一种全自动收放车衣装置的设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一种全自动收放车衣装置的设计
摘要本文介绍了一种全自动收放车衣装置,该装置由车衣主体和车衣收纳盒两部分组成,车衣主体内装有气道,用以提供车衣自动展开的压力;车衣收纳盒内安装有电机和收放轮,用以实现车衣的自动收放,适用于7坐以下的轿车。
关键词车衣;全自动;设计;汽车
随着汽车工业的迅猛发展,越来越多的家庭已经拥有汽车。2010年中国成为世界第一大汽车生产国和第二大汽车保有国。但是我国由于基础设施的建设相对滞后,导致停车设施不足,因而我国城市中59%的汽车都是露天停放,这给汽车带来了巨大的危害:一方面露天停放中的风吹日晒、风雪交加都会加速汽车的老化;另一方面,如果在夏天将汽车长期置于暴晒下,车内的温度会急剧升高,导致车内线路老化,缩短仪器和设施的正常使用寿命,同时容易发生自燃问题。目前市场上的各类汽车车衣产品大都存在操作烦琐的问题。因此,我们认为有必要设计一类能智能化控制的自动收放车衣,能够更好地保护汽车、为车主提供便利,以弥补现有产品的不足。
1 研发主要创新点
(1)一键收放。借鉴现有汽车的遥控钥匙功能,我们设计开发了自动收放车衣的智能遥控钥匙,实现在50米内一键展开车衣和收纳车衣[1]。
(2)气道空气动力性能优化。利用fluent软件对车衣气道进行建模和空气动力性能分析,通过对比和改进气道布置方式,减小了车衣气道的总阻力,优化了空气动力性能。(3)存取方便快捷。该装置不使用时车衣收纳在盒子内,体积小、质量轻、存取方便,使用时只需打开后备厢取出来置于车顶,一键展开,使用后在放回后备厢即可[2]。
(4)防风设计。针对大风天气,该装置在车衣边缘设置了收紧绳,当气道充气时依靠气体压力撑开收紧绳,放气后,收紧绳自动收紧,可以防止大风将车衣吹起。
2 车衣装置的总体设计
(1)收纳盒结构设计。该装置不使用时将车衣收起放置在以收纳盒内,该盒子有上下两部分组成,上下两部分之间有升降支架链接。使用时,升降支架展开,将盒盖与盒体分离,车衣在气道充气过程中因压力作用向四周伸展,覆盖车体;不使用时,升降之间收缩,盒盖和盒体组成一体[3]。
收纳盒内布置了蓄电池、控制电路板、升降电机、收放电机、收放轮、气泵和气道分支管。蓄电池为电机和气泵提供电力;控制电路板控制电机和气泵;升降电机带动升降支架进行展开和收缩;收放电机通过联轴器与收放轮相连;气泵
通过气道分支管与车衣内置气道相通。
(2)车衣气道及收放绳设计。本装置车衣采用气道充气方式推动车衣自动展开覆盖车身,车衣内部气道的设计与布置至关重要。本文采用fluent软件对车衣气道进行建模与流体动力非定常求解,计算得到车衣气道的空气总阻力和流动结构,根据气动性能的优劣,确定该装置车衣内气道的布置方式如图1所示[4]。
(3)控制系统设计。本文采用SIMULINK软件进行了电机和气泵控制系统设计,通过程序控制电机和气泵的工作顺序和工作时间,实现升降电机、收放电机和气泵的启停控制,完成电机和气泵的协同工作。该装置中电机和气泵及其他零部件的控制流程分为启动和关停两个流程。启动流程为:首先,升降电机工作,升降架展開,收纳盒盖上升,与收纳盒主体分开;然后收放电机启动,收放轮顺时针转动,收放绳放开;5秒后,气泵启动并向车衣气道充入空气,50秒后,车衣覆盖车体,气泵充气停止,随之开始逆向吸气,工作时长80秒,将气道中空气抽出,在橡皮筋的收缩作用下,收紧带将车衣收紧。关停控制流程为:首先,气泵启动向气道内充入空气,55秒后,车衣完全展开,随后收放电机启动,收放轮反转将收放绳开始回收,3秒后,气泵逆向运转,开始抽出气道中的气体,15秒后,收放电机停止,随后继续抽气65秒,然后收放电机再次启动,通过收放绳将回收至收纳盒内;最后升降电机反转,升降架下降,收纳盒盖和主体组成封闭盒体,完成关停工作。
3 使用说明
该装置在不使用时,车衣整体收缩至收纳盒内,该装置可放于汽车后备厢或车厢内。待使用时,从汽车后备厢或车厢内拿出该装置,并置于汽车顶部中心位置,然后利用遥控钥匙展开按钮,实现装置的一键启动,收纳盒盖与主体分离,车衣展开并覆盖汽车车体。当准备开车时,车主可通过遥控钥匙的回收按钮,启动装置进行车衣的收缩,当收纳盒封闭后,车主将该装置从车顶取下放入汽车后备厢或车厢中。这便是全自动收放车衣装置一个完整的工作过程。
4 结束语
随着时代发展,家用汽车将进一步普及,车衣在一定程度上延长了汽车的寿命,同时通过隔热设计,降低了汽车空调的消耗量,必将深受广大普通家庭用户的喜爱。在该装置的方案设计过程中,我们查阅了大量的资料,这些资料为本装置的研发提供了坚实的理论基础,推动了全自动收放车衣装置设计任务的顺利完成,实现了相关功能。该新型轿车用智能化全自动收放车衣装置能够更好地保护汽车、为车主提供便利,减轻车主手工劳动量,并起到节能减排、保护环境的效果,具有广阔的市场应用前景。
參考文献
[1] 陈士开,李壶. 车衣市场的分析报告[J]. 科技与企业,2011,(15):206-206.
[2] 王娜. 汽车车衣的研究现状[J]. 轻工科技,2013,(11):37-39.
[3] 童峰,周婵,尚志刚,等. 半自动汽车防晒罩设计说明[J]. 科技创新导报,2013,(34):72-72.
[4] 潘丹,潘俊. 一种自动收放车衣[P].中国专利:CN204451965U,2015-07-08.