Стиральная машина Патент на устройство для стирки белья получил американец Мур в 1856 году - он предложил деревянный ящик на колесах, над которым двигалась деревянная рама. В ящик складывали белье и заполняли пространство деревянными шариками, которые, перекатываясь по белью, имитировали трение рук. В серийное производство запустили модель, созданную в 1874 году американцем Уильямом Блэкстоуном. А в 1912 году русский ученый Григорий Петров создал первое синтетическое моющее средство - оно получило название «контакт Петрова» . Метод до сих пор используется при производстве средств для стирки белья.
Конструкция стиральной машины включает в себя следующие основные узлы: Бак и барабан; Подшипниковый узел; Корпус с крышкой люком и задней стенкой; Сливной насос; Клапан набора воды; Пружины и амортизаторы; Электрическое оборудование и ТЭН; Панель управления с электронным модулем; Электродвигатель. Внутри бака подшипников вращается барабан Основной деталью устройства является бак стиральной машины. Во избежание сильной вибрации всей конструкции сборка рассчитана так, что бак не имеет жесткого соединения с корпусом - он поддерживается внутри двумя пружинами сверху и двумя амортизаторами снизу. Внутри бака с креплением через подшипниковый узел располагается барабан стиральной машины, вращаемый электродвигателем через ременную передачу, либо посредством прямого привода.
Нагрев воды Вода при стирке нагревается электрическим нагревателем - ТЭНом, установленным внизу бака машины. Средняя электрическая мощность применяемых нагревателей 1800 -2200 Вт. Управление набором и сливом воды Набор воды в стиральную машину осуществляется сигналами с модуля управления (или командоаппарата в устаревших моделях стиральных машин) через электромагнитный клапан, к которому постоянно подключен заливной шланг. Для слива воды в устройство стиральной машины входит электрический насос (помпа), который также контролируется электронным модулем управления. Слив воды стиральная машина автомат производит несколько раз за стирку - непосредственно после основной стирки и после каждого полоскания. Устройством машины предусмотрен доступ к насосу для его периодической чистки. Сливной насос, называемый также помпой, в большинстве моделей современных стиральных машин автоматов представляет собой маломощный электродвигатель с насаженной на вал крыльчаткой. Крыльчатка помещена в герметичный корпус с двумя патрубками - один для забора воды из бака СМА, второй соединен со сливным шлангом для слива воды.
Технические характеристики насоса слива воды: Номинальная мощность: 30 Вт; Сопротивление обмотки: 160 Ом ± 5%; Производительность: 20 л/мин. Макс. высота подъема воды: 1 м. Макс. температура воды: не более 90 град. С. Обмотка электродвигателя защищена от перегрузок встроенной тепловой защитой, размыкающей контакты при температуре обмотки примерно 150 град. С. Схема помпы для стиральной машины представлена на рисунке.
Типичные неисправности сливного насоса: обрыв обмотки эл. двигателя; срабатывание тепловой защиты; поломка крыльчатки или ее заклинивание каким-то посторонним предметом; крыльчатка сваливается с вала двигателя - при этом "приклеивание" или какой то другой ремонт к успеху не приведет. Лопасти при работе находятся под большой нагрузкой, и крыльчатка все равно спадет с вала. износ втулок вала электродвигателя. Некоторые автоматические стиральные машины при возникновении неисправности системы слива выводят на индикатор код ошибки. В основной массе стиральных машин помпа расположена впереди в правом нижнем углу машины. Для его обслуживания перед ним часто делается специальная съемная крышка.
Традиционным способом передачи крутящего момента от вала электромотора на вал барабана является ременная передача При всей своей простоте такая передача не лишена недостатков: из-за трения о шкив барабана ремень постепенно изнашивается и время от времени требует замены. Кроме того, работа стиральной машины с ременной передачей сопровождается вибрациями, шумом и потерями энергии, да и компактностью такая трансмиссия не отличается.
Несколько лет назад на отечественном рынке появились стиральные машины с прямым приводом (часто для его обозначения используется аббревиатура DD, от английского Direct Drive — прямой привод). Такие машины выпускает южнокорейская корпорация LG. Электродвигатель в них надет прямо на ось барабана. Отсутствие передаточных элементов делает привод машины компактным, значительно снижает уровень шума и вибраций, позволяет оптимизировать расход электроэнергии. Мощный и надежный электродвигатель прямого привода состоит из статора с набранными на нем 36 катушками индуктивности и ротора, представляющего собой постоянный магнит Двигатель не имеет щеток, работает тихо, а в сборе с баком и барабаном представляет собой компактную конструкцию. Электродвигатель прямого привода
Прежде, чем выйти на высокие обороты, машина постепенно увеличивает скорость вращения барабана, чтобы убедиться в том, что белье равномерно распределено по его стенкам. Неравномерность раскладки белья — так называемый дисбаланс загрузки — приведет к сильным биениям и вибрациям машины на высокой скорости вращения барабана, что может привести к поломке машины. Обнаружив дисбаланс загрузки, машина сбрасывает обороты барабана, центробежная сила перестает удерживать белье на его стенках, и происходит перераспределение белья в барабане. После этого машина делает новую попытку набора оборотов и переходит к вращению барабана на максимальной скорости только в том случае, когда белье равномерно, без дисбаланса, уложено по стенкам.
Стиральная машина с фронтальной загрузкой белья: 1 — верхняя крышка, 2 — задняя стенка корпуса, 3 — передняя стенка, 4 — загрузочный люк, 5 — блок электромагнитных клапанов, 6 — шланг залива воды, 7 — дозатор моющих средств, 8 — бункер дозатора, 9 — резиновый патрубок, 10 — бак, 11 — барабан, 12 — уплотнитель люка, 13 — пружина подвески бака, 14 — амортизатор, 15 — противовес, 16 — прессостат, 17 — сливной насос, 18 — нагревательный элемент (ТЭН), 19 — электромотор, 20 — панель управления, 21 — командоаппарат
Если снять верхнюю крышку 1, заднюю стенку корпуса 2 и отделить переднюю стенку 3 с загрузочным люком 4 (а заодно снять и боковые стенки корпуса), то нашему взору откроются компоненты машины. Прямо под крышкой машины находится блок электромагнитных клапанов 5. Задача электромагнитного клапана — в нужный момент впустить в машину воду, которая подведена к нему по заливному шлангу 6. Пройдя через узкий канал клапана, вода поступает в дозатор моющих средств 7. Сзади к дозатору подведены резиновые трубки для подачи воды, а спереди у него имеется выдвижной ящичек — это бункер 8, в отсеки которого мы засыпаем стиральный порошок для предварительной и основной стирки, а также дополнительные средства — отбеливатели и пр. В зависимости от текущего этапа стирки вода направляется в тот или иной отсек бункера с помощью специального раздаточного механизма.
Важной деталью во всех моделях стиральных машин является пневматический переключатель. Он служит для контроля уровня воды или моющего раствора в баке СМА, поэтому его часто называют датчиком уровня, прессостатом, а также датчиком давления. устройство одноуровнего датчика давления. При поступлении воды в бак стиральной машины воздух, который находится в шланге давления и в нижней камере датчика давления, оказывает давление на гибкую резиновую диафрагму (мембрану). На диафрагме есть нажимная площадка с пластмассовым наконечником. Поскольку под воздействием давления воздуха диафрагма выгибается, то нажимная площадка давит наконечником на пружину контактной группы датчика давления.
По достижении нужного уровня воды в баке контакты переключаются, отключается питание от клапанов подачи воды и СМА переводится в режим стирки. Во входном штуцере датчика давления сделано входное отверстие очень малого диаметра — порядка 0, 2 мм — так называемая дроссельная заслонка. Ее назначение — придать датчику давления некоторую инерционность, чтобы исключить ложные срабатывания при стирке. По мере впитывания поступающей в бак воды бельем, датчик давления снова подает питание на клапан подачи воды — машина доливает воду до необходимого уровня. В некоторых конструкциях дроссельная заслонка установлена прямо в шланг давления в виде пластмассовой втулки с отверстием.
Стиральные машины бывают нескольких видов либо классов. Это «вертикалки» — машины с верхней загрузкой белья, фронтальные – загрузка белья спереди. Стиральные машины с наличием сушки и без нее, с механическим и электронным управлением. Функционального отличия в узлах (агрегатах, деталях) описанных выше машин – нет. В машинах с сушкой добавлен узел с нагнетателем, (направленный вентилятор) и воздушный ТЭН, расположенные на пути воздушного потока.
Электронный модуль управления. Все команды, указания исходят от этого модуля. Это один из самых дорогих компонентов машины. Неисправна электроника (командный аппарат), машина не будет работать либо будет вести себя «не адекватно» , либо не будет выполнять какую -нибудь функцию.
Клапан подачи воды можно сравнить с обычным водяным краном. Кран мы открываем рукой, клапан подачи открывается и подает воду в машину, когда на него поступает электрический ток с модуля управления.
Функция ТЭНа — греть воду в баке. Нагреватели различают по конфигурации (длина, с датчиком или без) и мощности.
Этот узел следит за уровнем воды в стиральной машине, еще имеет косвенную функцию предохранителя. Только при определенном уровне воды, пресостат «разрешит» включится нагревателю. Существует множество разновидностей, но все можно разделить на две основные группы, это механические (мембрана давит на группу контактов), и электронные (мембрана связана с сердечником катушки и в зависимости от уровня воды меняется положение сердечника и соответственно индуктивность катушки).
Датчик температуры воды. Показывает на понятном электронике, языке, до какой температуры производить нагрев воды. Как правило датчик исполнен на терморезисторе. В более старших моделях стиральных машин, как правило с командным аппаратом, использовались механические термостаты. Работа устройства основана на эффекте расширения газов. Трубка или колба, погружена в воду и при нагреве газ расширяется, тем самым создавая давление на мембрану, которая в свою очередь замыкает либо размыкает группу контактов, включая или выключая нагреватель.
Замок двери или устройство блокировки люка (УБЛ). Основная функция это обеспечение безопасности пользователя. Во время работы стиральной машины, люк блокируется, чтоб нельзя было открыть дверцу (опасности от которых защищает замок: горячая вода, высокие обороты вращения барабана). Существует два вида замков. 1 замки с термоэлементом и биметаллические пластины (открываются с задержкой в две минуты). 2 замки на основе электромагнита (моментально открываются).
Бак это емкость в которой вращается на своей оси барабан. Баки в ранних моделях делались из эмалированной стали, позднее производители делали баки из нержавеющей стали, сейчас выпускают машины с баками из пластика, во всех, описанных материалах, есть свои плюсы и минусы. Барабан традиционно из нержавеющей стали.
Блок подшипников (суппорт), сальник. Барабан, может вращаться на своей оси за счет подшипников. Подшипники в СМ используются нескольких видов. Это подшипники качения, одно либо двух рядные. В машинках с верхней загрузкой используются так называемые суппорты. Тот же подшипник, заключенный либо в пластиковую, либо в металлическую обойму. Сальник выполняет функцию уплотнения, для того чтоб вода не попала на подшипники и наружу стиральной машины.
Двигатель приводит в движение барабан СМ. В современных стиральных машинах различают три основных вида моторов. Это асинхронный, коллекторный (бывает на постоянном токе и переменном) и шаговый (прямой привод LG).
Это резиновое уплотнение между корпусом и люком либо крышкой, стиралки.
Бак в корпусе подвешен на амортизаторах, это сделано для того чтоб минимизировать передачу вибрации на корпус машины, во время работы. Для того чтоб бак не раскачивался слишком сильно (не вошел в резонанс), устанавливают амортизаторы (усмирители).
Функция дозатора это распределения порошка, моющего средства и ополаскивателя, во время стирки и по циклам стирки. К примеру предварительная стирка производится с отбеливателем, основная стирка с обычным порошком, а процесс полоскания происходит с кондиционером для белья.
Скачать презентацию Стиральная машина Патент на устройство для стирки белья
Стиральные машины.pptx