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小型汽车清洗设备的研制

更新时间:2016-02-23   点击次数:2108次

在我国私人汽车拥有量逐渐增多,但是清洗技术却较为落后,大部分的客户还是靠人工一桶水,一块布的清洗,这种洗车方法清洗效果不好,对汽车外表面也有一定的损害。就目前部分拥有大型自动清洗设备的地区来说,由于其运营成本高、投资回收期长,洗车价位高,短时间内很难普及。基于以上因素,我觉得设计一种物美价廉同时具备打蜡功能的小型洗车设备是可行的,也是必要的。

  2总体设计指导思想考虑到开发本产品zui主要是针对小型的车辆,除可实现清洗干净、打蜡均匀、底盘清洗等功能的单一控制和顺序控制等功能外,还应该具备使用方便、操作简单、不受场地限制、成本低、安全可靠等优点,本设计为固定式洗车机待洗车不动,洗车机移动)设计,其具体洗车机功能框图如。

  I容麟塍水洗十~+十1工擦干I车机功能框具体设计方案介绍3.1液压系统设计方案如所示,其工作过程及工作特点为:启动齿轮泵及空1压机电机,打开电磁换向阀4开始对车辆进行水冲洗,去除灰尘和泥渍,完成后关闭电磁换向阀4,然后电磁换向阀1、电磁换向阀2和电磁换向阀3打开,开始对车辆进行洗涤剂泡沫清洗,人工手执长柄泡沫海绵进行擦洗,接着关闭电磁换向阀1、电磁换向阀2和电磁换向阀3,打开电磁换向阀4,用水将洗涤剂泡沫冲洗掉,zui后关闭电磁换向阀4,打开电磁换向阀1、电磁换向阀2、电磁换向阀3和电磁换向阀5,进行打蜡。

  此设计方案具有如下特点:液压系统设计方案泡沫清洗使洗涤液充分发挥作用,清洗效果较好,节约了水资源;五个电磁换向阀有效的控制管路的通断,使机器工作性能良好,易于实现自动控制和功能的单一控制;在泡沫发生器系统中,安装有压力调节阀和流量控制阀,可根据实际情况调出适当的气液比例,产生丰富泡沫,使清洗效果非常好。

  3.2小型清洗机元器件和构件选择3.2.1气动隔膜泵、液压泵及其匹配电机的选择因本设计中对液压泵的工作要求是:压力:2MPa;流量:10~15L/min,由1372选择CNY1A-1.0/25型齿轮泵;气动隔膜泵选择上海开立泵业制造有限公司型号为QBY-10多用气动隔膜泵,其zui大供气压为4~7Kgf/cm2,扬程为0~50m,满足工作要求。

  3.2.2管路元件选择与连接根据软管的选择及设计中应注意事项P646,内径d 1129(Q/v)1/2mm,选择v=0.8m/s,气动隔膜泵的液体流量为1/2=4.6mm,齿轮泵的液体流量为16.7L/min,喷水部分单层钢丝胶管内径d21129(0.0167/600.8)1/2=21mm,则根据通用管子的内径及齿轮泵和气动隔膜泵的进出口直径选择:d1=10mmd2=25mm 3.2.3阀类的选择换向阀可分为手动换向阀、电磁换向阀、机动换向阀、液动换向阀、电液换向阀等,本设计要求换向阀即可实现手控又可实现自动控制,且要求成本低、结构简单,选择“引进德国力士乐公司WE型电磁二位三通的换向阀”型号为:3WE6-60FAWZ4;在泡沫发生器前后等相关回路中都需要两位两通的换向阀,以控制管路的通断,根据P883选取联合设计电磁换向阀,型号调压阀与单向阀连接,相关管接头螺纹直径为10mm故选择QTY-8型调压阀根据P379~P380,流量控制阀与单向阀连,其相关管接口直径为10mm,故选择FCG-01-Y2型流量控制阀。

  3.2.4空气压缩机根据气动系统所需要的zui高工作压力0.5MPa(缸筒内zui高压力为0.3MPa,液压泵输出基液压力为0.2MPa)和输出流量15/7型滑片式空压机,其的润滑油是:回转压缩机油N100 3.3箱体设计及底盘清洗系统底盘清洗采用自动清洗。选用硬管线前装有W/XP-00B型旋转喷头,旋转喷头与固定喷头比较,清洗效率可提高1倍。

  4设计关键点介绍4.1泡沫发生器的设计所设计的孔式泡沫发生器构造图如:泡沫发生器缸筒两端焊接法兰,其主体部分是耐热不镑钢Icr13圆柱筒,内装不镑钢铁屑等填充物,气体和液体在钢筒中混合并受到铁屑的切割作用,而产生均匀、致密泡沫;钢筒两端孔式泡沫发生器构造图现场资料显示:泡沫洗车时,钢筒内压力为2.5-3MPa,考虑到一定余量,发生器的工作压力取为3MPa,并按压力容器的有关准则来设计发生器,其主要参数如下:4.1.1泡沫发生器的钢筒厚度当泡沫发生器缸筒的壁厚!与内径D之比不大于0.08时,可将其看作薄壁缸来计算!。:!。PmaXD―缸筒内zui高工作压力(MPa);D―缸筒内径(m);―缸筒材料的许用拉应力,MPa;%缸筒材料的抗拉强度极限,MPa;n―安全系数,一般取n=5.作压力为3MPa.代入上式,得3D/2540/5=0.0139D由此式可知:当缸筒材料选定后,0与D存在一定的对应对计算出的缸筒壁厚!=4.55mm应做三方面验算:zui大按理Pmax应低于一定极限值,以保证工作安全,大工作压力P应与*塑性变形压力有一定比例范围,以避免塑性变形的发生,即要满足:zui大工作压力Pmx应远小于缸筒爆裂压力Pr,即要满足:以上验算证明:泡沫发生器的材料为Icr13钢,缸筒内径为手动自动水洗涤刑液蜡机械设计与制造bookmark1 80mm时,壁厚为4.5mm能够满足应力设计要求。

  4.1.2泡沫发生器的高度考虑到产品设计尺寸和使泡沫发生器发生较多泡沫,选择泡沫发生器的高度为250mm. 4.1.3其它参数至此,泡沫发生器缸筒内zui大工作压力P3MPa)、缸筒直径D(80mm)、考虑到开孔强度补偿,故选择公称压力PN=6.3MPa,公称通径D=80mm的环连接面对焊钢制管法兰:选择法兰4.2LOGO!控制4.2.1本设计中选用logo!是用于实现几个电磁阀按一定程序工作进而完成洗车各项功能的自动控制和单一控制,达到控制机器工作的目的。从总体设计中,考虑到供电电压、接口数目等实际情况,选用LOGO!230RCo型LOGO!,根据P1-6知其输出为4个继电器230V10A,是一种标准型LOGO!,带8个输入,4个输出,根据PA-1知其尺寸为729055,输入电压允许范围85-253VDC,允许的主频率为47-63HZ. LOGO!的接线连接器不需要用于导线终端的线箍,可使用以下截面尺寸的导线:(1)12.5mm2(2)21.5mm2;用于每个辅助连接器的隔板连接力矩:0.4~0.5N/m具体的接线图如:4.2.3LOGO!控制程序设计其中:T1=2s为自动状态下机器反应时间;T5=T3+T4=422s表示喷完洗涤剂之后紧接着再喷水;T6=180s为用水冲到泡沫时间;T=T7+T8=722s表示在打完蜡后电机停转,洗车工作结束。

  4.2.4面板设计与操作将空压机及齿轮泵电机接通电源220VDC,底盘清洗系统己开始工作)。

  面板设计与操作如要进行自动清洗,将指针扳到自动状态,2S后即可进行工作,其中冲洗灰尘和泥垢的时间为240S,喷泡沫洗涤剂时间为180S,后用水冲到泡沫时间为180S,打蜡时间为120S.如要进行手控操作,将指针扳到手动状态,即可进行工作。

  按相应的各个按钮即可实现各个操作,各功能转换时可直接按相应按钮,例:完成水冲洗后,要进行洗涤剂冲洗,可直接按“洗涤剂”按钮。其中,喷水、洗涤剂清洗、打蜡均不得超过20min,如超过时间限制,请重新按相应按钮,此操作可持续20min,由于一般情况下,洗车总过程耗时不会超过20min,所以在单项操作中设定20min足可以满足实际要求,一般不需要重新按按钮,以延长该功能工作时间。

  5结论详细介绍了一种小型洗车机的设计过程,此洗车机具有占地面积小,制造成本低、可实现自动和手动控制等特点,在弥补手工洗车和大型洗车机缺点的同时,又可实现清洗、泡沫打蜡等功能,有较大的实用价值。同时,此设计若与污水循环再利用系统相结合将使其的经济性和节水性得到更大的发挥。