小型汽車清洗設(shè)備的研制

在我國(guó)私人汽車擁有量逐漸增多，但是清洗技術(shù)卻較為落后，大部分的客戶還是靠人工一桶水，一塊布的清洗，這種洗車方法清洗效果不好，對(duì)汽車外表面也有一定的損害。就目前部分擁有大型自動(dòng)清洗設(shè)備的地區(qū)來(lái)說(shuō)，由于其運(yùn)營(yíng)成本高、投資回收期長(zhǎng)，洗車價(jià)位高，短時(shí)間內(nèi)很難普及。基于以上因素，我覺得設(shè)計(jì)一種物美價(jià)廉同時(shí)具備打蠟功能的小型洗車設(shè)備是可行的，也是必要的。

　　2總體設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想考慮到開發(fā)本產(chǎn)品zui主要是針對(duì)小型的車輛，除可實(shí)現(xiàn)清洗干凈、打蠟均勻、底盤清洗等功能的單一控制和順序控制等功能外，還應(yīng)該具備使用方便、操作簡(jiǎn)單、不受場(chǎng)地限制、成本低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)為固定式洗車機(jī)待洗車不動(dòng)，洗車機(jī)移動(dòng)）設(shè)計(jì)，其具體洗車機(jī)功能框圖如。

　　I容麟塍水洗十~+十1工擦干I車機(jī)功能框具體設(shè)計(jì)方案介紹3.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如所示，其工作過(guò)程及工作特點(diǎn)為：?jiǎn)?dòng)齒輪泵及空1壓機(jī)電機(jī)，打開電磁換向閥4開始對(duì)車輛進(jìn)行水沖洗，去除灰塵和泥漬，完成后關(guān)閉電磁換向閥4，然后電磁換向閥1、電磁換向閥2和電磁換向閥3打開，開始對(duì)車輛進(jìn)行洗滌劑泡沫清洗，人工手執(zhí)長(zhǎng)柄泡沫海綿進(jìn)行擦洗，接著關(guān)閉電磁換向閥1、電磁換向閥2和電磁換向閥3，打開電磁換向閥4，用水將洗滌劑泡沫沖洗掉，zui后關(guān)閉電磁換向閥4，打開電磁換向閥1、電磁換向閥2、電磁換向閥3和電磁換向閥5，進(jìn)行打蠟。

　　此設(shè)計(jì)方案具有如下特點(diǎn)：液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案泡沫清洗使洗滌液充分發(fā)揮作用，清洗效果較好，節(jié)約了水資源；五個(gè)電磁換向閥有效的控制管路的通斷，使機(jī)器工作性能良好，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和功能的單一控制；在泡沫發(fā)生器系統(tǒng)中，安裝有壓力調(diào)節(jié)閥和流量控制閥，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)出適當(dāng)?shù)臍庖罕壤a(chǎn)生豐富泡沫，使清洗效果非常好。

　　3.2小型清洗機(jī)元器件和構(gòu)件選擇3.2.1氣動(dòng)隔膜泵、液壓泵及其匹配電機(jī)的選擇因本設(shè)計(jì)中對(duì)液壓泵的工作要求是：壓力：2MPa；流量：10~15L/min，由1372選擇CNY1A-1.0/25型齒輪泵；氣動(dòng)隔膜泵選擇上海開立泵業(yè)制造有限公司型號(hào)為QBY-10多用氣動(dòng)隔膜泵，其zui大供氣壓為4~7Kgf/cm2，揚(yáng)程為0~50m，滿足工作要求。

　　3.2.2管路元件選擇與連接根據(jù)軟管的選擇及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意事項(xiàng)P646，內(nèi)徑d 1129（Q/v）1/2mm，選擇v=0.8m/s，氣動(dòng)隔膜泵的液體流量為1/2=4.6mm，齒輪泵的液體流量為16.7L/min，噴水部分單層鋼絲膠管內(nèi)徑d21129（0.0167/600.8）1/2=21mm，則根據(jù)通用管子的內(nèi)徑及齒輪泵和氣動(dòng)隔膜泵的進(jìn)出口直徑選擇：d1=10mmd2=25mm 3.2.3閥類的選擇換向閥可分為手動(dòng)換向閥、電磁換向閥、機(jī)動(dòng)換向閥、液動(dòng)換向閥、電液換向閥等，本設(shè)計(jì)要求換向閥即可實(shí)現(xiàn)手控又可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，且要求成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選擇“引進(jìn)德國(guó)力士樂(lè)公司W(wǎng)E型電磁二位三通的換向閥”型號(hào)為：3WE6-60FAWZ4；在泡沫發(fā)生器前后等相關(guān)回路中都需要兩位兩通的換向閥，以控制管路的通斷，根據(jù)P883選取聯(lián)合設(shè)計(jì)電磁換向閥，型號(hào)調(diào)壓閥與單向閥連接，相關(guān)管接頭螺紋直徑為10mm故選擇QTY-8型調(diào)壓閥根據(jù)P379~P380，流量控制閥與單向閥連，其相關(guān)管接口直徑為10mm，故選擇FCG-01-Y2型流量控制閥。

　　3.2.4空氣壓縮機(jī)根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)所需要的zui高工作壓力0.5MPa（缸筒內(nèi)zui高壓力為0.3MPa，液壓泵輸出基液壓力為0.2MPa）和輸出流量15/7型滑片式空壓機(jī)，其的潤(rùn)滑油是：回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)油N100 3.3箱體設(shè)計(jì)及底盤清洗系統(tǒng)底盤清洗采用自動(dòng)清洗。選用硬管線前裝有W/XP-00B型旋轉(zhuǎn)噴頭，旋轉(zhuǎn)噴頭與固定噴頭比較，清洗效率可提高1倍。

　　4設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)介紹4.1泡沫發(fā)生器的設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的孔式泡沫發(fā)生器構(gòu)造圖如：泡沫發(fā)生器缸筒兩端焊接法蘭，其主體部分是耐熱不鎊鋼Icr13圓柱筒，內(nèi)裝不鎊鋼鐵屑等填充物，氣體和液體在鋼筒中混合并受到鐵屑的切割作用，而產(chǎn)生均勻、致密泡沫；鋼筒兩端孔式泡沫發(fā)生器構(gòu)造圖現(xiàn)場(chǎng)資料顯示：泡沫洗車時(shí)，鋼筒內(nèi)壓力為2.5-3MPa，考慮到一定余量，發(fā)生器的工作壓力取為3MPa，并按壓力容器的有關(guān)準(zhǔn)則來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)生器，其主要參數(shù)如下：4.1.1泡沫發(fā)生器的鋼筒厚度當(dāng)泡沫發(fā)生器缸筒的壁厚！與內(nèi)徑D之比不大于0.08時(shí)，可將其看作薄壁缸來(lái)計(jì)算！。：！。PmaXD―缸筒內(nèi)zui高工作壓力（MPa）；D―缸筒內(nèi)徑（m）；―缸筒材料的許用拉應(yīng)力，MPa；%缸筒材料的抗拉強(qiáng)度極限，MPa；n―安全系數(shù)，一般取n=5.作壓力為3MPa.代入上式，得3D/2540/5=0.0139D由此式可知：當(dāng)缸筒材料選定后，0與D存在一定的對(duì)應(yīng)對(duì)計(jì)算出的缸筒壁厚！=4.55mm應(yīng)做三方面驗(yàn)算：zui大按理Pmax應(yīng)低于一定極限值，以保證工作安全，大工作壓力P應(yīng)與*塑性變形壓力有一定比例范圍，以避免塑性變形的發(fā)生，即要滿足：zui大工作壓力Pmx應(yīng)遠(yuǎn)小于缸筒爆裂壓力Pr，即要滿足：以上驗(yàn)算證明：泡沫發(fā)生器的材料為Icr13鋼，缸筒內(nèi)徑為手動(dòng)自動(dòng)水洗滌刑液蠟機(jī)械設(shè)計(jì)與制造bookmark1 80mm時(shí)，壁厚為4.5mm能夠滿足應(yīng)力設(shè)計(jì)要求。

　　4.1.2泡沫發(fā)生器的高度考慮到產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸和使泡沫發(fā)生器發(fā)生較多泡沫，選擇泡沫發(fā)生器的高度為250mm. 4.1.3其它參數(shù)至此，泡沫發(fā)生器缸筒內(nèi)zui大工作壓力P3MPa）、缸筒直徑D（80mm）、考慮到開孔強(qiáng)度補(bǔ)償，故選擇公稱壓力PN=6.3MPa，公稱通徑D=80mm的環(huán)連接面對(duì)焊鋼制管法蘭：選擇法蘭4.2LOGO！控制4.2.1本設(shè)計(jì)中選用logo！是用于實(shí)現(xiàn)幾個(gè)電磁閥按一定程序工作進(jìn)而完成洗車各項(xiàng)功能的自動(dòng)控制和單一控制，達(dá)到控制機(jī)器工作的目的。從總體設(shè)計(jì)中，考慮到供電電壓、接口數(shù)目等實(shí)際情況，選用LOGO！230RCo型LOGO！，根據(jù)P1-6知其輸出為4個(gè)繼電器230V10A，是一種標(biāo)準(zhǔn)型LOGO！，帶8個(gè)輸入，4個(gè)輸出，根據(jù)PA-1知其尺寸為729055，輸入電壓允許范圍85-253VDC，允許的主頻率為47-63HZ. LOGO！的接線連接器不需要用于導(dǎo)線終端的線箍，可使用以下截面尺寸的導(dǎo)線：（1）12.5mm2（2）21.5mm2；用于每個(gè)輔助連接器的隔板連接力矩：0.4~0.5N/m具體的接線圖如：4.2.3LOGO！控制程序設(shè)計(jì)其中：T1=2s為自動(dòng)狀態(tài)下機(jī)器反應(yīng)時(shí)間；T5=T3+T4=422s表示噴完洗滌劑之后緊接著再噴水；T6=180s為用水沖到泡沫時(shí)間；T=T7+T8=722s表示在打完蠟后電機(jī)停轉(zhuǎn)，洗車工作結(jié)束。

　　4.2.4面板設(shè)計(jì)與操作將空壓機(jī)及齒輪泵電機(jī)接通電源220VDC，底盤清洗系統(tǒng)己開始工作）。

　　面板設(shè)計(jì)與操作如要進(jìn)行自動(dòng)清洗，將指針扳到自動(dòng)狀態(tài)，2S后即可進(jìn)行工作，其中沖洗灰塵和泥垢的時(shí)間為240S，噴泡沫洗滌劑時(shí)間為180S，后用水沖到泡沫時(shí)間為180S，打蠟時(shí)間為120S.如要進(jìn)行手控操作，將指針扳到手動(dòng)狀態(tài)，即可進(jìn)行工作。

　　按相應(yīng)的各個(gè)按鈕即可實(shí)現(xiàn)各個(gè)操作，各功能轉(zhuǎn)換時(shí)可直接按相應(yīng)按鈕，例：完成水沖洗后，要進(jìn)行洗滌劑沖洗，可直接按“洗滌劑”按鈕。其中，噴水、洗滌劑清洗、打蠟均不得超過(guò)20min，如超過(guò)時(shí)間限制，請(qǐng)重新按相應(yīng)按鈕，此操作可持續(xù)20min，由于一般情況下，洗車總過(guò)程耗時(shí)不會(huì)超過(guò)20min，所以在單項(xiàng)操作中設(shè)定20min足可以滿足實(shí)際要求，一般不需要重新按按鈕，以延長(zhǎng)該功能工作時(shí)間。

　　5結(jié)論詳細(xì)介紹了一種小型洗車機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程，此洗車機(jī)具有占地面積小，制造成本低、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)控制等特點(diǎn)，在彌補(bǔ)手工洗車和大型洗車機(jī)缺點(diǎn)的同時(shí)，又可實(shí)現(xiàn)清洗、泡沫打蠟等功能，有較大的實(shí)用價(jià)值。同時(shí)，此設(shè)計(jì)若與污水循環(huán)再利用系統(tǒng)相結(jié)合將使其的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)水性得到更大的發(fā)揮。