АВТОБАЛАНСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ МАССЫ Российский патент 2002 года по МПК D06F37/24 

Изобретение относится к автобалансирующим устройствам с перемещением корректирующей массы, а именно к балансировочным кольцам бытовых стиральных машин с вертикальной осью вращения.

Известны автобалансирующие устройства в виде кольца, применяемые в конструкциях бытовых стиральных машин с центробежным отжимом и вертикальной осью вращения.

Прототипом изобретения является автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы жидкости внутри корпуса-кольца, имеющее внутренние радиальные перегородки, не ограничивающие свободное перемещение жидкости - 35%-ного раствора К₂СО₃ в полости кольца (RU 2123075 С1, 10.12.1998).

Недостатком известного автобалансирующего устройства является использование жидкости-раствора в качестве корректирующей массы, а не твердых корректирующих масс, например металлических шариков, имеющих более высокую плотность, вследствие чего эффективность автобалансировки невысока.

Данное изобретение решает задачу создания стиральной машины с уменьшенной амплитудой колебаний ее подвижной части на этапах разгона и установившегося вращения с достижением технического результата, заключающегося в улучшении балансирующих свойств и предотвращении коррозии автобалансирующего устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в автобалансирующем устройстве бытовой стиральной машины с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы - жидкости внутри корпуса-кольца, имеющем внутренние радиальные перегородки, не ограничивающие свободное перемещение жидкости в полости кольца согласно изобретению внутри устройства дополнительно установлен кольцевой желоб для свободного перемещения шариков из стали марки ШХ 15, занимающих 1/3 часть внутренней полости балансировочного кольца, а 1/3 часть полости кольца заполнена антикоррозионной жидкостью - 0,2%-ным раствором NaNO₂.

На фиг.1 представлена установка автобалансирующего устройства в верхней части отжимного резервуара стиральной машины; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - автобалансирующее устройство, вид сверху; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3.

Автобалансирующее устройство с кольцевым корпусом 1 установлено в верхней части отжимного резервуара 2 бытовой стиральной машины с вертикальной осью вращения "а". Отжимной резервуар 2 расположен внутри подвижной части 3, смонтированной в корпусе 4 посредством опор-растяжек 5. Автобалансирующее устройство имеет радиальные перегородки 6, размещенные внутри корпуса-кольца 1 таким образом, что они не ограничивают свободное перемещение корректирующей массы - жидкости "W" в полости кольца. Эта жидкость занимает 1/3 часть полости кольца и является антикоррозионной (0,2%-ный раствор NaNO₂). Внутри устройства дополнительно установлен кольцевой желоб 7, в котором свободно перемещаются шарики 8 из стали марки ШХ 15, занимающие 1/3 часть полости балансировочного кольца. Желоб 8 закрыт крышкой 9. "L" - уровень жидкости в полости кольца.

Устройство работает следующим образом. При включении двигателя стиральной машины на этапе разгона отжимного резервуара 2 происходит отставание жидкости "W" и металлических шариков 8 по всей длине кольца 1. Часть жидкости и металлических шариков под действием центробежной силы перемещается к внешней стенке кольца, что приводит к изменению момента инерции в процессе разгона. Ось "а" отжимного резервуара отклоняется в сторону действия центробежной силы, приложенной к дебалансной массе (дебалансной силы), в результате чего в половине кольца, противоположной дебалансу, накапливается больше жидкости и металлических шариков за счет действия механизма перераспределения корректирующей массы. В любой произвольный момент времени жидкость и шарики накапливаются в той половине кольца, где нет дебалансной массы, а значит происходит компенсация дебаланса внутренней подвижной части 3 стиральной машины. Перетекание жидкости и перемещение шариков из одной половины кольца в другую обусловлено эффектом компенсации общего дебаланса внутренней подвижной части.

Эффективность противодействия дебалансу для балансировочного кольца оценивается отношением эксцентриситетов центра масс вращающихся частей при действии автобалансирующего устройства и без него: . В данном устройстве:



где m₀ - масса дебаланса;
r₀ - радиус дебаланса;
m₁ - масса остальных вращающихся частей, не имеющих дебаланса;
m₂ - значение корректирующей массы;
r₂ - расстояние от оси вращения до центра масс корректирующей массы;
ρ₂ - плотность шариков из стали марки ШХ 15;
V₂ - скорость перемещения корректирующей массы.

Благодаря применению металлических шариков, изготовленных из стали марки ШХ15, чем больше плотность ρ₂ согласно (3), тем меньше значение показателя и выше эффективность гашения колебаний, вызываемых действием дебалансной силы инерции при вращении. При полном перераспределении жидкости и металлических шариков в одну половину кольца произведение V₂r₂ стремится к максимуму при 50-60%-ном объеме заполнения внутренней полости автобалансирующего устройства жидкостью и металлическими шариками, поэтому шариками заполнена 1/3 часть полости балансировочного кольца, а 1/3 часть полости кольца заполнена антикоррозионной жидкостью - 0,2%-ным раствором NaNO₂ в целях предотвращения коррозии и улучшения балансирующих свойств устройства.

Автобалансирующее устройство может быть использовано в бытовых стиральных машинах с вертикальной осью вращения. Внутри автобалансирующего устройства установлен кольцевой желоб для свободного перемещения шариков из стали марки ШХ 15. Шарики занимают 1/3 часть внутренней полости балансировочного кольца, а 1/3 часть полости кольца заполнена антикоррозионной жидкостью - 0,2%-ным раствором NaNO₂ для предотвращения коррозии и улучшения балансирующих свойств устройства. При включении двигателя стиральной машины на этапе разгона отжимного резервуара происходит отставание жидкости и металлических шариков по всей длине кольца. Часть жидкости и металлических шариков под действием центробежной силы перемещается к внешней стенке кольца, что приводит к изменению момента инерции в процессе разгона. Ось отжимного резервуара отклоняется в сторону действия центробежной силы, приложенной к дебалансной массе. В результате в половине кольца, противоположной дебалансу, накапливается больше жидкости и металлических шариков за счет действия механизма перераспределения корректирующей массы. В любой произвольный момент времени жидкость и шарики накапливаются в той половине кольца, где нет дебалансной массы, а значит происходит компенсация дебаланса, что ведет к уменьшению амплитуды колебаний подвижной части стиральной машины и снижению вибрации ее корпуса. 4 ил.

Автобалансирующее устройство бытовой стиральной машины с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости внутри корпуса-кольца, имеющее внутренние радиальные перегородки, не ограничивающие свободное перемещение жидкости в полости кольца, отличающееся тем, что внутри автобалансирующего устройства дополнительно установлен кольцевой желоб для свободного перемещения шариков из стали марки ШХ 15, занимающих 1/3 часть внутренней полости балансировочного кольца, а 1/3 часть полости кольца заполнена антикоррозионной жидкостью - 0,2%-ным раствором NaNO₂.