RU2466224C2

RU2466224C2 - Стиральная машина

Info

Publication number: RU2466224C2
Application number: RU2008133788/12A
Authority: RU
Inventors: Олег ПОТАНЦЕВ (RU); Олег ПОТАНЦЕВ; Сергей АРГУДЯЕВ (RU); Сергей АРГУДЯЕВ
Original assignee: Электролюкс Хоум Продактс Корпорейшн Н.В.
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2012-11-10
Also published as: EP2025797B1; EP2025797A1; RU2008133788A

Abstract

Стиральная машина (1), в которой барабан (6) установлен с возможностью вращения вокруг его продольной оси (А) и предназначен для вмещения различного количества белья, при этом барабан (6) имеет: корпус (2), стиральный бак (3), свободно подвешенный внутри корпуса посредством, по меньшей мере, одного упругого соединительного элемента; несколько распределенных в окружном направлении по его боковой стенке балансировочных резервуаров (12) для накопления изменяемого количества воды; средства (8, 9, 10) сбора данных для определения оптимального распределения воды в балансировочных резервуарах, включающие первый датчик (8) для определения мгновенной длины (l), по меньшей мере, одного упругого соединительного элемента (4) и первое обрабатывающее устройство (9), выполненное с возможностью вычисления отклонения (Δl) временной характеристики (l(t)) длины (l) упругого соединительного элемента в пределах эталонного интервала времени; средства (13, 14) регулирования уровня заполнения балансировочных резервуаров; средства (7, 9, 13) заполнения каждого из балансировочных резервуаров. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу балансировки стиральной машины и к стиральной машине для его осуществления.

Более конкретно, изобретение относится к способу балансировки загруженного барабана бытовой стиральной машины с фронтальной загрузкой, которая приведена в нижеследующем описании исключительно в качестве примера.

Как известно, загруженное в барабан стиральной машины белье скапливается на нижнем участке цилиндрической боковой стенки барабана, а затем динамично и произвольно распределяется по всей боковой стенке барабана во время всех стадий цикла стирки, на которых барабан вращается вокруг своей продольной оси, за исключением стадии центрифугирования, когда большая скорость вращения барабана стабилизирует и фиксирует распределение белья по боковой стенке.

Обычно белье распределяется не вполне равномерно по всей боковой стенке барабана, так что когда он вращается, в частности, на стадии центрифугирования возникает механическая вибрация, которая увеличивается в зависимости от степени неравномерности распределения белья внутри барабана.

Для устранения этого недостатка весь стиральный узел машины обычно свободно подвешивают в корпусе машины с помощью системы пружин или амортизаторов, предназначенных для поглощения по меньшей мере части вибрации.

Механическая вибрация, возникающая из-за вращения барабана, является основной причиной шума машины и достигает своего пика во время стадии центрифугирования. За прошедшие несколько лет разработаны способы управления электродвигателем, согласно которым за счет быстрого изменения направления вращения барабана в начале стадии центрифугирования можно равномерно распределить белье внутри барабана, уменьшая таким образом передаваемую на корпус механическую вибрацию и, тем самым, снижая уровень шума.

За последние годы максимальная скорость вращения барабана на стадии центрифугирования значительно увеличилась, так что для снижения механической вибрации барабана известные решения недостаточны. Для решения этой проблемы фирмы-производители стиральных машин устанавливают внутрь корпуса стиральной машины один или несколько демпферов вибрации колеблющейся массы, предназначенных для снижения механической вибрации в наиболее критичных условиях работы машины, т.е. во время цикла центрифугирования.

Введение демпферов вибрации колеблющейся массы и других устройств для снижения механической вибрации, передаваемой на корпус, несомненно, увеличило себестоимость стиральных машин со всеми вытекающими отсюда проблемами.

Задачей настоящего изобретения является исключение исходной механической вибрации, создаваемой вращающимся вокруг продольной оси барабаном.

Указанная задача решена в способе балансировки барабана стиральной машины согласно пункту 1 формулы изобретения и предпочтительно согласно любому из зависимых от него пунктов формулы изобретения.

Указанная задача также решена в стиральной машине согласно пункту 8 формулы изобретения и предпочтительно согласно любому из зависимых от него пунктов формулы изобретения.

Ниже описан неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показана стиральная машина согласно настоящему изобретению, некоторые части которой показаны в сечении, а некоторые для ясности исключены, вид в перспективе;

на фиг.2 схематично показано сечение стиральной машины, изображенной на фиг.1, некоторые части которой показаны в сечении, а некоторые для ясности исключены;

на фиг.3 показан местный вид согласно фиг.2 в увеличенном масштабе;

на фиг.4 схематично показана эквивалентная кинематическая модель барабана стиральной машины.

На фиг.1 показана стиральная машина 1, в частности, бытовая, содержащая устанавливаемый на полу корпус 2; предпочтительно цилиндрический стиральный бак 3, свободно подвешенный внутри корпуса 2 посредством нескольких цилиндрических пружин 4 (на фиг.1 показана лишь одна из них), предпочтительно в сочетании с одним или несколькими известными амортизаторами 5; вращающийся барабан 6, установленный внутри стирального бака 3 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси А; и привод 7, механически соединенный с барабаном 6 для его вращения вокруг продольной оси А внутри стирального бака 3.

Стиральный бак 3, барабан 6 и другие составные части стиральной машины 1, подвешенные в корпусе 2 с помощью цилиндрических пружин 4, образуют стиральный узел стиральной машины.

Как показано на фиг.1 и 2 стиральная машина 1 также содержит датчик 8 веса белья, находящегося внутри барабана 6, для передачи данных о весе в электронный центральный блок 9 управления стиральной машины 1, который известным образом оптимизирует параметры цикла стирки в зависимости от фактического веса белья, находящегося внутри барабана 6.

Более конкретно, датчик 8 веса белья непрерывно определяет мгновенный общий вес текущего содержимого барабана 6, т.е. общий вес m_общ белья согласно текущему количеству белья внутри барабана 6. В отличие от известных решений датчик 8 веса белья, исходя из общего веса m_общ белья согласно его текущему количеству внутри барабана 6, экстраполирует сбалансированную и несбалансированную составляющие веса белья внутри барабана 6. Сбалансированная составляющая отображает вес белья, распределенного равномерно внутри барабана 6, а несбалансированная составляющая отображает вес белья, распределенного неравномерно и поэтому несбалансированного внутри барабана 6.

В соответствии с кинематикой динамические характеристики белья, распределенного произвольным образом по внутренней стенке барабана 6, вращающегося вокруг горизонтальной оси А, можно представить условно как комбинацию динамических характеристик сбалансированной массы m₁ и несбалансированной массы m₂. Причем обе эти массы находятся внутри вращающегося барабана 6. Сбалансированная масса m₁ распределена равномерно по боковой стенке барабана 6 и, будучи полностью сбалансированной, не вызывает механическую вибрацию, тогда как несбалансированная масса m₂, сосредоточенная в одном месте боковой стенки барабана 6, вызывает вибрацию, которая поглощается цилиндрическими пружинами 4 и амортизаторами 5, поддерживающими стиральный узел.

Вес m₁ белья, распределенного равномерно внутри барабана 6, соответствует сбалансированной массе m₁ согласно кинематической модели, а вес m₂ белья, распределенного неравномерно внутри барабана 6, соответствует несбалансированной массе m₂ согласно кинематической модели.

Те же рассуждения, очевидно, справедливы и для пустого барабана 6, вращающегося вокруг продольной оси А, с той разницей, что в этом случае эквивалентная кинематическая модель теоретически лишь предполагает присутствие единственной сбалансированной массы m₀, если корпус барабана 6 является по существу сбалансированным.

В кинематической модели значение сбалансированной массы m₁, значение несбалансированной массы m₂ и ее положение на боковой стенке барабана 6, очевидно, изменяются в зависимости от текущего распределения белья внутри барабана 6 и стабилизируются или фиксируются, когда барабан 6 достигает скорости, способной лишить подвижности белье на внутренней стенке барабана 6.

В соответствии с вышеописанной эквивалентной кинематической моделью датчик веса белья может определять общий вес m_общ текущего содержимого барабана 6, т.е. общий вес m_общ текущего количества белья внутри барабана 6, а также непрерывно определять значение сбалансированной массы m₁, значение и положение несбалансированной массы m₂ согласно эквивалентной кинематической модели белья и передавать эти параметры в электронный центральный блок 9 управления машины 1.

В показанном примере датчик 8 веса белья непрерывно определяет общий вес стирального узла, подвешенного на цилиндрических пружинах 4. Затем он определяет значение сбалансированной массы m₁, а также значение и положение несбалансированной массы m₂ в соответствии с кинематической моделью белья, экстраполируя их на основании временной характеристики в пределах заранее определенного эталонного временного интервала вращения барабана 6 на основании веса подвешенного на цилиндрических пружинах 4 стирального узла. Датчик 8 веса белья, очевидно, определяет также общий вес m_общ текущего содержимого барабана 6, т.е. общий вес m_общ фактического количества белья внутри барабана 6, суммируя значения сбалансированной массы m₁ и несбалансированной массы m₂.

Как показано на фиг.1 и 2 датчик 8 веса белья косвенным путем определяет мгновенный общий вес стирального узла, подвешенного на цилиндрических пружинах 4, путем определения мгновенной длины l по меньшей мере одной из цилиндрических пружин 4, поддерживающих стиральный узел внутри корпуса 2.

Более конкретно, датчик 8 веса белья статистически обрабатывает временную характеристику l(t) длины l цилиндрической пружины 4 в пределах заранее определенного временного интервала ΔТ. В этом временном интервале ΔT барабан 6 вращается с заранее определенной скоростью ω₀, достаточно высокой для фиксации распределения белья по боковой стенке барабана 6, чтобы определить среднее значение l_ср длины l эталонной цилиндрической пружины 4 в пределах временного интервала ΔТ. После этого упомянутый датчик вычисляет общий вес m_общ текущего количества белья внутри барабана 6 на основе среднего значения l_ср длины l эталонной цилиндрической пружины 4 и с учетом веса барабана 6 и характера распределения общего веса стирального узла машины 1 между цилиндрическими пружинами 4, поддерживающими стиральный бак 3.

Датчик 8 веса белья также статистически обрабатывает временную характеристику l(t) длины l цилиндрической пружины 4 в пределах заранее определенного временного интервала ΔТ, чтобы определить отклонение Δl во временной характеристике l(t) длины l эталонной цилиндрической пружины 4, после чего экстраполирует исходя из этого отклонения Δl фактический вес белья, теоретически сосредоточенного в одном месте на боковой стенке барабана 6, т.е. значение несбалансированной массы m₂ согласно кинематической модели.

И, наконец, датчик 8 веса белья вычисляет вес белья, теоретически распределенного равномерно по всей боковой стенке барабана 6, т.е. значение сбалансированной массы m₁ согласно кинематической модели, как разность между общим весом m_общ белья внутри барабана 6 и значением несбалансированной массы m₂ согласно кинематической модели.

Как показано на фиг.1 стиральная машина 1 также содержит датчик 10 положения для определения предварительно заданного эталонного углового положения барабана 6 внутри стирального бака 3. Датчик 8 веса белья сначала сравнивает сигналы датчика 10 положения с временной характеристикой l(t) длины l эталонной цилиндрической пружины 4 в пределах временного интервала ΔТ, чтобы определить разницу во времени между пиками во временной характеристике l(t) длины l цилиндрической пружины 4 и сигналами датчика 10 положения, а затем вычисляет угловое положение того места на боковой стенке барабана 6, где теоретически сосредоточена несбалансированная масса m₂ согласно кинематической модели, на основе фиксирующей скорости вращения ω₀ барабана 6 и упомянутой разницы во времени.

Как показано на фиг.1, 2 и 3 стиральная машина 1 также содержит устройство 11 балансировки барабана, которое под управлением электронного центрального блока 9 управления динамически балансирует белье внутри барабана 6, временно образуя внутри барабана 6 некоторое количество противовесов для компенсации несбалансированной массы m₂ согласно кинематической модели в соответствии с распределением белья по боковой стенке барабана 6.

Как показано на фиг.4, устройство 11 балансировки барабана временно образует внутри барабана 6 некоторое количество противовесов, вращающихся с барабаном 6. Их вес и положение определяются так, что результирующие динамические характеристики можно схематически представить с помощью кинематической модели, содержащей сбалансированную массу m₃ и несбалансированную массу m₄, при этом несбалансированная масса m₄ по существу равна несбалансированной массе m₂ согласно кинематической модели белья. Кроме того, несбалансированная масса m₄ и несбалансированная масса m₂ согласно кинематической модели белья расположены в диаметрально противоположных местах боковой стенки барабана 6.

Более конкретно, как показано на фиг.2 и 3, устройство 11 балансировки барабана содержит несколько (по меньшей мере три) резервуаров 12 воды для стирки, предпочтительно равномерно распределенных по боковой стенке барабана 6 и заполненных изменяемым количеством воды для стирки; и несколько регулирующих клапанов 13 для управления течением потока воды для стирки в отдельные резервуары 12 и из них.

Устройство 11 балансировки барабана также содержит узел 14 управления клапанами, который под управлением электронного центрального блока 9 управления открывает регулирующие клапаны 13 на барабане 6 независимо друг от друга для регулирования количества воды внутри отдельных резервуаров 12.

Для получения несбалансированной массы m₄, равной несбалансированной массе m₂, электронный центральный блок 9 управления машины 1 вычисляет количество воды, необходимое внутри каждого резервуара 12, в зависимости от количества воды внутри отдельных резервуаров 12 на основе математической модели определения значения сбалансированной массы m₃, а также значения и положения несбалансированной массы m₄ согласно кинематической модели, схематически отображающей динамические характеристики противовесов, определяемые массами воды внутри вращающихся вокруг продольной оси А резервуаров 12. Согласно кинематической модели белья несбалансированная масса m₄ расположена на барабане 6 диаметрально противоположно несбалансированной массе m₂, т.е. зеркально по отношению к оси вращения барабана 6. Затем электронный центральный блок 9 управления задействует узел 14 управления клапанами для достижения оптимального распределения воды внутри резервуаров 12.

В показанном примере устройство 11 балансировки барабана содержит три резервуара 12 воды для стирки, представляющие собой три емкости или полости 12, расположенные через 120° непосредственно на боковой стенке барабана 6. Каждый резервуар или емкость 12 соединены со стиральным баком 3 посредством управляемого спускного клапана 13, установленного на внутренней стороне боковой стенки барабана 6 для соединения внутреннего пространства емкости 12 с зазором между стиральным баком и барабаном 6. Управляемый спускной клапан 13 выполнен с возможностью избирательно и попеременно принимать первое рабочее положение, в котором он изолирует резервуар 12 от стирального бака 3, предотвращая течение воды в резервуар 12 или из него, и второе рабочее положение, в котором он соединяет резервуар 12 со стиральным баком 3, обеспечивая течение воды в резервуар 12 или из него в зависимости от положения резервуара 12 внутри стирального бака 3.

Более конкретно, управляемый спускной клапан 13 содержит подвижный затвор 13а для управления течением воды из стирального бака 3 в резервуар 12, и наоборот. Управление осуществляется за счет перемещения затвора 13а внутри корпуса клапана 13 в направлении, предпочтительно перпендикулярном боковой стенке барабана 6, между закрытым положением, пресекающим течение воды через клапан 13, и полностью открытым положением, обеспечивающим беспрепятственное течение воды через клапан 13. Для удержания подвижного затвора 13а в закрытом положении в корпусе клапана 13 имеется цилиндрическая пружина 13b или упругий элемент.

Узел 14 управления клапанами выполнен с возможностью избирательного открытия и закрытия регулирующих клапанов 13 по команде, когда соответствующие резервуары 12 для воды проходят вдоль нижнего участка 3а стирального бака 3, где во время нормальной работы машины 1 обычно скапливается вода для стирки, или вдоль верхнего участка стирального бака 3.

В показанном примере подвижный затвор 13а каждого спускного клапана 13 включает в себя постоянный магнит (не показан), один полюс которого расположен внутри, а другой - снаружи барабана 6. Узел 14 управления клапанами по существу содержит две катушки 15 и 16 из электропроводного материала, которые прикреплены к корпусу стирального бака 3, одна - под нижним участком 3а стирального бака 3, а другая - над верхним участком 3b стирального бака 3, и блок 17 электропитания для осуществления циркуляции электрического тока по катушкам 15 и 16 независимо друг от друга и под непосредственным управлением электронного центрального блока 9 управления.

В показанном примере катушка 16 занимает больший участок стенки стирального бака 3, чем катушка 15, расположенная под ним.

Когда на катушки 15, 16 подается электрический ток, они генерируют магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита, расположенного в подвижном затворе 13а клапана 13. Клапан 13 обращен в этот момент к катушке 15, 16 и временно перемещает подвижный затвор 13а в полностью открытое положение против действия соответствующей цилиндрической пружины 13b. Очевидно, что перемещение подвижного затвора 13а в полностью открытое положение обеспечивает течение воды в резервуар 12 или из него, в зависимости от скорости вращения барабана 6 вокруг продольной оси А и положения катушки 15, 16 на стиральном баке 3.

Далее будет описана работа стиральной машины 1 при допущении, что стиральный бак 3 заполнен водой до предварительно заданного уровня w, достаточно высокого для того, чтобы резервуары 12, движущиеся мимо катушки 15, были полностью погружены в воду, а различные стадии цикла стирки, предшествующие стадии центрифугирования, завершены.

Перед вращением барабана 6 с максимальной скоростью вращения согласно выбранному циклу стирки электронный центральный блок 9 управления стиральной машины 1 приводит в действие привод 7 для последовательного перемещения всех резервуаров 12 устройства 11 балансировки барабана к нижнему участку 3а стирального бака 3 в положение, при котором они расположены напротив катушки 15, и одновременно активирует блок 17 электропитания для питания электроэнергией катушки 15 и открытия регулирующего клапана 13, остановленного непосредственно над катушкой 15.

Поскольку уровень w воды внутри стирального бака 3 достаточно высок для полного погружения резервуара 12, остановленного непосредственно над катушкой 15, открытие клапана 13 обеспечивает беспрепятственное течение воды в резервуар 12 и полное его заполнение.

Как только все резервуары 12 устройства 11 балансировки барабана оказываются заполненными, электронный центральный блок 9 управления приводит в действие привод 7 для вращения барабана 6 с фиксирующей скоростью ω₀ и тем самым фиксирует распределение белья по боковой стенке барабана 6.

Когда барабан 6 достигает фиксирующей скорости ω₀ вращения, электронный центральный блок 9 управления включает датчик 8 веса белья, который, анализируя временную характеристику l(t) длины l эталонной цилиндрической пружины 4, определяет значение сбалансированной массы m₁ и несбалансированной массы m₂, соответствующие фактическому распределению белья внутри барабана 6, и угловое положение на боковой стенке барабана 6 того места, в котором сосредоточена вся несбалансированная масса m₂ согласно кинематической модели белья.

Более конкретно, анализируя временную характеристику l(t) длины l эталонной цилиндрической пружины 4 и сигналы датчика 10 положения, датчик 8 веса белья вычисляет значения сбалансированной массы

и несбалансированной массы

, соответствующие кинематической модели барабана 6 с бельем, вращающегося со скоростью ω₀, а также массы воды, накопленные в резервуарах 12.

Следует подчеркнуть, что вес барабана 6 теоретически определяется на стадии проектирования. Барабан 6 балансируется при изготовлении, и поэтому не образует часть несбалансированной массы согласно кинематической модели барабана 6.

Получив параметры кинематической модели белья, распределенного внутри барабана 6, вращающегося со скоростью ω₀, или, точнее, параметры кинематической модели системы, включающей в себя белье и воду внутри резервуаров 12, электронный центральный блок 9 управления вычисляет количество воды для стирки, необходимое в каждом резервуаре 12 устройства 11 балансировки барабана для компенсации несбалансированной массы

, образованной бельем и водой в резервуарах 12 (как уже сказано, барабан 6 балансируется при изготовлении, и поэтому не образует часть несбалансированной массы согласно кинематической модели барабана 6). Затем электронный центральный блок 9 управления приводит в действие блок 17 электропитания для питания электроэнергией катушки 16 одновременно с прохождением отдельных резервуаров 12 мимо катушки 16 и избирательного открытия регулирующих клапанов 13 для спуска излишней воды из отдельных резервуаров 12.

Если барабан 6 не полностью сбалансирован, то, анализируя временную характеристику l(t) длины l эталонной цилиндрической пружины 4 и сигналы датчика 10 положения, датчик 8 веса белья вычисляет значения сбалансированной массы

и несбалансированной массы

, соответствующие кинематической модели системы масс, вращающейся со скоростью ω₀. При этом система масс включает в себя барабан 6, все белье и всю воду внутри него (причем воду как внутри, так и снаружи резервуаров 12).

В этом случае, получив параметры кинематической модели системы масс, включающей в себя барабан 6, белье и воду внутри него (включая резервуары 12), электронный центральный блок 9 управления вычисляет количество воды для стирки, необходимое в каждом резервуаре 12 устройства 11 балансировки барабана для компенсации несбалансированной массы

, образованной бельем и водой внутри барабана 6 (включая резервуары 12). Затем электронный центральный блок 9 управления приводит в действие блок 17 электропитания для питания электроэнергией катушки 16 одновременно с прохождением отдельных резервуаров 12 мимо катушки 16 и избирательного открытия регулирующих клапанов 13 для спуска излишней воды из отдельных резервуаров 12.

В обеих ситуациях количество воды для стирки, спускаемой из каждого резервуара 12 устройства 11 балансировки барабана, вычисляется на основе математической модели. Таким образом, в зависимости от количества воды внутри отдельных резервуаров 12 определяется значение сбалансированной массы m₃, а также значение и положение несбалансированной массы m₄ согласно кинематической модели, схематически отображающей динамические характеристики противовесов, определяемые массами воды внутри резервуаров 12. При этом все резервуары 12 сначала полностью заполнены водой для стирки, и поэтому полностью сбалансированы и не образуют часть несбалансированной массы

.

Иными словами, электронный центральный блок 9 управления считает параметры несбалансированной массы

, получаемые от датчика 8 веса белья, зависящими исключительно от неравномерного распределения белья по боковой стенке барабана 6 (т.е. считает, что несбалансированная масса

совпадает с несбалансированной массой m₂) и регулирует количество воды внутри резервуаров 12 так, что несбалансированная масса m₄, получаемая посредством оптимального распределения воды в резервуарах 12 устройства 11 балансировки барабанов, компенсирует и исключает эффекты несбалансированной массы

согласно кинематической модели барабана 6 (т.е. несбалансированной массы m₂, соответствующей белью, распределенному произвольным образом внутри барабана 6).

Более конкретно, на основе математической модели для определения значения сбалансированной массы m₃, а также значения и положения несбалансированной массы m₄ на основе распределения воды внутри резервуаров 12, электронный центральный блок 9 стиральной машины 1 вычисляет оптимальное распределение воды, необходимое внутри резервуаров 12 устройства 11 балансировки барабана для получения несбалансированной массы m₄, равной несбалансированной массе

и расположенной диаметрально противоположно ей на барабане 6, а затем задействует регулирующие клапаны 13 для спуска излишней воды из отдельных резервуаров 12, чтобы достичь вычисленного оптимального распределения.

В случае, когда математическая модель дает несколько возможных оптимальных распределений воды внутри резервуаров 12 устройства 11 балансировки барабана, электронный центральный блок 9 управления выбирает оптимальное распределение, результатом которого предпочтительно является наименьшая сбалансированная масса m₃, а затем приводит в действие регулирующие клапаны 13 для спуска излишней воды из отдельных резервуаров 12, чтобы достичь выбранного оптимального распределения.

Чтобы не допустить возможные погрешности вычисления, обуславливаемые неодинаковым заполнением резервуаров 12 в начале процесса балансировки или несбалансированным барабаном 6, которые могли привести к тому, что вода внутри резервуаров 12 и/или в барабане 6 образовала бы часть несбалансированной массы

, электронный центральный блок 9 управления стиральной машины 1 может отслеживать изменения отдельных параметров кинематической модели системы масс, когда вода спускается из резервуаров 12 устройства 11 балансировки барабана, и осуществлять интерактивный процесс балансировки для достижения минимального значения несбалансированной составляющей всего веса барабана 6 и его нагрузки.

Фактически, из-за непрерывного изменения геометрических и конструкционных параметров стиральной машины 1 и из-за неточного заполнения резервуаров 12 и спуска из них воды, электронный центральный блок 9 управления сначала обеспечивает грубое распределение стиральной воды в резервуарах 12. Затем он осуществляет интерактивную «точную настройку» распределения воды для стирки в резервуарах 12, проводя поэтапное регулирование количества воды внутри одного или, может быть, двух резервуаров 12 и одновременный оперативный контроль изменения величины несбалансированной составляющей. Иными словами, во время интерактивной «точной настройки» блок 9 управления многократно повторяет вычисление значений сбалансированной массы

и несбалансированной массы

согласно кинематической модели, а также вычисление оптимального распределения воды, необходимое внутри резервуаров 12.

Очевидно, что электронный центральный блок 9 управления прерывает интерактивный процесс балансировки в случае прекращения постепенного снижения несбалансированной составляющей общего веса барабана 6 и его нагрузки.

Динамическая балансировка барабана 6 заканчивается, когда электронный центральный блок 9 управления успешно завершает регулирование воды внутри отдельных резервуаров 12 устройства 11 балансировки барабана достижением вычисленного или выбранного оптимального распределения. Массы воды, накопленной внутри резервуаров 12, фактически определяет противовесы 12, которые вращаются вокруг продольной оси А как единое целое с барабаном 6 и которые имеют динамические характеристики, эквивалентные сумме сбалансированной массы m₃, распределенной равномерно по боковой стенке барабана 6, и несбалансированной массы m₄, сосредоточенной в определенном месте боковой стенки барабана 6. Причем в этом месте несбалансированная масса m₄ по существу точно равна несбалансированной массе

, образуемой бельем, распределенным внутри барабана 6, а несбалансированная масса m₄ расположена на боковой стенке барабана 6 диаметрально противоположно месту нахождения несбалансированной массы

.

Сразу же после того, как барабан 6 оказывается динамически сбалансированным, и ввиду того, что распределение белья внутри барабана 6 остается неизменным, поскольку центростремительная сила лишает подвижности белье на боковой стенке барабана 6, электронный центральный блок 9 стиральной машины 1 приводит в действие привод 7 для постепенного увеличения скорости вращения барабана 6 до максимальной скорости цикла центрифугирования при отсутствии механической вибрации, обуславливаемой вращением барабана 6.

Преимущества описанного способа балансировки барабана заключаются в том, что полная балансировка барабана 6 на стадии центрифугирования исключает потребность в сложных, дорогостоящих системах демпфирования вибрации, которые влияют на себестоимость машины.

Путем исключения механической вибрации на стадии центрифугирования, можно спроектировать систему подвески стирального узла, т.е. цилиндрические пружины 4 и амортизаторы 5, для простого поглощения минимальной механической вибрации, создаваемой за счет низкоскоростного вращения барабана 6.

Вместе с тем, очевидно, что в рамках объема настоящего изобретения в способ балансировки барабана 6 и в стиральную машину 1, осуществляющую такой способ, можно внести изменения.

Например, спускные клапаны 13 могут быть обычными электромагнитными клапанами с управляемым открытием и закрытием. В этом случае, узел 14 управления клапанами может содержать центральный блок управления, прикрепленный к корпусу, и проводку для электропитания электромагнитных клапанов на боковой стенке барабана 6. Центральный блок управления электромагнитными клапанами, очевидно, можно встроить в электронный центральный блок 9 управления стиральной машины 1.

В дополнительном не проиллюстрированном варианте осуществления изобретения узел 14 управления клапанами содержит только нижнюю катушку 15, которая при перемещении подвижного затвора 13а в полностью открытое положение может избирательно обеспечивать заполнение резервуаров 12 водой или спуск из них излишней воды. Фактически, когда барабан 6 достигает фиксирующей скорости ω₀ вращения, центробежная сила оказывается достаточно большой, чтобы вытолкнуть воду из каждого резервуара 12, даже если резервуар 12 обращен к нижнему участку 3а стирального бака 3 и погружен в воду для стирки.

Claims

1. Стиральная машина (1), содержащая барабан (6), установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси (А) и имеющий возможность вмещения белья, распределенного произвольным образом по боковой стенке барабана, и привод (7) для вращения барабана (6) вокруг его продольной оси (А), при этом стиральная машина содержит
- несколько распределенных в окружном направлении по боковой стенке барабана балансировочных резервуаров (12) для накопления изменяемого количества воды,
- средства (8, 9, 10) сбора данных для определения при вращении барабана (6) с заданной эталонной скоростью (ω₀) оптимального распределения воды в балансировочных резервуарах (12) с целью балансировки эффектов неравномерного распределения белья по боковой стенке барабана (6), и
- средства (13, 14) регулирования уровня заполнения балансировочных резервуаров для регулирования количества воды в каждом из балансировочных резервуаров с целью достижения оптимального распределения в них воды и, тем самым, для балансировки барабана (6), вращающегося вокруг своей продольной оси (А),
- средства (7, 9, 13) заполнения каждого из балансировочных резервуаров (12) полностью водой для стирки, причем средства (13, 14) регулирования уровня заполнения балансировочных баков выполнены с возможностью избирательного спуска избыточной воды для стирки из каждого балансировочного резервуара (12) при вращении барабана (6) вокруг своей продольной оси (А),
- корпус (2) и стиральный бак (3), свободно подвешенный внутри корпуса (2) посредством, по меньшей мере, одного упругого соединительного элемента (4), причем барабан установлен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси (А) внутри стирального бака (3), отличающаяся тем, что средства (8, 9, 10) сбора данных включают в себя первый датчик (8) для определения мгновенной длины (1), по меньшей мере, одного упругого соединительного элемента (4) и первое обрабатывающее устройство (9), выполненное с возможностью вычисления отклонения (Δl) временной характеристики (l(t)) длины (l) упругого соединительного элемента (4) в пределах эталонного интервала (ΔТ) времени.

2. Стиральная машина по п.1, отличающаяся тем, что средства (8, 9, 10) сбора данных выполнены с возможностью определения параметров несбалансированной массы

согласно кинематической модели динамических характеристик вращающегося с эталонной скоростью (ω₀) барабана (6), причем в кинематической модели объединены динамические характеристики первой сбалансированной массы

, распределенной равномерно по боковой стенке барабана (6), и первой несбалансированной массы

, сосредоточенной в определенном месте боковой стенки барабана (6).

3. Стиральная машина по п.2, отличающаяся тем, что средства (8, 9, 10) сбора данных выполнены с возможностью вычисления оптимального распределения воды в балансировочных резервуарах (12) в зависимости от параметров несбалансированной массы

согласно кинематической модели и управления средствами (13, 14) регулирования уровня заполнения балансировочных резервуаров так, что каждый балансировочный резервуар (12) содержит количество воды, необходимое для достижения ее оптимального распределения.

4. Стиральная машина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что средства (8, 9, 10) сбора данных дополнительно содержат второй датчик (10) для определения предварительно заданного углового положения барабана (6) и второе обрабатывающее устройство (9), выполненное с возможностью сравнения временной характеристики (l(t)) длины (l) упругого соединительного элемента (4) в пределах эталонного интервала (ΔT) времени с сигналами второго датчика (10).