01.钱之东详解.ppt

人体身高参数 项目 男性（18~60） 女性（18~55） 5% 50% 95% 5% 50% 95% 身高（mm） 1583 1678 1775 1484 1570 1659 眼高（mm） 1474 1568 1664 1371 1454 1541 上臂长（mm） 289 313 338 262 284 308 前臂长（mm） 216 237 258 193 213 234 人体视觉参数 人体四肢参数 七、沥青发泡机构功能元初步研究 （1）电源： （2）沥青泵： （3）气路： （4）水路： （5）加热： （6）控制系统： 八、相关考察结果 国内设备 国内的控制系统，相对来说偏于简陋，使用的设计元素多为早期的人机界面设计中使用的设计符号，这种设计在在材料的构成和设备的安装上都提供极大的便利，且易于控制，但是设计提供的信息不够丰富，容易造成控制紊乱也是它的主要缺点。 国内沥青设备控制系统 国内沥青设备的内部控制系统 该设备的内部电路设计，过于复杂和反复，虽然保证了最小的功能单元设计，也保证了机构的有效性，但是在应付一些突发状况，可能会造成操作的极度不便，甚至会产生误操作，反而造成一定的损失。 该沥青的加热的容器，为外置型，可以实现沥青实验时的实时可观性，也有助于了解了解当前沥青搅拌情况。但也是因为外置的原因，不仅会造成热量的损失，也会产生如图中所述的污染现象，且也损失了整体的美观度。 沥青加热搅拌容器 气 泵 气泵安置，从整体并未考虑到机构的布局，而是从功能角度设计，不仅显得凌乱，也容易造成设备损坏。 国外设备 控制面板 国外的沥青的设备，在整体趋于一个整体，这显著有别于国内的沥青设备，另外的它的整洁和一致性体现的也很好。 相对国内的设备，国外的设备，在使用原始按键的同时，减少了一些功能键的数量，另外在大小和形状上使用了不同的方案，从人机界面设计的角度考虑，可以提高操作的正确性，也可以提高操作的可理解性。 国外沥青设备整体外观 控制仪表 在整体的仪表盘设计，国外的设备主要只给了造作了主要控制参数的仪表显示，减轻了操作的负担。另外，仪表显示上，除了使用物理表盘，还加入了数字显示屏，使得设计上更加趋于人性化和可靠性，有利于操作的连续性和准确性。 九、沥青发泡机的初步布局设计 方案一 正视图 左视图 方案二 正视图 左视图 方案三 正视图 左视图 十、沥青发泡机的 尺寸参数 十一、沥青发泡机的三维设计 谢谢观看！ 望评委老师予以指导与点评！ 沥青的发泡过程实际上是在发泡腔内完成的（见图2-1所示）。在发泡腔上部，高温（通常在140℃以上）状态下的沥青在液压泵的推动下不断循环流动，而水压和气压的喷入阀门分别在膨胀腔的左右两侧。当发泡指令下达后，热沥青和水压、气压阀门同时开启，三种状态、温度相差悬殊的物质在发泡腔内发生如下物理变化：首先高压水流在高压蒸汽的冲击作用下均匀分散成众多细微水体颗粒（近似水雾状），这些细微水体颗粒在极短的时间内喷入高温沥青之中，由于温度相差悬殊，众多细微水体颗粒在极短时间内几乎同时汽化。它们被具备一定粘度的高温沥青裹附后，就形成了众多蜂巢状的膨胀空气室。此时，汽化水体外侧的沥青薄膜表面张力与汽化水体、压缩空气共同形成的内部气压之间达到短暂的相对平衡状态。体积不断膨胀的三相混合体从沥青喷嘴中喷射而出，即形成了宏观状态上的泡沫沥青。 * 发泡过程中导致泡沫破灭的因素很多。一种解释为随着沥青胶团在常温下冷却，气泡中的蒸汽冷凝而导致气泡破灭。这时发泡水会存留在沥青中形成所谓的水饱和沥青（water saturated asphalt）；另一种解释为泡沫具有近乎稳定的蜂窝状结构的气室，气室两边的膜即为泡沫液膜。在三个或多个气泡聚集的地方，液膜被弯曲，并凹向气室的一方，形成普来特（Plateau）边界，如图2.2所示。由于在Plateau交界处有较大的曲率半径，根据拉普拉斯（Laplace）方程，在气相与液相之间就会产生压力差，它随液体表面张力的增加而增大，随气泡曲率半径的增大而减小。因此在Plateau交界处的液压要比附近曲率小的地方小，从而使得液体由小曲率处向Plateau交界处流动。这种排液作用会使液膜逐渐变薄，当液膜达到临界厚度时（5～10nm），膜就会破裂。 * 第1步：热能传递 高温沥青将热量传递给被高压气体冲击分散成雾状的水滴，大部分水滴在瞬间汽化，沥青将饱和水蒸气裹附。形成蜂窝状的气囊。 第2步：克服表面张力做功 水吸收热量汽化后体积膨胀，克服沥青膜表面张力做可逆功，将内部的沥青分子推到表面，宏观变现为泡沫体积增大，沥青膜表面积增加。 第3步：泡沫破裂 泡沫体积在短时间内不断膨胀后，沥青膜不断变薄。沥青膜表面张力超过抗拉强度极限，泡沫发生第1类破坏。