PAGE衢州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告課題名稱滾筒洗衣機(jī)給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)二級(jí)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)/班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師單位/職稱機(jī)械工程學(xué)院/講師一、選題的背景與意義1.選題背景：洗衣機(jī)是利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來洗滌衣物的清潔電器。按其額定洗滌容量分為家用和集體用兩類滾筒洗衣機(jī)。1932年，美國本德克斯航空公司宣布，他們研制成功第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)，洗滌、漂洗、脫水在同一個(gè)滾筒內(nèi)完成。這意味著電動(dòng)洗衣機(jī)的型式躍上一個(gè)新臺(tái)階，朝自動(dòng)化又前進(jìn)了一大步！這種發(fā)源于歐洲的洗衣機(jī)是模仿棒錘擊打衣物原理設(shè)計(jì)，利用電動(dòng)機(jī)的機(jī)械做功使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)，衣物在滾筒中不斷地被提升摔下，再提升再摔下，做重復(fù)運(yùn)動(dòng)，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗滌干凈。全面的洗滌能力鶴立雞群。因?yàn)橐挛镌谙礈爝^程中不纏繞、洗滌均勻、磨損小，所以就連羊絨、羊毛、真絲衣物也能在機(jī)內(nèi)洗滌，做到真正的全面洗滌性能。可以利用加熱激活洗衣粉中的活性酶，充分發(fā)揮出洗衣粉的去污效能。由于用水量較小，可以在桶內(nèi)形成高濃度洗衣液，在節(jié)水的情況下帶來理想的洗衣效果。更有些洗衣機(jī)還會(huì)將衣物烘干，整個(gè)過程中會(huì)有提示音提醒用戶，用戶可以再洗衣過程中做其他事情，節(jié)省了時(shí)間。但是目前滾筒洗衣機(jī)也有不盡人意的地方：耗時(shí)耗電，水泵抽水不可能抽得一點(diǎn)都不剩所以就會(huì)殘留余水在機(jī)內(nèi)，久了會(huì)發(fā)臭滋生細(xì)菌；水泵把水向上抽的時(shí)候只可以抽水出去而不可以把泡沫一同抽出且在第二次洗衣服時(shí)還有污水回流的現(xiàn)象而且排水速度慢。所以，設(shè)計(jì)一種節(jié)能、省時(shí)、低噪音、重量輕、體積小的環(huán)保型洗衣機(jī)是非常必要的。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)洗衣機(jī)的歷史得追溯到19世紀(jì)。1874年，美國的比爾.布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。布萊克斯的洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)極為簡單，是在木桶里裝上6塊葉片，用手柄和齒輪傳動(dòng)，使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到洗滌的目的。雖然這套裝置的結(jié)構(gòu)簡單，而且洗滌效果也不見得如何，但是布萊克斯的構(gòu)思啟發(fā)了后人，使得洗衣機(jī)的改進(jìn)進(jìn)程大大加快。之后，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了以蒸汽、水力和內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的洗衣機(jī)，這些洗衣機(jī)已經(jīng)解放了人的勞動(dòng)力。1910年，美國的菲舍爾試制成功了世界上第一臺(tái)以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的洗衣機(jī)。電動(dòng)洗衣機(jī)的問世，也標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開端。進(jìn)入電氣化時(shí)代之后，洗衣機(jī)的功能日益增強(qiáng)。電動(dòng)洗衣機(jī)幾經(jīng)完善，在1922年迎來了一種嶄新的洗衣方式——攪拌式。攪拌式洗衣機(jī)由美國瑪依塔格公司研制成功。這種洗衣機(jī)是在洗衣筒中心裝上一個(gè)立軸，在立軸下端裝有攪拌翼，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立軸，進(jìn)行周期性的正反擺動(dòng)，使衣物和水流不斷翻滾，相互摩擦，以此滌蕩污垢。攪拌式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，損衣率較低，受到了人們的普遍歡迎，但是存在耗電量大的缺點(diǎn)。在之后不到10年的時(shí)間里，德國于1928年研制成功了第一臺(tái)滾筒洗衣機(jī)。滾筒洗衣機(jī)的特點(diǎn)就是洗衣內(nèi)筒臥軸，以內(nèi)筒凸筋作為原動(dòng)力，帶動(dòng)衣物正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，舉起衣物，依靠重力的作用摔打衣物達(dá)到洗滌的目的。由于洗衣筒底不轉(zhuǎn)動(dòng)，洗凈度、損衣率等性能居中。1955年，在引進(jìn)英國噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)上，日本研制出了獨(dú)具風(fēng)格的波輪式洗衣機(jī)。波輪洗衣機(jī)洗衣筒的筒底裝有波輪，電機(jī)帶動(dòng)波輪正反向旋轉(zhuǎn)，濕衣物壓在波輪上面隨之旋轉(zhuǎn)，同時(shí)筒內(nèi)水流使衣物翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到了洗滌的目的。由于波輪式洗衣機(jī)的相互搓揉力較大，所以洗凈度最高，但是存在損衣率較高，洗滌均勻性較差，衣物易纏繞等缺點(diǎn)。至此，洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域初步形成了攪拌式、滾筒式和波輪式洗衣機(jī)三分天下的局面。我國的洗衣機(jī)是改革開放之后發(fā)展起來的新興工業(yè)。作為家電中的骨干產(chǎn)品，洗衣機(jī)發(fā)展迅速。我國的洗衣機(jī)行業(yè)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段為初期的起步階段，這個(gè)階段始上世紀(jì)八十年代的中期至八十年代的末期。這一階段的主要特征為集中的技術(shù)引進(jìn)。當(dāng)時(shí)大量引進(jìn)的是日本的波輪洗衣機(jī)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，迅速完成了由無到有的跨越。同時(shí)波輪洗衣機(jī)也因此奠定了在中國的市場地位。第二階段是洗衣機(jī)的平穩(wěn)發(fā)展階段，時(shí)間從上世紀(jì)八十年代末期到九十年代中期。這個(gè)階段內(nèi)，我國洗衣機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平與質(zhì)量水平穩(wěn)步提高，成本不斷降低，國內(nèi)品牌的競爭優(yōu)勢不斷得到提升，市場的份額不斷增加，逐漸主宰我國市場。第三階段始于上世紀(jì)九十年代的中期，在這段時(shí)間內(nèi)，之前漸漸退出我國市場的外國品牌紛紛重新登陸，其中以生產(chǎn)滾筒洗衣機(jī)的歐洲家電企業(yè)為主。外國企業(yè)在我國投資興建合資公司，加劇了洗衣機(jī)行業(yè)的激烈競爭。目前，我國的家用洗衣機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了成熟期，國營、集體、個(gè)體、外資、合資企業(yè)遍布全國各地，我國已經(jīng)成為全球洗衣機(jī)生產(chǎn)和消費(fèi)的大國。我國洗衣機(jī)年產(chǎn)量約占世界年產(chǎn)量的四分之一，居于世界首位。除了在數(shù)量和品種上滿足國內(nèi)市場外，還出口到北美、歐洲、東南亞等地，躋身于國際洗衣機(jī)市場的競爭行列。洗衣機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢：洗衣機(jī)使人們告別了搓衣板，洗衣棒的手工洗衣時(shí)代，但是最初的洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度并不高，洗衣的幾個(gè)過程仍需要人工來進(jìn)行切換。隨著技術(shù)的發(fā)展，作為洗衣機(jī)核心的電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了長足的發(fā)展，洗衣機(jī)也由最初的洗滌、脫水過程的手工切換發(fā)展到半自動(dòng)半手工切換，再發(fā)展到了現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)。洗衣過程的全自動(dòng)化并沒有完全滿足人的要求。目前，絕大多數(shù)洗衣機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)引入了微處理器。微處理器的引入使得洗衣機(jī)的功能更加強(qiáng)大。洗衣機(jī)生產(chǎn)行業(yè)通過對微處理進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)洗滌、脫水模式的多樣化，滿足用戶洗滌不同衣質(zhì)、不同污臟程度的衣物。而用戶在操作過程當(dāng)中指需要按幾個(gè)按鍵即可完成選擇工作。同時(shí)，人們在原來洗衣方式的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)，再與電機(jī)驅(qū)動(dòng)相配合，來實(shí)現(xiàn)對洗衣機(jī)內(nèi)部水流的控制，從而使洗滌更徹底。小天鵝公司推出的“水魔方”技術(shù)就是其中的一個(gè)例子。隨著科技的發(fā)展，許多新技術(shù)已成功地應(yīng)用在洗衣機(jī)上，使洗衣機(jī)由過去簡單的“能洗衣”功能，發(fā)展到現(xiàn)在具有高洗凈度、低磨損率、健康型、智能化、信息化、節(jié)水節(jié)能、殺菌、環(huán)保(不用洗衣粉)等高層次功能，滿足了不同消費(fèi)群體的需求?，F(xiàn)在洗衣機(jī)幾大新應(yīng)用，變頻調(diào)速技術(shù)、模糊控制技術(shù)、不用洗衣粉技術(shù)、納米技術(shù)、靜音平衡技術(shù)、蒸汽技術(shù)、信息技術(shù)等能有效的解決大部分問題。技術(shù)總是不停向前發(fā)展的，洗衣機(jī)也向著幾個(gè)明顯的方向發(fā)展。智能化。傳統(tǒng)的洗衣機(jī)只按進(jìn)水→漂洗→出水→脫水這幾個(gè)工作過程進(jìn)行合理組合工作。而智能洗衣機(jī)除了實(shí)現(xiàn)上述的功能之外，還能對洗滌衣物的衣質(zhì)、衣量、衣物的污臟性質(zhì)以及污濁度進(jìn)行識(shí)別，并根據(jù)具體的情況選擇合適的洗滌劑、水量和水流狀態(tài)進(jìn)行有針對性的洗滌。洗衣機(jī)智能化技術(shù)有賴于微處理器和傳感器的發(fā)展高效節(jié)能。不可再生能源日益減少和人類對能源要求量日益增加的矛盾，決定了節(jié)能成為整個(gè)社會(huì)活動(dòng)的趨勢。對于洗衣機(jī)行業(yè)來說，要在保證洗凈度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)省電、節(jié)水。高效節(jié)能已經(jīng)成為洗衣機(jī)行業(yè)發(fā)展必然的趨勢靜音。噪音容易使人疲勞，造成神經(jīng)系統(tǒng)緊張，從而影響睡眠、休息和工作。減少噪音污染對提高生活質(zhì)量具有相當(dāng)?shù)闹匾?。生活水平的提高，家用電器日益增多，家用電器的噪音已?jīng)成為提高生活質(zhì)量的一個(gè)負(fù)面因素。所以，靜音洗衣機(jī)也是洗衣機(jī)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢。三、研究的基本內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題我國大部分地區(qū)缺水問題，還有現(xiàn)在滾筒洗衣機(jī)基本上都是上排水設(shè)計(jì)，但是上排水存在著污水回流，抽水噪音大等問題。本次設(shè)計(jì)主要對給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，達(dá)到健康零殘留、減少噪音、節(jié)水、不需排水水泵，節(jié)源等效果。1.綜合國內(nèi)外的有關(guān)文獻(xiàn)，對滾筒洗衣機(jī)的發(fā)展歷史、行業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展方向、優(yōu)缺點(diǎn)做出詳細(xì)地描述；2.結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)了掌握滾筒洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理；3.對滾筒洗衣機(jī)的給水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；4.對滾筒洗衣機(jī)的下排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；5.對滾筒洗衣機(jī)節(jié)水設(shè)計(jì)計(jì)算分析；四、完成課題的方法、步驟與進(jìn)度安排五、主要參考文獻(xiàn)（其中外文文獻(xiàn)不少于2篇）[1]劉曉青.抗菌技術(shù)在洗衣機(jī)中的應(yīng)用.第九屆中國抗菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)論文集,2013.9[2]王立.洗衣機(jī)技術(shù)[A].美國家用電器技術(shù)大會(huì)論文摘要[C].北京：高等教育出版社，2001[3]王曉偉，吳敏蔡，麗莉.進(jìn)水系統(tǒng)對家用洗衣機(jī)性能影響的研究.江蘇：博西華家用電器（江蘇）有限公司，2011[4]孔令文.洗衣機(jī)新技術(shù)山東省沂水技工學(xué)院[5]吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1[6]趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005.4[7]王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.7[8]陳宏鈞.實(shí)用金屬切削手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1[9]GB/T4288-2008，家用和類似用途電動(dòng)洗衣機(jī)[S].[10]韓雪濤.新型洗衣機(jī)速查寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.7[11]韓雪濤.洗衣機(jī)完全精通[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.2[12]張新德，張新春.全自動(dòng)/半自動(dòng)洗衣機(jī)金牌維修實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版，2014.2[13]韓雪濤，韓廣興，吳瑛.洗衣機(jī)常見故障實(shí)修演練[M].北京：人民郵電出版社，2011.10[14]張?jiān)评ぃ瑥埿碌?零基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械出版社，2012.7[15]韓廣興.新型洗衣機(jī)故障檢修學(xué)用速訓(xùn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.1[16]孫立群，孫昊.洗衣機(jī)維修從入門到精通北京：人民郵電出版社，2010.2[17]韓雪濤，韓廣興吳瑛.洗衣機(jī)維修從入門到精通北京：中國鐵道出版社，2010.[18]InternationalElectrotechnicalCommission.IEC60456-2008Clotheswashingmachinesforhouseholduse-Methodsformeasuringtheperformance[S].Switzerland:InternationalElectrotechnicalCommission,2008[19]SongChi,ZhengZhang.Sliding-ModeSensorlessControlofDirect-DrivePMSynchronousMotorsforWashingMachineApplications.IEEETransactionsonIndustryapplications，2009，45(2):582-586．[18]Ming-langYANG,Zhong-qiangYANG.Basedonthe