现落叶、碎叶卡在旋转刀片和管道口的情况，机器可以在电源充足的情况下持续工作。

工作过程为吸取落叶模块，由电机、吸盘装置、感应装置和风道组成，感应装置感应到地上有落叶存在于吸盘下方，会使之调整风道的风量通过吸盘吸取地上的落叶进入粉碎模块进行粉碎。粉碎模块则由触发装置、旋转粉碎装置和供料装置组成，由吸取模块吸进来的落叶进入机器后，会引动触发装置使电机带动旋转粉碎装置运动进行落叶粉碎，然后经供料器到下方风道管道，由风道把碎叶带到收集模块。风道模块是由通风与碎叶的管道、电机、除尘器组成，连接各个模块，通过电机在机体内进行空气与碎叶的快速流动。收集模块由夹持装置、自动识别、监控装置和控制装置构成。自动识别装置识别碎叶袋子，然后夹持装置启动夹住，回位后就可以收集来自粉碎装置的碎叶子了；监控装置监控袋子的满溢程度，到一定程度会发出灯光和语音提示，满溢的话会自动暂停工作，以确保安全。

3 落叶清扫设备设计产品的比较研究

3.1 内部结构比较设计研究

在落叶清扫机内部原理设计中，市面现有落叶清扫机很少具备落叶清扫与粉碎结合一体的，只是单纯地对落叶进行清扫，即使有落叶清扫结合一体的机器，但仍存在效率低、落叶易卡在刀片和管道口等问题。对此，我们在设计时考虑到落叶的后续处理问题，在收集装置前添加了粉碎装置，通过使用供料器、回风管道和除尘器的组合，清除落叶、碎叶堵住吸收装置里旋转刀片的情况。

为了避免收集装置满溢所出现人工处理不及时的问题，收集装置中设有自动识别和监控装置。自动识别装置识别碎叶袋子，监控装置监控袋子的满溢程度，到一定程度会发出灯光和语音提示，满溢的话会自动暂停工作，以确保安全。

3.2 造型外观比较设计研究

市面上现有的落叶清扫机由于其内部装置较为复杂，造型大多比较笨重，不方便操作使用和储存。部分手持式的落叶清扫器，虽然造型较为流畅，但携带麻烦，对使用者造成了一定的困扰。机车式的落叶清扫器往往体型过于笨重，不方便携带和储存。且绝大多数落叶清扫机的外观较为笨重，过于机械化，不具备美感，色彩上形式也比较单一。针对以上情况，我们在设计内部时考虑到这一因素，内部结构较为紧凑，机器采用四轮的形式，人工推动方便，且在不工作的时候也便于储存放置，外观造型采用流线型使得机器更加流畅。

3.3 落叶处理比较研究

落叶清扫机处理秋季落叶，与传统焚烧落叶相比，具有很多的优越性。传统焚烧落叶，污染环境，有火灾隐患，黑色焚烧灰随着风力四处飘散，形成二次污染。落叶清扫机处理秋季落叶，环保无污染，经过粉碎和压实，形成块状原料，可以发酵处理，化作春泥更护花，机械化处理落叶是未来的发展趋势。

4 市场预测

落叶清扫粉碎机不仅解决了落叶的清扫问题，还对落叶进行了预处理，方便对落叶的二次利用加工，节省资源。无论从环保还是便利性亦或者资源利用来讲，落叶清扫粉碎机都发挥着巨大的作用，落叶回收利用所带来的市场前景也十分广阔，落叶清理粉碎一体机具有很高的商业价值。随着科学技术的发展和人们对生活质量要求的提高，落叶清扫粉碎一体机的未来市场前景必然十分广阔。