【正文】 他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。學?？梢怨颊撐模ㄔO計）的全部或部分內容。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。汽車在使用過程中，其表面會受到風吹、日曬、雨淋等自然侵蝕，使表面逐漸沉積灰塵和各類污物。 近兩年來，從事汽車清洗的公司如雨后春筍般冒出來。洗車污水不能循環(huán)使用，有些甚至隨意排放，既浪費了大量的水資源，又造成環(huán)境污染，嚴重地影響了城市的市容衛(wèi)生。 原裝進口電腦洗 車機的價格居高不下，同類產(chǎn)品、同樣配置的設備的設備往往要比國內組裝的價格高出 60%左右，維修費用要高出 510 倍，且維修周期要比國內產(chǎn)品的長 1020 倍以上，設備投資較大，投資回收期較長，這無疑限制了電腦洗車機的推廣和使用。 高壓水槍洗車：高壓水槍洗車是先用高壓水槍噴灑水霧潤濕車身，再用高壓射流清洗車身，然后用清洗液清洗，最后用高壓射流清洗干凈，用魔皮將水吸干。但由于設備質 量 問題，存在安全性不高，極易產(chǎn)生污水造成污染，洗車效果和效率差的缺點。它 具 有消洗速度快，效果好，不損傷車漆的優(yōu)點，但存在水耗大，設備投資和運行費用高昂的缺點。具有洗車效果好，效率高，節(jié)水等特點。 現(xiàn)在全自動電腦洗車機也可以分為隧道式和龍門式，通過對毛刷、水泵、機體行走機構和風干等部件的驅動控制，全自動完成對車輛的刷洗和風干。 圖 11兩種電腦洗車機工藝過程示意圖 研究的主要內容 伴隨著汽車數(shù)量的日益增加，截至 2020 年，中國私人汽車擁有量 8650 萬輛。 經(jīng)過對大量方面資料的分析整理，發(fā)現(xiàn)當前市場上銷售的各類電腦洗車機，從功能、價格、產(chǎn)品質量和可靠性、節(jié)水環(huán)保、洗車效果等方面綜合分析，都存在不同程度的欠缺，鑒于此，非常有必要從技術和經(jīng)濟的角度出發(fā)，在借鑒現(xiàn)有技術的基礎上，設計開發(fā)一種適合中國國情的汽車固定式電 腦洗車機，以滿足市場的需要，從而促進我國洗車行業(yè)的健康發(fā)展。而設計的功能要求主要集中在清洗汽車的外表和輪轂。并且從降低運行費用和環(huán)保節(jié)水的角度出發(fā)，洗車機應配備水循環(huán)處理裝置，以達到節(jié)約用水的目的。根據(jù)清洗的部位和效果不同，應配備頂刷一支，大側刷兩支，小側刷兩支。仿形吹干系統(tǒng)用于清洗、打蠟和吹干。 頂刷的分析與設計 頂刷的作用是對汽車頂部進行仿形刷洗，它的運動可分解為在 Z 軸上仿車頂形狀的上下運動和自身繞中心軸的回轉運動。 圖 21 頂刷運動軌跡 示意圖 大側刷的分析與設計 大側刷的作用是完成汽車前后端以及汽車側面等部位的清洗打蠟。 大側刷刷洗機構由大側刷定位機構和刷子轉動機構組成。 X 軸方向上的運動靠機架的運動實現(xiàn)， Y 軸方向上的采用汽缸推動小側刷整個裝置回轉支架軸擺來實現(xiàn)。小側刷定位機構以兩支雙作用的汽缸作為驅動源，其運行通過控制電磁閥來實現(xiàn)對小側刷的定位。同時，為實現(xiàn)保護車輛的功能，風箱的初始位置應保持在車輛的頂端。 噴淋式全自動汽車清洗機總體方案設計 汽車清洗機的組成與技術參數(shù) 為滿足設計的要求，本系統(tǒng)組成有機械系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及循環(huán)水處理系統(tǒng)等 。 各車刷復位，開啟風干裝置，洗車機沿軌道返回。光電傳感器的狀態(tài)有 “ 通 ” 和 “ 斷 ”兩種狀態(tài) ,“ 通 ” 表示無車輛通過 ,“ 斷 ” 表示有車通過。在工作時 , 當刷子靠近車身時 , 工作電流逐漸增大 , 當電流增大到設定值時認為刷子與車身的距離剛好合適 , 這時控制系統(tǒng)就讓刷子停下來 , 如果電流繼續(xù)增加 , 就讓刷子 遠離車身。d n d??? 式中 ： n 為孔的個數(shù)。大流量噴嘴的適應工況是壓力低 ( 30MPa ) 、流量大。 接著關閉電磁換向閥 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 , 最后關閉電磁換向閥 4, 打開電磁換向閥 電磁換向閥 電磁換向閥 3 和電磁換向閥 5, 進行打蠟。 圖 31 液壓系統(tǒng)設計方案 小型清洗機元器件和構件選擇 氣動隔膜泵、 液壓泵及其匹配電機的選擇 因本設計中對液壓泵的工作要求是 : 壓力 : 2MPa。 則泡沫發(fā)生部分 PU 管的內徑 d1≥ 1129(*)1/2=, 齒輪泵的液體流量為 , 。 根據(jù) P638 選擇 Y2 ha10L型溢流閥 。 箱體設計及底盤清洗系統(tǒng) 箱體采用不銹鋼材料 , 尺寸為 : 6000 3100 2300 底盤清洗采用自動清洗。 泡沫洗車時 , 鋼筒內壓力為 ～ 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準則來設計發(fā)生器，其主要參數(shù)如下 : 泡沫發(fā)生器的鋼筒厚度 參考液壓缸的有關設計規(guī)則 , 泡沫發(fā)生器的缸筒壁厚 ? 按下式計算 : 0 1 2= +C +C?? 式中 : 0? —缸筒材料強度要求的最小值 , m。 D—缸筒內徑 m。 計算時 , 取 b? =540MPa, ? =345MPa, 泡沫發(fā)生器內最大工作壓力為 3MPa。 ( 2) 大工作壓力 maxP 應與完全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 : 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2020 13 m a x 1(0 .3 5 0 .4 2 ) PrP ?? (2) 1 1P r log D /D?? 。 泡沫發(fā)生器的高度 考慮到產(chǎn)品設計尺寸和使泡沫發(fā)生器發(fā)生較多泡沫 , 選擇泡沫發(fā)生器的高度為 250mm。 工況要求 機架行走系統(tǒng)的目的是為了在噴淋、刷洗時，滿足噴頭、頂刷、大側刷在 Y軸上的運動。而在頂刷、大側刷、小側刷繞著自身做回轉運動的方面也相對容易實現(xiàn)，因為 這些都是以恒定的速度轉動。 從種類選擇上來講，電子驅動系統(tǒng)主要有直流驅動控制系統(tǒng)和交流驅動控制系統(tǒng)。異步交流電動機與直流電動機相比較， 具有結構簡單、價格便宜、運行可靠、堅同耐用、維修方便等特點。其中，風機、水泵、潛水泵電機與風機和水泵配套使用，根據(jù)風機鼓風量、水泵的流 量 和揚程的需要，在選 擇 風機、水泵、潛水泵時，其配套的電機已經(jīng)確定，均為丫系列三相異步電動機。而根據(jù)工 況的要求，本系統(tǒng)其余電機也均選用交流異步電動機。 大側刷電機為，小側刷電機為 ， 頂刷電機為 。 汽車清洗機電氣控制系統(tǒng)電路設計 電動機正反轉控制電路 汽車消洗機需要控制 11 臺電動機的運行，其中行走電機和大側刷電機需要進行正反轉控制，其他電機只需要控制啟動、停止即可。同時，電路中熔斷器 FU1 和 FU2 起短路保護作用。電動機 D D2 為 大 側刷電機，由接觸器 KM1和 KM2 控制其正反轉。 D D6 為行走電機，由 KMKM6 控制其正反轉。同時為進行過載保護， 每 個接觸器線路中加裝一個熱保護器 TRlTR9。 在汽車清洗機的整個運行過程中，要求控制使機架的運行與大側刷、小側刷、頂刷、吹干風管的運動協(xié)調一致，以保證消洗過程的順利進行 。這些指示燈都分別與各自 的按鈕結合在一起，一旦接通指示燈均接通。由于大側刷、小側刷、頂刷和吹干風管的驅動均為液壓驅動，當沒有達到工作壓力時，如果洗車機繼續(xù)運行，則活塞桿的移動速度和毛刷對車身的壓力會發(fā)生變化，輕者會影響洗車效果，重者會打亂洗車機的工步節(jié)拍和各個機構的協(xié)調配合，甚至會造成洗車機和被洗車輛的損壞。則主電路和控制線路斷電，洗車機停止運行，各機構回位。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的 CPU 以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即 I/O 指令則可以直接存取 I/O 點。這時，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。 三、能適應各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠高于其他各種機型。在性能價格比變化不 大 的情況 下 ，盡可能選用同類型中功能強的新一代 PLC； 3)確定選用的 PLC 機 型 。 7)在實驗室模擬調試用戶程序。 自動汽車清洗機 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設計 系統(tǒng)選用日本光洋電子無錫公司的 S H 6 4 R 1 型 P L C。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2020 19 圖 51 控制系統(tǒng)結構 操作面板上集中了洗車機所有的功能按鍵 ( 見 表 51 I 0—I 7) 檢測信號 ( 見表 51 的 I 10 — I 21 ) 包括各毛刷的位置檢測、吹風裝置的位置檢測、洗車機機體的位置檢測以及各電機的缺相和過載檢測。 P L C 的 I / O 分配如表 51 和表 52 所示。 主要技術經(jīng)濟指標 旋轉噴嘴出口 壓力 700k P a 水質 :懸浮物 5 0 m g /L ,含油 10m g / L. 工業(yè)用水復用率 : 9 6 % 以上。 主要采用的新技術和工藝 工業(yè)污水處理的設計 ,采用“三級串聯(lián)沉淀法”工藝。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2020 23 補 污泥外運 水 圖 61 方案設計工藝流程圖 主要清洗設施及技術性能 離心式清水泵 D25 30X 4 型 :額定水量 :25m 3/ h 額定揚程 : 120m 配用電機 : Y160L—2 型 : w , 380V 旋轉噴頭 :每套 4 個 (高壓雙管 ,角度可調式 ) 平流式沉淀池 能力 : 50m3/ h 沉淀流速 : / s 長度 : 10m 污泥斗容積 : 1 7 m 3 寬度 : 2. 5m 沉降 時間 : 最大深度 : 3. 7m 污泥貯量 : m3/d 有效水深 : 1. 5m 清泥周期 :約 3 0 天 為使水質不受外界污染 ,頂部采用全封閉 (蓋板式 )。 吸水池長 5. lm ,寬為 2. 5m ,池深度 2m ,池的一側設有排水槽。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2020 25 結 論 本文詳細介紹了一種全自動汽車清洗機的設計過程 , 此洗車機為龍門往復式洗車機具有占地面積小 , 制造成本低、可實現(xiàn)自動和手動控制等特點 , 在彌補手工洗車和大型洗車機缺點的同時 , 又可實現(xiàn)清洗、泡沫打蠟等功能 , 有較大的實用價值。水循環(huán)處理系統(tǒng)占用面積有點大，但是比別人設計處理的能力要強上不少。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導師 夏基勝老師 。 在設計過程中對車輛外形的仿形讓我很是頭痛，原因是我在大學期間對這方面技術不是很了解，自然 而然的就認為這些技術都很昂貴。但是你一旦不怕了，去接觸了，你就會做的很輕松。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學 。 感謝我的爸爸媽媽，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。讓我本來有點放不開手腳的問題上敢于運用新技術，新方法。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。 噴淋式全自動