【導讀】中文摘要································································錯誤!1實驗用細頸瓶清洗機發(fā)展狀況以及研究意義·············錯誤!國內外發(fā)展現(xiàn)狀·················································錯誤!2實驗用細頸瓶清洗機的方案設計·······················································6

　　

【正文】 連接管直徑 d4= 長度 l3= 取銅管的粗糙度為△ = 截面積 F4=π d42/4= () 2/4= 106㎡ 速度 v8= q0/ F4= 106/ 106= m/s 雷諾數(shù) Re7=v8 d4/ν = 106=3158 因為 Re7＞ 2320，且 Re7＞ 597（ d4/△） 所以λ 7=(△ /d4） = 總壓力損失△ P6=16λ 7l3ρ v82/2 d4=16 1000(2 ) = 噴頭壓力損失 由于噴頭直接接觸洗滌液，并且有和反應過的化學物質接觸的機會，所以其應該耐腐蝕，不易發(fā)生化學反應?？蛇x擇厚度為 的銅材料。采用螺旋縫隙錐形噴頭，螺旋圈數(shù) n=11,錐角小于 4176。，噴頭總長度 l4=,東北大學繼續(xù)教育學院（自考）畢業(yè)設計論文 17 縫隙寬為 ,假設波紋 外徑足夠大，其可以按照波紋管路壓力損失進行設計計算 [14]。內徑取 D1 = ,波紋節(jié)距取 S=， v9= v8=個噴頭壓力損失為 ： △ P7 = n[1( D1/ D1+)2] 2ρ v92/2 =11 [1(+ ) 2] 2 1000(） 2/2 = 16 個噴頭總壓力損失為△ P8 =16△ P7=16 = 噴頭內部壓力計算 根據(jù)經(jīng)驗，噴頭的出口壓力為 ～ MPa 時，才能將瓶沖洗干凈。所以應該保證 16 個噴頭中壓力最大值和最小值在這個范圍內。由于噴頭壁厚為 ,而縫隙寬為 ,其比值在 到 4 之間，所以噴頭流量可以近似的按照厚壁小孔進行計算 [15]。 縫隙長為 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 噴頭內部壓力最小值應為 P=500+= 噴頭 參數(shù)計算 噴頭形狀如圖 7所示：根據(jù)實驗，設定噴頭的縫隙共 11 圈，假設噴頭的 各個縫隙壓力差均相同，都為 等。運用 Excel 單變量求解 [17] [18]的方法分析噴頭的縫隙傾角大?。? 表 1 噴頭螺旋傾角計算表 圈數(shù) 參數(shù) 1 2 3 4 5 6 螺旋傾角 東北大學繼續(xù)教育學院（自考）畢業(yè)設計論文 18 (176。 ) 周長（ m） 面積 (m2) 流量 (m3/s) 圈數(shù) 參數(shù) 7 8 9 10 11 總 螺旋傾角(176。 ) 周長（ m） 面積 (m2) 流量 (m3/s) 2E07 其中：（ 1）螺旋傾角α為待求值 （ 2）周長 l1=l2=l3=l4=l5=l6=l7=l8=π r2= ()2m 而 l9=3 l1/4 l10=2 l1/4 l11= l1/4 （ 3）面積為 A=~11 （ 4）流量為 Q=CqA(2△ P/ρ )1/2= A(2△ P/ρ )1/2 具體求解： 目標單元格為流量 Q，目標值為 106 m3/s，可變單元格為螺旋傾角α。 泵的 參數(shù)確定 根據(jù)以上計算，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該為 P 泵 =k1 P0max= = MPa Q 泵 =k2Q= 103= 103 m3/s 幾種泵的應用比較如表 2所示： 表 2 泵體比較 表 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 主要應用于壓力小于 主要適用于 中，低壓的機床 主要應用于各類高壓系統(tǒng)東北大學繼續(xù)教育學院（自考）畢業(yè)設計論文 19 的機床液壓系統(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，轉動慣量小，應用非常廣泛 可以看出， 該系統(tǒng) 應該選擇柱塞泵。 經(jīng)過查詢資料，可以采用 3D1SZ 系列的高壓柱塞泵。 其主要性能參數(shù)如表 3所示： 通過查表，可以 選擇 25L/min 流量的柱塞泵 ， 其壓力 22MPa 也符合要求。 根據(jù)管路直徑，可以選擇管道泵 1為 40SG58 型號 [18]，管道泵 2為 型號。 噴箱 參數(shù)確定 為了使沖洗后的水及時的流出噴箱，保證其內部不存水，噴箱的下部 設計 很多孔 ， 并且在噴箱的下面設有一個楔形的緩沖裝置， 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，進而實現(xiàn)排水 [19]。如 圖 13 所示： 該清洗機一次可以洗 16 個細頸瓶?？紤]到瓶子的規(guī)格不同，所以噴頭 的間距應該大于最大容積瓶的最大直徑?？梢匀￠g距為 為 120 5+100=700mm， 寬度為 400mm，高度為 400mm 。 圖 13 噴箱實體圖 洗滌液箱體 參數(shù)確定 假設噴箱中沖洗后的洗滌液需要 8s 才能回收到洗滌液箱內，由于噴頭 的總流量為 103 m3/s，所以洗滌液箱的容積至少應該為 V= 103 8= 103 m3其實際容積應該大于理論值 [20]。 為了美觀， 這里 長度與噴箱長度相同， 取 700mm， 寬度取 200mm， 高度取 300mm . 東北大學繼續(xù)教育學院（自考）畢業(yè)設計論文 20 4 機器特點和注意事項 本機最大的創(chuàng)新點是采用了螺旋縫隙式錐形噴頭，這樣的設計會使水沿著螺旋紋縫隙噴出，形成圓球面的形狀，更大的增加了噴射水與瓶壁的接觸面積，非常有利于洗滌。其不但體積小，成本低，而且噴洗效果非常好。 使用時應注意以下事項： （ 1）由于瓶要依靠箱蓋和箱體的共同作用來夾持，所以在沖洗過程中，不宜打開箱蓋。 （ 2）要確保在洗滌液箱內裝有洗滌液之后進行加熱。 （ 3）不要 將及其放置于過于潮濕的環(huán)境中，以免電路部分老化加快。 （ 4）經(jīng)常清洗水箱中的過濾網(wǎng)，必要時可以更換，以免雜物堵塞噴頭。 （ 5）洗滌液在使用一段時間后要及時更換，以免影響洗滌效果，在長時間不使用的情況下要把洗滌液箱里面的水放干凈，保持水箱的清潔，以便下次使用方便。 5 結論 通過對實驗用細頸瓶清洗 機第一代樣機 的研究，針對其存在的優(yōu)缺點，作進一步的理論分析，并且將其改進設計，以提高其工作性能。 以 下是對本設計的總結 ： （ 1）通過調查研究，分析了實驗用細頸瓶清洗機的國內外發(fā)展現(xiàn)狀 ； （ 2） 通過分析細頸瓶的形狀特點，確 定了本實驗用細頸瓶清洗機的工作原理和流程 ； （ 3） 通過分析噴頭類型和特點，設計了本機的錐形螺旋縫隙式噴頭，并且運用 Excel 確定了噴頭的螺旋縫隙傾角 ； （ 4） 運用 Solidwork 軟件完成了對本機的總體布局設計 ； （ 5） 通過計算液體壓力損失 ,完成了對本機所應用到的高壓泵和管道泵的選擇設計 ； （ 6） 根據(jù)細頸瓶的大小和數(shù)量 ,完成了對噴箱和洗滌液 箱 的設計 . 該機 采 用了錐形螺旋縫隙式噴頭， 沖洗效果好，使用方便，節(jié)省了沖洗時間，降低了勞動強度，并且將洗滌液回收循環(huán)利用，節(jié)約了洗滌液資源，做到了環(huán)保。不但可以在各個高 ?；瘜W實驗室和生物實驗室廣泛應用，還可以應用到醫(yī)學實驗，以及其他化工廠的實驗中。 東北大學繼續(xù)教育學院（自考）畢業(yè)設計論文 21 參考文獻 [1]肖旭霖 .食品加工機械與設備 .第一版 .北京：中國輕工業(yè)出版社， 20xx [2]龔文抗 . 西方國家的食品技術．北京：中國國際貿易促進委員會， 1996 [3]汪小蘭 .基礎化學 .高等教育出版社 .1995 [4]國家機械工業(yè)委員會 . 化學基礎知識 . 北京：機械工業(yè)出版社， 1988 [5]建設部標準定額研究所 . 噴泉噴頭 . 北京：中國標準出版社， 1996 [6]水利電力部水利調度研究所 . 噴灌技術 . 水利電力出版社， [7]柳金海 . 管材管件應用技術手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [8]丁志華 , 邱惠清 . 新型管材與管件應用指南 . 上海：同濟大學出版社， 20xx [9]曹升明 . 液壓技術基礎知識 . 北京：人民鐵道出版社， 1979 [10]王春行 . 液壓伺服控制系統(tǒng) . 北京：機械工業(yè)出版社， 1989 [11]上海市業(yè)余工業(yè)大學 .液壓傳動與控制 .上海：上?？萍汲霭嫔?， 1981 [12]胡家琛 . 泵 . 臺北：徐氏基金會， 1981 [13]重慶大學流體力學教研室 . 泵與風機 . 北京：電力工業(yè)出版社， 1980 [14]郭立君 . 泵與風機 . 北京：水利電力出版社， 1986 [15]吳達人 . 泵與風機 . 西安：西安交通大學出版社， 1989. [16]周謨仁 . 流體力學泵與風機 . 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1979. [17]齊淵著 .Excel 97中文 版快速入門 .武漢：華中理工大學出版社， 1997 [18]李智敏 .Excel 20xx即學即用 .北京：科學出版社， 1999 [19]袁偉萍，何忠祥 .基于 SolidWorks 的工程制圖三維模型庫的應用 .機械管理開發(fā)， （ 1011） [20]徐錦康 ， 機械設計 .北京：機械工業(yè)出版社 ， 20xx [21]成大先 ， 機械設計手冊 .化學工業(yè)出版社 ， [22]馬香峰 ， 徐鳳祿 .機械設計制圖 .北京： 高等教育出版社 ， 1988 東北大學繼續(xù)教育學院（自考）畢業(yè)設計論文 22 致謝 本論文的選題、研究內容、研究方法及論文的形成是在導師 辛明金老師的 支持、鼓勵和悉心指導下 完成的。在我論文完成過 程中，辛 老師在百忙之中抽出時間給予了我很多指導和幫助， 教會了我許多專業(yè)知識。 論文的選題、試驗以及論文的寫作自始至終都是在導師 的 認真、細致的指導和精心的安排下完成的 。 導師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度及其先進的思維方式使我終生受益。從導師那里我不僅學到了知識，也學到了做人的哲理、生活 的態(tài)度和為人處事的樂觀豁達精神。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 ! 在我的求學過程中，得到沈陽農(nóng)業(yè)大學許多老師的熱心指導和無私的幫助，并對論文的寫作提出了許多寶貴意見，在此特向他們表 示衷心的感謝 ! 此外， 我要特別感謝的是我的父母對我的撫育，是他們給了我 感受生活的生命 ， 對我學業(yè)的大力支持，幫助、關心 ，借此論文向親人表示作者對他們的深情和回報 ! 最后，衷心地感謝所有關心、給予我熱情、無私幫助的老師和朋友們 ! 周立瑤 220xx 年 6 月