新一代洗鞋机原理设计研究

2022.08.10

刘孝林苏兵于若男巫小艳

摘要：洗衣机的出现解决了人们洗衣服的问题，一定程度上提高了人们的生活质量，随着科技发展和人们收入水平的增加，人们对美好生活的向往，迫切需要一款机器来解决人们洗鞋的问题，目前市面上虽然已有洗鞋机，但由于其在清洗鞋子的过程中并未固定鞋子，加上清洗方法过于单一，容易对鞋子造成伤害且对鞋子内部清洗程度很小，所以并没有大规模的在市场上应用。本文提出了一种新的洗鞋机原理设计方案，皆在弥补传统洗鞋机性能上的不足，利用小型洗衣机的原理并在此基础上做出创新，从而使新一代洗鞋机能更加快速高效的清洗鞋子，满足人们的生活需求。

关键词：洗鞋机;高效清洁;小巧方便

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.27.320

1 整体组成结构设计方案

新一代洗鞋机主要由主刷系统，副刷系统，夹持系统，控制系统构成，总动力来源于单向异步电动机，使用交流电，整体结构如图，下面具体对每个系统展开分析。

1.1 主刷系统

主刷系统沿用了市面上传统洗鞋机的清洗毛刷，其作用在于在工作过程中对鞋子外表面进行清洗，同时带动水流流动冲击鞋面使得水中的清洗剂等成分能带走鞋上的污渍，如图，电动机通过皮带将其动力传递给主刷，实现主刷动力供给。

1.2 副刷系统

副刷由固定在机箱后面的单独的振动电机及高速马达提供动力。振动电机通过旋转依靠传动轴带动刷头做左右两向圆周运动，加强摩擦力清洁鞋内部，转速控制在7000——9000r/s，同时高速马达工作，驱动刷头产生达到高频率的垂直于刷柄高速往复振动，振动频率控制在一分鐘4k——15k次内。这种设计灵感来源于混合型电动牙刷。这样设计的目的在于使副刷在做圆周机械运动的同时进行声波级的震动，使副刷工作时，单位时间内刷毛与鞋的接触更大，多次数的作用于鞋内达到鞋内部的高效清洁。机箱壁上一共设置四个副刷，每个副刷分别有一个动力装置提供动力，从而保证各副刷动力的稳定。

1.3 夹持系统

每一个副刷旁边均布置一个固定装置。如图所示，一共在壁上是四个固定装置，所有的固定装置一起组成夹持系统。这样设计的目的在于固定鞋子，从而保证副刷对鞋子内部的高效清洁。固定装置采用强度高，耐磨性和抗腐蚀性良好的尼龙材料，经机械加工制作，鞋夹内部安装弹簧，两侧鞋夹均可拉伸，从而保证对鞋有效的固定及洗鞋时鞋子安装和取出的方便。两鞋夹的竖向距离设置为150mm，鞋夹宽度设为140mm，固定装置长度设置为260mm，宽度设置为180mm，从而确保该固定装置能固定各种尺码的鞋。

1.4 控制系统

由于本洗鞋机是基于目前市场上洗鞋机和洗衣机的创新。故控制系统采用“基于时间触发的洗衣机嵌入式软件控制系统”其控制的总体框图如图。

2 洗鞋机工作步骤

洗鞋机工作的第一步需要用户通过固定装置手动固定鞋子，其次，洗鞋机需要通过用户选择控制面板上的洗鞋程序，按下启动开关，水阀打开，向桶内注水，当水位传感器监测到水位已到时，关闭水阀。其中电动机使转筒旋转及副刷振动。到达预设时间时，电机停止工作，打开抽水泵排水，排水完毕后关闭抽水泵。过程如图

3 结束语

本文设计研究了一种新的洗鞋机的设计方案，该方案的清洗装置由主刷系统及副刷系统组成，综合考虑了洗鞋机对鞋内部，外部的多方位高效清洗。创新的加入了固定装置，从而大幅减少了洗鞋过程中由于未固定鞋从而使鞋发生损坏的情况。其次，该方案在目前已有的洗鞋机及洗衣机的基础上进行创新设计，后续开发加工成本较低。此外，该洗鞋机适用于各种尺码的鞋的清洗，使洗鞋更方便高效从而提高了人们的生活品质。

参考文献

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[4]徐志永，李永红.基于时间触发的洗衣机嵌入式软件控制系统[J].山西电子技术，2017（02）：52-53.

[5]于志强，陈莹.电动牙刷的发展现状分析[J].科技视野，2015（04）：393.

作者简介

刘孝林（1998-），男，汉族，四川凉山州人，本科在读，四川文理学院建筑工程学院，研究方向：土木工程。

苏兵（1997—），男，彝族，四川雅安人，本科在读，四川文理学院建筑工程学院，研究方向：土木工程。

于若男，四川文理学院美术学院。

巫小艳，四川文理学院教师教育学院。