机械毕业设计439超声波洗碗机毕业设计说明书

机械毕业设计439超声波洗碗机毕业设计说明书

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: 姓 名: 指导教师:

完成日期: 2014年5月28日 1

湘潭大学兴湘学院毕业论文 目 录

摘要???????????????????????????1 第一章 前言??????????????????????3 1.1 背景?????????????????????3

1.1.1选题的依据及研究意义????????????3

1.1.2国内外洗碗机发展与现状???????????3 1.2 国内市场上洗碗机的分析????????????4

1.2.1国内市场上洗碗机的特点与不足????????4 第二章 总体方案

???????????????????6 2.1 设计要求???????????????????6 2.2 整体方案设计????????????????? 6 2.3 本章小结???????????????????7 第三章 超声波清洗原理????????????????8 3.1 超声波清洗技术简介??????????????8 3.2 超声清洗机理?????????????????8

3.2.1 超声空化作用????????????????8 3.3 超声空化阀

?????????????????9 第四章 超声清洗参数选定??????????????? 10 4.1 影响超声波清洗效果的因素???????????10

4.1.1 声强??????????????????? 10

4.1.2 频率??????????????????? 10

4.1.3 清洗液?????????????????? 11 4.2 超声场的研究??????????????????11

4.2.1 空化强度的测量??????????????11 4.3 选取参数??????????????????? 11

4.3.1 超声清洗参数??????????????? 11 4.4 本章小结

???????????????????11 第五章 超声波洗碗机结构设计????????????? 13 5.1 整体方案设计?????????????????13

5.2 各重要部件设计????????????????13 5.2.1 清洗槽?????????????????? 13 5.2.2 进排水系统???????????????? 13 5.2.3 水位感应系统??????????????? 13 5.2.4 喷臂系统????????????????? 14 湘潭大学兴湘学院毕业论文

5.2.5 超声波发生器???????????????15 5.2.6 超声波换能器???????????????16

5.2.7 加热系统?????????????????17 5.3 本章小结?????????????????? 18 第六章 控制系统???????????????????19 6.1 控制逻辑???????????????????19 6.2 处理器选择??????????????????19 第七章 总 结????????????????????21 致 谢?????????????????????? 22 参考文献?????????????????????? 23 附录???????????????????????? 24

湘潭大学兴湘学院毕业论文 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、TCL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。控制系统方面，选取合适的PLC，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;PLC 湘潭大学兴湘学院毕业论文 Abstract

With the improvement of people's living standards and the acceleration of modern

life speed, new household electrical equipment which are more adaptable to the modern family life are required to meet customers’ need. These appliances are more efficie

nt, energy-saving and environmentally-friendly. The household appliances industry in China has being developing rapidly. And there appear some international corporations

such as Haier, TCL etc. Furthermore, we have reached in top level in some technical fields. Among household appliances, the penetration rate of color TV and washing machine are relatively higher, the household dishwasher, however, is an undeveloped but great potential field. The reason is because the traditional dishwasher’s flush cleaning

system and spray arm structure are not applicable to the Chinese tableware such as deep bowls, deep pots etc. It was generally regarded as “bad cleaning effect, low efficien

cy and high energy consumption”, so it was not popular. Now, I try to takes advantage

of the cleaning feature of ultrasonic to solve these problems by designing a new efficient dishwasher. According to the characteristics of ultrasonic cleaning and dishwashing’s process, I have improved and redesigned the overall structure of the dishwasher, the cleaning process and control system. The structure: the cleaning tank is made of stainless steel. The dishwasher consists of reasonable layout of the ultrasound system, the

spray arm flush device and the plumbing system, so that the

structure is more compact and reasonable, to improve the cleaning effect. Cleaning process: according to the academic result of corrosion of the aluminum foil research, figuring out the distribution of ultrasonic

cavitations’ intensity and selecting appropriate parameters to determine the optimal cleaning process. Control system: selecting the appropriate SCM(Single Chip Microcomputer)and basing logical order on the running order of each part to makecleaning process automatic.

Key words: ultrasonic; dishwasher; structure design; SCM (Single Chip Microcomputer) 湘潭大学兴湘学院毕业论文 第一章 绪论 1.1 背景

1.1.1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