Стирально-отжимная машина Советский патент 1990 года по МПК D06F37/02 

1

(21)4351945/30-12

(22)28.12.87

(46) 30.06.90. Бюл. № 24

(71)Киевское научно-производственное объединение «Электробытприбор

(72)А. М. Усольцев, С. В. Орчинский и И. И. Исаенко

(53)648.23(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 986993, кл. D 06 F 37/04, 1981.

(54)СТИРАЛЬНО-ОТЖИМНАЯ МАШИНА

(57)Изобретение относится к стирке, в частности к стирке белья в барабанных стиральных машинах, и может быть использовано в быту. Цель изобретения - повышение надежности машины в работе путем снижения уровня вибрации при отжиме. Стираль- но-отжимная машина содержит стиральный бак и установленный в нем с возможностью вращения относительно горизонтальной оси

перфорированный барабан, имеющий гребни для захвата ими при вращении барабана обрабатываемых текстильных изделий, закрепленные на внутренней поверхности обечайки барабана параллельно оси его вращения. Гребни барабана выполнены в виде двух пересекающихся плоских боковых граней, расположенных с противоположных сторон относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении. Новым в машине является выполнение каждого из гребней ее барабана с различной величиной угла наклона противоположных плоских боковых граней относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении, причем величина угла наклона боковой грани, набегающей при вращении барабана в режиме отжима на обрабатываемые текстильные изделия, превышает на 20-75° величину угла наклона противоположной грани гребня. 2 ил.

Ј

(Л

Изобретение относится к стирке, в частности к стирке белья в барабанных стиральных машинах, и может быть использовано в быту. Цель изобретения - повышение надежности машины в работе путем снижения уровня вибрации при отжиме. Стирально-отжимная машина содержит стиральный бак установленный в нем с возможностью вращения относительно горизонтальной оси перфорированный барабан , имеющий гребни для захвата ими при вращении барабана обрабатываемых текстильных изделий, закрепленные на внутренней поверхности обечайки барабана параллельно оси его вращения. Гребни барабана выполнены в виде двух пересекающихся плоских боковых граней, расположенных с противоположных сторон относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении. Новым в машине является выполнение каждого из гребней ее барабана с различной величиной угла наклона противоположных плоских боковых граней относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении, причем величина угла наклона боковой грани, набегающей при вращении барабана в режиме отжима на обрабатываемые текстильные изделия, превышает на 20 - 75° величину угла наклона противоположной грани гребня. 2 ил.

Изобретение относится к стирке, в частности к стирке белья в барабанных стиральных машинах, и может быть использовано в быту.

Целью изобретения является повышение надежности работы стирально-отжимной машины путем снижения уровня вибраций при отжиме.

На фиг. 1 показан барабан стирально- отжимной машины в момент выполнения отжима обрабатываемых текстильных изделий, поперечное сечение; на фиг. 2 - силы, действующие во время разгона барабана до частоты вращения режима отжима на отжимаемые текстильные изделия при их взаимодействии с гребнями, а также изменение величины действующих сил в зависимости от

величины угла наклона ai боковой грани гребня, набегающей на отжимаемые изделия. Стирально-отжимная машина содержит стиральный бак 1, внутри которого установлен с возможностью вращения относительно горизонтальной оси перфорированный барабан 2. Барабан имеет гребни 4 для захвата ими при вращении барабана обрабатываемых текстильных изделий 3. Гребни закреплены на внутренней поверхности обечайки барабана параллельно оси его вращения. Каждый из гребней выполнен в виде двух пересекающихся плоских боковых граней- Поперечное сечение гребней несимметричное, так как относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении, его боковые грани имеют различные углы наклона а и «2.

СЛ

- J

Вследствие такой формы поперечного сечения гребней их положение на обечайке барабана строго согласовано с направлением вращения барабана в режиме отжима, обозначенным на чертеже стрелкой. Поэтому относительно указанного направления вращения барабана со углы наклона боковых граней обозначены на чертеже следующим образом: а - угол наклона относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении, боковой гра- ни, набегающей при вращении барабана в режиме отжима на отжимаемые текстильные изделия; ач - угол наклона противоположной грани гребня.

Стирально-отжимная машина работает следующим образом.

Во время осуществления машиной стирки загруженные внутрь .ее перфорированного барабана обрабатываемые текстильные изделия взаимодействуют при реверсивном вращении барабана с его гребнями и отсти- рываются в соответствии с известным процессом стирки в барабанных стиральных машинах.

При переходе к режиму отжима в процессе разгона барабана до наибольшей частоты вращения за счет ускорения вращения барабана и значительной массы отжимаемых влажных текстильных изделий они начинают проскальзывать относительно внутренней поверхности обечайки барабана, перемещаться по ней и, таким образом, распределяются вдоль ее периметра, при этом, перемещаясь по обечайке вращающегося барабана, отжимаемые изделия огибают его гребни, вначале отделяясь от обечайки при взаимодействии с набегающими на изделия пологими боковыми гранями гребней, угол наклона которых cti, а затем соскальзывают на обечайку с гребней по их противоположным крутым граням с углом наклона 0.2.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

m - масса рассматриваемого произвольно взятого элемента отжимаемого текстильного изделия;

ц.т - центр тяжести (центр масс) данного рассматриваемого элемента отжимаемого изделия;

h - расстояние центра тяжести элемента отжимаемого изделия от оси вращения барабана;

/ - расстояние центра тяжести элемента отжимаемого изделия от плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении; L - расстояние линии пересечения обечайки барабана и набегающей боковой грани гребня от плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении;

- частота вращения барабана в рассматриваемый момент выполнения отжима;

- угловое ускорение барабана при увеличении его частоты вращения до наибольшей частоты вращения режима отжима (изменения частоты вращения барабана в единицу времени);

- угол наклона относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении, его боковой грани, набегающей на отжимаемые текстильные изделия;

- угол отклонения прямой, соединяющей ц.т. рассматриваемого элемента с осью вращения барабана, относительно плоскости, проведенной через вершину гребня в радиальном направлении

. I Ф агс5Ш О ф агсхш- -,

К,

е R - радиус внутренней поверхности обечайки барабана.

На рассматриваемый отдельный элемент отжимаемого изделия при ускорении вращения барабана действуют следующие силы (силой тяжести рассматриваемого элемента пренебрегаем):

Р„ - центробежная сила инерции рас

сматриваемого элемента отжимаемого изделия, приложенная к его

центру масс и направленная по

радиусу от оси вращения барабана

/Гч т-со3-й;

F« - сила инерции данного элемента отжимаемого изделия, направленная по касательной к траектории движения его центра тяжести (центра масс) в обратную сторону относительно направления вращения барабана

/V-m-8-Л;

N,, - нормальная реакция поверхности боковой грани гребня от давления

на нее рассматриваемого элемента отжимаемого изделия под действием силы FU,

(90°-0,+ф);

NfK- нормальная реакция поверхности боковой грани гребня от давления на нее элемента отжимаемого изделия под действием силы FK

.5ш(90°-а,+ф);

Frpnp - предельная сила трения скольжения, возникающая в плоскости соприкосновения боковой грани гребня с элементом отжимаемого текстильного изделия и направленная в сторону, противоположную той, куда действующие силы перемещают данный элемент (или стремятся сдвинуть)

FTt«f f0-(Nr4+Nflt),

где fo-коэффициент трения скольжения отжимаемого влажного текстильного материала по материалу боковой поверхности гребня. Представив силу F как равнодействующую двух сходящихся сил, направленных взаимно перпендикулярно по нормали поверхности боковой грани гребня F и параллельно ей 2Л, находим, таким образом, силу Q«, сдвигающую рассматриваемый элемент отжимаемого изделия по поверхности набегающей боковой грани гребня при уско- рении вращения барабана

Qn FK-cos(90°-oti-т-ф). Силу Qe противодействующую перемещению рассматриваемого элемента отжимаемого изделия по поверхности набегающей боковой грани гребня, находим как сумму сил Лр.пр и R&

и Л4

еи,,

Qe-FTP np , где - равнодействующая сил FU,

Ов ММч+Л +/7ц-5ш(90°-а,+ф).

Условие перемещения рассматриваемого отдельного элемента отжимаемых текстильных изделий по поверхности боковой грани гребня, набегающей на отжимаемые изделия при разгоне барабана до частоты вращения режима отжима, имеет вид

Q,QB или

(90°- a,-H)f0-Fvcos(90°-а,+ + Ф)+ЬЛ -sm(90°-сц+ф)+ -sm(90°- - ai+ф),

откуда

F -/oF4(F4-Ho-FKHg(90°-a,+9),

/г(9С0-а,.

Гц т Г„ Гк

Экспериментальной проверкой установлено, что для скольжения хлопчатобумажной ткани по полированной нержавеющей стали, из которой изготовлен барабан, значение коэффициента fo составляет 0,015- 0,020. Вследствие получаемой малой вели

чины произведений /0- пренебречь.

F4Hf0/V ИМИ МОЖНО

(90°-а,+Ф)

и

tg(90

а + х Йили

te(90°-а, + ф)-Јг

Из данного неравенства находим, что для обеспечения перемещения отжимаемых изделий через гребни в начальный период отжима при разгоне вращения барабана величина угла а набегающей на изделия боковой грани гребня должна определяться соотношением

90°-a + f arctg

шг

откуда

а, - ф 90°-arctg

Ц)

или

25

ai- p arcctg-±b, a.arcctg h-ф.

При этом для поверхности боковой гра3Q ни, соответствующей вершине гребня, ,

а для линии пересечения боковой грани и

обечайки барабана q arcsin- -, т.е. наибольшая величина угла ф зависит от соот- 35 ношения размеров поперечного сечения греб- 1Я и барабана. Поэтому для определения величины угла наклона ai следует использовать соотношение

40

ai arcc/g- v-r-arcsmb-.

СО/С

5

На фиг. 2 показано, как изменяется величина силы QJ в случае изменения в гребнях барабана угла наклона а. боковой грани, набегающей на отжимаемые изделия. Как ,. видно из приведенных изображений, взаимодействия произвольно взятого отдельного элемента отжимаемых текстильных изделий с набегающей на него боковой гранью гребня при равных величинах частоты вращения барабана со, углового ускорения & и массы рассматриваемого элемента отжимаемых изделий величина силы Q перемещающей его по боковой грани, тем больше, чем больше угол ал. При этом при увеличении угла ai одновременно уменьшается величина силы , противодействующей перемещению рассматриваемого элемента отжимаемого изделия. Экспериментальными исследованиями установлено, что в стирально-отжимных машинах барабанного типа при сохранении rte

С

изменной высоты гребней барабана для обеспечения наилучшего качества отстирывания угол наклона боковых граней гребней должен быть выполнен 40° (оптимальные пределы величины угла наклона 20-40°), а для обеспечения в начальный период отжима равномерного размещения влажных текстильных изделий по периметру обечайки барабана угол наклона боковых граней должен быть 60° (60-70°). При этом величину угла наклона боковых граней ограничивают исходя из конструктивных соображений и технологичности изготовления.

Исходя из данных пределов величины угла наклона боковых граней гребней, оптимальных как с точки зрения обеспечения качественного отстирывания обрабатываемых текстильных изделий, так и с точки зрения их равномерного распределения в начальный период выполнения отжима, для данной стирально-отжимной машины была проведена экспериментальная проверка различных соотношений углов наклона противоположных боковых граней гребней барабана - набегающей cci и противоположной (.Установлено, что при угле оц, большем а,ч на 20-75°, обеспечиваются наилучшие условия для равномерного распределения отжимаемых изделий по периметру обечайки вращающегося барабана во время увеличения частоты его вращения в начальный период выполнения отжима. При этом выпол - нение таких углов наклона боковых граней гребней не ухудшает качества отстирывания.

Таким образом,в предлагаемой барабанной стирально-отжимной машине обеспечивается при каждой стирке улучшенное, более равномерное, чем в известных машинах, распределение обрабатываемых текстильных изделий в начальный период выполнения их

отжима по периметру внутренней поверхности обечайки барабана, что уменьшает вибрационные нагрузки на машину. Это повышает ее надежность, позволяет улучшить качество отжима за счет осуществления его при большей частоте вращения барабана. Кроме того, предлагаемая машина обладает меньшей материалоемкостью за счет меньшей массы барабана. Это объясняется тем, что гребни барабана в такой машине им еют более простую и облегченную конструкцию.

Формула изобретения

Стирально-отжимная машина, содержащая стиральный бак и установленный в нем с возможностью вращения относительно горизонтальной оси перфорированный барабан, имеющий гребни для захвата ими при вращении барабана обрабатываемых текстильных изделий, закрепленные на внутренней

0 поверхности обечайки барабана параллельно оси его вращения, каждый из которых выполнен в виде продольного выступа на обечайке, образованного двумя пересекающимися боковыми гранями, расположенными с противоположных сторон относительно плос5 кости, проведенной через линию пересечения боковых граней гребня в радиальном направлении, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы машины путем снижения уровня вибраций при

Q отжиме, гребни ее барабана выполнены так, что для каждого из них относительно плоскости, проведенной через линию пересечения боковых граней гребня в радиальном направлении, величина угла наклона боковой грани, набегающей при вращении бас- рабана в режиме отжима на обрабатываемые текстильные изделия, превышает величину угла наклона противоположной боковой грани этого же гребня на 20-75°.

а

Фиг. 2