СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА БАРАБАННОГО ТИПА
WASHING MACHINE OF DRUM TYPE

Современные стиральные машины барабанного типа являются наиболее распространенным видом изделий для выполнения операций по обработке текстильных изделий при стирке и отжиме, как в быту, так и в коммунальном хозяйстве и на предприятиях-прачечных. Однако высокий уровень вибрации машин данного типа при выполнении операции центробежного отжима изделий снижает их потребительские свойства и конкурентоспособность машин.
Для снижения виброактивности стиральных машин применяют различные системы и устройства виброзащиты, из которых самыми распространенными являются системы виброизоляции, а наиболее эффективными - автобалансировочные устройства (АБУ) активного и пассивного действия.
Известны стиральные машины барабанного типа [Ремонт и обслуживание бытовых машин и приборов / С.П.Петросов, В.А.Смоляниченко, В.В.Левкин и др.- М.: Издательской центр «Академия», 2003.- 320 с. С.113-125], состоящие из корпуса, моечного узла, включающего стиральный бак и барабан, установленный коаксиально внутри бака с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, и системы виброизоляции, состоящей из пружин подвески моечного узла и гасителей колебаний.
Для снижения значительных вибраций, возникающих при отжиме в стиральных машинах барабанного типа с системой виброизоляции, используют дополнительно противовесы, устанавливаемые на баке машины. Однако это приводит к значительному увеличению массы машины и росту динамических нагрузок, возникающих в подшипниковой опоре барабана.
Устранение недостатков, возникающих при использовании системы виброизоляции в стиральных машинах, обеспечивается применением АБУ.
Известна конструкция машины для стирки и отжима белья с АБУ жидкостного типа пассивного действия [Малыхин В.И., Алехин С.Н. Машина для стирки и отжима белья. АС СССР 1581795, Московский технологический институт. 30.07.90. Бюл. №28]. С целью повышения виброустойчивости машина снабжена дополнительным барабаном, установленным на валу между баком и стиральным барабаном, причем дополнительный барабан связан со стиральным барабаном по боковой поверхности посредством упругих элементов, каждый из которых охватывает эластичный канал, а полость между стиральным и дополнительным барабанами заполнена рабочей жидкостью. Вращение стиральному барабану передается от вала привода с помощью четырехзвенного шарнира, обеспечивающего синхронное угловое вращение стирального и дополнительного барабанов.
Недостатками данной конструкции стиральной машины с АБУ являются сложность сборки конструкции барабана с двойными боковыми и торцевыми поверхностями; необходимость обеспечения синхронного вращения стирального и дополнительного барабанов; увеличенные габаритные размеры моечного узла и машины, вызванные наличием четырехзвенного шарнира, установленного между задними торцевыми стенками стирального и дополнительного барабанов с целью передачи вращающего момента стиральному барабану.
Данная конструкция стиральной машины принята за прототип.
Задачей данного изобретения является обеспечение низкого уровня вибрации стиральных машин барабанного типа в период центробежного отжима изделий, повышение технологичности сборки конструкции, уменьшение габаритных размеров, снижение ударных нагрузок при вращении барабана при стирке и в процессе отжима.
Суть изобретения поясняется схемами на фиг.1 и фиг.2, где на фиг.1 показана схема машины с системой виброгашения, а на фиг.2 - схема соединения наружной и внутренней емкостей барабана.
Предлагаемая стиральная машина состоит (фиг.1) из корпуса 1, моечного узла, включающего стиральный бак 2 и барабан, установленный коаксиально внутри бака 2 с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси и состоящий из внутренней 3 и наружной 4 цилиндрических емкостей, системы виброизоляции, состоящей из пружин подвески 5 моечного узла и гасителей колебаний 6. Отверстия перфорации 7 внутренней 3 и наружной 4 цилиндрических емкостей барабана расположены напротив друг друга и соединены посредством эластичных герметичных каналов 8. Кроме этого, емкости барабана соединены между собой эластичными герметичными элементами 9, расположенными вблизи торцевых краев емкостей. Образованная таким образом между стенками внутренней 3 и наружной 4 цилиндрических емкостей барабана замкнутая герметичная полость 10 заполнена рабочей жидкостью. Вращающий момент наружной цилиндрической емкости 4 барабана передается от двигателя 11 через вал 12, а внутренней емкости - через спиральные пружины 13, имеющие необходимую радиальную и продольную жесткость и установленные на торцах внутренней емкости 3 вне замкнутой герметичной полости 10, и жестко связанные с обеими цилиндрическими емкостями 3 и 4 барабана.
Машина работает следующим образом.
В барабан закладываются текстильные изделия, подлежащие обработке. После включения машины происходит подача моющего раствора в бак 2. Через отверстия перфорации 7 моющий раствор поступает внутрь барабана к обрабатываемым изделиям и смачивает их. В процессе стирки барабан приводится во вращение с помощью двигателя 11 через вал 12. При этом происходит одновременное вращение внутренней 3 и наружной 4 цилиндрических емкостей барабана. Причем, если наружная цилиндрическая емкость 4 жестко связана с валом 12 привода, что обеспечивает их синхронное вращение, то внутренняя емкость 3, соединенная с наружной цилиндрической емкостью 4 спиральными пружинами 13, может совершать при вращении кратковременные ускорения или замедления из-за переменных нагрузок, возникающих в процессе неравномерного перемещения изделий в барабане при стирке. Это позволяет, с одной стороны, снизить ударные нагрузки на двигатель 11 привода, а с другой стороны - более активно воздействовать на процесс перемещения изделий в барабане, тем самым повышая качество стирки. После окончания процесса стирки производится центробежный отжим изделий путем увеличения частоты вращения барабана до величины, способствующей интенсивному удалению влаги из изделий. При этом в период разгона барабана происходит распределение изделий по обечайке его внутренней емкости 3. Так как практически всегда распределение изделий осуществляется неравномерно, то это приводит к образованию неуравновешенной массы, являющейся источником возникновения значительных центробежных сил, направленных со стороны неуравновешенной части изделий на обечайку внутренней емкости 3. Так как внутренняя емкость 3 соединена с наружной 4 через упругие элементы в виде спиральных пружин 13, то воздействие неуравновешенных сил на обечайку внутренней емкости 3 приводит к ее смещению в сторону действия центробежных сил. В результате перемещения массы рабочей жидкости внутри замкнутой герметичной полости 10 в противоположном направлении происходит уравновешивание центробежных сил. Вследствие этого барабан практически не испытывает динамических нагрузок при отжиме.
При этом спиральные пружины 13 одновременно выполняют две роли: передают вращающий момент от наружной емкости 4 внутренней 3, а также являются упругими элементами, обеспечивающими перемещение внутренней емкости 3 относительно наружной 4 при воздействии неуравновешенных масс изделий. Исключение из конструкции четырехзвенного шарнира и замена его компактными спиральными пружинами 13 уменьшает габаритные размеры машины и увеличивает подвижность внутренней емкости, обеспечивая, таким образом, эффективность использования АБУ. Кроме этого, установка пружин 13 вне замкнутой герметичной полости 10 упрощает монтаж системы АБУ и ее техническое обслуживание. Наличие спиральных пружин обеспечивает также возможность накопления энергии разгона барабана, которое может быть использовано для ускорения разгона и снижения, тем самым, вероятности возникновения резонансных колебаний.