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汽车三滤超声波清洗机及其控制系统

汽车三滤超声波清洗机及其控制系统

河 北 工 业 科 技第18卷 第6期 第21页HEBEI JOURNAL OF INDUSTRIAL Vol. 18 No. 6 总第70期     2001年SCIENCE& TECHNOLOGY Sum 70    2001文章编号汽车三滤超声波清洗机及其控制系统陈继荣,张 弛,商国娟,刘利剑(河北科技大学机械电子工程学院,河北石家庄 摘 要:为解决汽车三滤清洗困难及减少浪费和污染,本文提出用超声波技术清洗汽车三滤,介绍了超声波三滤清洗机的工作原理和工艺流程,并对其进行了总体设计和自动控制系统设计。

关键词:超声波;清洗;三滤;自动控制中图分类号:TP 273  文献标识码:A汽车三滤是汽车的空气滤清器和汽油(柴油)滤清器的统称。当汽车使用一段时间后,三滤很容易被各种污物堵塞,从而降低了内燃机的工作效率,同时也加重了对空气的污染。而汽修厂对于这些沾满油污的三滤往往采用的是更换的方法,究其原因,一方面是由于三滤的价格不高,更新用户可以接受;另一方面是由于三滤的清洗十分困难,费时又费力不易清洗,不如更换新的省事。这样一来,我国每年被白白扔掉的三滤数字十分惊人,造成资源极大浪费,同时也加重对土壤的污染。目前国外已有专门的清洗设备,但价格昂贵。因此,研制开发适合我国国情的低价位、高性能的三滤清洗机就显得非常必要。

1 超声波清洗的工作原理超声波清洗是利用超声波在液体中产生交变的机械冲击波和超生“空化”现象,快速彻底地剥离附着在零件表面的污物。与常规清洗手收稿日期: 2001-02-16;修回日期责任编辑:卞铜身作者简介:陈继荣(1968-),女,河北安新县人,讲师,在读硕士生。

段相比,超声波清洗速度较快,清洗工作可在几十秒到几分钟之内完成,清洁度高,适合于复杂零件,易于采用环保化的清洗液,并且清洗的时间和效果可以通过调整清洗液的浓度以及超声波发生器的频率来改变。适用于清洗工作的超生波发生器的频率通常在16~80 kHz,常用的频率包括20、25、28、33和40 kHz。洗涤温度一般取40~60℃,清洗液可选用碱性、中性和酸性脱脂液。

2 三滤清洗机的总体设计三滤清洗机主要由机械系统、液压系统、超声波系统、烘干系统和电气控制系统等5部分组成。

总体设计如图1所示。

③超声波发生器开始工作。④延时。⑤超声波发生器停止工作。⑥废液泵工作,将废液抽出。

⑦暖风机开始工作。⑧延时。⑨暖风机停止工作。10蜂鸣器鸣叫,提示清洗完成。图1 清洗机总体设计图3 PLC控制系统设计本系统被控制量均为开关量,整个工艺过程为逻辑顺序控制,故选用可编程序控制器PLC作为自动控制设备,实现清洗的自动化。

可编程序控制器是微电子、计算机技术的成果,体积小、结构紧凑、功能强大、抗干扰能力强,适用于工业环境。

由于本系统需控制的输出量有5个,输入量有5个,故选用OMRON C20P控制器。

C20P的输入端为DC24V,有12个输入点;有输出继电器节点8点,需用AC100—240 V电源电压,配以编程器即可构成一个完整的控制系统。

输入输出点分配如表1:表1 分 配 表输  出输  入清洗液泵0500注液启动按钮0000废液泵0501排液启动按钮0001超声波发生器0502停止按钮0002暖风机0503上限位开关0003蜂鸣器0504下限位开关0004按下注液启动按钮0000时,清洗液泵0500开始运转,将清洗液注入到清洗槽中。清洗液高度由上限位开关0003限制;清洗液泵运转的同时启动超声波发生器0502,由其内部的超声波换能器作高频往复振动,发出大功率的超声波,对浸没在槽中清洗液内的三滤进行清洗,此过程延时100 s;到时后,超声波发生器停止运转,启动废液泵0501,将废液抽回废液箱,启动暖风机0503,对洗好的三滤进行烘干,延时60 s,蜂鸣器0504接通,使烘干机停止工作。

整个清洗工作结束。

工作过程梯形图如图2所示。

图2 工作过程梯形图4 结束语超声波清洗已经有了很广泛的应用,它与PLC控制技术的结合将使这项技术的应用更加快捷、高效、方便,具有广泛的应用前景。

参考文献:[1] 刘克斌,高占国。超声波检测技术中的数字信号处理方法[J].河北科技大学学报[2] 艾树峰,梁立勇,刁哲军。容错技术在控制系统软件中的应用[J].河北工业科技[3] 张利平。液压气动系统原理图CAD软件HP-CAD的开发研究[J].河北科技大学学报22河 北 工 业 科 技              第18卷 (上接第3页)

[3] 李明伦,李东阳,郑 波。弹药贮存可靠性[M ].北京:国防工业出版社[4] 戴树森。可靠性试验及其统计分析[M ].北京:国防工业出版社[5] 李良巧。兵器可靠性技术与管理[M ].北京:兵器工业出版社(上接第13页)

23 第6期           陈继荣等 汽车三滤超声波清洗机及其控制系统

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