【正文】 強(qiáng)：一臺(tái)機(jī)器可以洗滌不同種類，不同規(guī)格的實(shí)驗(yàn)瓶。 本 實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶清洗機(jī) 能夠在較短的時(shí)間內(nèi)把多個(gè)實(shí)驗(yàn)瓶沖洗干凈， 同時(shí)，把洗滌液回收再利用，且整個(gè)過程只需要一個(gè)人， 極大限度的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化， 不但很好的解決了化學(xué)實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶的清洗問題， 還 可以推廣應(yīng)用到其他的各個(gè)洗瓶領(lǐng)域當(dāng)中， 如生物分析實(shí)驗(yàn)和醫(yī)學(xué)分析實(shí)驗(yàn) 。 （ 4）保證該實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶清洗機(jī)的工 作效率，每次清洗用時(shí)小于 2 分鐘并且可以清洗 16 個(gè)瓶 。此時(shí)，液體的壓力很重要。 以上三種清洗方法是目前最普遍的洗瓶方式。目前的噴頭主要有 六 種： （ 1）實(shí)流噴頭：是一種簡(jiǎn)單的壓力噴頭，產(chǎn)生的物體是一個(gè)實(shí)流體，主要用來測(cè)定流量。 錐霧噴頭的關(guān)鍵部件是渦流片或渦流芯。 （ 3）扁扇噴頭：目前，扁善噴頭是應(yīng)用最廣的噴頭。 這類噴頭的噴霧是一個(gè)扇形，而不是適合細(xì)頸瓶的圓形，不能保證沖洗的清潔度。 這種霧滴雖然體積增大，但是單個(gè)霧滴所包含的液體量變化不大，在到達(dá)目標(biāo)和目標(biāo)表面撞擊后，很容易破裂成更小的霧滴，從而提高霧滴的覆蓋率，這是它的最與眾不同的優(yōu)點(diǎn)。 此噴頭不但和 扁扇噴頭 一樣不適合本機(jī)應(yīng)用。 如圖 4 所示： 在沖洗時(shí)，水沿著螺旋紋縫隙噴射而出，形成圓球面的形狀，增大了噴射水與瓶?jī)?nèi)壁的接觸面積，沖洗效果很好。 后者的洗滌工藝是：預(yù)浸泡， 多次洗液浸泡，洗液噴射，熱水噴射，溫水噴射，冷水噴射。 并且把洗滌液過濾后回收循環(huán)利用。而 管道泵 2也由于時(shí)間繼電器的作用停止了工作。 圖 8 設(shè)備 總體布局圖 夾具的設(shè)計(jì) 夾具在一個(gè)機(jī)器中所起到的作用就是固定，這是能否保證正常工作的重要前提，所以夾具對(duì)一個(gè)機(jī)器來說非常重要。 圖 9 待洗瓶 夾具 示意圖 夾具的特點(diǎn) 及工作過程 該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，只需要將待洗瓶放到上面，蓋上蓋子后便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊。 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上現(xiàn)有的管道材料有 [7]：金屬與非金屬，二者有很多的不同點(diǎn)。 Pe 是一種清潔、無毒、無臭的塑料，它耐撞擊，抗天候，抗化學(xué)物質(zhì)，耐腐蝕，重量輕（僅 PVC 的 3/4 重）；鋁合金擁有金屬管一般的耐壓強(qiáng)度，而其高延展性及高抗拉強(qiáng)度使開泰管容易彎曲有塑性不反彈，外層 PE可以保護(hù)管子不受腐蝕，內(nèi)層 PE 可以使水質(zhì)更潔凈，使體內(nèi)不與鋁合金接觸，增長(zhǎng)管子的壽命。 1 物理大氣壓（ atm） = 千帕（ kPa)= 巴（ bar） 以上 ；壽命長(zhǎng)：全系統(tǒng)耐用 50 年以上 ； 價(jià)格便宜 ,施工費(fèi)低：工料合計(jì)至少節(jié)省 60%費(fèi)用 ； 可用簡(jiǎn)單金屬探測(cè)器測(cè)出管子位置。 2 安全性高：施工 時(shí) 不需用 電 或 加熱 。 6 通用性高：所有接 頭 均可 與 SP 螺紋 相接， 并可 與其他 材 質(zhì) 管接 頭 相接?？梢匀」苈反植诙?[11]△ = 又因 Re＜ 22(d1/△ )8/7=22 () 8/7=5732 所以λ 1=（ 35） =直管路壓力損失為 [12]： 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 △ P1=λ 1 l1ρ v12/2 d1 （ 36） = 1 1000 (2 ) = 取接頭處損失系數(shù)為ξ 1=,拐彎處損失系數(shù)ξ 2=， 則 總損失系數(shù)為 ： ξ 0= Z1ξ 1+ Z2ξ 2=， 局部壓力損失為 ： △ P2=ξ 0ρ v12/2 （ 37） = 1000 分支處的壓力損失 損失系數(shù)ξ 3= 局部壓力損失為△ P3=ξ 3v12/2= 1000 分支后的管路壓力損失 管路直徑 d2= 噴頭間距 l0= 兩側(cè)初始管路長(zhǎng) l2= 管路面積 ： F2=π d22/4= () 2/4= 103㎡ 水流 速度 ： v2=5q0/ F2=5 106/ 103= v3=4q0/ F2=4 106/ 103= m/s v4=3q0/ F2=3 106/ 103= m/s v5=2q0/ F2=2 106/ 103= m/s v6= q0/ F2= 106/ 103= m/s 雷諾數(shù) ： Re2=v2d2/ν = 103/ 106=1192 Re3=v3 d2/ν = 103/ 106=954 Re4=v4 d2/ν = 103/ 106=715 Re5=v5 d2/ν = 103/ 106=477 Re6=v6 d2/ν = 103/ 106=239 因?yàn)?Re2～ 6＜ 2200，所以是層流。噴頭總長(zhǎng)度 l4=,東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 縫隙寬為 ,假設(shè)波紋 外徑足夠大，其可以按照波紋管路壓力損失進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 [14]。 縫隙長(zhǎng)為 a=,寬度 b=,流量系數(shù) Cq=. 截面積 A=ab= =27 106㎡ 重度γ =ρ g 流量 [16]q0 =Cq A(2g△ P /γ )1/2 （ 38） = 106m3/s 壓力差△ P=( 106 / Cq A )2 ρ /2 = [ 106 / ( 27 106 )]2 1000/2 = Pa 噴頭內(nèi)部壓力最小值應(yīng)為 P=500+= 噴頭 參數(shù)計(jì)算 噴頭形狀如圖 7所示：根據(jù)實(shí)驗(yàn)，設(shè)定噴頭的縫隙共 11 圈，假設(shè)噴頭的 各個(gè)縫隙壓力差均相同，都為 等。 泵的 參數(shù)確定 根據(jù)以上計(jì)算，泵體出口壓力 P0max為 ： P0max=△ P1+△ P2+△ P3+△ P4+△ P5+△ P6+△ P8+P =+++++70+40+16 = = 流量 Q=16 106 m3/s= 103m3/s 由于泄露等問題泵的壓力和流量應(yīng)該為 P 泵 =k1 P0max= = MPa Q 泵 =k2Q= 103= 103 m3/s 幾種泵的應(yīng)用比較如表 2所示： 表 2 泵體比較 表 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 主要應(yīng)用于壓力小于 主要適用于 中，低壓的機(jī)床 主要應(yīng)用于各類高壓系統(tǒng)東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（自考）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 的機(jī)床液壓系統(tǒng)以及低壓大流量系統(tǒng)中 [16] 液壓等系統(tǒng)之中 之中，且軸向柱塞泵比徑向柱塞泵體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，應(yīng)用非常廣泛 可以看出， 該系統(tǒng) 應(yīng)該選擇柱塞泵。 噴箱 參數(shù)確定 為了使沖洗后的水及時(shí)的流出噴箱，保證其內(nèi)部不存水，噴箱的下部 設(shè)計(jì) 很多孔 ， 并且在噴箱的下面設(shè)有一個(gè)楔形的緩沖裝置， 這樣，沖洗后的水就可以 從噴箱的孔流至緩沖裝置，并且沿著斜面由上而下流至 回水管，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)排水 [19]。 圖 13 噴箱實(shí)體圖 洗滌液箱體 參數(shù)確定 假設(shè)噴箱中沖洗后的洗滌液需要 8s 才能回收到洗滌液箱內(nèi)，由于噴頭 的總流量為 103 m3/s，所以洗滌液箱的容積至少應(yīng)該為 V= 103 8= 103 m3其實(shí)際容積應(yīng)該大于理論值 [20]。 （ 2）要確保在洗滌液箱內(nèi)裝有洗滌液之后進(jìn)行加熱。 5 結(jié)論 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)用細(xì)頸瓶清洗 機(jī)第一代樣機(jī) 的研究，針對(duì)其存在的優(yōu)缺點(diǎn)，作進(jìn)一步的理論分析，并且將其改進(jìn)設(shè)計(jì)，以提高其工作性能。在我論文完成過 程中，辛 老師在百忙之中抽出時(shí)間給予了我很多指導(dǎo)和幫助， 教會(huì)了我許多專業(yè)知識(shí)。在此論文完成之際，特向恩師辛明金老師 致以最衷心的謝意 !