【機(jī)械工業(yè)論文】靜電吸附毛發(fā)收集裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、【機(jī)械工業(yè)論文】靜電吸附毛發(fā)收集裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要:為了解決女生宿舍、理發(fā)店或?qū)櫸锏甑纫子谟休^多毛發(fā)散落的場(chǎng)合的毛發(fā)收集問題,從清掃、吸附、推送、遞進(jìn)和切割等工作流程出發(fā),巧妙的設(shè)計(jì)了一種利用摩擦起電原理產(chǎn)生靜電以實(shí)現(xiàn)對(duì)毛發(fā)進(jìn)行吸附和收集的裝置。文章主要介紹了它的總體組成和工作原理,完成了擺動(dòng)清掃單元、吸附單元、防靜電推送單元、擠壓遞進(jìn)單元和切割單元等的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該裝置的設(shè)計(jì)為毛發(fā)收集裝置特別是長(zhǎng)頭發(fā)收集裝置的研究提供了有利的參考。 關(guān)鍵詞:毛發(fā)收集裝置;機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);靜電吸附 引言 目前,散落在地面上的毛發(fā),特別是一些又長(zhǎng)又多的

2、頭發(fā)的收集問題總是會(huì)給人帶來很大的困擾,人們通常通過采用掃把和吸塵器這兩種工具來解決此問題,而掃把往往會(huì)被很多頭發(fā)纏繞,市面上現(xiàn)有的吸塵器吸毛發(fā)特別是吸較多的長(zhǎng)頭發(fā)的效果也較差,還存在功率較大、噪音較高等問題。目前市場(chǎng)上還沒有出現(xiàn)專門針對(duì)這種較多毛發(fā)特別是長(zhǎng)頭發(fā)收集的裝置,因此本文提出了一種基于摩擦產(chǎn)生靜電吸附原理的毛發(fā)收集裝置,在靜電日益廣泛應(yīng)用的今天,它將具有良好的應(yīng)用市場(chǎng)前景。 1靜電吸附原理的毛發(fā)收集裝置的組成 靜電吸附原理的毛發(fā)收集裝置應(yīng)滿足清掃、吸附、推送、遞進(jìn)和切割等工作流程,因此本文所設(shè)計(jì)的基于靜電吸附原理的毛發(fā)收集裝置主要由擺動(dòng)清掃單元、吸附單

3、元、防靜電推送單元、擠壓遞進(jìn)單元以及切割單元等五部分組成,總體三維結(jié)構(gòu)如圖1所示。 1.1擺動(dòng)清掃單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)?shù)孛嫔嫌休^多散落的毛發(fā)時(shí),為清理的更徹底,因此首先通過模擬人工的清掃功能設(shè)計(jì)擺動(dòng)清掃單元。擺動(dòng)清掃單元由齒輪機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)軸、清掃推板、清掃海綿板及步進(jìn)電機(jī)等幾部分組成。 1.2吸附單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了將擺動(dòng)清掃單元掃進(jìn)裝置的毛發(fā)進(jìn)行下一步的處理,利用“摩擦起電”的原理設(shè)計(jì)吸附單元。吸附單元主要由馬達(dá)、靜電板、摩擦板等幾部分組成。通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)摩擦板作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而使轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦板與靜電板進(jìn)行摩擦產(chǎn)生靜電;通過產(chǎn)生的靜電的吸附作

4、用將擺動(dòng)清掃單元掃進(jìn)的毛發(fā)吸附到靜電板上。 1.3防靜電推送單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了使吸附單元吸附的毛發(fā)能夠順利脫離靜電板并進(jìn)入下一個(gè)工作單元,因此設(shè)計(jì)防靜電推送單元,它主要由毛發(fā)脫離單元和推送單元等兩部分組成。毛發(fā)脫離單元主要采用雨刮器的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì),通過直線電機(jī)提供動(dòng)力帶動(dòng)防靜電刮片作直線運(yùn)動(dòng)達(dá)到刮離毛發(fā)的目的;推送單元主要由電機(jī)、錐齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等幾部分組成,其三維結(jié)構(gòu)如圖2所示。 1.4擠壓遞進(jìn)單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為將防靜電推送單元收集的毛發(fā)遞送到切割單元實(shí)現(xiàn)毛發(fā)的切割和收集,設(shè)計(jì)擠壓遞進(jìn)單元。擠壓遞進(jìn)單元主要由電機(jī)、齒輪機(jī)構(gòu)

5、以及一對(duì)圓柱滾輪組成,圓柱滾輪采用防靜電塑膠材料。通過齒輪機(jī)構(gòu)將電機(jī)動(dòng)力傳遞到主動(dòng)圓柱滾輪軸上,進(jìn)而帶動(dòng)這一對(duì)滾輪作轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動(dòng),再通過兩輪的擠壓摩擦作用將頭發(fā)順次遞送到切割單元。 1.5切割單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為實(shí)現(xiàn)對(duì)擠壓遞進(jìn)單元遞送進(jìn)來的毛發(fā)的切割和收集,設(shè)計(jì)切割單元。切割單元主要由電機(jī)、動(dòng)刀片與靜刀片以及刀座等組成。電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)動(dòng)刀片定軸轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)刀片與刀架上的靜刀片形成剪刀,不斷地將從兩個(gè)滾輪之間擠壓進(jìn)來的毛發(fā)切割、剪碎。 2基于靜電吸附原理的毛發(fā)收集裝置的工作原理 通過擺動(dòng)清掃單元的齒輪機(jī)構(gòu)將該單元的電機(jī)動(dòng)力傳遞到轉(zhuǎn)軸上,帶動(dòng)

6、清掃推板及清掃海綿板整體擺動(dòng)進(jìn)行清掃,將大量的毛發(fā)掃入收集裝置;由靜電吸附單元的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)摩擦板與靜電板相互摩擦產(chǎn)生靜電,對(duì)擺動(dòng)清掃單元掃入裝置的毛發(fā)進(jìn)行吸附;由防靜電推送單元中的毛發(fā)脫離單元的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)防靜電刮片往復(fù)移動(dòng),使被吸附的毛發(fā)脫離靜電板并落在推送單元處,通過推送單元的齒輪機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳動(dòng)到連桿機(jī)構(gòu),帶動(dòng)推送單元內(nèi)箱體往復(fù)運(yùn)動(dòng),將落下的毛發(fā)送入擠壓遞進(jìn)單元;通過擠壓遞進(jìn)單元的電機(jī)驅(qū)動(dòng)該單元的齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)一對(duì)相反轉(zhuǎn)向的圓柱滾輪轉(zhuǎn)動(dòng),將防靜電推送單元收集的散狀的毛發(fā)進(jìn)行擠壓遞進(jìn)送入到切割單元,通過切割單元的電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)刀片高速轉(zhuǎn)動(dòng),使動(dòng)刀片與刀座上的靜刀片咬合實(shí)現(xiàn)對(duì)毛發(fā)的切割、剪碎,并

7、落入到收集槽中,這樣完成了毛發(fā)集中收集的一個(gè)工作循環(huán)。 3結(jié)束語 本文針對(duì)學(xué)生宿舍、寵物店、理發(fā)店等有較多散落毛發(fā)的場(chǎng)合的毛發(fā)收集問題,提出了一種利用靜電摩擦產(chǎn)生靜電實(shí)現(xiàn)對(duì)毛發(fā)吸附收集的裝置,詳細(xì)的介紹了該裝置的主要組成部分及其機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括擺動(dòng)清掃單元、靜電吸附單元、防靜電推送單元、擠壓遞進(jìn)單元以及切割單元等,并對(duì)該裝置的工作原理進(jìn)行了介紹。該毛發(fā)收集裝置不僅可以用于毛發(fā)的收集,也可以用于地面上的灰塵和小紙屑的清理,并且具有噪音相對(duì)較小、功率較低等優(yōu)點(diǎn)。本文將摩擦產(chǎn)生靜電巧妙地應(yīng)用在了解決毛發(fā)收集的問題上,這不僅為毛發(fā)收集裝置的設(shè)計(jì)與研究提供了一定的參考,同時(shí)也為靜電的進(jìn)一步利用提供了參考。 參考文獻(xiàn): [1]郭成英,李吉輝,楊德日,等.基于高壓靜電發(fā)生器的靜電吸塵器設(shè)計(jì)研究[J].電子世界,2015(24):45-46. [2]鄒葦婭,劉閣,申雪峰,等.現(xiàn)代靜電吸發(fā)器的研究[J].信息記錄材料,2019,20(04):225-226.

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