超声波洗碗机毕业设计说明书.docx

1、超声波洗碗机毕业设计说明书湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题 目： 超声波洗碗机的设计 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 号： 10620 姓 名: 周会琪 指导教师: 李玉平 完成日期: 2014年5月8日 湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计)任务书论文(设计)题目 超声波洗碗机的设计 学号 209240学生姓名 周会琪 专 业机械设计制造及其自动化 指导教师姓名： 李玉平 系主任:刘柏希 一、主要内容及基本要求研究洗碗机洗涤效果最好的超声波频率和强度，研究传播的介质及相关参数，设计相关的加温、喷水、进排水等装置结构，完成超声波洗碗机的内部构造和各个装置的安放位置,选用合理PLC.基本要求如下

2、 1绘制洗碗机装配图 张 2.绘制洗碗机内部构造部分零件图 1套 3.编写设计说明书 1份 4专业英语翻译 1份 二、重点研究的问题(1）超声波洗碗机总体方案设计 (2)洗碗机超声波系统的设计。 (3）主执行机构设计（内部结构)及其结构设计。 三、进度安排序号各阶段完成的内容起止时间1收集资料第2周2工艺分析，方案确定,绘制方案图第3周3洗碗机结构设计,绘制总装图第4-8周4绘制零件图第910周5撰写设计说明书 第11周修改设计说明书第12周7外文翻译第13周 毕业答辩第14周四、 应收集的资料及主要参考文献 1 林仲茂， 方启平。超声波清洗（) J。化学清洗, 198, （5）: 414 林

3、仲茂, 方启平。 超声波清洗( ） J 。 化学清洗, 998, (6): 44-4.3 任建新,物理清洗 .北京: 化学工业出版社， 2000。 4 陈勤超， 水流式与气泡式蔬菜清洗机清洗效果的比较与研究武汉：华中农业大学 ,2007 阎石，数字电子技术基础. 北京：高等教育出版社,第五版; 6 康光华,模拟电子技术基础. 北京:高等教育出版社,第五版. 7 单片微型计算机原理与应用,华中科技大学出版社,第二版. 8 艾小洋.中国工业清洗领域的现状与发展趋势M.现代制造。2004(2).9 周里群，李玉平。超声波换能器材料的设计与研究。湘潭大学机械工程学院。10 周德麟。超声波洗衣机清洗的机

4、理和结构的探讨。家用电器科技,02（6）:2-761 刘晋春、赵家齐、赵万声特种加工.北京：机械工业出版社：20112 成大先机械设计手册M.北京:化学工业出版社,203：21-24湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号 20109940 姓名 周会琪 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文(设计）题目： 超声波洗碗机 评价项目评 价 内 容选题.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的;。难度、份量是否适当;3.是否与生产、科研、社会等实际相结合能力。是否有查阅文献、综合归纳资料的能力;2是否有综合运用知识的能力;3。是否具备研究方案的设计能力、研究方

5、法和手段的运用能力;4.是否具备一定的外文与计算机应用能力;5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分,结构是否严谨合理;实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学;技术用语是否准确，符号是否统一,图表图纸是否完备、整洁、正确,引文是否规范；2.文字是否通顺,有无观点提炼,综合概括能力如何;3。有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处.综合评 价选题符合教学计划要求,具有综合训练的目的,具有文献查阅的能力和绘制CA工程图的能力,毕业设计技术方案可行,设计思路清晰，研究内容具有一定的实际应用价值。同意参加答辩评阅人： 204年5月 3日湘潭大学兴湘学院 毕业论文（

6、设计)鉴定意见 学号: 201962940 姓名： 周会琪 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书) 23 页 图表 张论文(设计）题目: 超声波洗碗机 内容提要：、总体方案设计：本课题采用超声波清洗系统进行主清洗，喷臂系统进行辅助清洗，设计有加热系统，喷臂系统,进排水系统,超声波清洗系统等。 2、研究了解了超声波清洗原理主要为超声空化作用。 3、研究了解了影响超声清洗的因素有声强、频率、清洗液。就洗碗机而言选择水为清洗液最环保节约,频率选择8hz,水的空化阀一般为/3W/cm。 4、设计了喷臂系统,参照淋浴喷头进行设计，固定于清洗槽内下部,能很好的对残留物进行清洗。 5、加热系

7、统采用电阻丝加热,上面用不锈钢辐射板遮盖，底层有陶瓷隔热层，安装在清洗槽底部,对水进行加热,以达到最佳清洗温度。 6、根据清洗槽尺寸,选用合理的超声波发生器和超声波换能器，计算功率密度，对于陶瓷器具而言清洗功率密度间于。/cm21W/cm2之间。根据清洗槽尺寸选择合理功率的振子跟个数,选用配套的超声波发生器。指导教师评语 选题明确,方案合理,分析论证正确,图纸基本规范，设计期间遵守校纪校规，态度端正,有较强的工作能力，主要设计了超声波洗碗机的内部结构，设计合理,符合要求。同意参加答辩,推荐毕业设计成绩为“中等”指导教师： 01年月3日答辩简要情况及评语答辩小组组长: 年 月 日答辩委员会意见答

8、辩委员会主任: 年 月 日目录摘要1第一章 前言3。1 背景31。1选题的依据及研究意义31。.国内外洗碗机发展与现状.2 国内市场上洗碗机的分析4。.1国内市场上洗碗机的特点与不足4第二章总体方案2。1 设计要求2。2 整体方案设计62.3 本章小结7第三章超声波清洗原理8. 超声波清洗技术简介83。2 超声清洗机理83。1超声空化作用833超声空化阀 9第四章 超声清洗参数选定 14.1 影响超声波清洗效果的因素0。.1声强 104。1。2频率 04。3清洗液 14.2 超声场的研究11 。2.空化强度的测量114.选取参数 4.31超声清洗参数 114 本章小结11第五章 超声波洗碗机结

9、构设计13.整体方案设计135。2各重要部件设计5。1清洗槽5.。进排水系统 135.水位感应系统 135。2。4 喷臂系统 145.5超声波发生器15。2。6超声波换能器65.2.7 加热系统175.3 本章小结18第六章 控制系统196。1 控制逻辑196.2 处理器选择19第七章 总 结21致 谢 22参考文献 3附录 24摘 要随着中国人生活水平的提高和生活节奏的加快，市场上出现了更多的适合于现代家庭生活的新型家用电器。这些电器都具有高效、节能和环保的特点.中国目前的家用电器产业发展很快,出现了海尔、CL等国际企业,在一些方面也达到了国际顶尖水平。在家用电器里，彩电和洗衣机的普及率比较

10、高,然而家用洗碗机却一直是一个未开发但拥有极大潜力的领域。究其原因,是因为传统的洗碗机仅采用喷臂式冲洗的清洗结构,不适合中国深度大的碗、盆等餐具的清洗,导致清洗效果差、效率低，耗能大，所以并不受欢迎。根据这些问题,提出将超声波的清洗功能利用在这个领域,设计出高效节能的新型洗碗机。根据超声波清洗的特点和餐具清洗的工艺,在洗碗机整体结构、清洗工艺和控制系统三个方面进行改良设计。结构方面，采用不锈钢清洗槽，合理布置超声波系统,喷臂冲水装置和进排水装置等,使结构更加紧凑合理,提升清洗效果。清洗工艺方面，根据铝锡箔腐蚀法所得的结果，分析洗涤槽内超声波空化强度的分布,选择合适的参数，确定最优的清洗流程。控

11、制系统方面，选取合适的PC，以各个部分作用的时间先后为逻辑顺序,实现清洗过程的自动化。关键词：超声波;洗碗机;结构设计;LC Abstrat ttheimrvmepeopelivisdsandteacleationofmoernlifp,nwushodeltricaleuipmntwhcharemoadaptabletothemoernfamliererequirdtoeecustmrsneed。heseplianesamoreefficien，enrgsvignenvionetalfrendy。ThehoseholdapliancindutrinChinahabeingevelopingra

12、pidl.AndthereapearsomeintentinlrporationsuchsHaie,CLtcFurthermoe,eavredntoplvelsometchialfelds.Amoguseldplince,theenertonteooloTVnwashichiearereatvlyhiger,thehoeholddishwaher，however，ianundveopedbutrtptetialild.ThereasonibeaethetadiondishwasesflushcleainsysemanspraactureaotapplclettheCinesetabewaesu

13、chaeebowls，deepoecItwasgenrllyrgardeda“badenigfect,lcenyandhienergyconumpton”,soiwsnotopuar。Nw,trtoakeadvntageofthlaninfaturoltrasoictoolvetherbmsydesigningneefficiendishashe。Accodigtothcharacteiscoultrasniceaninaddishashnsprocess,haviprovedandedsignedhverallstctuothedihaher,eclanpcssdcontrosysem。Te

14、scue：thclenngankisefstaiessstel。Thedishwasherconsoronalelayotofheutrsoundstem，thespraarmflushevicandthelumngysem,sohttstructesmoecomacaeanab，toimpovthecleaniefect.Ceaninprocess:accoringtoheacadmicreultfcorsionofthauminfoilresearch，figuringuttheitribuionofulrasiccavitaonsntyndsetigpproriateaamtrstdet

15、eminetheoptmalleaningproc.Controlsyem：elctingheaproriatSCM(SnglhiMcrocouter)ndasingogcalorertherunigorrofahattocleanigproestoatc。eords：utasni;diswaher;stctreesign;SCM(SingeChiMiccoputer)第一章 绪论11 背景11.1选题的依据及研究意义洗碗是一项必不可少的家务活动,然而过多的油渍让人对洗碗很是厌烦，洗碗机的出现将会使这项家务活动变得简单而有趣。有一点值得注意的是,普通洗碗机需要加入大量的洗涤剂才能达到洗涤干净的

16、要求,浪费大量水资源且对环境构成污染。因为超声波可以穿透固体物质,而且污染很小,因此人们想到使用超声波来清洗餐具,于是就出现了现在的超声波洗碗机。这种超声波洗碗机的原理是：当超声波经过液体介质时,将以极高的频率压迫液体介质振动,使液体分子产生正负交变的冲击波。当声强达到一定数值时，液体中急剧生长微小空化气泡并瞬时强烈闭合,产生强烈的微爆炸和冲击波使被清洗物表面的污物遭到破坏,并从被清洗表面脱落下来虽然每个空化气泡的作用并不大，但每秒钟有上亿个空化气泡在作用，就具有很好的清洗效果和超高的洁净度。影响超声清洗效果的因素有很多。除了声强必须大于空化阀(即使液体产生空化的最低声强或声压幅值)外，还与被

17、清洗物等有关。超声清洗对声反射强烈的材料，如金属、玻璃、塑料等其清洗效果好,而对声吸收较大的材料，如橡胶、布料等清洗效果较差,碗、盘、盆、碟等从物理学角度来看属弹性介质物体,用超声清洗其表面再合适不过了!在洗涤液选用方面,水的粘度不大,有利于清洗,假如把水温加热到0,此时的空化最活跃,效果也就最好,因而利用超声波来洗碗是完全可以的。超声波洗碗机作为健康环保的新家电，能够使人们从繁琐的家务活动中解脱出来。超声波洗碗机有以下特点：1、节水省电、低噪音。2、清洁度高、没有死角。、不需用专用洗涤剂，环保。、洗碗机结构简单、使用寿命长1.1.2国内外洗碗机发展与现状 “199年德国的米勒公司制造出了欧洲

18、第一台电动家用洗碗机.1954年美国GE公司生产了第一台电动台式洗碗机,在洗涤性能和整机体积外形上都有所改善。98年米勒公司又制造出了世界上第一台微电脑控制型洗碗机,使人机关系更为密切,洗碗机的家用性得到了更好的体现。于是越来越多的洗碗机进入西方家庭。在亚洲最早从事洗碗机的研究的是日本，到了九十年代中后期，日本已发展了微电脑全自动台式洗碗机.所代表的企业有松下(Ntional）、三洋（SAN)、三菱（MTSBISH)、东芝(TOSHIBA）等。与此同时,欧美则已经把家用洗碗机发展成具有统一形象的厨房家电。欧美所代表的企业有米勒、西门子（SIMS)、惠而浦(Whirpol)等公司国外很多家庭都拥

19、有家用洗碗机,并且家用洗碗机的普及率还在不断的增大良好的市场促进了企业对新型洗碗机的研制和开发，这种良性循环使国外的洗碗机产业焕发出蓬勃的生机。目前传统的喷臂式和涡轮式洗碗机在西方仍然很受欢迎，因为这类洗碗机制造成本低,售价不高,而且很适用于西方餐具的特点，有很好的清洗效率.欧美一些国家开发出的新型超声波洗碗机有着低能耗、高效率和环保的特点,在注重节能环保生活的发达国家也产生了很大的影响。我国于0年代开始研制洗碗机,但是洗碗机在国内并没有很好的普及。究其原因，首先是因为很多企业直接引进了国外的洗碗机生产线，虽然在结构上有所改进但是其结构特点和清洗方式仍然不太适合中餐餐具的特性.其次是因为清洗效

20、率低,为了达到效果，增加洗碗机的工作时间，使耗电量太大,不适合普通家庭使用。最后，因为洗碗机普遍体积较大，在房价高昂寸土寸金的中国很难为其提供安放的场所。我国目前生产洗碗机的企业有海尔、小天鹅、美的等。价格一般在20元以上。根据作者在成都市中心几家国美和苏宁电器的调研。商场里仅有海尔的一款家用洗碗机在销售，其类型是传统的喷臂式洗碗机,售价在3000元左右。整体来说，中国的洗碗机产业还处在技术落后、市场开发不全的状态里。2国内市场上洗碗机的分析1。2。1 国内市场上洗碗机的特点与不足以海尔洗碗机为代表分析。市场上相对比较受欢迎的海尔4和系列.4系列包括WQP4-2、WQP43和WP4-20A三个

21、型号。采用了上下双喷淋器使餐具上下部分同时受到喷射水流的直接冲击，可以得到很好的清洗的效果，并且可以加快洗涤速度，整个过程只有6分钟.切其过滤网外置于洗碗机前方,方便消费者整理清洁.而且采用了臭氧消毒,提供了很好的卫生条件。在运行有故障或门没有关好的时候发出蜂鸣声。此外，还提供开门保护功能.6系列洗碗机包括WQP62、WQPB、WQP63型。都采用了800M高度的设计。内胆为正方体，能让喷射覆盖的面积比例达到最大。设有上下两个餐具架,可以分别进行清洗,节约水电。采用的是内循环式干燥系统，消除了湿热空气的影响。利用新型磁化技术,能防垢、除垢。设有溢水保护系统,可靠安全。臭氧消毒，健康环保。总体来

22、说,国内的洗碗机已经基本能保证清洗效果，并实现了自动化和安全化国内的洗碗机生产线大多从国外进口，虽然在结构性能上有一定的改良,但仍然不适合我国餐具的特点。洗涤效果并不如想象中好.这是国内洗碗机不能占领市场的主要原因.其次是耗电量和耗水量大。一台洗碗机完成洗碗、消毒、烘干耗时长.且洗碗机的功率从600到2300W不等,消费者将承受更多的电费。国内的洗碗机品牌，如海尔、小天鹅、美的等,最低价格都在20元左右，加上专用的洗涤剂,不仅价格高,而且不环保。最后是结构设计、材料有缺陷。国内洗碗机多为塑料内胆，长时间使用之后,内胆会变得有异味而且油腻难清洗,出现“洗碗机洗碗，人洗洗碗机”的问题。要想在中国普

23、及洗碗机，开拓市场。必须要结合中国人的饮食结构、卫生习惯和生活观念等各种因素。开发出在清洗技术和结构材料都合适的新型洗碗机. 第二章总体方案2。1设计要求设计的新型超声波洗碗机必须满足以下几点要求:（1)结构设计合理,洗碗机能正常工作（2）清洗后,9的餐具能达到洗净标准。（)高效率，能在30分钟内完成自动清洗过程.()自动化，人工触动开关后,自动工作，并有指示灯提示。2 整体方案设计本课题将超声波技术应用与洗碗机，取代原有的喷臂加洗涤剂洗碗机，效率更高，更加环保。由于超声空化作用的良好清洗性能,故能很好的将油污从餐具上清离,再采用喷臂辅助清洗,能达到很好的清洗效果。方案设计如图2-:自来水通过进水电磁阀流入清洗槽,达到一定水位时，进水电磁阀关闭,加热器工作，当达到一定温度时,加热器停止工作,超声波系统开启，进行超声波清洗,在超声空化作用下,油污与餐具剥离,一定时间后超声波系统关闭,排水电磁阀导通进行排水，当排水到低水位时触动低水位开关，喷臂电磁阀导通进行喷臂辅助清洗，一定时间后洗涤完毕,喷臂阀关闭，剩余水量由排水阀排出。 1：进水电磁阀; 2：喷臂电磁阀； 3：排水电磁阀；4：超声波振子； 5:喷臂