王翼 江辉 黄钢
摘要：当前口香糖残渣的清除已经成为一个棘手的环境问题。国内现有针对口香糖残渣的清除产品的技术大都不完善，许多产品体积庞大、清除效率低下，因此不能被大众推广使用，所以我们力争开发一款便携的、科学的粘性物质残渣清除器，着力解决口香糖残渣等粘质物的清除问题。为此探究了研发产品便携式口香糖残渣清除器在处理口香糖残渣时的相关机械原理；针对国内外现有的处理装置的问题，探究并克服相关技术难题。体现本产品高效清除，高效环保，体积小，易操作，成本低，零损坏等特点。
关键词：口香糖残渣处理；口香糖残渣清除器；便携式清除器
中图分类号：TB
文献标识码：A
doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.01.087
0引言
口香糖是人们喜爱的一种休闲食品。口香糖残渣的基质黏性极强，虽然体积小，但其粘着力非常强，特别是经日晒风吹和人们的踩踏后，极难剔除与清洗。而相关的清除机械装置设计尚处于起步阶段，设计产品有诸多不尽人意的地方特别是体积庞大、不便于环卫工人携带和操作。
1探究目的
为解决口香糖残渣对环境的污染问题，进一步维护城市环境整洁，我们研发的便携式口香糖残渣清除器——专门用于黏性物质的清除器应景而生。首先，我国清洁工清除口香糖残渣的主要方式是手动铲除，其劳动力大，清除效率低下，效果不理想。其次，对比现阶段已经制作出来但无法推广的口香糖残渣清除器，我们项目组成员剖析发现：目前口香糖残渣的清除方式分为以下几个方面：（1）奖励回收与处罚，缺点；投资成本高，且不易实施；（2）单一刮铲清除机械，缺点：清除不彻底，清除后的地面仍有微量的残渣和留下的黑色印记；（3）刮铲-蒸汽清除机械，缺点：仍然存在清除不彻底的弊端，且能耗较大使用成本较高；（4）特制的清洁剂清除，缺点：价格昂贵，增加清洁成本，且其清洁剂的使用又会对环境造成污染，对地面造成损害；（5）乙炔火焰燃烧清除机械，缺点：这一方法不能用于大理石、花岗岩、木材等天然材料铺成的地面。针对以上清除方式，我们研究的该款清除器主要解决以下几个问题：（1）体积过大，不方便携带，操作繁琐；（2）工作原理过于单一，清除效果达不到要求；（3）技术成本太高，清除一块口香糖残渣的成本远远大于本身价值，不能实现推广。便携式口香糖残渣清除器不仅体积小，易操作，方便携带，而且还降低了产品的成本和增强了清除效果，特别是针对一些特殊地面的清除，如大理石、花岗岩等。
2机械工作原理
清除器工作原理：首先，利用化学试剂降粘；然后，采用低速旋转的处理刀口将口香糖残渣与地面分离；最后，利用吸力装置将残渣回收到该清除器的收集容器里面。其原理图如下：处理器（A），转动发动机（C），加热装置（D），伸缩装置（E），回收储存装置F，蓄电池（G），吸力装置（H），试剂储存装置（B2），试剂喷洒装置（B1），加热装置（L）等等。
电路图如下，L为加热器，M1为喷洒液体的发动机，M2为带动刀片旋转的减速发动机，M3为吸力发动机，R为变阻器，通过调节M1的功率从而控制液体流速；B为单刀双掷开关。
便携式口香糖残渣处理装置下方的旋转刀口是两块防腐、耐磨、弹性好且有七十度左右的夹角的刮刀，方便切刮口香糖残渣，使口香糖残渣与地面分离，更容易回收。该设计理念有效的提高刮刀的清除效果和效率。处理装置的动机下方有两根处于压缩状态的弹簧，上方螺栓，防止下方的处理装置因工作磨损而造成处理效果减弱的情况。当出现这种情况时，可以通过上方的螺栓来控制处理装置的升降，选择合适的处理高度，同时该设计也可以应对处理不平整地面的口香糖残渣的情况，或当遇到了比较坚固的粘性物质时，清洁工人可用力按压机器，处理装置上方的弹簧可以使处理装置上下移动，处理時既达到预期处理效果又减少了其工作电机被卡住的危险，大大减小了产品损坏的可能性，这也是该装置的独到之处。
便携式口香糖残渣清除器采用吸力装置回收口香糖残渣，该装置在处理装置工作时，一旦处理过程产生细小的口香糖渣滓，会立即被吸到回收装置里面，不会对地面造成二次污染。试剂储存装置上端是一个活塞盖，方便试剂用完后进行二次添加和液体的流出，其下端连接一根导管，连接到加热装置的铜管，加热装置是由弯曲贴合在加热片上的铜管和恒温加热片构成，打开总开关，加热片立即对铜管中试剂进行加热，达到试剂效用的最适温度并保持恒温。加热装置的液体流出端直接连在喷洒装置上，试剂在喷洒装置的控制下喷洒在要处理的口香糖残渣上以达到降粘效果。在喷洒装置的控制上，该装置采用滑动变阻器控制方式，改变电阻阻值，来控制喷出试剂的快慢，喷洒试剂的多少由喷洒装置的开关控制。为了保证达到反复利用该装置的效果。吸力装置是模拟了吸尘装置的原理，并保持了放倒流现象，即防止吸入装置的残渣因为吸力装置停止工作时掉落的现象，吸力装置可以清除工作产生的细小渣滓以及多余试剂，达到高效环保，高效清除，零污染，零损坏。
产品整体工作流程：闭合总开关后A，加热装置开始工作，加热片对铜管中试剂进行加热并保持恒温，然后是将开关B拨到B1开启喷洒装置，利用试剂对口香糖残渣进行除粘处理，之后将开关B拨到B2位置，开启动机和吸力装置，刮刀和吸力装置同时工作。若清除不彻底，可重复进行，将开关重新拨到B1位置，开启喷洒装置，拨到B2位置，启动动机和吸力装置。结束之后首先是将开关B拨到空位，关闭总开关。
材料选择：处理口处，我们选择圆形管道，这样可以增大有效的接触面积；刮刀现采用耐腐材料和耐磨材料，根据我们的工作模型，刮刀的工作状态是清除工作的重中之重，所以刮刀必须满足一定的抗剪强度。由于长期接触其他物质，所以刀口材料的稳定性一定要强。为防止吸力装置在工作时将地面残留的试剂吸入吸力装置内部，破坏机器内部的电路和工作构件，我们设计在吸力装置的吸口处采用只透气不透水的膜封住，可以有效的提高产品的使用寿命。
3结语
便携式口香糖残渣清除器的机械设计具有科学性、实际性、推广性等特点。在当代环境面临巨大挑战的情况下，本产品能有效的解决口香糖残渣带来的各类问题。对于清洁工来说，我们的产品不仅可以提高他们的工作效率，而且还可以减少他们的工作负担；在当前以人文本和谐共赢的发展理念下，本产品的创新设计将会改善社会环保问题，减少生活中口香糖残渣带来的困扰和麻烦。
参考文献
[1]张怡.举手之劳美化环境[N].光明日报，20021129.
[2]鲁杰，艾书义.新型口香糖清除器的设计[J].泰山学院学报，20120525：9494.
