SU918360A1 - Способ отжима бель в горизонтальном барабане стиральной машины - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОТЖИМА БЕЛЬЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ БАРАБАНЕ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ Изобретение относитс  к бытовым приборам, а именно к способам отжима бель  в горизонтальном барабане стирал ных машин. Известен способ отжима бель , щхи котором достигаетс  улучшение равномер ности распределени  бель  по периметру барабана по сравнению со стиральными машинами, у которых изменение частоты вращени  барабана от цикла стирки до цикла отжима осуществл етс  без щю- межуточной фазы. Согласно этому рпосо бу выход барабана на максимальную час тоту вращени  осуществл етс  поэтапно несколькими фазами (ступен ми) flj. Недостатком этого способа  вл етс  то, что при таком отжиме, фазы, 1федшес вующие окончательному отжиму, обеспе чивают только частичное обезвоживание бель , а активное механическое воэдеА ствие на белье, способствующее его ра& номерному распределению по периметру, отсутствует. Известен также способ отжима бель  в горизонтальном барабане стиральной машйны путем пр жима бель  к внутренней поверхности вращающегос  барабана , которому последовательно сообщают р д положительных угловых згскорений с уменьшением после каждого углового ускорени  частоты его вращени  до исходной , с доведением частоты вращени  , барабана до максимальной частоты отжима . При этом способе частичное обезвоживание бель  после предварительных ускорений барабана соааает благо1д)и тные услови  дл  го равномерного распреде-ч лени  по периметру барабана 2 . СЬнако переход от малой частотЬ вращени  ор  епфке до максимальной частоты отжима происходит без активного механического действи , расщюдел ю шего белье по периметру барабана. Это объ сн етс  тем, что частоты вращени  ара :сообшении барабану угловых ускоре-. НИИ значительно 1ц евьш1ают частоту, щж которой обеспечиваетс  невесомость бель  в верхнем его положении. При это бепве под воздействием собственного веса снова падает в нижнюю часть барабана и при последующем ускорении процесс раскладки бель  .начинаетс  сначала . Цель изобретени  - повышение равномерности распределени  бель  по периметру барабана. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе отжима бель  в горизонтальном барабане стиральной машины путем прижима бель  к внутренней поверхности вращающегос  барабана, которому последовательно сообщают р д поло жительных угловых ускорений с уменьшением после каждого углового ускорени  частоты его вращени  до исходной, с доведением частоты вращени  барабан до максимальной частоты отжима, одновременно с прижимом бель  к его внутренней поверхности осуществл ют перем щение- бель  по окружности барабана, причем угловые ускорени  барабана сообщают в течение 15-20 с, врем  действи  каждого углового ускорени  состав ет 0,5-1 с, а частоту вращени  барабан за период действи  каждого углового ускорени  измен ют на 40-5О%, тфи эт исходную частоту вращени  барабана вы рают из соотнощени  «r-.-Чlтi) где ( - ускорение свободного падени  Rcf- - радиус барабана, м. На фиг. 1 представлен график частоты вращени  барабана автоматической стиральной мащины; на фиг. 2 - барабан и силы, действующие на белье при его вращении Предлагаемый способ равномерного распределений бель  при отжиме реализу етс  в автоматических стиральных машинах , в которых операции по отжиму бель  задаютс  с помощью программного устройства. В режиме отжима барабан 1 с мокрым бельем 2 приводитс  во вращательное движение (фиг. l). После достижени  исходной частоты вращени  nv(c,x ба рабану 1 сообщаетс  сери  положительн угловых ускорений, с изменением после каждого ускорени  частоты вращени  до исходной. По окончании серии угловых ускореНИИ частота вращени  барабана доводитс до максимальной частоты цикла отжима от Распределение бель  по периметру ба рабааа стиральной машины при отжиме происходит следующим образом. При вращении барабана и наличии угловых ускорений на белье действуют следующие силы: центробежна  сила ц 5 , обусловленйа  центробежным (нормальным ускорением) )i.R, где ии - углова  скорость барабана; U - рассто ние по радиусу от оси вращени  до центра т жести рассматриваемого объема бель , тангенциальна  сила F,, обусловленна  касатель.ным ускорением ,R, о du где t угловое ускорение, сила т жести рассматриваемого объема бель  Р; сила трени  , завис ща  от нормальной нагрузки на белье, определ емой центробежной силой, весом бель  и коэффициентом трени . Под действием ценгроб ных сил белье 2 прижимаетс  к внутренней поверхности барабана 1 и увлекаемое силами трени , действующими между бельем и барабаном, поднимаетс  снизу .вверх по периметру барабана. При вращении барабана 1 белье 2 последовательно проходит участки А, Б, В, представл ющие собой секторы, величины которых дл  нагл дности рассмотрени  вз ты равными по 60 На участках А и В эффективное воздействие на распределение бель  2 оказывает тангенциальна  сила F , измен юща  свое направление в зависимости от изменени  знака углового ускорени . Активное воздействие на белье на этих участках также оказывают центробежна  сила Рц.з и сила т жести Р. Как видно из фиг. 2, равнодействующа  этих сил R (Rg) имеет составл ющую, напраь ленную по касательной к траектории движени  центра т жести рассматриваемого участка бель , котора  усиливает действие тангенциальной составл ющей Fy. , направленное на распределение бель  по периметру барабана. В верхней части барабана 1 (участок Б) белье 2, благодар  выбранной исходной частоте вращени , находитс  в состо нии, близком к невесомости (центробежна  сила Рц 5 несколько превышает силу т жести Р). Тем самым создаютс  благощэи тные услови  дл  равномерного расгфеделени  бель  по периметру бара- бана. В этой зоне наибольшее воздевствие на белье, способствующее его рас пределению по периметру барабана, оказывает тангенциальна  сила Рц i обуслов ленна  угловыми ускорени ми барабана и измен юща с  по величине и надравлению в соответствии с изменением углового ускорени . Исходна  частота вращени  барабана 1ФИ отжиме бель  ( 1,3- 1,4)-п. где п р - частота вращени , барабана, п KOTqpoft обеспечиваетс  равенство цент робежного ускорени и ускорени  свобод ного падени  дл  точек, расположенных на.цилиндрической ПоверзШости барабана Исход  из этого р енства получено выражение дл  частоты Пд Эта формула получена из услови  равенства ускорени  свободного падени  сС н центробежного (нормального) ускорени  uuy, дл  точек, расположенных на внут ренней поверхности барабана. Центробежное ускорение дл  этих точек ощюдел етс  выражением ). U) - углова  скорость барабана; (- радиус барабана. Приравнива  эти два ускорени , полуuj- .ft, c5 Так как то после подстановки значени  ОО в формулу (1) получим р .0f gJ/- По 60 ; откуда Исходна  частота вращени  барабана гф отжиме бель  исх выбрана равной ( 1,3 - 1,4) По из условий необходимости создани  гарантированной невесомости дл  точек возможного расположени  цеетров т жести загруженного в барабан бель . Эти услови  определ ютс  различной массой загружаемого бель  при стирках (так, нагфимер, дл  стиральной машины В тка - автомат масса (загружаемого бель  может составл ть 1 - 4 кг), а также колебани ми нахф женв  в электросети, вызывающими изменение частоты Вращени  барабана. Так, по тех ническим услови м бытовые стиральные мащины должны обеспечивать нормальную работу при колебани х напр жени  в сети от + 10 до - 15% от номинального. В результате испытаний установлено, что при п v, 1,3 пд распределение бель  при отжиме ухудшаетс  за счет того, что при вращении барабана в его верхней части нарущаютс  услови  невесомости и белье под действием собственного веса сваливаетс  в нижнюю часть барабана. Величина wcx п приводит к увеличению центробежной силы, гфижимающей белье к поверхности барабана и преп тствующей его равномерному расгфеделению по периметру барабана . Длительность серий угловых ускорений ишериод их следовани  выбраны из расчета создани  оптимаДьных условий распределени  бель  в барабане. Длительность серии угловых ускорений 15-2О с и период следовани  угловых ускорений 0,5 - I с выбраны из услови  получени  15-40 ускорений в одном цикле отжима 15 - 2О с 15 - 4О О,5 - I с При числе ускорений менее 15 происходит увеличение вибраций мащины за. счет ухудщени  равномерности рас- . щэеделени  бель  по периметру барабана . Увеличение числа ускорений более 40 не дает заметного эффекта в распределении бель  и лишь удлин ет техологический процесс его обработки, что кономически нецелесообразно. За рем  действи  каждого ускорени  зменение частоты вращени  барабана з то равным .- 50Х При изменении частоты ращени  баабана более, чем на 50% снижаетс  ффект рас1феделени  бель  из-за увелв1- ени  центробежных сил и возникают знаительные перегрузки электропривода. При изменении частоты ращени  бараана менее, чем на 40%, эффективность асщюделенн  бель  в барабане снижает  за счет уменыиенв  величины сил, меанически воздействующих на белье. И том и другом случае вибрации стиральной машины приближаютс  к граничным допустимым значени м. Проверка предлагаемого способаравномерного распределени  бель  проводилась на макетном обрасаде автоматическо стиральной машины, выполненном на базе СМА В тка - автомат . При этом использовались экспериментальное электронное программное устрой ство и управл емый электропривод 6apa6 на. Основные эксплуатационные характеристики СМА В тка - автомат остались прежними: Номинальна  загрузка сухим бельем, кг4 Радиус барабана, мм225 Потребл ема  мощность, Вт 22О Расход воды на одну стирку, л120 Продолжительность технологического процесса стирки, мин 150 Частота вращени  барабана при отжиме, мин С помощью программного устройства задаетс  рюжим,, отжима бель , при котором барабан разгон етс  до исходной частоты вращени , после чего вращающе мус  барабану сообщаетс  сери  угловы ускорений, в конце которой частота вращени  доводитс  до максимальной часто отжима 500 мин Исходна  частота вращени  барабана при отжиме вычисл етс  по формуле У %с,М .5-.) qf - ускорение свободного падени , вз тое при расчетах 9,8 Rj(V - радиус барабана, вз тый равным 0,225 м. Проверка способа проводитс  дл  двух граничных и среднего значений диапазона исходной частоты. Исходные частоты ращени  барабана составл ют 8О,84, 88 мин- Число ускорений, сообщаемых вращающемус  барабану дл  каждой исходной частоты вращени  барабана, задаетс  равным 15, 27 и 4О, что при периоде следовани  ускорений 1 с соответствует граничным и среднему значени м длительности серии ускорений (15-20 с). Загружаема  масса бель  равна 3 кг, а изменение исходной частоты вращени  барабана за врем  действи  каждого ускорени  составл ет 45%, Критерием дл  оценки равномерности распределени  бель  в барабане  вл вот- с  измер емые при испытани х вибрации , выраженные в величинах эффективной вибрационной скорости корпуса стиральной мащины. Полученные результаты вибрации корпуса стиральной мащины, выраженные в величинах эффективной вибрационной скорости, мм/с при изменении исходной частоты вращени  и числа ускорений барабана приведены в таблице.

(нижн   гранична  частота)

(средн   частота)

(верхн   гранична  частота)

Допустима  величина эффективного значени  вибрационной скорости дл  барабана стиральной машины по РТМ 27-56- 15-77 составл ет не более 4О мм/с.

Как видно из таблицы, полученные величины эффективной вибрационной скорости не превышают допустимых значений .

20 18

22 20

24

21

Дл  получени  сравнительных данных были также проведены испытани  СМА по 1фограмме, хфедусмотренной известным способом.

Claims (2)

1. БЫЛО установлено, что в одном случае иа трех испытаний вибрации превышают допустимые нормы и мащина выХ0ЙИТ на повторный цикл отжима бель . При переходе на повторный цикл отжима бель  дополнительный расход воды соста л ет 20%, дополнительный расход элект роэнергии 2,5% врем  технологического процесса стирки увеличиваетс  на 7%. Увеличение расхода воды объ сн етс  тем, что дл  осуществлени  повторно го огщкма в машину заливаетс  24 л воды, .что составл ет 20% от общего расхода воды (120л), предусмотренного , программой стирки. Увеличение общего времени технологического процесса стирк на 7% св зано с тем, что дл  по&гор- ного отжима затрачиваетс  10 мнн, а об ща  продолжительность технологического цикла стирки по самой длительной 1фОграмме составл ет ISO мин. Таким образом, использование предлагаемого способа равномерного расщю- делени  бель  в автоматических стиральных машинах обеспечивает по сравнению с известными способами умекьщение вибраций машин и, как следствие этого, сокращение технологического Прс хесса . стирки, уменьшение расхода воды и электроэнергии, повышение срока службы машины. Формула изобретени  Способ отжима бель  в горизонтальном барабане стиральной машины путем прижиму бель  к внутренней поверхнос -

   fff. f 60 ти вращающегос  барабана, последовательно сообщают рад положительных угловых ускорений с уменьшением после каждого углового ускорени  частоты его вращени  до исходной, с доведением частоты вращени  барабана до максимальной частоты отжима отличающийс  тем, что, с целью повышени  равномерности распределени  бель  по периметру б абана, одновременно с 1ФИЖИМОМ бель  к его внутрек ней поверхности осуществл ют перемещение бель  по окружности барабана, причем угловые ускорени  барабану сообщают в течение 15 - 2О с, врем  деист- ВИЯ каждого углового ускорени  составл ет О,5 - I с, а частоту вращени  барабана за период действи  каждого углового ускорени  намен ют на 40-50%, 1ФИ этом исходную частоту ращени  барабана выбирают из соотношени  (Ifде qf - ускот ение свободного падени , R сЛ - радиус барабана, м. Источники иифс мации, грин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2340391, л. D Об Г 33/02, 1977.
2. 2.Патент Франции № 2157867, л. TD Об Г ЗЗ/ОО, 1973 (прототип).