【文章內容簡介】 ,進行創(chuàng)新構思 ,應用新技術 ， 新原理 ， 新方法進行產品分析和設計的過程 。 2 創(chuàng)新方法的發(fā)展 創(chuàng)新是一個及其復雜的過程 ,人類對創(chuàng)新本質的認識與研究還遠遠達不到科學的層次 .但是眾多創(chuàng)新學者 ,經數十年的研究發(fā)現(xiàn) ,科學技術的發(fā)明創(chuàng)造有一定的規(guī)律可循 ,他們大多是以原則 、 訣竅 、 思路形式指導人們克服心理和思維的障礙 ,改善思維的靈活性的過程 。 自 20 世紀 30 年代至 80 年代 ,世界上出現(xiàn)了 300 多種創(chuàng)新技法 ,10 多種創(chuàng)造原理 這些創(chuàng)新技法 ,各自從不同的角度 ， 在一定程度上突破了制約創(chuàng)新的相關因素的限制 。 所謂創(chuàng)新技法就是在創(chuàng)造心理 。 創(chuàng)造性思維方法和認識規(guī)律基礎上的技巧 ?這些創(chuàng)新技法不存在科學的邏輯關系 ,大多數目前在理論上處于“初生期” ,還遠遠未達到純粹的科學水平 。 3 機械創(chuàng)新設計特點 機械創(chuàng)新設計與常規(guī)機械設計相比 ,特別注重設計者在設計過程中 ,尤其是在總體方案結構設計階段中的主導性及創(chuàng)造性作用 ,探索機構或機械產品創(chuàng)新發(fā)明的機理、模式和方法 ,具體描述機械產品創(chuàng)新設計過程 ,并將其清晰、準確地用工程圖樣等技術文件表達出來。機械創(chuàng)新設計的特點是 : 應追求與前人、眾人不同的方案 ,善于打破常規(guī)設計思維、慣例 ,提出新功能、薛進堂 家用洗菜機的改進設計 2 新原理、新 結構 ,在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新 。這就涉及多種學科的交集 ,這就要求學生對知識有全面的掌握如機械、液壓、電力、氣動、熱力、電子、光電、電磁及控制等。 實用性 應從產品的市場適應性和可生產性兩方面出發(fā) ,設計產品的新功能、新結構 ,沒有實用性的產品或無法加工的新結構都是紙上談兵 ,不是真正的創(chuàng)新 。這就要求學生在日常的生活中多觀察和發(fā)現(xiàn)。 多方案選優(yōu) 應從多方面、多角度、多層次尋求多種解決問題的方案 ,在多方案中求新、求異、選優(yōu)。機械創(chuàng)新設計的目標是由所要求的機械功能出發(fā) ,改進、完善現(xiàn)有機械或發(fā)明新機械 ,實現(xiàn)預期的功能 ,并使其具有良好的工作品質及經濟性 。這就要求在設計中要注意思維的擴散。根據不同的設計對象 ,必須對采取哪種創(chuàng)新設計方法做出比較和判斷。創(chuàng)新設計方法通常可分為 :開發(fā)設計、改型設計和變異設計 3種。 機械產品創(chuàng)新設計的研究對于提高機械產品的設計水平 ， 提高產品的競爭力有著重大的意義 ,受到世界各個國家的普遍重視 。 機械創(chuàng)新設計是指充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力 ,利用人類己有的相關科學技術成果(含理論 ， 方法 ， 技術原理等 ),進行創(chuàng)新構思 ,應用新技術 ， 新原理 ， 新方法進行產品的分析和設計 ,設計出具有新穎性 ， 創(chuàng)造性及 實用性的機構或機械產品 (裝置 )的一種實踐活動 。 一般來說 ,創(chuàng)新設計包括全新設計和適應型創(chuàng)新設計兩類 。 需要指出的是 ,創(chuàng)新設計和概念設計并不是同一個概念 ,概念設計的核心是進行設計創(chuàng)新 ,而創(chuàng)新設計并不盡限于概念設計階段 。 在產品設計的各個階段均有創(chuàng)新設計的問題 ,但是最主要的是在概念設計階段進行創(chuàng)新 。 機械產品創(chuàng)新設計存在的問題及展望 (1)創(chuàng)新設計本質過程的研究這實際上也是對設計的創(chuàng)新本質的認識 ， 盡管人們從思維方法 ， 設計手段等多方面對創(chuàng)新問題進行探索 ,現(xiàn)在對創(chuàng)新的實質過程仍沒有一個統(tǒng)一的 深層次的認 識 ,無法形成一個完整的理論去指導創(chuàng)新實踐 。在這方面我們仍需要做大量的工作 。 薛進堂 家用洗菜機的改進設計 3 (2)創(chuàng)新設計中知識的表達與應用首先 ,產品創(chuàng)新過程涉及多學科 ， 多種技術 ,如何將設計知識組織管理 ,滿足設計主體對知識的需求是今后的研究重點 。 其次 ,為創(chuàng)新設計過程建立科學的產品模型 ,結合現(xiàn)代 CAD 技術 ,支持創(chuàng)新方案的快速表達 ,對于提高設計效率有重要意義 。 (3)設計理論研究與設計工具開發(fā)存在嚴重脫節(jié)人們對于設計理論及創(chuàng)新問題進行了大量研究 ,但是理論研究與設計工具 ,特別是產品的結構設計工具存在嚴重的脫節(jié) 。 一方面某些機械結構設計理論和 方法的研究較少考慮計算機實現(xiàn)的問題 。另一方面設計工具開發(fā)時 ,又沒有適合計算機進行的結構設計自動化和智能化理論 ?需要深入研究機械產品設計中功 —— 構映射的本質規(guī)律 。 (4)創(chuàng)新設計過程的集成化技術研究創(chuàng)新設計過程的集成化技術的重點在于概念設計的集成化實現(xiàn) ,主要是指產品的原理方案創(chuàng)新與結構方案創(chuàng)新的集成 ?現(xiàn)有的設計理論或設計工具多是從不同的角度 ,考慮某階段的創(chuàng)新實現(xiàn)問題 ,如 :TechOptimizer可以輔助實現(xiàn)產品原理方案的創(chuàng)新 ,但需要其他 CAD系統(tǒng)完成結構的設計工作 。一些大型的 CAD/CAE/CAM 商 品化軟件 ,如 :UG， Pro/E 等均開發(fā)出了支持概念設計的工業(yè)設計模塊或草圖設計模塊 ,但是這些模塊基本上仍是計算機輔助繪圖的工具 ,幾乎不支持原理方案的創(chuàng)新 ?缺乏統(tǒng)一的創(chuàng)新設計理論指導創(chuàng)新設計過程 ,是造成原理方案創(chuàng)新與結構方案創(chuàng)新的集成度低的主要原因 ? 機械創(chuàng)新能力的構成因素機械創(chuàng)新設計是指在充分發(fā)揮設計者創(chuàng)造性的前提下 ,利用人類已有的相關科技成果進行創(chuàng)新構思 ,從而設計出具有新穎性、創(chuàng)造性及實用性機構或機械產品的一種實踐活動。 第二章 家用洗菜機的創(chuàng)新設計 當前市場上所銷售的洗菜機運用到的科學技術主要有以下 幾種： 超聲波技術 運用高頻率的超聲波 獨特的清洗方式 ,能乳化餐具上的油脂 ,振落水果蔬菜表面的污物、殘留農藥和細菌，只要水浸沒并無重疊的地方，即可快速洗凈 ，并且 無油污或油污較小的餐具，無須用洗潔精即可洗凈；不僅洗凈物品，還能有效遠離化學物質，保證健康和環(huán)保，油污較大的餐具，最好用40~50 度的熱水清洗，為縮短時間也可添加少量任一品牌的洗潔精（起輔助除油作用）。 薛進堂 家用洗菜機的改進設計 4 一般噴淋方式 采用循環(huán)水流以及氣泡 使泥沙、腐葉等肉眼看到的雜物與所食用部分分離，通過水流的帶動流入廢水排放口，分離及沉淀。 、 UV 技術 UV是英文 Ultraviolet Rays 的縮寫，即紫外光線。紫外線 (UV)是肉眼看不見的，是可見紫色光以外的一段電磁輻射，波長在 10～400nm的范圍。 采用最先進的 UV 技術，產生大量的自由基，從而殺死有害細菌、降解殘留農藥，使有機化合物變成水和二氧化碳，是最清潔省力的除菌方法。 加入臭氧的方式 人們利用 臭氧 在氧化時的化學作用 殺滅水中的細菌，不產生永久性殘余物質、不產生致癌 物質 ，水無異味等優(yōu)點 來制備臭氧發(fā)生裝置來去除水中對人體有害的物質，且不需要再添加其他洗滌劑，既避免了人體健康 受到傷害，也保護了環(huán)境。 利用渦流噴淋專利清洗技術 通過離心力的作用和洗滌筐的獨特設計產生強力瀑布水流沖洗蔬菜和水果，能輕松清洗一些比較難洗的水果和蔬菜，如花菜、葡萄和草莓等，而且被洗滌物同洗滌筐同時旋轉，確保蔬菜和水果不受過重磨擦而傷害。 利用高活性生態(tài)氧 特制的高活性生態(tài)氧在進入透洗艙后迅速溶解，但溶解度達到過飽和時即產生強烈揮發(fā)，出現(xiàn)劇烈噴發(fā)的現(xiàn)象。實際上是大量的生態(tài)氧汽水泡沫聚集噴涌產生湍流沖激效應，由高壓水流和高壓氣流混合而成，從而進行強力多維沖洗和深度廣譜殺菌。和打開香檳時的 原理是一樣的，它的沖擊力量是巨大的 ，起到了深層殺菌消毒的效果。 以上的技術都是現(xiàn)代技術在人類居家飲食方面的運用，同時隨著新技術的不斷發(fā)展，越來越多的創(chuàng)新技術在洗菜機上得到了利用。 隨著人們生活水平和健康意識的不斷提高，人們對于食品安全的要求也越來越高。眾所周知，蔬菜水果等食品上面都有農藥殘留，食用這些被污染的食品會對人的健康帶來極大的危害！目前果蔬污染的情況十分嚴重，或多或少都含有甚至嚴重含有超過國家標準的農藥殘留及病毒、細菌。尤其是大棚里的反季節(jié)菜，因大棚溫 度高，蟲害易發(fā)生和蔓延，菜農就會超量噴灑農藥，使蔬菜中的毒性劇增， 減少農藥蔬菜，水果中農藥的殘留量 ， 若殘留量超標 會直接損害人體的神經系統(tǒng)和肝、腎等重要器官。薛進堂 家用洗菜機的改進設計 5 會出現(xiàn)頭暈、頭痛、腹痛、視覺模糊、惡心、嘔吐等癥狀，重度中毒還會出現(xiàn)脈搏、呼吸加快及昏迷癥狀；吃了有等量農藥殘留的蔬菜，兒童更易患病，一般表現(xiàn)為持續(xù)腹痛，嚴重的會患急性胃腸炎。若發(fā)生在孕婦身上，會影響胎兒的發(fā)育，出現(xiàn)流產、死胎或畸形胎兒。 人們還缺乏對蔬菜、水果被污染的認識。日常生活中，在食用時沒有采取一些有效方法清除、或使用方法不當、或草草地 處理一下。這樣一來，還是沒有除去或未完全除去蔬菜、水果中農藥殘留。 利用各種當代的科學技術如超聲波技術， UV技術，加入臭氧消毒技術等，可減少細菌和有毒物質的含量，這對于人們的健康飲食十分重要。 洗菜機 可清除殘留農藥 90%左右，遠遠高于國家要求的 50%的農藥殘留，更高于一般家庭清洗的效果（據檢測，采用一般家庭清洗辦法，如鹽水浸泡等，清除率只在 10%20%左右）。 并且，洗菜機 對果疏無損傷、使用方便，還可保護您的雙手。 從以上的幾點可以看出洗菜機的發(fā)明和發(fā)展勢在必行，洗菜機能夠消毒、除菌、減 少農藥殘留量、提高蔬菜水果的食用品質，洗菜機還能夠減輕家務勞動強度。因此說，設計價廉物美的洗菜機，造福于百姓是很有必要的。 第三章 洗菜機電路及其相關部件的選擇 洗菜機設計的相關內容和要求 設計參數 洗菜機每次可洗滌 2kg 蔬菜。外形為長方體，最好能放入一般家用洗滌槽內。洗菜桶為圓柱體，洗菜機振動頻率為 2~10HZ，最大振幅 60mm。采用機械式激振。 技術要求 洗菜機采用上進水、下排水式。洗滌過程分為：進水、浸泡、洗滌、排水、排水后噴淋。應能夠同時洗滌幾種不同的蔬菜。洗滌強度能無級可調。洗滌次數、時間 可調。 工作要求 洗菜機工作時，外箱體不能產生過大的振動和沖擊。進水、排水口不可有滲薛進堂 家用洗菜機的改進設計 6 漏。 本次設計的洗菜機的工作原理是采用機械式激振方式讓洗滌桶內的水隨著桶的左右擺動而振蕩起來，通過選定的控制電路，包括進、排水的控制，高、中水位的控制，洗滌時間，洗滌頻率的控制等使洗菜機完成一套完整的洗菜作業(yè)。為了更好的完成這次設計，我查閱了很多相關方面的資料，了解了設計產品中所要注意的一些事項，明確了下面一步一步的進行各部分的設計的思路。 電磁閥的基本結構、原理與選擇 電磁閥結構以及選擇 先導式電磁閥 閥體采用全塑型材料，減少閥體重量對于操作影響。電磁閥分為常開和常閉兩種類型的閥體，常壓環(huán)境工作， 電磁閥就是電磁鐵和閥門的結合體，電磁鐵線圈通電產生磁力，吸引含鐵，通過與含鐵聯(lián)動的機械裝置來