自动汽车清洗机

南京理工大学毕业设计说明书(论文)作者:钟达明学号：054912214028学院(系):机械工程学院专业:机械工程及自动化题目:自动汽车清洗技术指导者：代昌浩(姓名)(专业技术职务)评阅者：(姓名)(专业技术职务)2014年5月南京理工大学毕业设计（论文）评语学生姓名：钟达明班级、学号：054912214028题目：自动汽车清洗技术综合成绩：指导者评语：指导者(签字)：年月日毕业设计（论文）评语评阅者评语：评阅者(签字)：年月日答辩委员会（小组）评语：答辩委员会（小组）负责人(签字)：年月日毕业设计说明书（论文）中文摘要面向增压供水流量配比柔性控制的新型流量阀，是二次供水系统中的重要组成部分。新型流量阀布置在水箱和管网之间，供水时分配水箱和管网中的流量比例，以保证对用户的正常供水。本课题主要是针对城市供水流量柔性控制设计了一个新型流量阀。流量阀的设计主要分为传动部分和喷射部分。喷口距、喷嘴径、喉管直径以及喉管长度等等参数的选取，直接影响着流量阀的压力损失、负压的大小以及喷射效果，故本课题集中对这些关键参数进行了优化计算。并且对设计好的流量阀进行负压以及压力损失的计算与分析，保证流量阀在工作时能够实现流量配比柔性控制。关键词二次供水射流泵流量配比柔性控制流量阀毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleDesignofanewflowvaluewhichcanbecontrolledflexibleForpressurizedwatersystemAbstractThenewflowvalue,whichcanbecontrolledflexibleforpressurizedwatersystem,isanimportantpartofsecondarywatersupplysystem.Itisarrangedbetweenthetankandpipenetwork.Whenthereiswatersupply,itdistributesflowbetweenthetankandpipenetwork.Sothatcanensuretheuserhavenormalwatersupply.Themaintaskofthispaperistodesignanewflowvaluewhichcanbecontrolledflexibleforpressurizedwatersystem.Thedesignincludestransmissionpartsandjetparts.Nozzledistance,nozzlediameter,pipediameterandpipelength,andsoonarethemainparametersofthenewflowvalue.Theselectionoftheseparameters,impactsontheflowvalvepressureloss,thenegativepressureandjeteffect,directly.Therefore,thisprojectfocusesonhowtooptimizethesekeyparameters.Atthesametime,wecalculatenegativepressureandpressurelossofthedesignednewflowvalueflowvalve,inordertoensureitworksproperly.KeywordsJetpumpFlowratioFlexiblecontrolNewflowvalveSecondarywatersupply本科毕业设计说明书（论文）第I页共I页目次1绪论…………………………………………………………………………11.1课题来源……………………………………………………………………11.2本课题研究背景和意义………………………………………………………11.3本课题研究目标………………………………………………………………31.4论文内容和结构………………………………………………………………42新型流量阀的总体方案设计……………………………………………52.1总体方案设计原理……………………………………………………………52.2电机的选择……………………………………………………………………72.3传动机构的设计………………………………………………………………82.4射流部分结构确定……………………………………………………………142.5其他部分的设计………………………………………………………………163关键尺寸的计算、优化…………………………………………………………203.1喷嘴的尺寸设计………………………………………………………………213.2文丘里结构的尺寸设计………………………………………………………213.3最佳喷嘴距的计算……………………………………………………………224性能计算分析……………………………………………………………………254.1负压大小计算…………………………………………………………………264.2压力损失计算…………………………………………………………………274.3新型流量阀流量配比分析……………………………………………………29结论…………………………………………………………………………………31致谢…………………………………………………………………………………32参考文献………………………………………………………………………………33本科毕业设计说明书（论文）第1页共34页1绪论增压供水流量配比柔性控制系统是二次供水系统中的重要组成部分，它的性能好坏直接影响整个二次供水系统的的工作效率和工作质量。因此在满足城市供水流量柔性控制的技术需求的同时，完成一种体积小、重量轻、流道通畅、流体阻力小、动作灵敏、密封性能好、整体结构简单紧凑、造型美观、使用寿命长、可靠性高的新型流量阀的设计是非常必要的。1.1课题来源本课题来源于南京尔顺科技发展有限公司和南京理工大学的产学研合作项目“增压供水流量配比柔性控制系统研发”。1.2本课题研究背景和意义1.2.1研究背景目前城市供水主要有以下两种方式，（1）直接供水：即当室外城市供水管网中水的压力大于室内用水压力时,靠室外城市供水管网中的水压直接将水供给各用户；（2）二次加压供水：即采用水泵对室外城市供水管网的水进行二次加压,然后供给各用户]1[。我国大中城市室外供水管网的压力一般都不能满足室内用水所需的压力,因此,多数都采用二次加压供水。二次加压供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式。自来水厂通过城市输、配水管道供水，水压一般为0.3MPa～0.4MPa，供水有效高度只有30～40米。因此，二次供水是目前高层建筑供水的主要选择方式]2[。二次供水设施是否按规定建设、设计及建设的优劣直接关系到二次供水水质、水压和供水安全，与人民群众正常稳定的生活密切相关。二次供水设备发展至今，经历了以下几个阶段：第一代二次供水设备：是由水泵、上水池（或水塔）、下水池（水井）和上下水位自动控制柜组成的供水系统。由自动控制柜根据上水池水位高低来自动控制水泵开本科毕业设计说明书（论文）第2页共34页关。特点：短时停水有水用，而且二次污染严重，耗电大，土建费用高，修建水池需占很大的地面积，对房地产商来说，是一种土地资源和有效售房面积的浪费，运行费用还高。第二代二次供水设备：是由水泵，气压罐，低水位水池（水井）和自动控制柜组成的供水系统。由控制柜根据水管内的压力来控制，压力低时自动开泵，到达高压时自动关泵。能量转换过程中效率低，占地面积大。短时停电可供5至10分钟水用，但下水池二次污染严重，耗电大，运行费用高。第三代二次供水设备：是由水泵，下水池（或水井），全自动智能数控供水控制柜组成的供水系统。第四代二次供水设备：具备第三代二次供水设备的所有功能外具备以下特点，直接接入管网，此二次供水设备通过负压消除器和稳压平衡器保护自来水管网不形成负压，避免了修建混泥土蓄水池或设水箱的麻烦。节省投资，同时在使用过程中也可大大节能，是目前最先进最新的二次供水设备，在供水中应用，可取代供水系统中的水塔、高位水箱或气压罐等供水方式，性能稳定、节能效果显著，是国家重点推广的节能新技术产品]3[。目前的二次供水一般采用以下两种方式：（1）无负压变频调速恒压供水系统；（2）射流泵辅助变频调速恒压供水系统。这种供水方式最显著的特点就是节能,而且室外城市供水管网的压力越高,节能效果越明显,当这种供水方式与变频调速供水系统相结合时,不仅能够弥补变频调速供水系统在小流量时节能效果差的不足,而且能够提高节能效率,因为在夜间室外城市供水管网压力高,有时只靠射流泵即可维持水压,无需启动水泵,进而解决了变频调速供水装置在零流量下也有电耗的问题,另外,这种供水方式虽然是通过射流泵与室外城市供水管网相连,但由于采用射流泵的孔口出流,因此,具有明显的稳压和均衡水量的作用,不会造成室外城市供水管网的降压。采用射流泵辅助吸水的供水方式,能充分利用室外城市供水管网中的水压,降低二次加压供水的能量消耗,对于城市供水管网压力较高的地区节能效果尤为显著,二次加压供水是城市供水的一种主要方式]4[。1.2.2研究意义二次供水作为城市高层建筑供水主要的选择方式，为了保证城市供水管网的水压本科毕业设计说明书（论文）第3页共34页稳定,二次加压供水水泵多采用间接抽水方式，即室外供水管网的压力水先泄压进人贮水池,二次加压水泵再从贮水池抽水加压,这种抽水方式的最大缺点就是不能利用室外供水管网的水压,使室外供水管网中的水压白白浪费掉。每座大中城市都有几百座,甚至上千座二次加压泵站,如果都能充分利用城市供水管网的水压,节能效益将非常显著。随着城市高层建筑的增多，二次供水的应用范围越来越广泛，从机关到学校，从住宅到写字楼，等等。随着市场的扩大，国内出现了一大批生产研发二次供水设备的企业。南京尔顺科技发展有限公司是一家主要从事给排水节能设备研制开发、生产、销售、现场施工及技术服务的高技术公司。公司一直致力于给排水设备的节能降耗，始终坚持“创一流产品、追求卓越服务”的理念，现已向社会和市场提供了各种规格型号的直接式（射流、无负压）管网叠压、普通变频供水设备和污水处理及回用设备。此次产学研合作我们旨在创新增压流量配比系统的设计思路，为尔顺公司提供更加先进实用的技术方案，最大程度满足客户需求，提高客户产品的竞争能力，并为整个社会的节能减排做出贡献。随着排水设备节能标准的进一步提高，在实现流量柔性配比的同时，节能降耗成为研发二次供水设备时的重要考量因素。面向增压供水流量配比柔性控制的新型流量阀是二次供水中的重要组成部分，这一系统的研究对于进一步降低二次供水能耗、提高二次供水设备性能具有重要的意义。1.3本课题的研究目标本课题要求针对城市供水流量柔性控制的技术需求，完成一种体积小、重量轻、阀瓣关闭快速、流道通畅、流体阻力小、动作灵敏、密封性能好、整体结构简单紧凑、造型美观、使用寿命长、可靠性高的新型流量阀的设计及样机试制。具体目标有以下几个方面：（1）首先，为了实现流量阀面向增压供水配比柔性控制的功能，从流量阀进行流量调节的原理上来说，改变入口的截面积即可改变流量。参照提及的可调式射流泵流量调节的原理，设计出一个合理的机构，使得入口的截面积连续可调，即可实现流量阀面向增压供水配比柔性控制的功能。（2）确定流量阀的关键参数，如喷口距、喷嘴径、喉管直径以及喉管长度等等。这些关键参数的选取，直接影响着流量阀的压力损失、负压的大小以及喷射效果。本科毕业设计说明书（论文）第4页共34页因此参照压力损失，负压大小的相关影响因素以及其影响方式，自由射流的条件等理论，分别通过计算确定这几个关键参数，完成流量阀的细节结构尺寸最优化设计。（3）对设计好的面向增压供水配比柔性控制的新型流量阀的功能进行分析，根据所确定的相关结构的尺寸，以及负压、压力损失的计算方法，计算确定设