全自动共享洗鞋机

朱引弟 王宴枫 石学磊 李佳瑜 颜宇豪 晁静静

摘要：鞋是生活中的必须品，人皆有之。但是鞋子的清洗及鞋子的保养却成为生活中很大一部分人的难题。面临人们生活节奏的加快，不想洗，洗不干净鞋，洗完很难晾干等问题困绕着许多人。尤其大学生不能选择自己的住宿环境，如果住在阴面晾晒鞋子更是生活一大问题，没等鞋子晾干鞋子已经脏了，如果是小白鞋也可能出现了泛黄等问题。鉴于这种情况，我们设计了一款全自动共享洗鞋机，既适合大学这个特殊的群体，也适合大学生低消费能够接受共享的理念。

关键词：全自动；洗鞋机

随着生活品质的提高，人们对室内清洁程度的要求也越来越高，自己与客人进出都需要擦鞋或者穿戴鞋套，然而擦鞋比较麻烦，鞋套的成分主要是甲苯醛，废弃的鞋套埋在土里经理10余年也不会降解，随着人们环保意识的提高，鞋套使用必然会逐渐减少。

全自动洗鞋机主要的市场是在校大学生，因为大学生是个特殊的群体，既没有太大的消费能力也不能够在学校里面使用大功率用电器，同时又面临工作和学习的交接时期，也可以为大学生提供一個良好的学习坏境。当然也可以是家用小型机器，别致的设计外观可以为家里添加一丝风景线，也可以让你在忙碌的生活中享受到全自动洗鞋机带来的方便。

投币洗鞋机是2008年出现在市场上的家用电器，顾名思义，就是用来洗鞋的机器，外型和洗衣机差不多，动力也均来自电机，但是内部设计不一样，洗鞋机在内部的波轮轴和内筒都增加了毛刷，在机器转动时毛刷和机器通过摩擦来达到清洗的效果，但由于投币需要专人定期管理不能够达到控制，近几年投币洗鞋机已经退出人们的视线。我们研究的洗鞋机主要包括壳体，装在壳内的洗涤桶，在洗涤桶内装有主轴，发动机，电机，在波轮壁装有毛刷，螺旋排水轴，全自动控制系统板面，大小齿轮带动的大小毛刷，本产品自动完成洗鞋过程，包括清洗、空水、挤水、烘干杀菌等功能，结构简单，操作方便，清洗快捷，小型化的刷洗，刷洗简便、快捷，解决了现有洗鞋机清洁度不够、鞋底污物形成污水对鞋子造成二次污染等问题，并且降低洗鞋机工作过程中对鞋子造成损坏的可 空水功能使刷洗过程中鞋内的积水顺利流出挤水机构解，适合学校住宿学生使用，也适合家用。自动洗鞋机采用鞋子静止，刷子相对鞋子运动的刷洗方式，清洗部分由横向刷洗机构、竖向刷洗机构、鞋底刷洗机构、鞋内刷洗机构等机构组成，对鞋子进行全方位清洗。并且还有撑鞋机构，能够将鞋支撑起来，控制鞋能够受力均匀，鞋子清洗结构设计了专门的弹簧拉杆，能够针对不同尺码的鞋子。产品采用多层抽屉式能够容纳多人同时洗鞋的需求。鞋子针对脚踩地力度不同在鞋子内部设计了不同的毛刷，滚筒外部也有毛刷能够360度无死角清洗，用外部电机带动内部电机也可以减少能耗。

洗鞋机主控板系统设计由电网滤波器，电源，单片机，显示器，传感器，输入设备和继电器组成，在工业领域，有很多大型设备在启动时会给电网带来巨大的冲击，这种冲击足以让工作芯片出现异常损坏。为保证系统稳定，我们加入了电网滤波器将电网冲击和干扰吸收，以提供给主控板一个平稳的直电流。电网滤波后的电流经过降压，整流，滤波后提供给整个系统。洗鞋机底部安装热风烘干系统和红外线杀菌系统，以保证将鞋快速烘干和消灭细菌，达到保护脚的目的。烘干采用内热循环气流，冷热风交替排除鞋子本身湿度。从而达到均匀烘干效果，有效避免了鞋子在阳光下晾晒或风筒吹干对鞋子造成的伤害，解决了目前市场上一个筒内洗鞋，鞋子混合一起洗造成鞋子破裂，也解决了因排水不畅对鞋造成的二次污染。防止了在校大学生鞋子数量少又不想和别人一起洗的弊端。滚筒内部会有螺旋式毛刷，会将洗过的脏水不断排除筒外，不断用清水来冲掉鞋表面已经分离的污垢，筒外设有小型鞋带清洗机，再利用市面上现有的强力清洗剂清除鞋带黑色印记，鞋带清洗和鞋子清洗算一次消费不在加收费用。

我们团队通过多实地调研，并结合市场上现有的洗鞋机，对产品做了创新，可以实现内外部同时清洗，用变频器矢量控制转速，大小毛刷合理清洗污垢，内污水采用螺旋式排除滚筒外，避免了污水二次污染，采用鞋子不动，刷子动的方式，解决鞋底污物形成污水对鞋子造成二次污染，鞋体翻转损伤等问题。鞋子刷洗完成后需要进行空水和挤干，我们加入了空水和挤水机构，产品小型化，智能化，以适合家用，用弹簧式拉杆可以控制鞋子大小。对洗鞋机主控板设计，洗鞋机主控板系统设计由电网滤波器，电源，单片机，显示器，传感器，输入设备和继电器组成，在工业领域，有很多大型电器设备在启动时会给电网带来巨大冲击，这种冲击足以让芯片工作出现异常损坏，为保证系统稳定，应用电网滤波器将电网冲击和干扰吸收，以提供给主控板一个平滑稳定的直电流。电网滤波后的市电经电源进行降压，整流，滤波和稳压后供给整个系统。

我们设计的洗鞋机基本原理由以下几部分构成：横向刷洗机构主要负责对鞋子鞋面的刷洗。该机构由电机驱动，通过链条驱动双丝杠螺母进行运动，再带动横向刷子做竖直方向的运动，使刷子能贴合鞋子倾斜的鞋面进行刷洗。气缸带动机构沿导轨做横向移动，刷子在旋转刷洗的同时做往复摆动的刷洗，从而使刷洗更加干净。工作完成后鞋面刷洗完成，横向刷洗机构复位，为下一次刷洗做准备。

洗鞋机底部安装热风烘干系统和红外杀菌系统，以保证将鞋快速烘干和消灭细菌，达到保护脚的目的。烘干采用内热循环气流，冷热风交替排除鞋子本身的湿度，从而达到均匀烘干效果，有效果避免了鞋子在阳光下晾晒或风筒吹干对鞋子造成的损伤。杀菌采用臭氧发生器与内循环气液结合，对每个角落进行全面杀菌。我们的设计的产品有如下特点，在于鞋子针对脚踩地力度不同在鞋子内部设计了不同的毛刷，前后拉杆可以适合不同尺码的鞋子，内部毛刷根据不同鞋的尺度进行了精准设计，滚筒外壁毛刷可以让鞋子无死角清洗，用外部电机带动内部电机可以减少能耗，通过外部滚筒自传带动水形成水力冲击。此家用自动洗鞋机旨在解决鞋子清洗难题，以简便、实用、清洁为原则，设计过程中应结合实际，做到以人为本，结合慧鱼构件，对比论证，合理巧妙选用机构，上突出自动化，智能化以及功能的集成化。

解决了目前市场上一个筒内洗鞋，鞋子混合一起洗产生冲击造成鞋子破裂，解决了排水不流畅造成鞋子二次污染，防止了鞋子数量少但不想和别人混合一起洗的个人卫生问题。当然我们的设计并不完美还需要投入更多的精力去完善。

参考文献

[1]徐媛媛，韩善朋. 一种新型多功能全自动洗鞋机的设计[J]. 中国高新区，2017，（024）.

（作者单位：中国矿业大学银川学院）