要水流式洗碗机的结构设计及系统优化

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:张利平
[导读] 摘要:在当前电器时代,特别是现有的家用电器种类繁多,给我们带来了比较大的实惠以及便利。
        佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司  528300
        摘要:在当前电器时代,特别是现有的家用电器种类繁多,给我们带来了比较大的实惠以及便利。然而,洗碗机还一直不能完全进入到广大人民群众的家庭当中,其根本原因就是人们担心洗碗机清洗不干净,并且使用不方便。所以,根据当前洗碗机市场的实际状况,设计出了一种水流式的洗碗机,并且对其结构和系统进行优化,进而更快的实现洗碗机在一般家庭当中得到普及。
        关键词:水流式洗碗机;结构设计;系统优化
        引言:
        随着人们生活水平的不断提高,家用电器逐渐在家庭中普及。然而,洗碗机并没有完全进入普通家庭。即使在大城市,洗碗机也很少使用。除了洗碗机不符合我国的基本国情外,还有家用洗碗机清洗不干净和繁琐的问题。因此,根据目前洗碗机市场的实际情况,设计了一种水流式洗碗机,并对其结构和系统进行了优化,以更快地实现洗碗机在普通家庭的普及。
        1.洗碗机的发展及现状
        纵观洗碗机的发展历程,其发展历史是比较悠久的。在国外,洗碗机是学校、企业及家庭厨房的好帮手,但是洗碗机在中国起步比较晚,其发展的时间比较短,直到目前还没被大众家庭所使用。在上世纪八十年代国内洗碗机市场曾有过短暂的兴盛,当时国内市场有京美、水仙、意百纳及万家乐等这些品牌。但是当时居民生活水平不高,而且家用电器本来就不多,一台洗碗机需要一千多元,这种价格在当时无疑是让人望而生畏,因而导致许多产品不能卖出去,致使生产厂家陆续停产倒闭。到1995年,国内又一次开启了洗碗机购买狂潮。与此同时,陆续有商家通过技术引进及合资等途径大批量生产洗碗机。此时,一些国外品牌家用洗碗机也打进国内市场,在这之后国内洗碗机市场就基本维持了一个相对平稳的状态。国外知名品牌有欧迪、飞歌、西门子等,但其售价高销量少。小天鹅品牌于年生产出了全自动家用洗碗机,使国内洗碗机进入了全自动时代,因此国内洗碗机再次火爆起来了。众多家电厂家,如海尔、美的等纷纷进入洗碗机市场,他们不仅通过宣传彩页、平面媒体及电视等方法做宣传扩大知名度,而且还互相打价格竞争战。
        2.水流式洗碗机的工作原理
        水流式洗碗机的工作方式类似于搅拌机的工作原理,其采用波轮搅动水流来去除油污。由程控板控制起动电机,驱动电机经过减速之后通过三角皮带一级减速与减速器连接。波轮套在减速器波轮轴上,进而减速器驱动波轮轴转动,波轮轴转动后,就会带动波轮转动,高速旋转的波轮搅动水流,从而完成工作。
        具体的工作过程是这样的,首先打开电源开关、进水,驱动电机开始运转,接着电机带动波轮轴作高速旋转,然后波轮将开始运动。期间可以通过单片机来控制电机正反转,进而使波轮正反转,从而可以正反带动水流冲击碗模。在正常工作时,单片机控制进水阀水流的进入,通过水位传感器控制水量,人工将洗漆剂倒人其中。其主要依靠高速旋转的波轮来产生特殊祸流冲击餐具表面,并且在洗漆剂的化学及物理作用下,使油拒不断的从餐具表面脱离,利用化学和物理作用力达到洗净的目的。
        3.水流式洗碗机结构设计以及系统优化
        3.1箱体材料的选择
        在整个水流式洗碗机当中,外箱体发挥着重要作用。它不但对整个设备的质量进行承担,还能够起到美化外观的效果。随着人们生活水平越来越高,其对家用电器的要求也不断增高。洗碗机不仅要性价比高,还要外观时尚。所以,在对水流式洗碗机材料选择上需要慎重。当前,市场上销售的洗碗机箱体材料主要有铝合金箱体、全塑箱体以及渗锌钢板箱体。由于铝合金箱体成本较高,大多数是利用了全塑箱体以及渗锌钢板箱体。渗锌钢板箱体利用了多层喷涂箱体,其外观比较美观,并且工艺简单。但是,由于它利用了钢板材料进而增加了整机质量,大大影响了洗碗机的运行,并且长期使用会发生生锈问题。

全塑箱体利用了一次成型技术,外箱体以及洗涤工作箱都利用了塑料质的箱体,进而大大减小了整体的重量,并且可以更好的防锈,同时它还有着比较好的吸振能力。因此,经过综合考虑,此次水流式洗碗机结构设计过程中,利用了全塑箱体,不仅可以对洗碗机进行科学设计,还大大节约了成本。
        3.2外观结构造型设计及优化
        水流式洗碗机的外观结构主要包含箱体、控制面板、电源开关、电源线、后盖、防鼠隔音底板、排水管、进水阀等等。外箱体是洗碗机的外壳,除了对洗碗机起到装饰美化外观作用外,还有另外两个作用:一是起紧固零部件和支承作用;二是保护洗碗机内部零部件。外箱体一般采用全塑和钢板制成。外箱体采用钢板折绕制成后,经喷漆工艺而制成。另外一种箱体是采用塑料注塑成型,由底座、箱体两部分组成,最大的优点是永不会生锈。底座下面安装有三个底脚和平衡一个调整脚。平衡调整脚可调整洗碗机脚的高度,以确保洗碗机放置平稳。外箱体上部的四个箱角用于挂接吊杆部件。控制面板可以选择各种功能,如洗漆、消毒、烘干及暂停等。在控制面板上有数码管显示仪,可以观察到目前工作的进程,及工作时间。在控制面板上面还有指示灯,可以显示那个程序正在工作。电源开关可以切断总电源,只有电源开关按下其它的程序才能控制开始工作。如果遇到什么紧急情况,内部有报警幵关,可以自动跳闹,使电源切断。箱体后面带有后盖,用螺丝梓上,当内部出现问题这样就可以拆卸观察内部情况,及时维修。洗碗机安装好后,拿出防鼠底板,将有字样的一而朝上,从洗碗机后面轻轻插入,直至听到昨塔一声。如果防鼠底板未完全插入,洗漆时可能产生噪音。
        3.3碗篮架结构的设计和优化
        当前,洗碗机主要存在的问题就是餐具清洗不干净,为了更好的提高洗涤效果,就要重新设计和修改碗篮。在碗篮架的设计过程中,竖直固定支架固定碗,继而预防餐具碰撞。除此之外,将盘跌架以及碗架通过弱性软弹簧进行固定。然而因为碗底深并且又固定在一条直线上来,因此从任何方向的冲击水流都不会清洗到死角。
        3.4减振降噪系统的设计
        一个水流式家用洗碗机虽然不是很庞大,但几乎是用刚性结构连接起来的,所以如果稍微有些振动和不平稳将会加强振动及加大噪声。因此就需要对整机进行设计,来减振降噪。首先减振支承系统包括吊杆支承、控制盘座、外箱体结构等部分。这些零件除了用来安装及连接洗碗机各种零部件外,另外还具有装饰、防护减振作用。驱动电机是直接驱动波轮运转的,但是由于电机是高速运转的,故加上洗漆桶内的餐具分布不均匀,使得重心不平衡,所以转动时洗漆桶产生的振动比较大。因此为了减少洗漆时的振动和偏摆,在洗漆部分安装有一套减振装置。减振装置安装在洗漆驱动电动机与洗碗机底座之闻,通过上下支架将驱动电动机安装在底座上;前面已经叙述的悬挂系统也是起着减振作用的,它就是一个柔性弹性结构,起到主要的减振作用;还有平衡袋也是有着调整平衡的作用,它与驱动电机对称放置,调节重心平衡。工作期间就不会晃动;调整底脚也是有减振作用的,当地面不是很平整时,就可以调节底脚,把整机调平稳;加上机身用全塑注模的,所以塑料本身就有吸振作用,从以上这些方面设计可以很好的降低整机振动了。
        结束语:
        本文从箱体材料的选择、外观结构造型、减震降噪系统和碗篮结构等方面对水流式洗碗机进行了优化改进。改进后的水流洗碗机洗涤效果更好。同时,在结构设计方面更加人性化,整体结构体系设计更加科学。整体采用塑料箱体,大大降低整机质量,降低生产成本,更好地吸收振动,进而降低洗碗机在工作过程中带来的噪音。同时采用柔性系统降低振动和噪声。洗碗机市场发展前景广阔。未来,它将成为厨房电器的主力。因此,我们需要加大研发力度,从根本上改变消费者对洗碗机的认知,使人们能够迅速接受洗碗机。
        参考文献:
        [1]黄振峰.家用超声波洗碗机洗涤机理的试验研究[J].广西大学学报(自然科学版),2015,30(1).
        [2]刘旭辉,王小平.家用洗碗机碗篮和外形的设计[J].机电工程技术,2016,39(4).
        [3]叶利超.水流式洗碗机的结构设计及系统优化[D].武汉理工大学,2012.
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