Способ снижения вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа

Изобретение относится к способам снижения вибрации в стиральных машинах. Обеспечивают увеличение ускорения разгона барабана за счет подвода дополнительной мощности привода при прохождении через резонансную зону. Разгон барабана в процессе центробежного отжима белья в первый период времени τ₁ происходит с ускорением ε₁ до значения угловой частоты вращения Ω₁, равной и соответствующей началу резонансной зоны в период разгона, где ω₁ - собственная частота колебаний моечного узла машины при разгоне. При достижении угловой частоты вращения барабана значения в период разгона τ₂ значительно увеличивается ускорение разгона ε₂>ε₁ за счет подвода к приводу барабана дополнительной мощности таким образом, чтобы период разгона τ₂ характеризовался быстрым прохождением через резонансную зону, равную диапазону собственной частоты . Интенсивный разгон барабана в период τ₂ при ускорении ε₂>ε₁ продолжают до значения , которое определяет окончание резонансной зоны и начало периода τ₃ установившегося вращения барабана при ε₃=0 и Ω₂=const. После завершения процесса отжима осуществляют торможение барабана с ускорением ε₄ в течение периода τ₄ до значения частоты вращения , соответствующей началу резонансной зоны при торможении, где ω₂ - собственная частота колебаний моечного узла машины в конце отжима. При достижении угловой частоты вращения барабана значения в период τ₅ применяется интенсивное торможение вращения барабана при значительном увеличении ускорения торможения ε₅>ε₄ так, чтобы период торможения τ₅ характеризовался быстрым прохождением через резонансную зону, равную диапазону собственной частоты , а интенсивное торможение барабана в период τ₅ при ускорении ε₅>ε₄ продолжают до значения . Затем частоту вращения барабана в период τ₆ продолжают снижать с ускорением без дополнительного интенсивного торможения до полной остановки барабана. Обеспечивается снижение вибрации, расхода электроэнергии, снижение уровня шума, повышение надежности.

 

Изобретение относится к способам снижения вибрации в стиральных машинах барабанного типа промышленного и бытового назначения при отжиме и может найти применение при модернизации и создании новых стиральных машин барабанного типа с фронтальной и вертикальной загрузками.

Известны стиральные машины барабанного типа с фронтальной и вертикальной загрузкой [Лебедев А.И. «Анатомия» стиральных машин, - М.: «Солон-Пресс», 2008 (Серия «Ремонт», выпуск 104), с.5-8], состоящие из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения размещен барабан. При этом с целью снижения вибрации стиральной машины при отжиме используются грузы (противовесы) и система подвески, состоящая из упругих элементов и гасителей колебаний (демпферов).

Способ снижения вибрации при отжиме в таких стиральных машинах заключается в увеличении массы стиральной машины и применении упругих и демпфирующих устройств подвески. Недостатками такого способа и устройств, его реализующих, является увеличенная масса стиральной машины и недостаточная эффективность снижения вибрации при отжиме. Особенно это проявляется при отжиме значительной массы белья.

Известен также способ преодоления резонанса в стиральной машине барабанного типа [RU №2367735 C1, кл. D06F 37/20, 20.09.2009]. В этом способе предполагается регулирование собственной частоты колебаний системы. Процесс центробежного отжима белья осуществляют за три периода τ₁, τ₂, и τ₃. Каждый период характеризуется своим значением частоты вращения барабана: Ω₁, Ω₂ и Ω₃, жесткостью упругих элементов подвески моечного узла машины: C₁, C₂ и C₃ и соответственно собственной частотой колебаний моечного узла машины: ω₁, ω₂ и ω₃. Разгон барабана в процессе центробежного отжима белья в первый период времени τ₁ происходит до значения угловой частоты вращения Ω₁, которое ниже собственной частоты колебаний моечного узла машины ω₁, характеризуемый дорезонансным режимом колебаний моечного узла. При достижении угловой частоты вращения барабана значения Ω₁<ω₁ жесткость упругих элементов подвески скачкообразно уменьшают до значения C₂<C₁ таким образом, чтобы колебания моечного узла характеризовались послерезонансным режимом. Разгон барабана продолжают до значения Ω₂>Ω₁, которое определяет установившийся процесс отжима белья и установившийся режим колебаний моечного барабана. Далее осуществляют торможение барабана, при котором угловую частоту его вращения Ω₂ уменьшают до значения Ω₃, которое выше собственной частоты колебаний моечного узла машины ω₂ и соответствует дорезонансному колебательному режиму системы. При достижении угловой частоты вращения барабана значения Ω₃>ω₂ жесткость упругих элементов подвески скачкообразно увеличивают до значения C₃=C₁>C₂ таким образом, чтобы колебания моечного узла характеризовались послерезонансным режимом, после которого торможение барабана продолжают до полной его остановки. Недостатком такого способа снижения вибрации является относительно высокая сложность его реализации, так как при этом требуется измерять частоту вращения барабана, сравнивать ее с собственной частотой колебаний моечного узла и осуществлять управление устройством, изменяющим жесткость упругих элементов подвески. Кроме того, на величину резонансной частоты моечного узла с загруженным бельем влияет и масса загружаемого белья, которая является переменной величиной. Это обстоятельство еще больше усложняет реализацию данного способа преодоления резонанса по рассматриваемому аналогу, и поэтому является недостаточно эффективным методом снижения вибрации стиральной машины при отжиме.

В качестве прототипа заявляемого способа снижения вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа принимается вышеописанный способ преодоления резонанса [RU №2367735 C1, кл. D06F 37/20, 20.09.2009].

Задачей изобретения является снижение вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа.

Поставленная задача решается тем, что разгон барабана в процессе центробежного отжима белья в первый период времени τ₁ происходит с ускорением ε₁ до значения угловой частоты вращения Ω₁, равной и соответствующей началу резонансной зоны в период разгона, где ω₁ - собственная частота колебаний моечного узла машины при разгоне. При достижении угловой частоты вращения барабана значения в период разгона τ₂ значительно увеличивается ускорение разгона ε₂>ε₁ за счет подвода к приводу барабана дополнительной мощности, например, путем включения дополнительной обмотки электродвигателя, таким образом, чтобы период разгона τ₂ характеризовался быстрым прохождением через резонансную зону, равную диапазону собственной частоты . При этом, в соответствии с положениями теории колебаний [Ивович И.А. Защита от вибрации в машиностроении.- М.: Машиностроение, 1990. - с.147-148] резонансные колебания значительно снижаются по сравнению с резонансными колебаниями, соответствующими традиционному способу разгона барабана (без дополнительного ускорения путем приложения дополнительной мощности к приводу). Интенсивный разгон барабана в период τ₂ при ускорении ε₂>ε₁ продолжают до значения , которое определяет окончание резонансной зоны и начало периода τ₃ установившегося вращения барабана при ε₃=0 и Ω₂=const. После завершения процесса отжима осуществляют торможение барабана с ускорением ε₄ в течение периода τ₄ до значения частоты вращения , соответствующей началу резонансной зоны при торможении, где ω₂ - собственная частота колебаний моечного узла машины в конце отжима. При достижении угловой частоты вращения барабана значения в период τ₅ применяется интенсивное торможение вращения барабана при значительном увеличении ускорения торможения ε₅>ε₄ так, чтобы период торможения τ₅ характеризовался быстрым прохождением через резонансную зону, равную диапазону собственной частоты . При этом, в соответствии с положениями теории колебаний [Ивович И.А. Защита от вибрации в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1990. - с.147-148] резонансные колебания значительно снижаются по сравнению с резонансными колебаниями, соответствующими традиционному способу торможения барабана (без дополнительного интенсивного торможения). Интенсивное торможение барабана в период τ₅ при ускорении ε₅>ε₄ продолжают до значения , после которого частоту вращения барабана в период τ₆ продолжают снижать с ускорением без дополнительного интенсивного торможения до полной остановки барабана.

Использование предлагаемого способа снижения вибрации при отжиме в стиральной машине барабанного типа позволяет избежать значительных колебаний и динамических нагрузок в период разгона и торможения стирального барабана, уменьшить массу инерционных грузов (противовесов), снизить продолжительность периода отжима, т.к. отсутствует необходимость изменения частоты вращения барабана для более благоприятной раскладки белья, сократить тем самым расход электроэнергии на процесс отжима и повысить надежность и ресурс стиральной машины в целом, а также снизить уровень шума при отжиме.

Способ снижения вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа, включающий измерение и управление частотой вращения стирального барабана, отличающийся тем, что разгон барабана в процессе центробежного отжима белья в первый период времени τ₁ происходит с ускорением ε₁ до значения угловой частоты вращения Ω₁, равной и соответствующей началу резонансной зоны в период разгона, где ω₁ - собственная частота колебаний моечного узла машины при разгоне, причем при достижении угловой частоты вращения барабана значения в период разгона τ₂ значительно увеличивается ускорение разгона ε₂>ε₁ за счет подвода к приводу барабана дополнительной мощности таким образом, чтобы период разгона τ₂ характеризовался быстрым прохождением через резонансную зону, равную диапазону собственной частоты , при этом интенсивный разгон барабана в период τ₂ при ускорении ε₂>ε₁ продолжают до значения , которое определяет окончание резонансной зоны и начало периода τ₃ установившегося вращения барабана при ε₃=0 и Ω₂=const, после завершения которого осуществляют торможение барабана с ускорением ε₄ в течение периода τ₄ до значения частоты вращения , соответствующей началу резонансной зоны при торможении, где ω₂ - собственная частота колебаний моечного узла машины в конце отжима, причем при достижении угловой частоты вращения барабана значения в период τ₅ применяется интенсивное торможение вращения барабана при значительном увеличении ускорения торможения ε₅>ε₄ так, чтобы период торможения τ₅ характеризовался быстрым прохождением через резонансную зону, равную диапазону собственной частоты , a интенсивное торможение барабана в период τ₅ при ускорении ε₅>ε₄ продолжают до значения , после которого частоту вращения барабана в период τ₆ продолжают снижать с ускорением без дополнительного интенсивного торможения до полной остановки барабана.