СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В ПОДВИЖНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ С БАЛАНСИРОВОЧНЫМ КОЛЬЦОМ Российский патент 2008 года по МПК G01N25/02 

Изобретение относится к устройствам и способам определения скорости фазовых переходов в системе твердое тело - жидкость, а именно к бытовым стиральных машинам, центрифугам с вертикальной осью вращения, содержащим автобалансирующие устройства с перемещением корректирующей массы.

Известно устройство для определения скорости коррозии углеродистой стали 10 (RU 2224238 С1, 20.02.2004), содержащее бак и установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси отжимной резервуар-барабан, входящие в состав внутренней подвижной части стиральной машины, балансировочное кольцо, установленное в верхней части отжимного резервуара, четыре опоры, которые ориентированы в пространстве вертикально и шарнирно соединены с корпусом и внутренней подвижной частью стиральной машины, а нижний конец опор соединен с внутренней подвижной частью стиральной машины выше центра тяжести внутренней подвижной части так, что все точки внутренней подвижной части при отклонении от положения равновесия в вертикальной плоскости, проходящей через опоры и центр тяжести внутренней подвижной части, движутся поступательно. Внутри барабана на высоте 40 см от его дна на проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана, подвешен груз, внутри балансировочного кольца дополнительно установлен кольцевой желоб для свободного перемещения испытуемых образцов в виде металлических шариков, изготовленных из углеродистой стали 10 и занимающих 1/6 часть внутренней полости балансировочного кольца, причем часть полости кольца заполнена 10% водным раствором хлорида аммония.

Известен способ автоматического изменения дисбаланса вращающейся системы бытовых стиральных машин (RU 2237118 С1, 27.09.2004) с автобалансирующим устройством в виде балансировочного кольца с перемещением корректирующей массы - металлических шариков, корректирующей массы - металлических шариков, занимающих 1/3 часть внутренней полости кольца, и жидкости-раствора с высокой плотностью, заполняющей 1/3 часть полости кольца, отличающийся тем, что после завершения циклов стирки и полоскания с целью замерзания раствора автобалансирующее устройство в статическом состоянии охлаждают до температуры ниже нуля по Цельсию путем включения в работу на 20 с воздушного компрессора и прохождения воздуха через четыре трубки, симметрично расположенные на отжимном резервуаре-барабане и соединяющие внутреннюю полость автобалансирующего устройства и герметичную полость под барабаном, причем в полость под барабаном воздух подают от холодильной камеры, установленной на корпусе под внутренней подвижной частью машины, через систему гибких трубок с электромагнитными, управляемыми клапанами, осевое внутреннее и горизонтальное отверстия полого вала активатора, горизонтальные отверстия фрикционного вкладыша и вала барабана, затем клапан подачи холодного воздуха закрывают, барабан с отжимаемым бельем приводят во вращение и через 10 с вращения для оттаивания раствора на 20 с включают в работу воздушный компрессор, нагнетающий горячий воздух в полость под барабаном от камеры с радиатором, закрепленной на корпусе машины, по маршруту движения холодного воздуха, а после 2-3 мин работы отжимного устройства обмен воздухом между всеми полостями и камерами прекращают путем закрытия всех клапанов.

Устройства [1, 2] не используются для определения скорости фазовых переходов в системе твердое тело - жидкость. Стационарные или статические способы определения скорости фазовых переходов в системе твердое тело - жидкость не используют быстровращающиеся конструкции, периодически выполняющие движения технологического процесса.

Заявляемое изобретение решает новую задачу определения скорости фазовых переходов в системе твердое тело - жидкость.

Технический результат при использовании изобретения заключается в правильной оценке скорости фазовых переходов в системе твердое тело - жидкость и, в частности, скорости изменения агрегатного состояния вещества, которые влияют на дисбаланс и критическую для конструкции неуравновешенную массу вращающейся системы в процессе выполнения технологических операций. Решается обратная задача: по известному значению дисбаланса и критической неуравновешенной массы вращающейся системы определяются особенности равновесных ее состояний, состоящей из двух фаз одного и того же вещества, с различным их количеством в каждой фазе.

Способ определения скорости фазовых переходов проводится в подвижных конструкциях с балансировочным кольцом бытовых стиральных машин с демонтированной верхней панелью, которые содержат бак и установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси отжимной резервуар-барабан, входящие в состав внутренней подвижной части стиральной машины, автобалансирующее устройство, включающее балансировочное кольцо с желобом и массами в виде металлических шариков, установленное в верхней части отжимного резервуара, четыре опоры в виде штоков, которые ориентированы в пространстве вертикально и шарнирно соединены с корпусом и внутренней подвижной частью стиральной машины. Нижний конец опор соединен с внутренней подвижной частью выше ее центра тяжести так, что все точки внутренней подвижной части при отклонении от положения равновесия в вертикальной плоскости, проходящей через опоры и центр ее тяжести, движутся поступательно. Внутри барабана на высоте, соответствующей уровню центра тяжести внутренней подвижной части, на проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана, подвешивают груз массой 0,5 кг. Путем установки под опоры компенсирующих шайб достигают такое положение бака, что его край находится по всем четырем направлениям на одинаковом расстоянии от стенки корпуса. При этом автобалансирующее устройство охлаждают до температуры ниже нуля по Цельсию для замерзания раствора внутри полых герметично запаянных металлических шариков путем включения в работу воздушного компрессора и прохождения холодного воздуха через четыре трубки, симметрично расположенные на отжимном резервуаре-барабане и соединяющие внутреннюю полость автобалансирующего устройства и герметичную полость под барабаном. В полость под барабаном воздух подают от холодильной камеры, установленной на корпусе под внутренней подвижной частью машины, через систему гибких трубок с электромагнитными управляемыми клапанами, осевое внутреннее и горизонтальное отверстия полого вала активатора, горизонтальные отверстия фрикционного вкладыша и вала барабана. Барабан в процессе поступления холодного воздуха периодически приводят во вращение и останавливают. Причем каждый раз определяют критическую неуравновешенную массу механической системы в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части путем подвеса дополнительных грузов и определения той их массы, с которой барабан при вращении задевает стенку корпуса, определяя при этом скорость фазовых переходов при замерзании раствора внутри шариков. После чего клапан подачи холодного воздуха закрывают и проводят испытания для изучения процесса таяния раствора с новыми перфорированными металлическими шариками, желобом и балансировочным кольцом для обеспечения слива талой жидкости в барабан. Шарики выполняют полыми и их предварительно заполняют льдом или снегом на основе растворов с высокой плотностью, фиксацию которого во внутренней полости шарика осуществляют скрещенными спицами, приваренными к внутренней поверхности шарика. Для оттаивания раствора включают на продолжительное время воздушный компрессор, нагнетая теплый воздух в полость под барабаном от камеры с радиатором, закрепленной на корпусе машины, по маршруту движения холодного воздуха. Барабан в процессе поступления теплого воздуха периодически приводят во вращение и останавливают, причем каждый раз определяют критическую неуравновешенную массу механической системы в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части путем подвеса дополнительных грузов и определения той их массы, с которой барабан при вращении задевает стенку корпуса, определяя при этом скорость фазового перехода в системе твердое тело - жидкость при оттаивании раствора. После чего обмен воздухом между всеми полостями и камерами прекращают путем закрытия всех клапанов, а скорость фазового перехода в системе твердое тело - жидкость считают пропорциональной скорости изменения критической неуравновешенной, дисбалансной массы.

На фиг.1 приведен поперечный разрез стиральной машины с установкой автобалансирующего устройства (АУ) для проведения способа определения скорости фазовых переходов в подвижных конструкциях с балансировочным кольцом; на фиг.2 представлено балансировочное кольцо без перфорации, а на фиг.3 показано балансировочное кольцо с перфорацией; на фиг.4 показан желоб без перфорации, а на фиг.5 изображен желоб с перфорацией; на фиг.6 представлен шарик без перфорации; на фиг.7 показан шарик с перфорацией и скрещенными спицами; на фиг.8 изображена структурная пространственная схема устройства для проведения способа определения скорости фазовых переходов в работе.

Использованы следующие обозначения: 1 - корпус; 2 - внутренняя подвижная часть, содержащая бак; 3 - автобалансирующее устройство; 4 - опоры со сферическими шарнирами; 5 - отжимной резервуар (барабан); 6 - активатор; 7 - полость под барабаном; 8 - крышка; 9 - приваренная к барабану трубка; 10- диафрагма; 11 - неуравновешенная масса; 12 - талая жидкость-раствор, вытекающая из балансировочного кольца; 13 - гайка; 14 - манжета; 15 - подшипник; 16 - вал активатора; 17 - полый вал барабана; 18 - электродвигатель (для вращения активатора); 19 - ременная передача; 20 - электродвигатель (для вращения барабана); 21 - балансировочное кольцо; 22 - крышка балансировочного кольца; 23 - радиальные перегородки; 24 - внутренняя полость балансировочного кольца; 25 - отверстия в барабане для выхода воды при отжиме; 26 - крышка люка; 27 - шарики; 28 - гайка; 29 - горизонтальное внутреннее отверстие вала активатора; 30 - осевое внутреннее отверстие вала активатора; 31 - вкладыш антифрикционный; 32 - трубка напорная; 33 - электромагнитный клапан; 34 - электромагнитный клапан для подачи теплого воздуха; 35 - камера теплого воздуха с радиатором; 36 - электромагнитный клапан для подачи холодного воздуха; 37 - холодильная камера; 38 - трубка промежуточная для теплого воздуха; 39 - воздушный компрессор; 40 - смеситель; 41 - трубка-компенсатор; 42 - трубка промежуточная для холодного воздуха; 43 - отверстия в корпусе балансировочного кольца для слива талой жидкости; 44 - желоб с отверстиями для слива талой жидкости; 45 - раствор с высокой плотностью; 46 - спицы; α - ось вращения отжимного резервуара L - расстояние между кромкой бака и стенкой корпуса; XOYZ - система отсчета; ω - угловая скорость движения ротора-барабана; M_dr - приводной крутящий момент; ω_b - угловая скорость движения группы испытуемых шариков; ϕ - угловая координата неуравновешенной (дисбалансной) массы; ϕ_b - угловая координата центра шариков; а -угловая координата движения штоков вокруг оси OY в плоскости ZOX; (3 -угловая координата движения штоков вокруг оси ОХ в плоскости ZOY.

Устройство для определения скорости фазовых переходов содержит расположенные в корпусе 1 бак 2, установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси барабан 5, балансировочное кольцо 21, входящее в состав АУ 3 с крышкой 22, и опоры 4 в виде штоков со сферическими шарнирами. На проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана 5, на высоте, выше центра тяжести внутренней подвижной части подвешены грузы 11 различной массы; внутри балансировочного кольца дополнительно установлен кольцевой желоб с отверстиями для слива талой жидкости и для размещения металлических шариков 27. Шарики в желобе размещаются свободно, а желоб устанавливается в балансировочном кольце на неподвижных радиальных перегородках 23.

Способ проводится следующим образом. Открывают электромагнитные, управляемые клапаны 42 и 33 при закрытом клапане 34, включают в работу воздушный компрессор 39, и внутреннюю полость 24 АУ 3 в неподвижном состоянии охлаждают воздухом от холодильной камеры 37 через систему гибких трубок (42, 41, 32) до температуры ниже нуля по Цельсию. Воздух проходит через четыре трубки 9, симметрично расположенные на барабане 5 и соединяющие внутреннюю полость АУ 3 и герметичную полость 7 под барабаном. В полость под барабаном воздух поступает через осевое внутреннее 30 и горизонтальное 29 отверстия полого вала 16 активатора 6, а также горизонтальные отверстия вкладыша фрикционного 31 и вала 17 барабана 5. Трубка 41 является гибким компенсатором при движении внутренней подвижной части машины. Герметичность воздушной полости под барабаном обеспечивают гайками 28 и 13 с использованием резиновых уплотнителей под крышкой 8.

В процессе замерзания раствора 45 (см. фиг.6), содержащегося в полых металлических шариках 27, барабан 5 с неуравновешенной массой 11 приводят во вращение посредством электропривода 18. Привод периодически включают в работу для разгона барабана и отключают. Разгон барабана производят таким образом, что если на стадии разгона не произошло касания бака о стенку корпуса с характерным шумом, подвешивают дополнительные грузы и производят повторный пуск барабана. Увеличение массы дополнительных грузов производят до тех пор, пока при разгоне барабана не произойдет касание края бака о стенку корпуса с характерным шумом. Полученное таким путем критическое для вращающейся системы значение неуравновешенной, дисбалансной массы (массы грузов) считают количественной мерой способности внутренней подвижной части сопротивляться воздействию дисбалансной силы (центробежной силы инерции, приложенной к дисбалансной массе). Таким образом, при разгоне барабана определяют предельный дисбаланс (критическую неуравновешенную массу) системы в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части.

Затем отключают воздушный компрессор 39, клапан подачи холодного воздуха 36 закрывают и начинают испытания для изучения процесса таяния замерзшего раствора с новыми перфорированными металлическими шариками, желобом и балансировочным кольцом для обеспечения слива талой жидкости в барабан (см. фиг.7), причем шарики выполняют полыми, их предварительно заполняют льдом или снегом на основе растворов с высокой плотностью 45, фиксацию которого во внутренней полости шарика осуществляют скрещенными спицами 46.

Далее открывают электромагнитные клапаны 38 и 33, закрывают клапан 36 для оттаивания замороженного раствора в полостях шариков, включают в продолжительное время воздушный компрессор 39 для нагнетания теплого воздуха в полость под барабаном от камеры с электрическим или газовым нагревом воздуха (радиатором) 35 через систему гибких трубок (38, 41, 32) с электромагнитными, управляемыми клапанами (34, 33) и осевое внутреннее отверстие 30 полого вала 16 активатора 6. Раствор 45 постепенно оттаивает под действием теплого воздуха и меняет свое агрегатное состояние с твердого тела на жидкость.

В процессе оттаивания раствора 45 (см. фиг.7), содержащегося в полых металлических шариках 27 с отверстиями, барабан 5 с неуравновешенной массой 11 приводят во вращение посредством привода 18. Привод периодически включают в работу для разгона барабана и отключают. Разгон барабана производят таким образом, что если на стадии разгона не произошло касания бака о стенку корпуса с характерным шумом, подвешивают дополнительные грузы и производят повторный пуск барабана. Увеличение массы дополнительных грузов производят до тех пор, пока при разгоне барабана не произойдет касание края бака о стенку корпуса с характерным шумом. Полученное таким путем критическое для вращающейся системы значение неуравновешенной, дисбалансной массы (массы грузов) считают количественной мерой способности внутренней подвижной части сопротивляться воздействию дисбалансной силы (центробежной силы инерции, приложенной к дисбалансной массе). Таким образом, при разгоне барабана определяют предельный дисбаланс (критическую неуравновешенную массу) системы в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части.

Затем отключают воздушный компрессор 39, клапан подачи холодного воздуха 36 закрывают. Также закрывают клапан 33, и обмен воздухом между всеми полостями и камерами прекращают. Камеры 35 и 37 устанавливают на корпусе под внутренней подвижной частью машины. Движение вращения на активатор 6 передается от привода 20.

Показания всех испытаний фиксируют в журнале.

В обоих случаях при изучении процессов замерзания раствора и его оттаивания в полостях шариков определение критической для конструкции неуравновешенной (дисбалансной) массы проводится в начале подачи, соответственно холодного и теплого воздуха и в текущий момент испытания процесса фазового перехода. Разница критических значений неуравновешенной массы определяет диапазон ее изменения в течение фазового перехода в системе твердое тело - жидкость, а скорость уменьшения (увеличения) толщины пограничной зоны кристаллизации (таяния) внутри шариков определяется как

где - относительное изменение критической массы, измеренное в промежутки времени t_i и t_i+1, соответствующие моментам времени начала опытной эксплуатации АУ в течение подачи холодного (теплого) воздуха и текущего времени испытания; m₁ - значение критической массы, г, полученное в конце (начале) опытной эксплуатации АУ, когда раствор внутри шариков находится в твердом состоянии; m_i - значение критической массы, г, измеренное в промежуток времени t_i; m_i+1 - значение критической массы, г, измеренное в промежуток времени t_i+1; Δt=t_i+1-t_i - промежуток времени между измерениями, ч; m₂ - значение критической массы, г, полученное в начале (конце) опытной эксплуатации АУ, когда раствор внутри шариков находится в жидком состоянии; Р - общий вес раствора внутри шариков, г; S - общая площадь поверхности зоны снега (льда), м².

Для оценки периода полного замораживания (таяния) содержимого шариков значение ϑ, рассчитанное по формуле (1), сравнивается со значением, вычисленным из формулы

для исходной массы раствора в шариках Δm_b, г; где n - количество шариков; S - площадь поверхности зоны снега (льда) внутри всех шариков, м²; r₀ - внутренний радиус шарика, м; d - плотность раствора, г/м³; t - оцениваемое время процесса изменения агрегатного состояния раствора, с.

Задача о распространении тепла решается при следующих допущениях [3]:

1) температура на поверхности шариков устанавливается мгновенно;

2) температура внутреннего слоя инея постоянна.

В процессе подачи в желоб балансировочного кольца теплого воздуха иней тает и существуют две различные по агрегатному состоянию зоны: талая (номер 1) и замороженная (номер 2). Уравнение теплопроводности для этих зон будет выглядеть как и в [3]:

где T₁(r,t), T₂(r,t) - текущие значения температуры талой и замороженной зон; a₁ и а₂ - температуропроводность раствора и снега (льда), м²/с; r₀ - радиус внутренней поверхности шарика, м; r - радиус как радиальная координата, отсчитываемая от внутренней стенки шарика, м; t - время, с; σ - толщина пограничной талой зоны или зоны кристаллизации.

Краевые условия сформулируем как и в [3].

T₂(r,0)=T₀. Начальная температура внутри замороженной жидкости строго определена и постоянна по всей толщине замороженного слоя.

T₁(0,t)=T_ш. Температура талой зоны равна температуре внутренней стенки шарика.

T₁(σ,t)=T₂(σ,t)=Т_г=const. Температура внутри пограничной зоны между талой жидкостью и снегом (льдом) по всей толщине одинакова и постоянна.

Температура замороженной зоны постоянная во времени.

Тепловой баланс на границе между талой жидкостью и снегом (льдом) имеет следующий вид:

где - скорость передачи тепла, передаваемого через стенки шариков теплым воздухом, Дж/м²·с; λ₁ - теплопроводность жидкости-раствора, Вт/м·град; - скорость изменения теплосодержания на пути к замороженной зоне, Дж/м²·с; λ₂ - теплопроводность снега (льда), Вт/м·град; - тепловой поток, поглощаемый при плавлении снега (льда); ρ - удельная теплота плавления, Дж/кг; d₂ - плотность снега (льда), кг/м³; σ - толщина пограничной зоны процесса, м.

Аналитическое решение дифференциальных уравнений (3) и (4) приводит к характеристическому уравнению [3, 4]:

где - дополнительный интеграл вероятности ошибки [5].

Первая производная функции σ(t) в (5) обозначает искомую скорость изменения агрегатного состояния массы в процессе таяния снега (льда). Если число фазовых состояний превышает число агрегатных состояний, то можно рассмотреть фазовые переходы и соответствующие им скорости также в виде производной первого порядка некоторой интегральной функции σ(t), соответствующей уменьшению толщины пограничных зон. Поэтому справедливо утверждение, что определение величины есть определение скорости фазовых переходов в системе твердое тело - жидкость. Единица измерения - м/с, а величины ϑ, определенной в (1), в единицах СИ - кг/(м²·с). Поэтому при переходе к единицам СИ для всех величин будет справедливо равенство:

где все измеренные величины в единицах СИ.

Равенство (7) и выражает утверждение, что скорость фазового перехода в системе твердое тело - жидкость считают пропорциональной скорости изменения критической для данной конструкции неуравновешенной (дисбалансной) массы.

Геометрическая же картина уменьшения (увеличения) пропорций массы в отдельных фазах может моделироваться по-разному.

Могут существовать различные варианты замороженной зоны: в виде льда (d₂=917 кг/м³), рыхлого снега (d₂=500 кг/м³) и др.

Для создания в полости шарика различных условий можно использовать приведенные в табл.1 некоторые солевые растворы с высокой плотностью.

Таблица 1Плотности солевых растворов для заполнения балансировочного кольцаРастворКонцентрация, %Плотность, ·10³ кг/м³ZnCl₂701,962КОН521,799KCr(SO₄)₂501,615Fe₂(SO₄)₃501,613K₂CO₃551,567

Величина плотности теплового потока Q_t, определяющая мощность нагревательного устройства, рассчитывается как и в [3]

где S - площадь поверхности всех замороженных шариков, м²; с₂ - теплоемкость инея, Дж/град; ΔT - разница температур поверхности нагретых шариков и температуры пограничного слоя.

Все переменные величины, описанные в формуле (7), влияют на кинематику и динамику кругового движения шарика по кольцевому желобу АУ. Если скорость качения велика, то центробежная сила инерции, приложенная к шарику, создает значительное усилие, передающееся на корпус конструкции, в которой устанавливается устройство. Выполнив конструкцию подвижной, в виде маятниковой подвески, имеем колебательное движение последней, параметры которого зависят от массы шарика, определяющего величину момента его трения с соседними шариками и о стенки желоба. Импульс движения, который получает шарик в результате фрикционных контактов с соседними шариками и стенками желоба, определяет направление и модуль результирующей центробежной силы инерции, приложенной к неуравновешенной массе. В качестве образцов для испытаний был выбран не один шарик, а несколько. Так как оценивается кинематика и динамика их движения, то заключение о качестве удельной проводимости материала шариков по результатам проведения эксперимента следует делать с учетом изменения всех определяющих качество параметров.

В основе проведенных измерений лежит утверждение, что при движении в условиях ограниченного пространства, в поле сил тяжести данной механической системы, включающей статически неуравновешенный ротор, внутри которого корректирующие массы имеют разную геометрию и состав, его предельный дисбаланс определяет размер замкнутой области, в которой периодическое движение вблизи положения равновесия системы устойчиво.

Источники информации

1. Патент РФ №2224238, кл. G01N 17/00, 2004.

2. Патент РФ №2237118, кл. D06F 37/24, F16F 15/32, 2004.

3. Бойко Н.В., Соломко А.А. Расчет и анализ процесса оттаивания испарителя домашнего холодильника. Электробытовые машины и приборы: Сб. ст.Киев: Технiка, 1970. С.6-11.

4. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.

5. Erdelyi A. Higher Transcendental Functions. Vol.2, McGraw-Hill, 1953.

Изобретение относится к способу определения скорости фазовых переходов в подвижных конструкциях с балансировочным кольцом бытовых стиральных машин с демонтированной верхней панелью. Внутри барабана стиральной машины на высоте, соответствующей уровню центра тяжести внутренней подвижной части, подвешивают груз массой 0,5 кг. Автобалансирующее устройство охлаждают до температуры ниже нуля по Цельсию для замерзания раствора внутри полых герметично запаянных металлических шариков. Барабан в процессе поступления холодного воздуха, используемого для замерзания раствора, периодически приводят во вращение и останавливают. Каждый раз определяют критическую неуравновешенную массу механической системы путем подвеса дополнительных грузов и определения той их массы, с которой барабан при вращении задевает стенку корпуса. При этом определяют скорость фазовых переходов при замерзании раствора внутри шариков. Далее проводят испытания для изучения процесса таяния раствора с новыми полыми перфорированными металлическими шариками, для чего их предварительно заполняют льдом или снегом на основе растворов с высокой плотностью. Для оттаивания раствора включают воздушный компрессор, нагнетая теплый воздух в полость под барабаном. Барабан в процессе поступления теплого воздуха периодически приводят во вращение и останавливают. Каждый раз определяют критическую неуравновешенную массу механической системы путем подвеса дополнительных грузов и определения той их массы, с которой барабан при вращении задевает стенку корпуса. При этом определяют скорость фазового перехода в системе твердое тело - жидкость при оттаивании раствора. 8 ил., 1 табл.

Способ определения скорости фазовых переходов в подвижных конструкциях с балансировочным кольцом бытовых стиральных машин с демонтированной верхней панелью, которые содержат бак и установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси отжимной резервуар-барабан, входящие в состав внутренней подвижной части стиральной машины, автобалансирующее устройство, включающее балансировочное кольцо с желобом и массами в виде металлических шариков, установленное в верхней части отжимного резервуара, четыре опоры в виде штоков, которые ориентированы в пространстве вертикально и шарнирно соединены с корпусом и внутренней подвижной частью стиральной машины, а нижний конец опор соединен с внутренней подвижной частью выше ее центра тяжести так, что все точки внутренней подвижной части при отклонении от положения равновесия в вертикальной плоскости, проходящей через опоры и центр ее тяжести, движутся поступательно, причем внутри барабана на высоте, соответствующей уровню центра тяжести внутренней подвижной части, на проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана, подвешивают груз массой 0,5 кг, а путем установки под опоры компенсирующих шайб достигают такое положение бака, что его край находится по всем четырем направлениям на одинаковом расстоянии от стенки корпуса, при этом автобалансирующее устройство охлаждают до температуры ниже нуля по Цельсию для замерзания раствора внутри полых герметично запаянных металлических шариков путем включения в работу воздушного компрессора и прохождения холодного воздуха через четыре трубки, симметрично расположенные на отжимном резервуаре-барабане и соединяющие внутреннюю полость автобалансирующего устройства и герметичную полость под барабаном, причем в полость под барабаном воздух подают от холодильной камеры, установленной на корпусе под внутренней подвижной частью машины, через систему гибких трубок с электромагнитными управляемыми клапанами, осевое внутреннее и горизонтальное отверстия полого вала активатора, горизонтальные отверстия фрикционного вкладыша и вала барабана, а барабан в процессе поступления холодного воздуха периодически приводят во вращение и останавливают, причем каждый раз определяют критическую неуравновешенную массу механической системы в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части путем подвеса дополнительных грузов и определения той их массы, с которой барабан при вращении задевает стенку корпуса, определяя при этом скорость фазовых переходов при замерзании раствора внутри шариков, после чего клапан подачи холодного воздуха закрывают и проводят испытания для изучения процесса таяния раствора с новыми перфорированными металлическими шариками, желобом и балансировочным кольцом для обеспечения слива талой жидкости в барабан, причем шарики выполняют полыми и их предварительно заполняют льдом или снегом на основе растворов с высокой плотностью, фиксацию которого во внутренней полости шарика осуществляют скрещенными спицами, приваренными к внутренней поверхности шарика, при этом для оттаивания раствора включают на продолжительное время воздушный компрессор, нагнетая теплый воздух в полость под барабаном от камеры с радиатором, закрепленной на корпусе машины, по маршруту движения холодного воздуха, а барабан в процессе поступления теплого воздуха периодически приводят во вращение и останавливают, причем каждый раз определяют критическую неуравновешенную массу механической системы в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части путем подвеса дополнительных грузов и определения той их массы, с которой барабан при вращении задевает стенку корпуса, определяя при этом скорость фазового перехода в системе "твердое тело - жидкость" при оттаивании раствора, после чего обмен воздухом между всеми полостями и камерами прекращают путем закрытия всех клапанов, а скорость фазового перехода в системе "твердое тело - жидкость" считают пропорциональной скорости изменения критической неуравновешенной массы.