基本信息
- 项目名称：
- 自动洗车系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 机械系统主要通过各种机械零件及其机构在电机的拖动下，实现无人参与的汽车拖进、喷洗、擦洗、打蜡等最基本、最主要的洗车步骤，通过一个周期的工作完成一辆汽车擦洗及保养。 控制系统主要采用PLC技术单系统控制整个自动系统，为了增加系统的可靠性，同时配上一套普通电气控制系统，当PLC自动系统出现故障处于维修状态时不影响洗车作业。 水循环系统的作用是将洗车废水净化，循环利用，并实现周期性换水。
- 详细介绍：
- 自动洗车系统是我国汽车业迅速发展的一个重要组成部分，是一种快捷、节约的洗车系统，主要由机械系统、控制系统、水循环系统及太阳能转换利用系统等部分组成。 机械系统主要通过各种机械零件及其机构在电机的拖动下，实现无人参与的汽车拖进、喷洗、擦洗、打蜡等最基本、最主要的洗车步骤，通过一个周期的工作完成一辆汽车擦洗及保养。 控制系统主要采用PLC技术单系统控制整个自动系统，为了增加系统的可靠性，同时配上一套普通电气控制系统，当PLC自动系统出现故障处于维修状态时不影响洗车作业。 水循环系统的作用是将洗车废水净化，循环利用，并实现周期性换水。 太阳能转换利用系统是将太阳能转换成系统的控制电能，做到了新能源的开发利用，更好的响应了国家可持续发展的趋势。 本论文主要以自动洗车模型的设计过程展开介绍其各部分的设计思路，而真正实用的洗车系统可在此基础上比例放大或改变控制参数即可实现。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的: 随着社会经济的飞速发展，人民生活水平的不断提高,汽车走进了千家万户,其数量急剧增加。随之而来的有关汽车美容的服务行业也空前迅速发展。汽车美容行业悄然兴起，洗车成为汽车美容服务当中最基础的一个项目，同时也是最重要的一个项目。基本思路： 整个系统主要由机械系统、控制系统、水循环系统及太阳能转换利用系统等组成。作品实现以太阳能与电能相结合的供电方式，有PLC和普通电气控制两种方案对机械部分进行控制，通过机械结构实现对普通汽车的喷洗、擦拭，并通过相应的水处理环节实现水资源的循环利用。 主要创新点： 1.洗车过程中采用链条拖动方式，并采用了导槽结构以使其轨迹可控，实现了汽车在擦洗过程中无人驾驶； 2.喷水机构设计为行车结构，自上向下喷射。另外为了最大范围的冲洗车体侧面，喷水管设计为弯曲结构，并在两侧加引流导管； 3.对汽车轮毂采用旋转吸盘式清洗，弥补了目前市场上轮毂依赖于人工擦洗的方式，提高了系统自动化程度； 4.该系统有两套控制系统方案，PLC控制和普通电气控制，提高了系统的可靠性； 关键技术： ①利用行车行走技术控制喷头的运动； ②洗车中拖动汽车采用链传动加导槽技术； ③直流电机驱动及调速技术； ④可编程控制技术与普通电气技术； ⑤污水处理与循环利用技术； 主要技术指标： 洗车时间：≤2分钟 单次洗车费用：≤10元 水循环回收率：污水回收率高，可达85%-95% 洗车清洁度：80%以上
科学性、先进性
- 产品的科学性： 相对于传统的人工洗车。这种洗车方式虽然灵活性高，投入的劳动力大大降低。洗车时间有较大程度的缩减。 相对于全自动智能洗车系统。其全套设备造价低，使用维护门槛低，由于精简了一些不太实用的模块，使其操作简便，洗车成本大幅降低。 产品的先进性： 在机械结构设计上，注重各个运动的衔接关系，并尽量使其结构简化，降低设备成本，同同时达到好的擦洗效果，所以设计了弯曲加导流的喷头、链传动及导槽自动拖进汽车。 在控制系统设计时，无论是PLC控制还是普通电气控制都注重自动化程度的提高，通过定时、行程控制等方式几乎实现一键式控制，使设备得操作简单，可维护性高。 在设备的底层有水箱及滤网等水的循环净化装置，使水资源循环利用，达到节能减排。 将太阳能利用技术引入到设备中来，通过顶层的太阳能电池板及信号处理器，将新能源加以利用。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品于2010年在西安文理学院第十届瑞林科技文化节之“挑战杯”大学生课外科技制作竞赛中进行了现场展示，经校内、校外专家评审鉴定，荣获特等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 将车驶入导轨后点击开始按钮，在太阳能供电或电池供电下，由控制系统控制水泵开始喷水、行车运动和带动链条的电机同时旋转，喷洗行程到后，启动四个侧刷及吸盘式轮刷，进行冲洗并擦拭，最后再对汽车进行擦干、打蜡，直至汽车完全驶出导轨，行车回到路面位置。其中洗车产生的污水通过管道收集到净水装置中进行处理，循环利用，这就是擦洗一辆车的整个过程。 技术优势： 控制系统主要采用PLC技术单系统控制整个自动系统，为了增加系统的可靠性，同时配上一套普通电气控制系统，当PLC自动系统出现故障处于维修状态时时不影响洗车作业。 水循环系统的作用是将洗车废水净化，并实现周期性换水，达到了资源的循环利用。 适应范围: 适应于普通的洗车行。另外单次洗车价格预计在十元以内，属普通大众接受的洗车价格，必然会促进其广泛应用。 市场分析： 我们从洗车时间、洗车收费及对自动环保洗车的认知普及程度等方面进行几百份问卷调查。人
同类课题研究水平概述
- 目前我国的洗车业已经走出了原始的低端时代，“一根水管一支枪，一块抹布擦一天”的传统洗车方式已经不合时宜。与此同时，消费者的消费观念和对汽车服务的认识水平也在快速提升。很多人已经不满足于传统的的洗车方式，因为这样洗车不仅难以洗净爱车，还会对汽车造成伤害。然而，巨大的国内市场，真正的无污染、环保型、高效型和依靠我国自主技术的的洗车系统却寥寥无几。 现在市面上的洗车方式大多分为两大类：一是以人力为主的人工洗车。这种洗车方式虽然灵活性高，但有着许多缺点,如因水资源无法二次利用而造成水资源大量浪费、洗车过程长、投入的劳动力大等等。二是全自动智能洗车系统。其全套设备造价在30万左右，使一些洗车行望而却步；另由于主要是进口而依赖于国外技术，使用维护都需要专门的人才，并为维修等会带来昂贵的成本投入；其次系统模块太多，虽然国内一些大城市引进了该设备，但是很多模块由于易于出问题，最终导致很多模块被搁置，造成了资源的浪费而且高额成本无法回笼。 针对以上种种问题， 我们从洗车时间、洗车收费及对自动环保洗车的认知普及程度等方面进行了调查。几百份调查问卷数据结果显示：从时间上来看，69.14%的人认为效率是很重要的，25%的人认为洗的时间越长越好，洗的质量越有保障，剩下的5.9%认为无所谓。相比较于一般传统，其水洗一辆车需要15~20分钟，而我们自动洗车时间大概在2分钟，提高了十倍左右。从洗车费用来说，53.58%的人认为现在洗车消费价格昂贵，只有34.54%的人可以承受智能洗车价格，剩下11.88%的人对洗车保养没有概念。传统水洗（包含上光打蜡）收费20-25元左右，而智能洗车收费更是昂贵，而我们自动洗车系统由于成本低廉、操作技术普及等一系列原因单次收费估计10元左右，更符合大众消费水平。从水资源方面来说，69.98%的洗车行以传统水洗为主导，一般传统水洗对水资源浪费严重，对环境造成污染严重。 自动洗车系统的构想，其基本出发点是提高水资源的利用率，充分节约人力和洗车时间，开发利用新能源太阳能，以最快的速度、最低的价格和最佳的服务来满足人们的需要，从而获得最大的利益。所以我们的设计在注重系统协调高效的运作基础上，同时致力于新能源的利用、简化模块结构、水循环的处理，以形成我国自主核心技术，并使其能广泛运用，使我国洗车行业登上一个新的台阶。可见其具有相当的应用和推广价值。
