Способ отжима белья в горизонтальном барабане стиральной машины

 

СОюэ СОВ4тсиив

Социалистически к республик

О П И С А Ы И Е < 918360

ИЗОВРЕТЕ Ы ИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву

51jlN. Кл. (22) Заявлено 20.02.80(2! ) 2894412/29-12

E. С. Бондарь, П. И. Нагорный, il. В. и В. lO. Xopy (72) Авторы изобретения

Щ Йпмо

Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский институт электробыто (71) Заявитель и ибор (54) СПОСОБ ОТЖИМА БЕЛЬЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ

БАРАБАНЕ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к бытовым приборам, а именно к способам отжима белья в горизонтальном барабане стираль ных машин.

Известен способ отжима белья, при котором достигается улучшение равномерности распределения белья по периметру барабана по сравнению со стиральными машинами, у которых изменение частоты вращения барабана от цикла стирки до цикла отжима осуществляется без про1О межуточной фазы. Согласно этому способу выход барабана на максимальную частоту вращения осуществляется поэтапно несколькими фазами (ступенями) t 1).

Недостатком этого способа является то, что при таком отжиме, фазы, предшествующие окончательному отжиму, обеспе чивают только частичное обезвоживание белья, а активное механическое воздеВствие 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 бараба на, 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. При этом способе частичное обезвоживание белья после предварительных уска рений барабана создает благоприятные условия для его равномерного распреде пения по периметру барабана (2).

Однако переход от малой частоты вращения при стирке до максимальной частоты отжима происходит без активного механического действия, распределяю щего белье по .периметру барабана. Это объясняется тем, что частоты вращения при:сообщении барабану угловых ускоре ний значительно превышают частоту, при которой обеспечивается невесомость

3 18360 4 белья в верхнем его положении. При этом Распределение белья по периметру бабелие под воздействием собственного рабана стиральной машины при отжиме веса снова падает в нижнюю часть бара- происходит следующим образо, бана и при последующем ускорении про- При вращении барабана и наличии цесс раскладки кладки белья .начинается снача5 угловых ускорений на белье действуют ла. следующие силы: центробежная сила

Цель изобРетениЯ - повышение Равно- к, обусловленйая центробежным (нормерности распределения белья по пери- мальным ускорением) метру барабана. ш щЙ.

Поставленная цель достигается тем, и что в способе. отжима белья в горизон- где ц — угловая скорость барабана; тальном барабане стиральной машины

- расстояние по радиусу от оси путем прижима белья к внутренней поврашения до центра тяжести верхности вращаю вращающегося барабана котоз рассматриваемого объема белья, рому посл последовательно сообщают Ряд поло- )g тангенциальная сила F обусловленная жительных угловых ускорений с умень- касательным ускорением шением после каждого углового ускоре =БР, ния частоты его вращения до исходной, сi uJ с доведением частоты вращения барабана где 5,= — —. — угловое ускорение, до максимальной частоты отжима, одно- 20 сила тяжести рассматриваемого объема временно с прижимом белья к его внут- белья Р; сила трения F, зависящая ренней поверхности осуществляют переме- от нормальной нагрузки на белье, опрешение белья по окружности барабана, деляемой центробежной силой, весом причем угловые ускорения барабана со- белья и коэффициентом трения. общают в течение 15-20 с, вРема дей- gy Под действием центробежных сил белье ствия каждого углового ускорения составля- 2 прижимается к внутренней поверхности ет 0,5-1 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 периметру исходную частоту вращения барабана выби.3Q барабана. рают из соотношения При вращении барабана 1 белье 2

„ „(м 1 последовательно проходит участки А, Б, В, =1,Ъ вЂ”,А - представляющие собой секторы, величины где g - ускорение свободного падения, которых для наглядности рассмотрения взяты равными по 60 На участках А м/с, Я. У вЂ” радиус барабана, м. и В эффективное воздействие на распреНа фиг. 1 представлен график часто- деление белья 2 оказывает тангенциальты вращения барабана автоматической стиральной машины; на фиг. 2 — барабан ние в зависимости от изменения знака и силы, действующие на белье при его углового ускорения. вращении Активное воздействие на белье на

Предлагаемый способ равномерного этих участках также оказывают центрораспределений белья при отжиме реализу- бежная сила Fu5 и сила тяжести P. Хек ется в автоматических стиральных ма- ° видно из фиг. 2, равнодействующая этих шинах, в которых операции по отжиму сил Rp, (R ) имеет с ст у, пр имеет составляющую, неправ белья задаются с помощью программно4$ ленную по касательной к тр р аекто ии дви» го устройства. жения центра тяжести рассматриваемого

В ежиме отжима барабан 1 с мок- участка белья, которая у ая силивает действие р рым бельем 2 приводится во врашатель- тангенциальной составляющей Г, пр ей р на авное движение (фиг. 1). После достиже- ленное на распределение белья по периния исходной частоты вращения т «„6a- метру барабана. рабану 1 сообщается серия положительных В верхней части барабана 1 (учасугловых ускорений, с изменением после ток Б) белье 2, благодаря выбранной каждого ускорения частоты вращения исходной частоте вращения, находится в до исходной. состоянии близком к невесомости (центЭ

По окончании серии угловых ускоре- 33 робежная сила Рц g несколько превышает ний частота вращения барабана доводится силу тяжести P) Тем самым создаются до максимальной частоты цикла отжима благоприятные условия для равномерного распределения белья по периметру бара«

"отжпри отжиме белья

"чсх (1 3- 1 4) по где n — частота вращения. барабана, при которой обеспечивается равенство центробежного ускорения и ускорения свобод- 5 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) ускоренна а„дла точек, расположенных Hà внут .; ренней поверхности барабана. Центробежное ускорение для этих точек.определяется выражением

30 п=

Так как

15 — — 1 ()

ЬО

О-У Р6 откуда

5 918 бана. В этой зойе наибольшее воздействие на белье, способствующее его распределению по периметру барабана, оказывает тангенциальная сила F<, обусловленная 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;

g - радиус барабана.

Приравнивая эти два ускорения, получим 35 б

1. (1)

„„« » "о

60 то после подстановки значения И в формулу (1) получим

6 жаемого белья может составлять l4 кг), а также колебаниями напряжения в электросети, вызывающими изменение частоты вращения барабана. faK, по техм ническим условиям бытовые стиральные машины должны обеспечивать нормальную работу при колебаниях напряжения в сети от + 10 до - 15% от номинального.

В результате испытаний установлено, - что при „с„с 1,3 распределение белья при отжиме ухудшается за счет того, что при вращении барабана в его верхней части нарушаются условия невесомости и белье под действием собственного веса сваливается в нижнюю часть барабана.

Величи"а п чсх v 1 4 по приво- дит к увеличению центробежной силы, прижимающей белье к поверхности барабана и препятствующей его равномерному распределению по периметру барабаДлительность серий угловых ускорений и .период их следования выбраны из расчета создания оптимальных условий распределения белья в барабане.

Длительность серии угловых ускорений 15-20 с и период следования угловых ускорений 0,5 - 1 с выбраны иэ условия получения 15-40 ускорений в одном цикле отжима

15 20 с 15 40

0,5 - 1 с

При числе ускорений менее 15 происходит увеличение вибраций машины за счет ухудшения равномерности распределения белья по периметру барабана. Увеличение числа ускорений более

40 не дает заметного эффекта в распределении бельа и лишь удлиняет технологический процесс его обработки, что экономически нецелесообразно.

За время действия каждого ускорения изменение частоты вращения барабана взято равным 40 .- 50%.

Исходная частота вращения барабана при отжиме белья выбрана равной

56 (l,3 — 1,4) п из условий необходимости создания гарантированной невесомости для точек возможного расположении центров тяжести загруженного в барабан белья. Эти условия определяются различ- 55 ной массой загружаемого белья при стирках (так, например, для стиральной машины "Вятка — автомат масса загруПри изменении частоты вращения барабана более, чем на 50% снижается эффект распределения белья и:-ьза увеличения центробежных сил и возникают зю» чительные перегрузки электропривода.

При изменении частоты вращения барабана менее, чем на 40%, эффективность распределения бельа в барабане снижает» ся за счет уменьшения величины сип, механически воэдействуюпшх на белье. И в том и другом случае вибрации стираль

7 О18ЗО0 ной машиньi приближаются к граничным допу)стимым значениям. Проверка предлагаемого способа равномерного распределения белья проводилась на макетном образце автоматической стиральной машины, выполненном на базе CMA "Вятка — автомат .

При этом использовались экспериментальное электронное программное устройство и управляемый электропривод бараба-))р на. Основные эксплуатационные характеристики СМА "Вятка - автомат" остались прежними:

Номинальная загрузка сухим бельем, кг 4

Радиус барабана, мм 225

Потребляемая мощность, Вт 220

Расход воды на одну стирку, л 120

Продолжительность технологи20 ческого процесса стирки, мин 150

Частота вращения барабана при отжиме, мин- ) 500.

Исходные ч вращения б при отжим е) 80 (нижняя граничная частота) 26

22

84 (средняя частота) 24

20

88 (верхняя граничная частота) 27

24

С помощью программного устройства задается режим, отжима белья, при котором барабан разгоняется до исходной частоты вращения, после чего вращающемуся барабану сообщается серия угловых ускорений, в конце которой частота вращения доводится до максимальной частотыЗО отжима 500 мин- .

Исходная частота вращения барабана при отжиме иычисляется по. формуле о

Допустимая величина эффективного значения вибрационной скорости для барабана стиральной машины по РТМ

27->6-515-77 составляет не более

40 мм/с.

Как видно иэ таблицы, полученные величины эффективной вибрационной скорости не превышают допустимых значений. где g - ускорение свободного падения, взятое ри расчетах 9,8 мlс ;

Ry — радиус барабана, взятый равным 0,225 м.

Проверка способа проводится для двух граничных и среднего значений диапазона исходной частоты. Исходные частоты вращения барабана составляют 80,84, 88 мин ".

Число ускорений, сообщаемых вращающемуся барабану для каждой исходной частоты вращения барабана, задается равным 15, 27 и 40, что при периоде следования ускорений 1 с соответствует граничным и среднему значениям длительности серии ускорений (15-20 с).

Загружаемая масса белья равна 3 кг, а изменение исходной частоты вращения барабана за время действия каждого ускорения составляет 45%.

Критерием для оценки равномерности распределения белья и барабане являются измеряемые при испытаниях вибрации, выраженные в величинах эффективной вибрационной скорости корпуса стиральной машины. Полученные результаты иибрации корпуса стиральной машины, выраженные в величинах эффективной вибрационной скорости, мм/с при изменении исходной частоты вращения и числа ускорений барабана приведены в таблице.

Для получения сравнительных данных были также проведены испытания СМА по программе, предусмотренной извесь ным способом.

Было установлено, что и одном случае из трех испытаний вибрации превышают допустимые нормы и машина выходит на повторный цикл отжима белья.

При пвреходе на повторный цикл отжима

360

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 объясняет- 5 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 стирки на 7% связано с тем, что для повторного отжима затрачивается 10 мин, а общая продолжительность технологического цикла стирки по самой длительной npo- SS грамме составляет 150 мин.

Таким образом, использование предлагаемого способа равномерного распределения белья в автоматических стираль ных машинах обеспечивает по сравнению с известными способами уменьшение вибраций машин и, как следствие этого, сокращение технологического процессаФ . стирки, уменьшение расхода воды и электроэнергии, повышение срока службы машины изобретения

Способ отжима белья в горизонтальном барабане стиральной машины путем прижима белья к внутренней поверхнос10 ти 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 шийся тем, что, с целью повышения равномерности распределения белья по периметру барабана, одновременно 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 дейст вня каждого углового ускорения составляет 0,5 - l.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 л» 1ъ 14(60 ° т1 где - ускорение свободного падения, м/с ;

Я у - радиус барабана, м.

Источники ивформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Ж 2340391, кл. Э 06 Г 33/02, 1977.

2. Патент Франции Ж 2157867, кл. 9 06 Г 33/00, 1973 (прототип).

91Е360

4Ъг. 2

Составитель Ю. Смоляков

Редактор И. Касарда Техред С.Мигунова; Корректор Н. Степ:

Заказ 2069/4 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушсхая йаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4