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自動節(jié)能環(huán)保安全燃?xì)庠畹脑O(shè)計(jì)與應(yīng)用

文檔作者：胡優(yōu)生文檔來源：湖南理工學(xué)院機(jī)電系		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月29日
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自動節(jié)能環(huán)保安全燃?xì)庠畹脑O(shè)計(jì)與應(yīng)用★
口胡優(yōu)生
湖南理工學(xué)院機(jī)電系湖南岳陽414000
摘要：通過對市場上現(xiàn)有燃?xì)庠畹恼{(diào)查研究，提出了“鍋起火滅，鍋落火起”的節(jié)能新方案，火苗不會因?yàn)橥饨绛h(huán)境
因素(風(fēng)吹、水淋等)意外熄滅造成燃?xì)庑孤?；采用更方便快捷的點(diǎn)火方式，設(shè)計(jì)了更節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)化機(jī)構(gòu)，經(jīng)過模
型設(shè)計(jì)及試驗(yàn)分析計(jì)算，此新型燃?xì)庠钸_(dá)到了節(jié)能、便捷、安全的效果。
關(guān)鍵詞：安全燃?xì)庠钛h(huán)連續(xù)點(diǎn)火 自動開關(guān)脈沖點(diǎn)火 電腦型脈沖控制器 電磁閥 節(jié)能
中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000—4998(2009)01—0026—02
通過市場調(diào)查，得知當(dāng)前市場上出現(xiàn)了眾多的節(jié)
能、環(huán)保型燃?xì)庠?，但其中絕大部分只是單純對灶頭加
以改進(jìn)以防止熱量散失，或者是單純設(shè)置定時器以達(dá)
到節(jié)能目的，其節(jié)能效率低，眾多的產(chǎn)品還存在著安全
隱患，而且成本都比較高。故當(dāng)前燃?xì)庠钤诎踩?、?jié)能、
環(huán)保方面還存在著很大的改進(jìn)空間，市場潛力巨大。
1 設(shè)計(jì)過程
1)觀察當(dāng)今家庭燃?xì)庠畹氖褂矛F(xiàn)狀，筆者發(fā)現(xiàn)在
使用燃?xì)庠顣r，當(dāng)鍋需要清洗或者盛菜而離開灶面時，
火苗仍在燃燒，這造成不必要的浪費(fèi)。針對這種現(xiàn)象，
設(shè)想設(shè)置一個裝置，當(dāng)鍋離開灶面時，火苗會自動熄
滅，停止供氣，當(dāng)鍋重新回到灶面時，又會自動點(diǎn)火，以
達(dá)到節(jié)能的效果。
2)現(xiàn)在使用的大部分燃?xì)庠睿谑褂脮r，如果由于
★第三屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽湖南賽區(qū)二等獎
收稿日期：2008年7月
外界環(huán)境的影響因素(如：風(fēng)吹、水淋等)會使火苗熄滅
而造成燃?xì)鈬?yán)重泄漏，導(dǎo)致浪費(fèi)，環(huán)境污染，甚至?xí)?
發(fā)爆炸、中毒，從而對生命財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。針對這
種情況，筆者設(shè)想利用熱敏感應(yīng)的原理，當(dāng)火苗意外熄
滅時，產(chǎn)生感應(yīng)信號，使點(diǎn)火裝置自動循環(huán)連續(xù)點(diǎn)火。
3)為使鍋離開灶面時火苗能自動熄滅，筆者設(shè)想
在鍋底下安裝一個壓力式頂桿開關(guān)，當(dāng)鍋離開灶面時，
頂桿開關(guān)由于彈力作用而恢復(fù)常態(tài)，并由頂桿開關(guān)控
制電磁閥的關(guān)閉，從而達(dá)到斷氣的目的。當(dāng)鍋重新放上
灶臺時，頂桿被壓下，使電磁閥開關(guān)又打開，另外，又必
須使點(diǎn)火裝置重新點(diǎn)火。為此，采用電腦型脈沖控制
器，設(shè)計(jì)了專門控制微動開關(guān)裝置，能靈敏地控制點(diǎn)火
裝置和電磁閥的開啟和關(guān)閉。另外，燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火裝置
是采用針尖脈沖連續(xù)放電的形式，而且放電針的旁邊
還有一個感應(yīng)針。感應(yīng)針的作用是當(dāng)燃?xì)獗稽c(diǎn)著時，它
會感應(yīng)溫度，從而發(fā)送反饋信號給電腦型脈沖控制器，
使放電針停止放電，這樣可節(jié)約電能。也正因?yàn)楦袘?yīng)針
5 結(jié)論
設(shè)計(jì)的矢量推進(jìn)裝置，構(gòu)件加工技術(shù)成熟，周期
短，通過仿真分析，驗(yàn)證了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，螺旋槳軸
可以完成水下水平方向360o滾轉(zhuǎn)，豎直方向≤90。偏擺
的動作，由于螺旋槳產(chǎn)生的推力沿其自身幾何軸線方
向，且大小與螺旋槳的形狀和轉(zhuǎn)速有關(guān)，因此該裝置可
以產(chǎn)生大小和空間方向均可控的矢量推進(jìn)力。通過運(yùn)
動分析建立運(yùn)動學(xué)方程，利用SolidWorks中的Cos—
mosmotion組件進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真，對運(yùn)動學(xué)方程進(jìn)行了
驗(yàn)證，為下一步的自動控制提供了數(shù)學(xué)模型。
參考文獻(xiàn)
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(編輯 凌 云)
機(jī)械制造47卷第533期
的作用及其原理，當(dāng)燃?xì)庠谌紵倪^程中，如果由于意
外因素使火苗突然熄滅時，感應(yīng)針會發(fā)出感應(yīng)信號使
點(diǎn)火裝置重新自動點(diǎn)火，從而防止上述的燃?xì)庑孤┑?
情況的發(fā)生。
4)由于電腦型脈沖控制器、電磁閥、感應(yīng)針、放電
針、常閉微動開關(guān)的使用，將原始的點(diǎn)火方式改為脈沖
連續(xù)點(diǎn)火，使燃?xì)飧c(diǎn)燃，反應(yīng)更靈敏，從而使裝置
更加完善。
2 項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)
當(dāng)前市場上也存在許多節(jié)能、環(huán)保型燃?xì)庠睿?
產(chǎn)品利用電腦型脈沖控制器和電磁閥能自動控制燃?xì)?
灶，收到了“鍋起火滅、鍋落火起”的效果，有效達(dá)到了
節(jié)能的目的，節(jié)能效率更高。當(dāng)火苗遇到意外情況熄滅
時可自動點(diǎn)火，故不存在泄漏情況，起到安全保護(hù)的作
用，所以本新型燃?xì)庠钆c其它產(chǎn)品有著本質(zhì)的區(qū)別。
與同類產(chǎn)品比較，本產(chǎn)品操作更方便，采用全自動
開關(guān)控制點(diǎn)火，較其它產(chǎn)品點(diǎn)火反應(yīng)更靈敏，節(jié)能效率
更高。本產(chǎn)品使用更安全，當(dāng)火苗遇到突然的強(qiáng)氣流或
水而熄滅時，可以自動重新點(diǎn)火，不會導(dǎo)致燃?xì)馔庑梗?
避免了火災(zāi)或人身安全事故的發(fā)生。另外，本產(chǎn)品具有
良好的經(jīng)濟(jì)性能，成本低，如果批量生產(chǎn)，在現(xiàn)有產(chǎn)品
的基礎(chǔ)上只需增加20元的成本。
3 產(chǎn)品的原理
本產(chǎn)品的原理見圖1。
在初始狀態(tài)時，電源開關(guān)1斷開，電磁閥3處于常閉
狀態(tài)。當(dāng)閉合電源開關(guān)1，鍋壓下頂桿4時，與頂桿4連接
的常閉微動開關(guān)2斷開，電腦型脈沖控制器7得到信號，
使電磁閥3打開，放電針6同時立即連續(xù)點(diǎn)火。當(dāng)感應(yīng)針
機(jī)械制造47卷 第533期
5感應(yīng)到火焰溫度后，發(fā)送反饋信號，使控制器停止點(diǎn)
火。當(dāng)鍋離開灶面時，與頂桿4連接的常閉微動開關(guān)2自
動閉合，整個控制電路斷開，電磁閥3關(guān)閉，自動熄火。
當(dāng)鍋重新壓下頂桿4時，又會重新自動點(diǎn)火，完全實(shí)現(xiàn)
了“鍋起火滅、鍋落火起”的效果。在燃?xì)馊紵倪^程中
如火苗意外熄滅時，感應(yīng)針5感應(yīng)到火苗熄滅，立即發(fā)
送反饋信號給電腦型脈沖控制器7，從而使放電針6重
新脈沖點(diǎn)火，防止了燃?xì)庑孤┑纫幌盗邪踩鹿实陌l(fā)
生。當(dāng)需要關(guān)閉燃?xì)庠顣r，只需關(guān)閉電源開關(guān)1，即可熄
滅火焰，同時會自動關(guān)閉電磁閥，從而切斷氣源，做到
安全快捷。
4 應(yīng)用前景
本產(chǎn)品制造成本低，應(yīng)用面廣泛，既適合城鄉(xiāng)廣大
家庭，也可供餐館以及野炊時使用，具有很好的市場前
景。通過市場的實(shí)地調(diào)查和產(chǎn)品的試驗(yàn)分析，可大致推
論，如果使用本產(chǎn)品，一戶四口之家每年可節(jié)約6～10
kg燃?xì)?；如果? 000 000臺產(chǎn)品投入市場，那每年可
節(jié)約用氣6 000～10 000 t燃?xì)?見圖2)，在能源緊張的
今天，這個數(shù)據(jù)非?？捎^。
參考文獻(xiàn)
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(第八版)【M]．北京：高等教育出版社，2006．
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