吸尘器地刷设计技巧及规范要点.docx
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吸尘器地刷设计技巧及规范要点
地刷设计规范
一、地刷种类及功能简术
1.1．按结构上毛条是否可拆分为一体式地刷和分体式地刷；
按整体装配情况分为简易地刷和整体地刷；
按使用功能可分为两用地刷、风动地刷、水刷、宠物刷、玻璃刷、电动地刷等；
风动地刷、玻璃刷、电动地刷等由于目前还没有相应的测试标准和需求，目前针对的是分体式两用地刷的设计规范，其他种类待完善。
二、测试评估项
2.1、地刷踏板测试（地刷为地板、地毯两用地刷，含有切换踏板结构）
测试内容：
手动拨动地刷踏板1000次循环，脚踩地刷踏板1000次循环。
测试要求：
实验后不得有功能缺失。
2.2、地刷的冲击测试
测试内容：
将地刷连接好塑料或不锈钢延伸管，按照图方式进行500次冲击测试
测试要求：
实验后不得有功能缺失。
2.3、地刷的使用寿命测试
测试内容：
将地刷连接好塑料或不锈钢延伸管，地刷紧贴水泥地面，按照图6方式进行10000个循环
测试要求：
实验后不得有功能缺失
2.4、强度测试
测试内容：
被测部件被放到如图的设备中，随后此设备开始进行5r/min的旋转测试。
在测试的过程中，被测部件可被取出以检查部件是否ok。
测试一直继续直到部件有可能破坏功能的损坏发生，比如破裂，断裂，可能刮伤地毯的毛刺出现等等。
测试要求：
实验后不会影响正常使用。
2.5、跌落测试
测试内容：
在距水泥地面水平高度2m处，地刷的不同面着地，连续跌落5次.
测试要求：
5次试验后，地刷不能有损坏和脱落的现象
2.6、除尘效率要求
关于吸尘器Erp的最新要求：
第一阶段，
从2014.1份开始，
所有吸尘器的能耗小于62KWh/year；
额定功率不能超过1600W；
地毯除尘能力不小于70%；
地板除尘能力不小于95%。
第二阶段，
从2017.1份开始，
所有吸尘器的能耗小于43KWh/year；
额定功率不超过900W；
地毯除尘能力不小于75%；
地板除尘能力不小于98%；
灰尘透过率不大于1%；
声功率值不大于80dB；
软管能够承受40000次弯曲；
电机寿命不小于500h。
以上要求适用于干式吸尘器，不适用于干湿两用吸尘器、电池式吸尘器、工业用吸尘器、机器人式吸尘器、中央吸尘器。
2.6.1、板板除尘
2.6.2、地毯除尘
2.6.3、地板缝隙除尘
3.7、推行力舒适度
3.7.1人机工程学：
操纵杆的操纵力设计要考虑其操作频率，即每个工作班次内操作多少次。
用前臂和手操作的操纵杆，一般操纵力在20～60N的范围内，例如汽车变速杆的操纵力常为30～50N。
3.7.2模拟使用推行力测试
推
力
测
试
状态
男1
舒适力
42N
53.8%
41N
51.3%
最大值
78N
80N
男2
舒适力
72N
75.7%
75N
68.2%
最大值
95N
110N
男3
舒适力
40N
58.8%
42N
56%
最大值
68N
75N
女1
舒适力
最大值
女2
舒适力
最大值
女3
舒适力
最大值
3.7.3地刷不同推力使用感受情况
推力大小
90N
85N
65N
60N
50N
45N
35N
30N
25N
感受情况
困难
吃力
费力
费力
还行
舒适
容易
轻松
很轻松
实际使用时，45N以下的推力较为舒适。
三、结构设计要点
3.1、地刷接口尺寸设计
地刷接口有32、35、38、64等口径，相关尺寸如下图：
3.2、转接头角度设计（由ID吴晨奇提供）：
地刷转接头设计角度定为150度较为合理。
3.3、地刷放气设计
根据吸尘器效率点及推行力设定放气量。
3.3.1目标要求：
a、放气后整机效率点在最大效率点附近
b、推行力在舒适度范围之内
C、适用于各种地面（长毛地毯、短毛地毯、地板、地砖等）
3.3.2结构介绍：
地刷放气，不仅可以提高除尘效果，也是改善推行力，提高操作舒适度。
底板放气槽：
两侧放气槽可以提高缝隙除尘及边角除尘效果；前后放气槽起到除尘和改善推力的作用。
支撑突筋更主要的是为了改善推行力。
翘板结构：
中间的位置较高，两侧低，这样的翘板结构会使前侧和后侧总有一侧处于放气状态，保证地刷与地面不会贴死。
转轴位置点：
结构复杂的地刷会有转接头、连接软管、上盖、底板、风道盖、滚轮、踏板等结构，各结构连接转动也会影响使用效果。
在结构允许的情况下，考虑转动关节点位置，利用连杆作用。
能使地刷在阻力越大，放气越大，推拉力能一直在接受的范围内，以适应不同的使用环境。
地刷地板较大，关键转轴点较靠前，位于吸口上方。
在地刷推进时，阻力越大，底板前侧贴地、后侧翘起越高，放气也就越多。
推力不会太大，从而保证操作舒适度。
注意：
底板加筋不能超过毛刷支起时的高度，否则会影响硬质地板使用。
3.3.3地刷放气设计计算：
1、整机空气性能曲线图得出最大效率点MAXEff及此时的电流Ie、真空度He及流量Qe。
2、确定推行力（20～60N），以测试值舒适力F1=40N为例。
3、通过交流稳压源调节电压，记录推行力为F1=40N时的真空度H1。
4、通过性能曲线图得出H1对应下的流量Q1
5、计算放气面积：
S/设计口径=Q1/Q开
步骤
状态
电压
电流
真空度
流量
推行力
备注说明
一
全开状态
230V
5.78A
Q开
最大效率点
230V
4.61A
13.8KPa
18.9L/S
二
设计推行力
40N
三
测真空度
H1
40N
H1≤13.8KPa；
如H1大于13.8KPa，则取13.8KPa
四
设计流量值
Q1
H1对应下的流量
五
放气面积计算
S/设计口径=Q1/Q开
6、设计相关放气结构，使得放气面积为S
3.4、地刷挂口
设计要求：
1、地刷收纳时，在空间允许的情况，地刷应能保证能离地面10mm以上，以防拖地；
2、挂口应有强脱功能：
地刷收纳后如强脱，挂口不能有拉白、拉裂等现象。
专利规避：
凯驰地刷挂口结构专利，设计时注意规避。
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