УСТРОЙСТВО СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ ПРИ ОТЖИМЕ В СТИРАЛЬНЫХ МАШИНАХ БАРАБАННОГО ТИПА Российский патент 2012 года по МПК D06F37/20 

Изобретение относится к стиральным машинам барабанного типа промышленного и бытового назначения, в частности к устройствам снижения вибрации стиральной машины при отжиме, и может найти применение при модернизации и создании новых стиральных машинах барабанного типа с фронтальной и вертикальной загрузками, в других стиральных машинах с центрифугой для отжима.

Известны стиральные машины барабанного типа с фронтальной и вертикальной загрузкой [Лебедев А.И. «Анатомия» стиральных машин. - М.: «Солон-Пресс», 2008. (Серия «Ремонт», выпуск 104), с.5-8], состоящие из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения размещен барабан. При этом с целью снижения вибрации стиральной машины при отжиме используются грузы (противовесы) и система подвески, состоящая из упругих элементов и гасителей колебаний (демпферов).

Способ снижения вибрации при отжиме в таких стиральных машинах заключается в увеличении массы стиральной машины и применении упругих и демпфирующих устройств подвески. Недостатками такого способа и устройств, его реализующих, является увеличенная масса стиральной машины и недостаточная эффективность снижения вибрации при отжиме. Особенно это проявляется при отжиме большой массы белья.

Известен также способ преодоления резонанса в стиральной машине барабанного типа [RU №2367735, C1, Кл. D06F 37/20, 20.09.2009]. В этом способе используется регулирование собственной частоты колебаний системы, а процесс центробежного отжима белья осуществляется за три периода τ₁, τ₂ и τ₃. Каждый период характеризуется своим значением частоты вращения барабана Ω₁, Ω₂ и Ω₃ жесткостью упругих элементов подвески моечного узла машины C₁, С₂ и С₃ и соответственно собственной частотой колебаний моечного узла машины ω₁, ω₂ и ω₃. Разгон барабана в процессе центробежного отжима белья в первый период времени τ₁ происходит до значения угловой частоты вращения Ω₁, которое ниже собственной частоты колебаний моечного узла машины ω₁, характеризуемой дорезонансным режимом колебаний моечного узла. При достижении угловой частоты вращения барабана значения Ω₁<ω₁ жесткость упругих элементов подвески скачкообразно уменьшают до значения C₂<C₁ таким образом, чтобы колебания моечного узла характеризовались послерезонансным режимом. Разгон барабана продолжают до значения Ω₂>Ω₁, которое определяет установившийся процесс отжима белья и установившийся режим колебаний моечного барабана. В конце отжима осуществляют торможение барабана, при котором угловую частоту его вращения Ω₂ уменьшают до значения Ω₃, которое выше собственной частоты колебаний моечного узла машины ω₂ и соответствует дорезонансному колебательному режиму системы. При достижении угловой частоты вращения барабана значения Ω₃>ω₂ жесткость упругих элементов подвески скачкообразно увеличивают до значения С₃=С₁>С₂ таким образом, чтобы колебания моечного узла характеризовались после резонансным режимом, в течение которого торможение барабана продолжают до полной его остановки.

Недостатком такого способа снижения вибрации является относительно высокая сложность его реализации, так как при этом требуется осуществлять управление устройством, изменяющим жесткость упругих элементов подвески. Кроме того, на величину резонансной частоты моечного узла с загруженным бельем влияет и масса загружаемого белья, которая является переменной величиной. Это обстоятельство еще больше усложняет реализацию данного способа преодоления резонанса по рассматриваемому аналогу и поэтому является недостаточно эффективным методом снижения вибрации стиральной машины при отжиме.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является стиральная машина барабанного типа [RU №2394954 С1, кл. D06F 33/02, 27.04.2009], принятая авторами за прототип, содержащая стиральный бак с цилиндрическим барабаном, электродвигатель для вращения барабана, циркуляционный насос для забора воды из стирального бака и подачи воды в барабан через циркуляционный канал, датчик вибрации для определения вибрации стирального бака и контроллер для приема сигнала от датчика вибрации и управления работой электродвигателя и циркуляционного насоса. Контроллер выполнен с возможностью периодического приведения в действие циркуляционного насоса во время стирки, управления электродвигателем для вращения барабана с первой скоростью вращения, когда циркуляционный насос остановлен, и управления электродвигателем для вращения барабана со второй скоростью вращения, которая выше первой скорости вращения, когда циркуляционный насос приведен в действие. Технический результат заключается в стабильной работе стиральной машины благодаря подъему белья в барабане, являющемуся удовлетворительным для достижения эффективности ударной стирки, независимо от состояния работы циркуляционного насоса. Данное техническое решение предусматривается измерение уровня вибрации только в процессе стирки но, не учитывается вибрация при отжиме и не решается задача снижения вибрации при отжиме, что является недостатком данного технического решения.

Задачей изобретения является снижение уровня вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа.

Поставленная задача решается тем, что стиральная машина, состоящая из корпуса, бака, барабана, системы подвески бака, устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций, снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус пружины; кольцевым тормозным устройством, рабочая поверхность которого сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства; промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем, при этом подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение, а торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На Фиг.1 приведена схема устройства снижения вибрации стиральной машины, на которой показаны: 1 - спиралевидная плоская пружина, 2 - корпус спиралевидной плоской пружины, 3 - кольцевое тормозное устройство, 4 - рабочая поверхность кольцевого тормозного устройства 3, 5 - цилиндрическая поверхность корпуса спиралевидной плоской пружины, 6 - промежуточный вал, 7 - опора плоской спиралевидной пружины, 8 - привод вращения барабана, 9 - неподвижный соленоид, 10 - пружина, 11 - подвижный подпружиненный якорь, 12 - шлицевое соединение, 13 - фланцевые выступы, 14 - прорези в боковой поверхности корпуса пружины, 15 - вращаемый барабан, 16 - опоры качения.

Устройство состоит из спиралевидной плоской пружины 1, заключенной в корпус спиралевидной плоской пружины 2, кольцевого тормозного устройства 3, рабочая поверхность 4 которого сопрягается с цилиндрической поверхностью 5 корпуса спиралевидной плоской пружины, управляемого электромагнитного привода тормозного устройства (не показан), промежуточного вала 6, закрепленного одним концом к опоре 7 плоской спиралевидной пружины 1, а другим - с приводом вращения барабана 8, неподвижного соленоида 9 с подвижным подпружиненным 10 якорем 11. Подвижный подпружиненный якорь 11 сопрягается с промежуточным валом 6 через шлицевое соединение 12, а торцевая часть подвижного подпружиненного якоря 11, обращенная к корпусу 5 спиралевидной плоской пружины, имеет фланцевые выступы 13, сопрягаемые с прорезями 14, выполненными на боковой поверхности корпуса пружины 2, обращенной к подвижному якорю 11, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения 16.

Работает устройство следующим образом.

Стиральная машина, состоящая из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения, размещен барабан, системы подвески, состоящей из упругих элементов и гасителей колебаний (демпферов), устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций. Стиральная машина снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус пружины; кольцевым тормозным устройством, рабочая поверхность которого сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства; промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем, при этом подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение, а торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения.

Далее выполняется увеличение частоты вращения барабана до момента, когда его частота вращения Ω₁ приблизится к частоте начала резонанса ω₁.

При условии Ω₁=(0,7…0,8)ω₁ вырабатывается сигнал на отключение неподвижного соленоида 9, якорь 11 которого при этом под действием спиралевидной плоской пружины 10 сместится вдоль промежуточного вала 6, выводя фланцевые выступы 13 из прорезей 14 в боковой поверхности корпуса. При этом промежуточный вал 6 будет продолжать вращаться, а спиралевидная плоская пружина 1, раскручиваясь, создаст дополнительное увеличение скорости роста частоты вращения барабана. Увеличение ускорения разгона барабана в соответствии с теорией колебаний [Вибрации в технике, 1-й том «Линейные колебания»] приводит к снижению резонансных колебаний.

После завершения отжима частота вращения уменьшается до верхнего предела зоны резонанса, и с приближением к моменту начала резонанса Ω₃=⁴/₃ω₂ включается тормозное устройство 3, увеличивая ускорение снижения частоты вращения барабана, что также позволяет снижать резонансные колебания системы.

По окончании отжима все детали устройства переходят в исходное состояние.

Использование данного изобретения позволит:

1. Снизить уровень вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа.

2. Увеличить общий ресурс работы стиральной машины барабанного типа.

Изобретение относится к стиральным машинам барабанного типа промышленного и бытового назначения, в частности к устройствам снижения вибрации стиральной машины при отжиме, и может найти применение при модернизации и создании новых стиральных машинах барабанного типа с фронтальной и вертикальной загрузками. Стиральная машина состоит из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения размещен барабан, системы подвески, состоящей из упругих элементов и гасителей колебаний - демпферов, устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций. Машина также снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус плоской спиралевидной пружины кольцевым тормозным устройством. Рабочая поверхность тормозного устройства сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства. Машина также снабжена промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем. Подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение. Торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю. Промежуточный вал снабжен опорой качения. При этом обеспечивается снижение уровня вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа и увеличение общего ресурса работы стиральной машины. 1 ил.

Стиральная машина, состоящая из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения, размещен барабан, системы подвески, состоящей из упругих элементов и гасителей колебаний - демпферов, устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций, отличающаяся тем, что снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус пружины; кольцевым тормозным устройством, рабочая поверхность которого сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства; промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем, при этом подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение, а торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения.