洗碗机传动系统设计与研究
洗碗机的控制系统设计及系统优化
洗碗机的控制系统设计及系统优化摘要：随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，国内日常家用生活电器已经十分普遍了，市场上也出现了各种用途的家用电器，其中洗碗机的出现极大的便利了人们餐后手洗餐具的烦琐，解决了手洗餐具费时费力、消毒状况不佳的缺点。
国际上洗碗机已经广泛普及的，然后国内的洗碗机市场一直发展缓慢。
针对这一现象，我们对洗碗机的控制系统及存在的问题进行分析，对洗碗机的控制系统进行设计及优化，以期让洗碗机更加的适用及便利。
关键词：洗碗机；控制系统设计；系统优化引言：随着数字信息家用电器应用的普及，洗碗机已经广泛进入人民大众的家庭之中，从而使得人们能够从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。
从被控制量角度出发，一个洗碗机通常需要满足的一些具体要求，其中涉及的开关量信号有两种，一种是传感器的高、低电平信号检测，如机门开关、水位高低、温度调节保护器和行程开关等；另一种开关信号经由固态继电器控制强弱电压信号的断开和加载，如进水电磁阀门的开合、恒温加热器的开合、瞬间加热器的开合、清洁剂控制盒和消毒剂控制盒的工作等。
一、洗碗机种类概述1、淋浴式洗碗机。
其工作原理是通过一洗涤泵将水流通过喷淋器高压喷出，水流的反作用力使喷淋器旋转，从而使水流可以达到洗碗机的任何角落，水流经过加热器加热后温度可达60至80度，在高温水流和强碱性洗涤剂的作用下，有效地除去餐具上的油污。
其内部结构又可分为上下回转喷嘴式、下回转喷嘴式、下回转喷嘴反射式、多孔管式、雨弹头式及旋转汽缸式等。
这种洗碗机的洗涤效果较好，现世界上大部分家用洗碗机采用这种洗涤方式。
2、水流式洗碗机。
这种洗碗机与普通的波轮洗衣机工作原理基本相同，不同的是洗碗机的机槽架下面装有波轮。
电动机带动波轮盘高速运转，从而使机槽内的洗涤水旋转滚溅，以充分达到洗涤洗净的目的。
这种洗碗机用水量大，且洗涤度不高。
二、洗碗机控制要求1、按键按一下，显示按顺序变化一次；若按住保持，显示每秒钟变化一次。
自动洗碗机的控制系统设计分析与研究
自动洗碗机的控制系统设计分析与研究结合洗碗机的功能需求需要对控制系统设计方法进行深入研究。
本文先阐述了自动洗碗机控制系统的设计思路，并从水温检测、水位检测以及液晶显示三方面分析了自动洗碗机控制系统的电路设计内容，同时分析了控制系统的软件设计方法，为提高自动洗碗机控制系统运行的稳定性提供参考。
标签：自动洗碗机；控制系统；系统设计前言随着经济及科学技术的发展，洗碗机作为一种自动化设备逐渐被应用于各个家庭中，极大的减轻了人们的家务负担。
在洗碗机的自动控制系统中主要分为硬件电路设计以及软件设计，为了确保自动洗碗机控制系统能够满足人们不同洗涤温度、洗涤时间及消毒等各种需求，需要提升自动控制系统运行的稳定性。
一、自动洗碗机控制系统的设计思路自动洗碗机控制系统主要包含水位、水温检测电路，门控、键盘电路、警报器及液晶显示电路。
控制系统中水位检测电路的主要功能是检测水位的高度，进而控制进水及排水阀。
水温检测电路能够根据用户的设定要求控制电阻丝，进而使水温达到用户要求。
门控电路主要检测洗碗机门的关闭状态。
键盘电路主要供用户设置洗涤条件。
液晶显示及报警器主要是显示洗碗机的工作状态并且在系统运行故障时能够控制报警器提醒用户排查故障。
应用强电驱动电路控制进水、排水电磁阀、加热电阻丝以及消毒器。
二、自动洗碗机控制系统的电路设计（一）水温检测在控制系统中的水文检测电路可以应用单总线器件，此类器件可以将地址线、控制线等合为信号线，具有成本低、操作简便、较强抗干扰性能的优点[1]。
在应用单片水文检测电路时需要选择外部供电的方式，最终实现测量水温的目标，并提高水温检测的精准度。
为了使控制中心读取到水温测量的结果，需要首先初始化水温检测电路及存储器操作命令，当水温检测电路上电后，向中心控制系统发送应答脉冲，进而显示工作状态已调整完毕。
此时中心控制系统采用拉低总线电平的方式将脉冲复位，最终将总线释放进入信号接收状态。
因此在应用水温检测电路时，可以在系统中写入固定代码便可以向系统输入操作命令，进而实现对系统水温的控制，如果需要改变设定的水温，则可以向控制中心发送温度转换的命令实现温度转换。
家用洗碗机的设计与研究
家用洗碗机的设计与研究发表时间：2020-09-03T06:35:28.800Z 来源：《防护工程》2020年14期作者：杨小剑[导读] 家用洗碗机主要用来自动清洗碗、筷、盘、碟、刀叉等餐具，可以有效减轻家庭妇女的劳动强度，解决家庭洗碗问题，提升居民幸福感佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司广东省佛山市顺德区 528311摘要：家用洗碗机主要用来自动清洗碗、筷、盘、碟、刀叉等餐具，可以有效减轻家庭妇女的劳动强度，解决家庭洗碗问题，提升居民幸福感。
近年来，随着人们生活水平的提高，家用洗碗机逐渐走向了城市普通家庭。
然而，目前市场上很多洗碗机的体积大、噪音大等问题，无法安放在厨房。
本文基于普通家庭的需求，设计了一款占地面积小，集清洁、烘干、消毒为一体的的家用洗碗机，解决传统家用洗碗机存在的问题。
关键词：家用洗碗机；体积大；厨房引言：洗碗是一个家庭每天的家务，每天饭后，需要用洗洁精、清洁剂去除碗筷的油污，再用清水进行清洗，清洗干净以后擦干放入消毒柜。
过程繁琐，且洗洁精会伤害人的皮肤。
现代人生活节奏快，为了减轻家务量，洗碗机逐渐受到现代年轻人的喜爱，被誉为继洗衣机之后对人手的第二次解放。
最早的洗衣机是1850年美国人Joel Houghton发明的手动洗碗机。
1926年德国米勒公司研制了第一台电动家用洗碗机，这种洗碗机的外形与机器相同，与家庭环境没有有效的融合[1]。
1954年，美国通用电气公司生产了第一条电动台式洗碗机，极大地改善了洗碗机的性能和外形，国外洗碗机的研发生产时间比较早，已经成为统一的厨房家电，可以实现全封闭洗涤，不用抹布，设计科学，可以容纳几套餐具，洗涤时间短，20分钟快速洗干净，可以去除自来水的钙离子、镁离子等成分，增加餐具的光洁度。
本文基于中国家庭厨房的实际情况，设计一款水槽一体式洗碗机，这种水槽一体式洗碗机安装方便，有效节省考虑厨房的空间，让厨房更加宽敞。
1.家用洗碗机结构设计家用洗碗机适合家庭使用，主要由柜式洗碗机、台式洗碗机以及水槽一体式洗碗机。
多功能超声波洗碗机的设计
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第 ９期
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路， ： 等 多功能超声波洗碗机的设计
２ 传 动原理设计
２ １ 换 向机构 设计 ．
２ ４ 轴 的设计 ． 选择 轴 的材料 为 ４ ５钢 ， 质处 理 ， 据 传 递 调 根 所需 的最 大扭 矩 来 确定 轴 的最 小 直 径 ． 虑 轴 上 考
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析家用电动洗碗机是一种方便快捷的家用电器，可以代替手动洗碗清洗餐具。
它由多个部件组成，包括洗碗室、水箱、洗涤系统、排水系统以及控制系统。
下面对家用电动洗碗机的结构和控制系统进行分析。
1. 结构分析家用电动洗碗机的主要结构包括洗碗室、水箱、洗涤系统、排水系统以及外壳。
- 洗碗室：洗碗室是放置餐具的区域，通常带有可调节的隔板和餐具篮，以容纳不同大小和类型的餐具。
洗碗室内部还配有喷淋臂，用于向餐具提供高压水流进行清洗。
- 水箱：水箱用于储存洗涤用水。
它一般位于洗碗室下方，通过水管与洗涤系统相连接。
水箱通常具有水位传感器，用于检测水位，以确保正确的使用水量。
- 洗涤系统：洗涤系统是家用电动洗碗机的核心部分，包括洗涤泵、加热器、喷淋臂和洗涤剂装置。
洗涤泵负责将水从水箱输送到喷淋臂，通过高压水流清洗餐具。
加热器用于提供热水，提高洗涤效果。
喷淋臂通过旋转和喷射水流，覆盖整个洗碗室，确保餐具全面清洗。
洗涤剂装置根据用户的选择，向洗涤系统中添加适量的洗涤剂。
- 排水系统：排水系统用于将洗碗过程中产生的脏水排出。
它通常包括排水管、废水过滤器和废水泵。
废水经过过滤器过滤后，通过废水泵排出。
- 外壳：外壳是家用电动洗碗机的外部包装，通常由塑料或金属制成。
外壳必须结实耐用，以保护内部结构，并且具有良好的密封性，防止水漏和电器部件的损坏。
2. 控制系统分析家用电动洗碗机的控制系统是实现洗碗和排水功能的关键。
控制系统包括控制面板、主控芯片、传感器和电路板等。
- 控制面板：控制面板位于洗碗机的外部，提供用户操作界面。
一般包括按键、指示灯和显示屏等。
通过控制面板，用户可以选择洗涤模式、调节洗涤时间和温度等。
- 主控芯片：主控芯片是洗碗机的核心控制部件，负责处理用户输入的命令和控制洗涤系统的工作。
主控芯片具有高性能的微处理器，能够根据预设程序和传感器反馈的信息，自动调控洗碗机的各项操作。
- 传感器：传感器用于监测和反馈洗碗机的运行状态。
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析家用电动洗碗机是现代家用厨房中不可或缺的一个家电产品，它的使用不仅能够帮助我们节省大量的时间和精力，还能够有效地清洁餐具，保障家人的健康。
在这篇文章中，我们将对家用电动洗碗机的结构和控制系统进行分析，希望能够帮助大家更好地了解这一家电产品的工作原理和使用方法。
一、结构分析家用电动洗碗机通常由以下几个主要部件组成：水箱、洗碗框、洗涤装置、加热装置、水泵、控制面板等。
1.水箱水箱是家用电动洗碗机中储存清洁用水和洗涤剂的地方，通常位于洗碗机的底部。
水箱的容量大小会根据洗碗机的型号和尺寸而有所不同，一般能够容纳5-10升的水，用来完成一次洗碗过程所需的用水量。
2.洗碗框洗碗框是家用电动洗碗机中用来放置餐具的地方，它通常由可移动的洗碗篮和餐具支架组成，可以根据需要进行调整。
在洗碗过程中，洗碗框会根据洗碗机的程序进行自动旋转，保证餐具能够被全面、均匀地清洁。
3.洗涤装置洗涤装置是家用电动洗碗机中的核心部件，它通过喷淋水流和洗涤剂，对餐具进行高效的清洁。
洗涤装置通常由洗涤臂和洗涤泵组成，洗涤臂负责将洗涤水喷洒到餐具上，而洗涤泵则负责提供洗涤水流。
4.加热装置加热装置主要负责加热洗涤水，保证洗碗过程中的清洁效果。
家用电动洗碗机通常配备了加热元件，可以将洗涤水加热到一定温度，提高洗涤效果和杀菌效果。
5.水泵水泵是家用电动洗碗机中的另一个重要部件，它负责将储存在水箱中的清洁用水送入洗涤装置，并在洗碗结束后将脏水排出。
水泵的性能直接影响到洗碗机的清洁效果和工作效率。
6.控制面板控制面板是家用电动洗碗机的用户界面，通过控制面板可以选择洗碗程序、开关洗碗机、设置延时启动等功能。
控制面板通常由按键、显示屏等组成，操作简单直观，方便用户使用。
以上就是家用电动洗碗机的主要结构部件，每个部件在洗碗机的工作过程中都起着重要的作用。
下面我们将对家用电动洗碗机的控制系统进行分析。
二、控制系统分析1.控制系统框架家用电动洗碗机的控制系统通常由微处理器、传感器、执行机构、电路板等组成。
关于智能洗碗机的设计与运行的探讨
关于智能洗碗机的设计与运行的探讨本文针对一款集清洗、消毒、储存功能为一体的智能洗碗机的设计与运行进行了探讨，仅供参考。
标签：智能洗碗机；设计；运行从原始的刀耕火种到现在的信息社会，科技给人类社会发展带来了无比强大的推动力。
小到电子芯片、大到航空航天，其中涉及的设计理念无不凝聚着人类的智慧。
随着现代人生活品质的提高和生活节奏的加快，对以功能化、人性化为导向的产品需求不断增大。
例如，如何在一次家庭聚餐后，方便快捷地将杂乱无序的厨房恢复整洁。
无疑，自动洗碗机是一个省时省力的选择，但是，通过调研发现，国内的洗碗机在一线城市家庭的渗透率还不足1%。
与手洗相比，洗碗机在餐具清洁度、耗水电量、清洁剂使用量等各项指标中均有明显优势，但市场上现有的洗碗机大多为大型餐厅而设计，适用于家庭日常使用的寥寥无几。
基于此，我们设计了一款集清洗、消毒、储存功能为一体的智能洗碗机来满足家庭需求。
1.洗碗机的分类洗碗机按照洗涤方式分，主要有喷淋式、水流式、超声波式和叶轮式。
喷淋式洗碗机的结构分为多孔管式、下喷嘴式、上下回转喷嘴式等，工作特点都是将水喷射到餐具，利用压力喷嘴将水喷射到待洗餐具的不同方位，从而达到洗涤的作用。
水流式洗碗机的工作原理来自于波轮洗衣机，但是水流式洗碗机机槽下有波轮，波轮连接壳体下方的电动机。
洗碗机启动时，波轮旋转使机槽内水流旋转从而达到洗涤目的。
超声波洗碗机在机体的底部及侧面有振动元件，使洗碗机在工作时产生超声波频率，与水流共同作用，达到清洗的目的。
叶轮式洗碗机在机槽下装有叶轮，工作时叶轮旋转将水朝上飞溅，以达到洗涤的目的。
2.智能洗碗机的设计来源目前，市场上已有的应用于餐饮领域的全自动洗碗机主要有以下几种分类方式。
从工作方式上分为蓝传式全自动洗碗机和履带拔齿式全自动洗碗机两种。
蓝传式全自动洗碗机的整个操作过程相对比较麻烦。
而履带拔齿式全自动洗碗机虽然操作起来相对方便快捷，但其体积大、质量重，不适用于家庭。
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析引言在现代社会，随着人们生活水平的提高，家庭日常生活中使用的家用电动洗碗机成为许多家庭不可或缺的厨房设备。
家用电动洗碗机通过自动化的洗涤过程，能够有效地减轻家庭主妇的负担，节约时间和劳力。
对家用电动洗碗机的结构和控制系统进行分析和探讨，对于了解其工作原理和性能优化具有重要意义。
一、结构分析家用电动洗碗机主要由洗涤室、控制面板、水泵、喷嘴、过滤器、加热器、排水管等组成。
接下来分别对这些部件进行详细的分析。
1. 洗涤室洗涤室是家用电动洗碗机的主要部件，用于容纳洗碗物品。
洗涤室通常由不锈钢或塑料制成，具有耐腐蚀、耐高温、易清洁等特点。
在洗涤室内部设有喷嘴和水泵，通过喷嘴向洗碗物品喷洒清洁剂和水，实现洗碗作业。
2. 控制面板控制面板位于洗碗机的正面，用于设置洗涤程序和控制洗碗机的运行状态。
控制面板通常配有按钮、显示屏和指示灯，用户可以通过操作按钮选择洗涤程序和启动洗碗机。
现代的家用电动洗碗机还配备了智能控制系统，能够根据洗碗物品的数量和脏污程度进行智能调整，提高洗碗效率和节约能源。
3. 水泵和喷嘴水泵和喷嘴是家用电动洗碗机的核心部件，用于向洗碗物品喷洒清洁剂和水。
水泵通过吸入水源并利用电动机的驱动将水送入喷嘴，喷嘴将水和清洁剂喷洒到洗碗物品上，实现洗碗作业。
水泵和喷嘴的工作效率和稳定性对家用电动洗碗机的洗涤效果具有重要影响。
4. 过滤器家用电动洗碗机的过滤器位于洗碗机的底部，用于过滤洗碗水中的杂质和残渣，确保水质的清洁和洗碗效果的提高。
过滤器通常采用可拆卸式设计，用户可以定期清洗和更换过滤器，以保持洗碗机的正常工作状态。
5. 加热器加热器是家用电动洗碗机的重要部件之一，用于加热洗碗水，提高洗涤效果和杀灭细菌。
加热器通常采用电热管或加热元件，具有快速升温、温度稳定等特点，能够满足家用电动洗碗机对加热水温的要求。
6. 排水管排水管是家用电动洗碗机的排水部件，用于将洗碗水排放到污水管道。
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洗碗机传动系统设计与研究
家用洗碗机主要用于日常生活中家庭餐具的清洁，小型喷洒式洗碗机的结构主要由箱体、喷水管、水箱、碗篮、进排水阀和水泵及电动机等组成。
本次设计将使用V带传动，简化洗碗机中的机械部分，以降低成本，方便节能。
标签：家用洗碗机；清洁；V带；碗篮
1前言
学校，酒店，企业早已普及洗碗机的今天，家用洗碗机的普及也开始崭露头角。
家用洗碗机一直是家用电器里比较特别的产品，尤其是在中国，因为中国的餐具和餐饮文化与其他国家的差异性，使得家用洗碗机更是非常具有中国特色。
外国的很多产品设计并不真正符合中国的生活需求，无法做到实用与清洁。
随着科技的发展，中国菜正在发生变化。
而近年来，中国的厨具市场发展非常快。
因此，中国家庭厨房用具设计，特别是对于中国城市家庭，吸引了越来越多的国内和国外公司。
市面上有些洗碗机的价格过高，其原因是某些零部件的制造成本过高。
如果在设计上作出一些深入设计与优化，将能大大地减少制造成本。
2洗碗机的传动设计
洗涤装置主要由旋转喷臂、清洗水泵等构成，如图1（传动示意图）所示。
清洗水泵安装在机座的底部，由清洗机与叶轮泵构成，清洗水泵安装在机座的底部，由清洗电机与叶轮泵构成。
清洗电机直轴驱动叶轮泵，把水进行加压，通过喷臂的喷水孔从三维方向喷出具有一定压力的热水流，从而对餐具进行冲洗。
本设计主要是靠三角皮带和传送轮传递动能，用行星减速器辅助，使机械效率增加，同时降低了制造成本，降低洗碗机的市场价格。
2.1摩擦型带传动的选择
三角皮带属于V带传动，而V带传动是摩擦型带传动中应用最广的一种。
摩擦型带传动装置通常是由主动轮，从动轮和张紧在两轮上的环形传动带组成的。
传动带在静止时受预拉力的作用，带与带轮接触面间产生正压力。
当主动轮转动时，靠带与主、从动轮接触面间的摩擦力，拖动从动轮转动，实现传动。
摩擦型带除了V带，还有平带，多楔带和圆带。
们根据洗碗机的作用和功能，分析它平时的工作机制，以及零部件方便更换的原则，选择生活中比较普及和常见的普通V带。
2.2V带的类型与标准
V带的种类有普通V带，窄V带，宽V带，大楔角V带，齿形V带，汽车V带，联组V带和接头V带等。
根据V带的规格和尺寸，我们可以选择相对较小，可以放在洗碗机机身内部的长度较小的Y型。
2.2.1V带的功率
考虑原动机和每天适时转动的时间等原因，我们可以根据公式：
Pc=kAP（1）
kA为工况系数，可查表取值，P为所需传递的功率。
查表可得工况系数kA=1，故Pc=1×360=360W，n1=1440r/min，选择Y型带。
2.2.2确定带轮的基准直径d1和d2
（1）初选小轮直径d1，d2=80mm。
（2）验算带速v。
计算公式为v=πd1n160×1000，即是3.14×80×144060×1000=602m/s
若带速v太高，则离心力过大，使带轮与带轮之间的正压力过小，传动能力弱，易打滑；若带速v太低，则要求有效拉力F过大，使带的根数过多。
对于z 型V带，速度v一般在5～25m/s之间，传动能力可以得到充分利用。
若v过高或过低，可调整d1或n1，因此它符合要求。
（3）计算大轮直径d2。
d2=n1 d1/n2=i1d1=i1d1=1.68×80=134mm（2）
d2应取标准值，查标准取d2=140mm。
（4）确定中心距a和带长Ld和小轮包角α。
带传动的中心距a的大小，直接关系到传动尺寸和带在单位时间内的绕转次数。
中心距a大，则传动尺寸大，但在单位时间内的绕转次数减少，可增加带的疲劳寿命，同时使包角a1增大，提高传动能力。
一般中心距a0为0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2），即是154≤a0≤440。
由于要让结构紧凑，而且传送的力不大。
故a0=160
初选带长Lc≈2 a0+π（dd1+dd2）2 +（dd1—dd2）4a0（3）
Lc≈2×160+3.14×（80+140）/2+（140+80）24×160（4）
Lc≈671.02mm
因为选取基准长度不同于计算长度，实际中心距a需要重新确定：
a≈a0+（Ld-Lc）2≈160+（710-671.02）/2≈180mm（5）
验算小包角α1≈180-dd2-dd1a×57.3≈180-140-80180×57.3≈161。
α1>120°，因此它满足要求。
由于z=1，v=6.07m/s，ka=0.92，q=0.06kg/m，可根据式（6）确定初拉力：
F0=500Pc（2.5-ka）kazv+qv2（6）
即：
F0=500×0.36×（2.5-0.92）1×6.07×0.92+6.072×0.06=53N
因此，可得到带对轴的压力FQ为：
FQ=2z F0sin1612≈2×1×53sin80≈103.8N（7）
2.3轴的转速及功率计算
由于电动机输出功率P1=360W，可计算轴2的输出功率为：
P2=0.95 p1=0.95×360=342W（8）
轴3的输出功率：
P3=0.97 p2=0.97×342=331.7W（9）
各级转速：n1=1440r/min
发动机与轴2的传动比为i1=140/80=1.75
n2=n1/n2=1440/1.75=822.8 r/min（10）
n3= n2/n1=822.8/5.2=158.2 r/min（11）
3总结
因为本身洗碗机就是通过一个简单的原理来洗碗，在机器里面用大量水流来冲洗被放置在架子上的碗碟。
于是，通过一系列的改善，简化V带传动后，系统的结构将变得更加简单明了，便于检查和维修，同时也降低了生产成本，使其
在市场上价格趋于优惠，也便于打开市场。
时代进步科技生产力的提高，借此让人们享受科技便利，节省时间，节约体力。
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