Способ отжима белья в горизонтальном барабане стиральной машины

.И,Авторыобретен и рный, Л. В.и В. КХ Хору йптко 1 ондар Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский институт электробыт 71) Заявитед) СПОСОБ ОТЖИМА БЕЛЬЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНО БАРАБАНЕ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ 1Изобретение относится к бытовым приборам, а именно к способам отжима белья в горизонтальном барабане стираль ных машин.Известен способ отжима белья, при котором достигается улучшение равномер- ф ности распределения белья по периметру барабана по сравнению со стиральными машинами, у которых изменение частоты вращения барабана от цикла стирки до цикла отжима осуществляется без про 1 О межуточной фазы. Согласно этому способу выход барабана на максимальную частоту вращения осуществляется поэтапно несколькими фазами (ступенями) 13. Недостатком этого способа является то, что при таком отжиме, фазы, предшествующие окончательному отжиму, обеспе чивают только частичное обезвоживание белья, а активное механическое воздеВ- ствие на белье, способствующее его рав номерному распределению по периметру, отсутствует. Известен также способ отжима белья в горизонтальном барабане стиральной машины путем прижима белья к внут ренней поверхности вращающегося барабана, которому последовательно сообшают ряд положительныхугловых ускорений с уменьшением после каждого углового ускорения частоты его вращения до исходной, с доведением частоты вращения барабана до максимальной частоты отжима. При этом способе частичное обезвоживание белья после предварительных уско рений барабана создает благоприятные условия для его равномерного распредь, ления по периметру барабана 21.Однако переход от малой частоты вращения при стирке до максимальной частоты отжима происходит без активно го механического действия, распределя кнщего белье по .периметру барабана. Это объясняется тем, что частоты врашения при .сообщении барабану угловых ускоре ний значительно превышают частоту, прк которой обеспечивается невесомость3 918360 4белья в верхнем его положении. При этом Распределение белья по периметру бабелие под воздействием собственного рабана стиральной машины при отжимевеса снова падает в нижнюю часть бара- происходит следующим образом,бана и при последующем ускорении цро- При вращении барабана и наличиицесс раскладкикладки белья, начинается снача 5 угловых ускорений на белье действуютлв. следующие силы: центробежная силаЦель изобретения - повышение Равно-, обусловленйая центробежным (нормерности распределения белья по пери- мвльным ускорением)метру барабана. ш -щ 2,рПоставленная цель достигается тем,что в способе. отжима белья в горизон- где ц - угловая скорость барабана;тальном барабане стиральной машины- расстояние по радиусу от осипутем прижима белья к внутренней по- вращения до центра тяжестиверхности вращаювращающегося барабана котоз рассматриваемого объема белья,рому цослцоследовательно сообщают Ряд полотангенцивльная сила Г обусловленнаяжительных угловых ускорений с умень- касательным ускорениемшением после каждого углового ускорен фб 1,ния частоты его вращения до исходной,АМс доведением частоты вращения барабана где : -- . - угловое ускорение,до максимальной частоты отжима, одно- о сила тяжести рассматриваемого объемавременно с прижимом белья к его внут- белья Р; сила трения Р., зависящаяренней поверхности осуществляют переме- от нормальной нагрузки на белье, опрещение белья по окружности барабана, деляемой центробежной силой, весомпричем угловые ускорении барабана со- белья и коэффициентом трения.общают в течение 15-20 с, время дей Под действием центробежных сил бельествия каждого углового ускорения составля прижимается к внутренней поверхностиет 0,8-1 с, а частоту вращения барабана барабана 1 и увлекаемое силами трения,за период действия каждого углового действующими между бельем и барабаном,ускорения изменяют на 40-50%, при этом . поднимается снизу, вверх по периметруисходную частоту вращения барабана выби зо барабана.рают из соотношения При вращении барабана 1 белье 2(м Я последовательно проходит участки А, Б, В,:1,Ь - 1,4 ц-представляющие собой секторы, величиныгде- ускорение свободного падения, которых для наглядности рассмотрениявзяты равными по 60 На участках Ам/с;Й У - радиус барабана, м. и В эффективное воздействие на распреНв фиг. 1 представлен график часто- деление белья 2 оказывает тангенциальты вращения барабана автоматическойстиральной машины; на фиг, 2 - барабан ние в зависимости от изменения знакаи силы, действующие на белье при его углового ускорения.вращении Активное воздействие нв белье наПредлагаемый способ равномерного этих участках также оказывают центрораспределений белья при отжиме реализу- бежная сила Г и сила тяжести Р. Какется в автоматических стиральных ма-видно из фиг. 2, равнодействующая этихшинах, в которых операции по отжиму сил Вд (В ) имеет с ст у, примеет составляющую, направбелья звдаются с помощью программно 4ленную по касательной к тр раекто ии двиго устройстве. жения центра тяжести рассматриваемогоВ ежиме отжима барабан 1 с мок- учвстка белья, которая уая силивает действиеррым бельем 2 приводится во врашатель- тангенциальной составляющей Г, прей р нв авное движение (фиг. 1), После достиже- ленное на распределение белья по периния исходной частоты вращения сба- метру барабана.рабану 1 сообщается серия положительных В верхней части барабана 1 (учасугловых ускорений, с изменением после ток Б) белье 2, благодаря выбраннойкаждого ускорения частоты вращения исходной частоте вращения, находится вдо исходной. состоянии близком к невесомости (центЭПо окончании серии угловых ускоре робежная силе Гц 5 несколько превышаетний частота вращения барабана доводится силу тяжести Р). Тем самым создаютсядо максимальной частоты цикла отжима благоприятные условия для равномерногораспределения белья по периметру бара"чсх (13 - 1 4) погде и - частота вращения барабана, при которой обеспечивается равенство центробежного ускорения и ускорения свобод ного падения для точек, расположенных на. цилиндрической поверхности барабана.Исходя из этого равенства получено выражение для частоты по Эта формула получена из условия равенства ускорения свободного падения с и центробежного (нормального) ускорения адля точек, расположенных на внут%:; ренней поверхности барабана. Центробежное ускорение для этих точек определяется выражением30п 1Так как откуда 5 918 бана. В этой зойе наибольшее воздействие на белье, способствующее его распределению по периметру барабана, оказывает тангенциальная сила Рчобусловленная угловыми ускорениями барабана и изменяющаяся по величине и направ- , лению в соответствии с изменением углового ускорения.Исходная частота вращения барабана"де ы - угловая скорость барабана;ЯФ - радиус барабана.Приравнивая эти два ускорения, получим 3 б (1)О, о60то после подстановки значения И в формулу (1) получим 3606жаемого белья может составлять 14 кг), а также колебаниями напряженияв электросети, вызывающими изменениечастоты вращения барабана. Так, по тезиническим условиям бытовые стиральные машины должны обеспечивать нормальную работу при колебаниях напряжения в сети от + 10 до - 15% отноминального.В результате испытаний установлено, - что прис 1,3и распределение белья при отжиме ухудшается засчет того, что при вращении барабана вего верхней части нарушаются условияневесомости и белье под действием собственного веса сваливается в нижнюючасть барабана.Величина п,с 1,4и О приво-дит к увеличению центробежной сиды,прижимающей белье к поверхности барабана и препятствующей его равномерному распределению по периметру барабайлительность серий угловых ускорений и.период их следования выбраны израсчета создания оптимальных условий распределения белья в барабане.Длительность серии угловых ускорений 15-20 с и период следования угловых ускорений 0,5 - 1 с выбраны иэусловия получения 15-40 ускорений водном цикле отжима15 20 с 15 400,5 - 1 сПри числе ускорений менее 15 происходит увеличение вибраций машиныза счет ухудшения равномерности распределения белья по периметру барабана. Увеличение числа ускорений более 40 не дает заметного эффекта в распределении белья и лишь удлиняет технологический процесс его обработки, что экономически нецелесообразно.За время действия каждого ускорения изменение частоты вращения барабана взято равным 4 О; 50%.Исходная частота вращения барабана приотжиме белья и выбрана равнойЯ(1,3 - 14) и, из условий необходимости создания гарантированной невесомости для точек возможного расположенияцентров тяжести загруженного в барабанбелья, Эти условия определяются разденой массой загружаемого белья пристирках (так, например, для стиральноймашины "Вятка - автомат масса загруПри изменении частоты вращения барабана более, чем на 50% снижается эффект распределения белья иэ за увело чения центробежных сил и возникают зна" чительные перегрузки электропривода.При изменении частоты вращения барабана менее, чем на 40%, эффективность распределения белья в барабане снижает ся за счет уменьшения величины сил, механически воздействующих на белье. И в том и другом случае вибрации стираль7 О 18 ЗООной машины приближаются к граничнымдопустимым значениям,Проверка предлагаемого способа равномерного распределения белья проводилась на макетном образце автоматическойстиральной машины, выполненном на базе СМА "Вятка - автомат.При этом использовались экспериментальное электронное программное устройство и управляемый электропривод бараба.0на. Основные эксплуатационные характеристики СМА "Вятка - автомат" остались прежними:Номинальная загрузка сухимбельем, кг 4Радиус барабана, мм 225Потребляемая мошность, Вт 220Расход воды на одну стирку,л 120Продолжительность технологи 20ческого процесса стирки, мин 150Частота вращения барабанапри отжиме, мин-500.= ,1,3- ,4) ьоИХ. Исходны ращения отж 0 (нижняя граничная частота) 2 2 0 84 (сред 88 (верх част2 я част няя граничная та) льных данныхпытания СМА иной иэвесчзначениябарабана27-Бб 40 мм/с.Каквелич иньрости нений. былипо прным и однобрации при машинотжимаФ цикл е нные ф идно иэ таблицы,эффективной вибпревышают допуст вывыиной скок эначеим С помощью программного устройства задается режимотжима белья, при котором барабан разгоняется до исходной частоты вращения, после чего врашаюшемуся барабану сообщается серия угловых ускорений, в конце которой частота вращения доводится до максимальной частотыЗ 0 отжима 500 мин-.Исходная частота вращения барабана при отжиме иычисляется по. формуле о стимая величина эффективного вибрационной скорости для стиральной машины по РТМ 15-77 составляет не болеегде- ускорение свободного падения,взятое при расчетах 9,8 мыс;1 у - радиус барабана, взятый равным 0,225 м.Проверка способа проводится для двухграничных и среднего значений диапазона исходной частоты. Исходные частотывращения барабана составляют 80,84,88 мин ".Число ускорений, сообщаемых врашаюшемуся барабану для каждой исходнойчастоты вращения барабана, задаетсяравным 15 27 и 40, что при периодеследования ускорений 1 с соответствуетграничным и среднему значениям длительности серии ускорений (15-20 с).Загружаемая масса белья равна 3 кг, аизменение исходной частоты вращениябарабана за время действия каждогоускорения составляет 45%,Критерием для оценки равномерностираспределения белья и барабане являются измеряемые при испытаниях вибрации, выраженные в величинах эффективной вибрационной скорости корпуса стиральной машины. Полученные результатыиибрации корпуса стиральной машины, выраженные в величинах эффективной вибрационной скорости, мм/с при измененииисходной частоты врашения и числа ускорений барабана приведены в таблице,Для получения сравнит также проведены ис ограмме, предусмот способом. Было установлено, что чае из трех испытаний ви шают допустимые нормы жаит на повторный цикл При пвреходе на повторнь(60, .ГГ формула 9 918 белья дополнительный расход воды составляет 20%, дополнительный расход элект роэнергии 2,5% время технологического процесса стирки увеличивается на 7%,Увеличение расхода воды обысняет ся тем, что для осуществления повторного отжима в машину заливается 24 л воды, что составляет 20% от общего расхода воды (120 л), предусмотренного программой стирки. Увеличение общего 10 времени технологического процесса стиркина 7% связано с тем, что для повторного отжима затрачивается 10 мин, а общая продолжительность технологического цикла стирки по самой длительной пр(ь грамме составляет 150 мии.Таким образом, использование предлагаемого способа равномерного распределения белья в автоматических стиральных машинах обеспечивает по сравне ф нию с известными способами уменьшение вибраций машин и, как следствие этого, сокращение технологического процесса. стирки, уменьшение расхода воды и электроэнергии, повышение срока службы машины изобретения30 Способ отжима белья в горизонтальном барабане стиральной машины путем прижима белья к внутренней поверхнос 10ти вращающегося барабана, которому последовательно сообщают ряд положительных угловых ускорений с уменьшением после каждого углового ускорения частоты его.вращения до исходной, с доведением частоты вращения барабана до максимальной частоты отжима, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности распределения белья по периметру барабана, одновременю с прижимом белья к его внутрен ней поверхности осуществляют перемещение белья по окружности барабана, причем угловые ускорения барабану сооб шают в течение 15 -20 с, время действия каждого углового ускорения составляет 0,5 - 1.с, а частоту вращения барабана за период действия каждого угло вого ускорения изменяют на 40-50%, при этом исходную частоту вращения барабана выбирают из соотношения где ( - ускорение свободного падения,м/с ; 1 о - радиус барабана, м,Источники ицормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции Ж 2340391,кл. Ю 06 Г 33/02, 1977,2, Патент франции Ж 2157867,кл. Ю 06 Г 33/00, 1973 (прототип),ец Касард Кор аз 2 свое С/4НИИПИпо13038 Составитель Ю. СмолякТехред С.Мигунова: Тираж 477сударственного комитета ССлам изобретений и открытийМосква, Ж, юРаушсхая наб