«Сибирь-6»

Министерство образования Русской федерации

Уфимский муниципальный институт сервиса


Кафедра: МАБН


КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

“Система автоматического управления”

Стиральная машина СМП-2 «Сибирь-6 »


kot318@rambler.ru


Уфа 2004


Содержание

Введение 3


  1. Анализ бытовых стиральных машин автоматического

типа 5

1.1 Патентные исследование 5


1.2 Систематизация бытовых стиральных машин 7


1.3 Анализ методов стирки текстильных «Сибирь-6» изделий 15

1.4 Главные характеристики свойства бытовых 16

стиральных машин


1.5 Описание стиральной машины «Сибирь-6» СМП. 20

2. Усовершенствование стиральной машины «Сибирь-6» 24

3 Расчет главных частей конструкции 28

3.1 Расчет геометрических размеров бака 28

стиральной машины

    1. Расчет клиноременной передачи 29

3.3 Расчет электродвигателя стиральной машины «Сибирь-6» 31
^ 3.4 Расчет муфты 36
3.5 Расчет геометрических размеров ротора центрифуги 37

3.6 Расчет электродвигателя центрифуги 39


Перечень применяемой литературы 42



ВВЕДЕНИЕ


Посреди продуктов народного употребления существенное место занимают электронные машины и приборы бытового предназначения. В текущее время в Рф «Сибирь-6» выпускается более 100 наименований электронных машин и устройств. По многофункциональному предназначению их можно поделить на определенные группы: приборы для обработки белья, для хранения пищевых товаров, для обработки пищевых товаров, для уборки помещений «Сибирь-6», приборы локального климата, личной гигиены и др.

Применение электронных машин и устройств позволяет существенно повысить производительность труда в домашнем хозяйстве. Так, бытовые стиральные машины увеличивают производительность труда в 1,5 - 25 раз, гладильные машины - в «Сибирь-6» 4 раза, приборы для уборки помещений - в 1,5 - 5 раз, посудомоечные машины - в 3 - 4 раза. Холодильники сберегают семье в среднем раз в год до 250 часов. В целом экономия времени при использовании современных электронных машин и устройств составляет «Сибирь-6» около 1600 чел./час.

Создание и ассортимент бытовых электроприборов и машин с каждым годом возрастает.

Главным направлением в развитии электробытовых устройств является разработка новых, более совершенных их видов: автоматических стиральных машин, двухкамерных холодильников, устройств «Сибирь-6» с полупроводниковыми элементами и др. Создание электронных бытовых машин и устройств в текущее время перевоплотился в самостоятельную ветвь индустрии.

Массовый нрав производства таких устройств просит кропотливого подхода к проектированию их и «Сибирь-6» созданию специализированных служб по ремонту.

Для удачного решения задач по механизации и автоматизации технологических процессов бытового обслуживания требуется мобилизация и развитие творческой инициативы машиностроителей, ученых, конструкторов и изобретателей, работников бытового обслуживания «Сибирь-6», обобщение передового опыта новаторов, разработка теоретических положений в области проектирования, позволяющих создавать новые, более совершенные машины, аппараты и другую технику бытового предназначения.

В связи с этим огромное значение приобретает подготовка обученных профессионалов «Сибирь-6» с высшим образованием, обладающих современными способами расчета и конструирования машин и аппаратов и на базе этого действенными способами их технической эксплуатации.

Исследованию и овладению научно обоснованными способами расчета и конструирования машин и аппаратов бытового «Сибирь-6» предназначения посвящен мой курсовой проект



  1. ^ АНАЛИЗ БЫТОВЫХ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН АВТОМАТИЧЕСКОГО ТИПА


1.1 Патентные исследование

(21) 4070621/31-12

(22) 14.03.86

(46) 15.04.88. Бюл. № 14

(71) Рижский политехнический инсти­тут им. А.Я.Пельше

(72) М.В.Закржевский и Ф.И.Туронок (53) 648.23(088.8) (56) Патент Франции № 2479865, кл. D «Сибирь-6» 06 F 37/22, 1981.

(54) СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА (57) Изобретение касается бытовых стирально-отжимных .машин и позволяет повысить надежность работы за счет понижения наибольших угловых коле­баний.

Цель изобретения - увеличение на­дежности работы.


(21)4866912/12 Формула изобретения


Стиральная машина, содержащая два «Сибирь-6» .коаксиально расположенных барабана, внутренний из которых смонтирован на горизонтальном валу и связан с приводом его вращения, имеющим элек­тродвигатель, закрепленный в нижней части внешнего барабана, установлен­ного на подвесках,и противовесы, закрепленные на «Сибирь-6» фронтальном и заднем торцах внешнего барабана, о т л и- . чающаяся тем,что, с целью увеличения надежности работы, каждый противовес выполнен в виде кольцево­го сектора и закреплен в высшей части «Сибирь-6» соответственного торца наруж­ного барабана, симметрично относи­тельно вертикальной плоскости, при­ходящей через.ось вращения внутрен­него барабана, при всем этом масса проти­вовеса, закрепленного на заднем торце , составляет 0,1-0,4массы противовеса, закрепленного на «Сибирь-6» фронтальном торце барабана.


1770487 A1

(22) 14.09.90 (46)23.10.92. Бюл.№39

(71) Хмельницкий технологический институт

(72) В.Н. Скрипник, В.И. Водотовка, Г.Б. Па-раска, В.Р. Кульчицкий и Г.П. Черменский (56) Авторское свидетельство СССР № 1395711,loi.D 06 F 35/00, 1986.

(54) Метод СТИРКИ И «Сибирь-6» ОТЖИМА БЕЛЬЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ­НИЯ

(57) Внедрение: технологические про­цессы для стирки и отжима белья из тек­


Целью изобретения является повыше­ние КПД процесса и его интенсификация.

Формула изобретени «Сибирь-6» я 1. Метод стирки и отжима белья, состо­ящий в том, что белье помещают в перфори­рованную оболочку, размещенную в камере с^моющим веществом, и подвергают гидро- динамическому воздействию с одновремен­ным вращением белья при «Сибирь-6» стирке и механи­ческому сжатию при отжиме, отличаю­щийся тем, что, с целью увеличения КПД процесса и его интенсификации, стирку осу­ществляют в электрическом поле СВЧ-диапазона методом воздействия «Сибирь-6» на моющий раствор ударных волн с крутым фронтом, а отжим белья проводят в две стадии, на пер­вой из которых отжим производят в элек­тромагнитном поле ударных волн с крутым фронтом при скорости «Сибирь-6» вращения оболочки с бельем 1-10 м/с до влагосодержания 10-15%, а на 2-ой стадии отжим осуществля­ют в электрическом СВЧ-поле методом одновременного давления и отсоса воды, при этом контроль влагосодержания осуще­ствляют по отраженной волне «Сибирь-6».


(21)4780799/12

(22)10.01.90

(46) 23.08.92. Бюл..№ 31 .

(71) Экспериментальный машиностроитель­ный завод им. В.М.Мясищева

(72) Ю.Н.Бакластов, В.И.Бойцов, Б.А.Гнев-ковский, Е.В.Зайцев, Б.В.Иванов и М.В.Меркулова • (56) Авторское свидетельство СССР «Сибирь-6» №1689471,кл.О 06F 17/02.1989.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТИРКИ

Цель изобретения - увеличение степе­ни отстирываемости обрабатываемых изде­лий.

Формула изобретения Устройство для стирки, содержащее

герметичный стиральный бак. состоящий из 2-ух секций, сообщающихся меж собой коммуникационными магистралями «Сибирь-6» с за­порными элементами, клапаны наполнения и слива и средство сотворения вакуума в виде

вакуумного насоса, отличающееся

тем, что, с целью увеличения степени отстирываемости обрабатываемых изделий, уст­ройство дополнительно имеет корпус. снабженный герметичной крышкой с разделительной «Сибирь-6» перегородкой, образующей две изолированные полости для размещения секций стирального 5ака, при всем этом послед­ние выполнены в виде сильфонов, а насос через входной и выходной патрубки связан

с изолированными полостями.


^ Вывод патентных «Сибирь-6» исследовательских работ


На базе проведённого анализа российских и забугорных информационных материалов по бытовым стиральным машинам, где рассматривались потребительские и технические характеристики, главные направления увеличения свойства выпускаемых изделий, можно заключить, что предстоящее улучшение бытовых «Сибирь-6» стиральных машин должно предугадывать прогрессивность технологического процесса технико-эксплутационные характеристики машин надёжность изделия в процессе использования степень автоматизации и механизации процессов обработки белья унификация главных узлов и деталей машин структурная материалоёмкость конструкционных материалов «Сибирь-6» художественно – конструкторский уровень машин уровень теоретических исследовательских работ, которые ориентированы на изыскание хороших способов и режимов стирки белья.


.


^ 1.2 Систематизация бытовых стиральных машин


Стиральные машины выпускаются по ГОСТ 8051 – 83 «Машины стиральные бытовые».

Стиральные «Сибирь-6» машины изготавливают последующих типов:

ЦБ – центрифуга бытовая;

СМ – стиральная бытовая машина без отжима;

СМЦ – машина стиральная однобаковая с центрифугой;

СМР – стиральная бытовая машина с ручными отжимными валиками;

СМС – машина стирально-сушильная бытовая;

СМП «Сибирь-6» – автоматическая стиральная машина бытовая;

СМА – автоматическая стиральная бытовая машина.

Зависимо от конструктивных особенностей стиральные машины классифицируются по номинальной загрузке сухого белья (1; 1,5; 2; 3; 4 кг.); по количеству баков (однобаковые, Д – двухбаковые); по методу загрузки белья (с «Сибирь-6» верхней загрузкой, Ф – с передней загрузкой); по методу активации моющего раствора (с лопастным диском, Б – барабанные); по методу управления (электромеханическое управление, Э – с электрическим управлением).

Условное обозначение стиральной машины должно содержать типоразмер «Сибирь-6» и наименование модели. К примеру: СМА – 4ФБ – автоматическая стиральная бытовая машина с передней загрузкой четырёх кг сухого белья с барабанным методом активации.

По типу защиты от напряжения машины делаются I и II «Сибирь-6» классов, по степени защиты от воды – брызгозащитного выполнения. Машины всех типов обязаны иметь реле времени либо устройство, задающее время работы лопастного диска либо барабана.

Корректированный уровень звуковой мощности не «Сибирь-6» должен превосходить последующих значений: для СМ – 72 дБА, для СМП, СМА – 78 дБА, для СМР –75 дБА.

Машины всех типов, не считая СМА обязаны иметь два либо более режимов стирки.

На основании анализа имеющегося парка стиральных машин «Сибирь-6», исследовательских работ технологии стирки разработан параметрический ряд стиральных машин (ОСТ 27 – 56 – 414 – 78). Две модели типа СМ: СМ – 1 с боковым активатором; СМ – 1,5 с донным активатором. Две модели типа СМР: СМР – 1,5 с цилиндрическим баком и корпусом и «Сибирь-6» донным активатором; СМР – 2 с прямоугольным корпусом, прямоугольным усеченным баком и боковым активатором. Четыре модели типа СМП: СМП – 2 и СМП – 3 с совмещенным стиральным баком и баком центрифуги, с донным активатором «Сибирь-6»; СМП – 2Д, двухбаковая с отдельными баками для стирки и отжима; СМП – 3Б, однобаковая барабанная машина с верхней загруз­кой. Четыре модели типа СМА: СМА – 3Б и СМА – 4Б, однобаковые барабанные машины с «Сибирь-6» верхней загрузкой; СМА – 3ФБ, однобаковая барабанная машина с передней загрузкой, совмещенная с умывальником; СМА – 3ФБ и СМА – 4ФБ, барабанные машины с передней загрузкой.

Стиральные машины типа СМ компактные, не имеют отжимного устройства и рассчитаны на «Сибирь-6» одновременную стирку 0,5  2 кг. сухого белья. Стирка происходит под действием насыщенной циркуляции стирающего раствора, проникающего меж слоями и порами материи без механического воздействия на неё. Циркуляцию мыльного раствора делают вихревые движения, возбуждаемые активатором «Сибирь-6». Благодаря вихревым движениям раствора бельё безпрерывно поворачивается в разных направлениях, что содействует его равномерному и кропотливому смешиванию и простирыванию.

Стиральные машины типа СМЦ созданы для стирки белья в 2-ух режимах и отжима «Сибирь-6» белья. Стирка, полоскание и отжима происходит в одном баке, но при смене активаторов на подходящий режим и установке ротора центрифуги.

Стиральные машины типа СМР созданы для стирки изделий в 2-ух режимах. 1-ый «Сибирь-6» режим – обычный, осуществляется за счет вращения активатора в одну сторону и предназначен для стирки белья из хлопчатобумажных и льняных тканей. 2-ой – бережный режим, осуществляется за счет вращения активатора в противоположенную сторону «Сибирь-6» и предназначен для стирки изделий из шелковых и шерстяных тканей. Для отжима белья над баком устанавливается съёмное отжимное устройство, состоящее из обрезиненных валиков. Во время отжима валики крутят вручную при помощи ручки «Сибирь-6».

В стиральных машинах типа СМП механизирован отжим белья и усовершенствовано качество отжима за счет внедрения центрифуги. При отжиме белья центрифугой в нем остается вдвое меньше воды, чем при отжиме резиновыми валиками, не «Сибирь-6» требуется применение мышечной силы, а время отжима сокращается в 4 – 5 раз. Слив и перекачивание стирального раствора осуществляется одним либо 2-мя центробежными насосами. Привод активатора и центрифуги осуществляется от 1-го либо 2-ух электродвигателей.

Стиральные «Сибирь-6» машины СМП барабанного типа. В отличии от автоматических машин активаторного типа в машинах барабанного типа все операции проводятся в одном перфорированном барабане с гребнями на внутренней стороне. Бельё отжимается при увеличении частоты «Сибирь-6» вращения барабана, а при стирке предвидено цикличное реверсивное вращение барабана. Любая операция (стирка, полоскание, слив, отжим) и остановка машины автоматизированы. Запуск и переключение операций создают пово­ротом ручки реле времени, позволяющего «Сибирь-6» установить длительность хоть какой операции. В этих машинах меньше изнашивается бельё, можно стирать синтетические, шелковые и шерстяные изделия, меньше расходуется воды и моющих средств, сокращается ручной труд благодаря совмещению процессов стирки, полоскания и «Сибирь-6» отжима в одном стиральном барабане.

Бытовые автоматические стиральные машины типа СМА созданы для стирки белья по данной программке. Стирка, замачивание и полоскание осуществляется механическим смешиванием белья, помещённого в перфорирован­ный «Сибирь-6» барабан в стиральном растворе. Отжим белья делается центрифугированием в том же барабане. Процессы стирки в этих машинах вполне автоматизированы: залив и слив воды для всех операций, ввод моющих средств, замочка, стирка с нагревом «Сибирь-6» воды с бельем в баке стиральной машины до данной температуры, полоскание и отжим. Различный набор программ позволяет стирать бельё отменно, разной степени загрязненности, прочности и хим структуры ткани. Для автоматического управления процессами стирки с «Сибирь-6» учетом физико-химических и механических параметров тканей в автоматических стиральных машинах установлен целый ряд устройств контроля и регулирования процессов стирки, осуществляющих взаимодействие рабочих органов машин в определенной, заблаговременно данной «Сибирь-6» последовательности во времени: командоаппарат, задающее устройство, датчик – реле уровня стирального раствора в баке, датчики – реле температуры стирального раствора. Конкретно процесс стирки осуществляется в барабане стирального бака при помощи исполнительных органов: элек­тромагнитного клапана «Сибирь-6», электродвигателя привода барабана, электронасоса, электродвигателя.

Закрепленная в нормативных документах (ГОСТах) российская систематизация стиральных машин сейчас смотрится несколько архаичной, т.к. простые стиральные машины типов CM, CMP и СМП фактически вытеснены с «Сибирь-6» рынка современными автоматическими стиральными машинами (тип СМА по российскей систематизации), обилие моделей которых вырастает с каждым деньком.
Две главные группы, на которые можно поделить автоматические стиральные машины, — это машины с передней и с верхней «Сибирь-6» загрузкой белья. Машины с передней загрузкой бывают только барабанного типа, машины с верхней загрузкой могут иметь как горизонтальный, так и вертикальный барабан (последний тип стиральных машин популярен в Америке и странах Далекого «Сибирь-6» Востока).  
Стиральные машины с передней загрузкой различаются по геометрическим размерам. Наи­более массовым является "стандартный" размер — высота 85 см, ширина 60 см, глубина 55...60 см. Модели этой группы настолько многочисленны, что перечисление их «Сибирь-6» заняло бы несколько страничек. Машины, корпус которых имеет глубину наименее 55 см, относят к категории "узеньких". Есть модели глубиной 45 см (к примеру, Ariston AS 848 ТХ), 42 см (Electrolux EW 962S), 34 см (Whirlpool AWG 322, Siltal SL «Сибирь-6» 346 X, Siemens WV 108000), 33 см (Zerowatt X33 I) и даже 32 см (Electrolux EW 914S). Естественно, загрузка белья в такие машины уменьшена с 5 кг до 3...3.5 кг.  

Разрабатывая "узенькие" модели, конструкторы стиральных машин рассчитывают на энтузиазм к «Сибирь-6» ним потребителей с ограниченной площадью кухни либо ванной комнаты. Неувязка недостатка места для установки стиральной машины животрепещуща для многих россиян, потому "узенькие' стиральные машины пользуются спросом. Но в технике наименьшие размеры изделия «Сибирь-6» не означают его наименьшую стоимость, почаще бывает напротив: "узенькая" (в особенности "очень узенькая") машина оказывается дороже машины стандартных размеров.

В техническом плане основной про­блемой "узеньких" стиральных машин становятся малые зазоры «Сибирь-6» меж их механическими компонентами. На рис. 1. дано сопоставление зазора d меж валом электродвигателя и задней стеной стандартной (а) и "узенькой" (Ь) стираль­ных машин.  



    


а)

б)

^ Рис. 1. Сопоставление зазора d меж валом «Сибирь-6» электродвигателя и задней стеной стандартной (а) и "узенькой" (б) стиральных машин

 

Малая величина зазора d приводит к тому, что при вибрациях, неминуемых во время работы стиральной машины, крутящийся вал электродвигателя зацепляет за «Сибирь-6» заднюю стену машины (в ряде моделей технологический вырез на задней стене со съемной крышкой находится как раз на уровне вала), в итоге чего нередки повреждения стены и частей коробки (шкивов и приводного ремня). Для «Сибирь-6» борьбы с этим явлением в конструкцию машин вводятся дистанционирующие элементы, призванные исключить близкое соприкосновение вала либо шкива с зад­ней стеной изделия. На рис. 2. показан пример такового элемента, выполненного в стиральной машине «Сибирь-6» Ardo S-1000. Элемент представляет собой квадрат из эластичного пористого материала, прикрепленный к задней стене бака. Другой вариант дистанционирующего элемента (стиральная машина Siltal) показан на рис. 3. , а его размещение на задней «Сибирь-6» стене бака на рис. 4. Элемент размещен над клеммами ТЭНа, образуя над ними типичный брызгозащитный козырек.  





^ Рис. 2. Размещение дистанционирующего элемента (А) на задней стене бака стиральной машины Ardo S-1000  






Рис. 3. Дистанционирующий элемент стиральной машины Siltal «Сибирь-6»  

 

 


Рис 4. Размещение дистанционирующего элемен­та (В) на задней стене бака стиральной ма­шины Siltal  

Уменьшение всех 3-х габаритных размеров стиральной машины (высоты, ширины и глубины) позволяет сделать машины малогабаритного класса «Сибирь-6», которые просто располагаются в ванных комнатах. Есть варианты размещения таких машин под специальной раковиной типа "Водяная лилия" (рис. 5). Более пользующиеся популярностью модели стиральных машин этого класса — Euronova 600, Euronova 800, Singlenova 1000 австрийской фир­мы Eudora Gmbh «Сибирь-6», имеющие размеры 67 х 46 х 46 см (В х Ш х Г), также Aquamatic 6t и Aquamatic 8t итальянской компании Candy с размерами 70 х 51 х 43 см (В х Ш х Г). Загрузка белья «Сибирь-6» в этих стиральных машинах — 3 кг.  

 
^ Рис. 5. Размещение стиральной машины малогабаритного класса под раковиной 

Другую возможность уменьшения площади, занимаемой стиральной машиной, предоставляют машины с верхней загрузкой и горизонтальным расположением барабана. В «Сибирь-6» данном случае, обычно, миниатюризируется ширина машины при фактически той же глубине, что и у стандартного варианта машин с передней за­грузкой. К примеру, модель Ariston AT 80T име­ет габариты 85 х 40 х 60 см (В «Сибирь-6» х Ш х Г), Ardo TL 600 — 90х40х60 см, Bosch WOH 3110 — 85 х 45 х 60 см. В качестве исключения можно привести пример машины Ardo Т 60, имеющей ширину 60 см и глубину 40 см. В машинах этого класса «Сибирь-6» загрузка белья происходит через лючок в обечайке барабана. Ось барабана закреплена на обоих концах, в отличие от консольного (на одном конце) крепления оси барабана в машинах с передней загрузкой «Сибирь-6».

Не считая габаритных и компоновочных различий автоматические стиральные машины отличаются по наличию функции сушки белья. Отдельные сушильные машины, выпускаемые фактически всеми производителями стиральных машин, не "прижились" на русском рынке из-за собственной цены «Сибирь-6», сопоставимой со ценой обыкновенной стиральной машины, и необходимости выделения дополнительной площади для их размещения (хотя ряд производителей, к примеру финский концерн ASKO, предлагает варианты вертикальной состыковки этих аппаратов — сушильная машина устанавливается на верхней «Сибирь-6» панели стиральной машины; есть также варианты стенной подвески сушильного аппарата). Еще более популярны машины, в каких совмещены стиральные и сушильные функции. Схема стиральной машины с сушкой (время от времени их именуют стирально-сушильными «Сибирь-6» машинами) приведена на рис. 6.  



^ Рис. 6. Стиральная машина с сушкой:

1 — вентилятор сушки, 2 — ТЭН сушки, 3 — воз­духовод, 4 — барабан, 5 — отводной патрубок, 6 — конденсатор воды, 7 — сливной насос  

 

В режиме сушки воздух, нагнетаемый вентилятором 1, обтекает ТЭН сушки «Сибирь-6» 2 и, уже подогретый, поступает по воздуховоду 3 в барабан 4. Из барабана увлажненный воздух отводится по патрубку 5 в конденсатор воды 6. В режиме сушки такая машина потребляет прохладную воду — эта вода омывает развитую внутреннюю поверхность конденсатора «Сибирь-6» воды, по этому из покинувшего барабан увлажненного воздуха выпадает конденсат. Осушенный воздух вновь поступает в вентилятор 1, а конденсат и вода, использованная для омывания внутренних стен конденсатора воды, выводятся из «Сибирь-6» машины при помощи сливного насоса 7. Благодаря таковой системе воздух в помещении, где работает стиральная машина с сушкой белья, не увлажняется.

Стиральные машины с сушкой выпускаются как во переднем выполнении стандартных габаритов (к примеру, Ariston «Сибирь-6» AI 858 СТХ — 85 х 60 х 55 см) либо в "узеньком" варианте (Zerowatt Tropic 42 X — 85 х 60 х 42 см), так и с верхней за­грузкой белья (Brandt WDB 1200 с габаритами 85 х 45 х 60 см).

Автоматические стиральные машины с «Сибирь-6» верхней загрузкой белья и вертикально размещенным барабаном популярны на южноамериканском материке (марки General Electric, Maytag и др.). Схема таковой машины показана на рис. 7. Пре­имуществом машин таковой сборки считается возможность в «Сибирь-6» хоть какой момент приостановить стирку и, открыв крышку машины, добавить очередной предмет одежки в заполненный водой барабан.  



^ Рис. 7. Стиральная машина с верхней загрузкой белья и вертикально размещенным барабаном.

1 — панель управления, 2 — ручка «Сибирь-6» командоаппарата, 3 — барабан, 4 — сливной насос, 5 — приводной ремень, 6 — муфта сцепления, 7 — электродвигатель, 8 — передаточный механизм, 9 — бак, 10 — активатор, 11 — фильтр

В последние годы на русском рынке появились корейские стиральные машины схожей сборки, где употребляется "пузырьковый" принцип стирки. Эти «Сибирь-6» машины рассмотрены в соответственном разделе книжки ("Стиральные машины Daewoo").  


^ 1.3 Анализ методов стирки текстильных

изделий


Стирки белья – процесс очень непростой, состоящий из огромного числа отдельных операций, протекающих практически сразу. Стиральные машины созданы для механизации и aвтоматизационной из «Сибирь-6» более трудозатратных операций ручного труда в домашнем хозяйстве стирки белья.

Суть проце­сса стирки заключается в физико-химическом и механическом воздействии на белье моющего раствора. Последний состоит из 2-ух компонент: воды и «Сибирь-6» моющего средства. Основой моющих средств (МС) являются поверхностно активные вещества (ПАВ), которые на границе раздела «загрязнение – моющий раствор» образуют ад­сорбционные слои. Различают две группы моющих средств: жировые мыла и «Сибирь-6» синтетические средства. Последние более всераспространены. Не считая ПАВ, в их имеются отбеливающие вещества, добавки щелочных препаратов для умягчения воды и др.

В облегченном виде процесс стирки сводится к последующим стадиям: адсорбция (скопление) моющих «Сибирь-6» веществ на границе раздела загрязнение – моющий раствор, смачивание грязной ткани, отделение и диспергирование загрязнений, создание защитных пленок вокруг отмытых загрязнений. Адсорбция моющих веществ на границе водораздела содействует понижению поверхностного натяжения, смачиванию поверхности белья «Сибирь-6», проникновению моющего раствора меж бельем и загрязнением и отделению загрязнения. При механическом воздействии на белье загрязнение дробится и образовавшиеся частички окружаются защитным слоем, что препятствует осаждению загрязнений на незапятнанное «Сибирь-6» белье. Процесс стирки белья заканчивается образованием сбалансированной системы, состоящей из грязного раствора и отстиранного белья.

Механическое воздействие на белье создается методом активации моющего раствора, которая заключается в сообщении раствору определенной энергии. Активация содействует смачиванию «Сибирь-6» белья, проникновению моющего раствора меж бельем и загрязнением, равномерному рассредотачиванию моющих средств в воде и диспергированию загрязнений.

Процесс удаления загрязнения с бельевой ткани состоит из трёх стадий: смачивания, диспергирования и стабилизации.

В «Сибирь-6» первой стадии МС не только лишь смачивают жирные поверхности, да и попадают в мелкие поры загрязнений и ткани.

Достижение такового смачивающего контакта моющего раствора с отмываемой поверхностью является первым и главным свойством «Сибирь-6» молекул – «посредников».

В итоге сцепления частичек грязищи вместе и с тканью оказывается на столько ослабленным, что для их полного разделения довольно только маленького механического воздействия. Это 2-ая стадия моющего процесса именуется диспергированием «Сибирь-6» (разделением, раздроблением).

Скопившиеся на поверхности грязищи молекулы МС обращены наружу своими гидрофильными частями, вокруг которых образуются водные обо­лочки, придающие им устойчивость и стабилизирующие их моющем растворе, предотвращая, таким макаром, осаждение на «Сибирь-6» бельевую ткань. Это удерживание отдельных частиц грязищи во взвешенном состоянии именуется стабилизацией и является третьей, заключительной стадией процесса удаления загрязнений.

Следует выделить, что в процессе стирки белья моющие вещества должны не только «Сибирь-6» лишь расщепить и вымыть грязь, да и самое главное удержать их в моющем растворе, преодолев силу электростатического напряжения, потому что, в данном случае бельё заряжено негативно, а загрязнения имеют положительный заряд «Сибирь-6».

Из данного примера видно, как принципиально точно соблюдать технологический процесс стирки белья, выдерживая все нужные рациональные характеристики.

Механическое воздействие на бельё создается оковём активации моющего раствора, которая заключается в сообщении раствору определённой энергии. Активация «Сибирь-6» содействует смачиванию белья, проникновению моющего раствора меж бельём и загрязнением, равномерному рассредотачиванию МС в воде и диспергированию загрязнений.

Разглядим гидродинамические процессы, происходящие в стиральных машинах при разных методах активации.


^ 1.4 Главные характеристики свойства «Сибирь-6» бытовых

стиральных машин


При оценке свойства машин определяющим является потребительские характеристики. Более принципиальные потребительские характеристики стиральных машин разделяются на многофункциональные, эргономические, эстетические, надежность.

К многофункциональным свойствам машин для стирки и отжима белья относятся: отстирываемость «Сибирь-6», износ белья в машине при стирке и отжиме, способность отжимать и выполаскивать белье, производительность.

Отстирываемость – способность испытуемой машины при обоюдном механическом, хим и термическом воздействии удалять загрязнения с испытатель­ных «Сибирь-6» образцов ткани при номинальной загрузке в установленных критериях. В согласовании с ГОСТ 8051 – 83 отстирываемость белья за один цикл стирки определяется

, (1.1)

где О - отстирываемость белья, %;

отражательная способность искусственно грязного эталона после стирки;

отражательная способность эталона ткани после «Сибирь-6» искусственного загрязнения;

отражательная способность эталона в начальном состоянии.

Износ белья, утрата прочности ткани определяется после 20 циклов стирки по формуле

, (1.2)

где утрата прочности ткани, %;

среднее арифметическое значение разрывной нагрузки выстиранных образцов, Н «Сибирь-6»;

среднее арифметическое значение разрывной нагрузки выстиранных образцов после 20 циклов стирки, Н.

Способность машины отжимать бельё находится в зависимости от типа отжимного устройства. Качество отжима характеризуется остаточной влажностью – количеством воды в образчиках «Сибирь-6», оставшейся после отжима. Остаточная влажность определяется

, (1.3)

где масса сухого белья, кг.;

масса белья после отжима, кг.

Эффективность отжима выражается как среднее арифметическое результатов 5 приобретенных значений, рассчитанных по вышеприведенной формуле.

Степень выполаскивания белья определяется по щелочности «Сибирь-6» воды после последнего полоскания относительно щелочности водопроводной воды

(1.4)

где В1 – степень выполаскивания белья, мгэкв/л.;

М1 – щелочность воды после последнего полоскания, мгэкв/л.;

М2 – щелочность водопроводной воды, мгэкв/л.

Производительность «Сибирь-6» стиральных машин может характеризоваться количеством белья, обрабатываемого за один час, либо времени, нужным для стирки 1-го килограмма белья.

Таблица 1
^ Нормы, определяющие технический уровень машин

Наименование

Параметра
Норма для машин типов
СМА СМП СМ СМЦ «Сибирь-6»-В

Эффективность отстирывания, %, более


55/65*


55/65*


45/65*


65

Понижение прочности образцов,

%, менее


12/15*


10/15*


10/15*


15

Эффективность отжима при ок­ружной скорости вращения бара­бана (центрифуги) при отжиме, %, менее:

5 м/с



110



110



-



110

10 м/с

15 м/с

20 м/с

25 м/с

30 м/с

98

86

74

62

50

98

86

74

62

50

-

-

-

-

-

98

86

74

62

50

Удельный расход воды, л/г,

менее


30/64*


30/75*


30/108


95

Среднее квадратичное значение «Сибирь-6» виброскорости, мм/с, менее


30


30


15/10*


15/60**

Корректированный уровень звуковой мощности, дБА,

менее

при стирке

при отжиме



70

80



70

80



72





74

80


* В числителе приведены значения для барабанных машин, в знаменателе – для машин с активатором.

** Значение параметра для автономной центрифуги.

Значение щелочности «Сибирь-6» воды после полоскания относительно водопроводной воды не должно превосходить 0,3 мгэкв/л (по ГОСТ 8051 – 83).

Важным из эргономических параметров являются удобство использования, механическая и электронная безопасность, экологические и гигиенические характеристики.

Механическая и электронная «Сибирь-6» безопасность – наличие блокировочного и тормозного устройств. Центрифуги и барабаны обязаны иметь блокировочное уст­ройство для отключения мотора при открывании крышки; токоведущие части должны быть накрепко изолированы. Машины с электронагревателем обязаны иметь устройство, автоматом отключающее «Сибирь-6» электронагреватель при достижении данной температуры.

Экологические характеристики – это малый уровень звука и отсутствие радиопомех.

Гигиенические характеристики – невозможность загрязнения белья о детали машин.

Эстетические характеристики характеризуются рациональностью формы, целостностью композиции, совершенством производственного «Сибирь-6» выполнения.

Качество стиральных машин и их долговечность зависят от правильной эксплуатации и бережного ухода за ними.


^ 1.5 Описание макета СМП-2Д Сибирь-6


В качестве макета избираем стиральную машину автоматическую бытового типа двухбаковую с «Сибирь-6» отдельными баками для стирки и отжима СМП – 2 «Сибирь-6”.

Машина стиральная автоматическая бытовая двухбаковая состоит из корпуса 1, стирального бака 2 с лопастным диском 3, бака центрифуги 6 с корзиной 7, центробежного насоса 13, автоматического клавишного устройства «Сибирь-6» 14, электроприводов лопастного диска и корзины центрифуги, устройств управления.

На корпусе стиральной машины закреплены 4 ходовых катка 1.

Стиральный бак и бак центрифуги вкупе с крышкой представляют собой цельносварной каркас. Корпус с каркасом соединяются тягами 17.

Стиральный «Сибирь-6» бак и бак центрифуги запирается автономными крышками 4 и 5.

Стирка осуществляется в стиральном баке насыщенным потоком стирального раствора, создаваемым вращением лопастного диска. В высшей части стирального бака находится отметка, показывающая уровень, до которого нужно «Сибирь-6» заливать стиральный раствор (без загрузки белья) для обоих режимов стирки.

Вращение лопастного диска осуществляется от электродвигателя 15 средством клиноременной передачи, натяжение ремня которой регулируется автоматом.

Отжим белья происходит в корзине центрифуги «Сибирь-6» 7 при ее вращении. Корзина приводится в движение электродвигателем 10, на валу которого корзина закреплена гайкой 8.

Для обеспечения безопасности эксплуатации машины в ее конструкцию введено блокирующее устройство.


^ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Частота тока, Гц 50

Номинальное напряжение, В 220

Номинальная потребляемая «Сибирь-6» мощность, Вт 550

Удельный расход электроэнергии, кВт ч/кг, менее 0,06

Вместимость стирального бака, л 36

Номинальная загрузка сухим бельем, кг 2

Наибольшая загрузка корзины центрифуги бельем, кг 2

Эффективность отстирывания, процент, более 65,5

Понижение прочности образцов «Сибирь-6», процент, менее 43

Эффективность отжима, процент, менее 45

Габаритные размеры в нерабочем положении, мм, менее

-длина 690

-глубина 420

-высота 720

Выполнение брызгозащитное, класс 11 по ГОСТ 27570,0 87

Длительность непрерывной работы центрифуги,

мин 3

Длительность паузы после остановки центрифуги, мин,

более 4

Режим работы «Сибирь-6» повторно-кратковременный

Длительность непрерывной работы лопастного диска, мин 6

Длительность паузы после остановки лопастного диска, мин,

более 4

Количество режимов стирки 2

Масса машины без упаковки, кг, менее 44,5
^ Содержание серебра, г 2,27




Набросок 1.2 Схема стиральной машины «Сибирь-6».

1 – корпус; 2 – бак; 3 – лопастной диск; 4 – крышка; 5 – крышка; 6 – бак; 7 – крышка центрифуги; 8 – гайка; 9 – фильтр; 10 – электродвигатель; 11 – муфта; 12 – кармашек; 13 – насос; 14 – клапан; 15 – электродвигатель; 16 – каток; 17 – тяга.


Пути развития бытовых стиральных машин

Пути развития бытовых стиральных машин характеризу­ются последующими направлениями «Сибирь-6»:

сокращением производства стиральных машин с ручным от­жимом и автоматических стиральных машин и увеличе­нием выпуска автоматических стиральных машин;

повышением числа программ в автоматических стиральных машинах с целью обеспечения способности обработки белья «Сибирь-6» из различных видов тканей;

переходом от баковых машин к стиральным машинам бара­банного типа; это разъясняется их наилучшими эксплуатационными свойствами, также тем, что лучшая удельная вмести­мость таких машин существенно «Сибирь-6» ниже, чем баковых; в связи с этим габаритные размеры машины барабанного типа, рас­считанной на обработку 4—5 кг белья, сравнимо неболь­шие;

повышением выпуска более производительных стиральных машин, сразу обрабатывающих 4—5 кг сухого белья заместо «Сибирь-6» 1,5 кг;

широким применением пластических масс для производства стиральных баков и баков центрифуги;

увеличением степени автоматизации работы стиральных ма­шин на базе внедрения частей автоматики и исполнитель­ных устройств;

неизменным поиском и внедрением «Сибирь-6» новых методов актива­ции моющего раствора, улучшающих и ускоряющих обработку белья;

расширением производства компактных машин без от­жимного устройства, созданных для стирки маленького белья; применением реверсивного движения активатора с pasiioii частотой «Сибирь-6» вращения; это позволяет существенно снизить износ белья и повысить качество стирки;

применением в стиральных машинах теплоэлектронагрева-телей для обогрева моющего раствора, что существенно облег­чает процесс стирки белья;

значимым увеличением надежности машин, уменьшаю «Сибирь-6»­щим возможность поражения электронным током (введение дополнительной изоляции, внедрение заземляющего про­вода, блокировка и т. п.).

Основными комплектующими изделиями современных авто­матических машин являются элементы контроля и регулирова­ния процессов обработки белья, т. е «Сибирь-6». элементы автоматики, также электронные исполнительные механизмы. К ним от­носятся: механизмы, управляющие операциями, облегчающие авто­матизацию процесса стирки (командоаппарат, тумблер

программ, датчик температуры, датчик уровня);

исполнительные механизмы, действующие (электромагнит «Сибирь-6»­ный клапан, трубчатый электронагреватель, двухскоростной электродвигатель, электронасос);

вспомогательные элементы, обеспечивающие работу испол­нительных устройств (общий сетевой выключатель, мпкровы-ключатель, пусковые и рабочие конденсаторы, сигнальная лампа).


^ 2 УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ «Сибирь-6»


Многие бытовые стиральные машины при «Сибирь-6» не плохих эксплуатационных качествах, таких как долговечность, надежность и удобство использования, имеют минимум сервисных способностей, которые обычно сводятся к обычному выбору 1-го из 2-ух режимов стирки и ее длительности. Предлагаемое устройство позволяет «Сибирь-6» ввести в всякую неавтоматизированную стиральную машину режим реверса и устройство дискретной установки соотношения прямого и оборотного хода в цикле стирки, продолжительности самого цикла и общей длительности процесса стирки.

Устройство управления стиральной машиной «Сибирь-6» собрано на микросхемах серии К155 наибольшая коммутируемая мощность — 450 Вт, соотношение продолжительности прямого/оборотного хода цикла стирки — 1:4, 1:2, 1:1, 2:1, 4:1. Продолжительность цикла — 1,2,4 мин. Длительность стирки — 2,4,6, 12 мин.
Принципная схема устройства приведена на рис. 1. В качестве опорной «Сибирь-6» частоты для его работы употребляется частота сети — 50 Гц. В формировании тактовых импульсов учавствуют образующие триггер Шмитта элементы DD1.1, DD1.2, ограничивающий напряжение на уровне лог. 1 стабилитрон VD 1, также резисторы R1 — RЗ. Через элемент DD1.3 тактовые «Сибирь-6» импульсы поступают на вход составного делителя частоты DD2DD3, обеспечивающего ее деление на 64, а потом — на счетчик DD4, дополнительно понижающий частоту в 4 раза. Таким макаром, период опорного сигнала для главных узлов устройства «Сибирь-6» становится примерно равным 5 с (поточнее, 5,12 с).





Узел, определяющий продолжительность 1-го цикла, собран на микросхеме DD5, а соотношение продолжительности прямого/оборотного хода регулируется микросхемой DD7. Зависимо от частоты импульсов, поступающих «Сибирь-6» на ее вход С, меняется и длительность цикла стирки. Коммутируется время (его значения указаны в мин) тумблером SA1. Регистр поочередных приближений DD7 включен по схеме, при которой переход выходов из состояния лог. 1 в состояние лог «Сибирь-6». О происходит поочередно, а из состояния лог О в состояние лог 1 — сразу (см. "Радио", 1987, № 10, с. 43,44). Это делает возможность при помощи тумблера SAЗ получать импульсы с различной скважностью. С избранного тумблером SA3 выхода «Сибирь-6» DD7 управляющие импульсы поступают на базу транзистора VT1, в коллекторную цепь которого включена обмотка реле К1. Его контакты коммутируют пусковой конденсатор, в итоге чего и меняется направление вращения мотора стиральной машины. Общее «Сибирь-6» время работы задается тумблером 5А2 и находится в зависимости от периода сигнала, снимаемого с 1-го из выходов микросхемы DD6 и поступающего на узел управления питанием, собранный на триггерах микросхемы DD8. После нажатия «Сибирь-6» на кнопку ЗВ1 "Запуск" эти триггеры совместно со счетчиками DD5, DD6 инсталлируются в единичное состояние.
При всем этом разрешается прохождение тактовых импульсов через элемент DD1.3 и раскрывается транзисторVT2. В итоге «Сибирь-6» замыкаются контакты реле К2 и запускается движок.
По истечении интервала времени, данного тумблером 5А2, отрицательный перепад напряжения на одном из выходов микросхемы DD6 переключает триггеры в нулевое состояние. Счет импульсов воспрещается, транзистор VT2 оказывается «Сибирь-6» закрытым и ток через обмотку реле К2 не течет. После чего состояние узлов устройства не будет изменяться до последующего нажатия на кнопку "Запуск".
Элементы DD1.4, VD2 — VD4, R6 — R8 и С1 — СЗ «Сибирь-6» обеспечивают остановку мотора приблизительно на 1 с при переключении прямого/оборотного хода во избежание огромных механических нагрузок и повреждения контактов реле реверса. Диоды VD5, VD6 защищают управляющие транзисторы от пробоя импульсами оборотного «Сибирь-6» напряжения при выключении реле К1, К2. Каждый перепад напряжения (положительный либо отрицательный) на выходе микросхемы DD7 вызывает сброс триггера DD8.1 в нулевое состояние, обесточивая движок Повторный запуск происходит автоматом через 1,28 с отрицательным импульсом «Сибирь-6» с выхода 6 микросхемы DD3. Отсутствие целочисленной корреляции и точной взаимозависимости меж установками продолжительности цикла и общей длительности стирки не делает сколь-нибудь приметных неудобств в процессе использования устройства, но позволяет существенно «Сибирь-6» упростить его схему. Для питания устройства применен накальный трансформатор Т1 (рис. 2). Напряжение 12,6 В с его поочередно соединенных обмоток 7-8 и 9-10 поступает на однополупериодныи выпрямитель VD1С2 и дальше на блок управления. Ток, потребляемый «Сибирь-6» этой цепью, не превосходит 150 мА. С выводов 9-10 трансформатора Т1 снимается переменное напряжение опорной частоты 50 Гц, которое поступает на формирующую цепь VD1R1 (см. рис. 1). СтабилизаторU1 — на напряжение +5 В стаб. и «Сибирь-6» ток нагрузки до 500 мА, к примеру, микросхема КР142ЕН5А. Конденсатор Сn -штатный для определенного вида стиральной машины.
В устройстве использованы доступные детали Заместо К155ТМ2 подходят подобные микросхемы серий К555, К1533. Стабилитрон «Сибирь-6» КС139А (VD1) допустимо поменять на КС147А. Все резисторы — МЛТ-0,125, конденсаторы — К50-16. Диоды Д9Б (VD2 — VD4) полностью поменяют маломощные кремниевые диоды серий КД503 КД522 либо другие подобные. Тумблеры SA1 SAЗ «Сибирь-6» компактные галетные ПГЗ на соответственное число положений и направлений. Кнопка SB1 — неважно какая компактная. Реле К1, К2 — РЭС48А(Б). паспорт РС4.590.201. Трансформатор Т1 — ТН 36 — 127/220-50. Устройство управления стиральной машиной может быть выполнено в «Сибирь-6» одно либо двухблочном варианте. В первом случае все детали монтируют в едином пластмассовом корпусе, размещаемом снутри отсека управления приводом машины. Органы оперативной регулировки располагают на фронтальной панели корпуса и выводят наружу через отверстие «Сибирь-6» а корпусе машины, образующееся после демонтажа штатного блока управления и подходящим образом приготовленное под размеры нового корпуса. При всем этом меж корпусами устройства и стиральной машины следует непременно установить герметизирующую прокладку.





Неудобство «Сибирь-6» данного варианта состоит в низком расположении органов регулировки. Потому лучше является двухблочныи где все детали устройства, кроме трансформатора питания, выпрямителя, стабилизатора и управляющих реле, располагают во наружном пластмассовом корпусе «Сибирь-6», установленном на сухой стенке помещения, в каком делается стирка, или вообщем вынесенном за его пределы, а все элементы силовых цепей располагают в другом герметизированном пластмассовом корпусе снутри отсека управления приводом.
В данном случае силовой блок «Сибирь-6» соединяют с самой стиральной машиной пятью проводами: по одному из их поступает положительное напряжение +5 В для питания цифровой части устройства; 2-ой —служит общим проводом, по третьему — подается сигнал опорной частоты 50 Гц «Сибирь-6» напряжением 6,3 В; по четвертому и пятому — делается управление реле К1.К2.
Такое соединение может показаться не полностью комфортным, но оно отвечает общим требованиям техники безопасности и вполне исключает возможность поражения «Сибирь-6» электронным током при эксплуатации устройства. В обоих случаях прикреплении тумблеров нужно использовать герметизирующие прокладки и изолирующие ручки ("клювики"). Расстояние меж корпусом устройства и нижней поверхностью ручки не должно быть более 2 мм. Для выключателя питания устройства «Сибирь-6» и кнопки "Запуск" нужно подобрать резиновые наконечники, стопроцентно закрывающие их рабочие и железные части крепления.


^ 3 РАСЧЕТ Главных Частей КОНСТРУКЦИИ


3.1 Расчет геометрических размеров бака

стиральной машины


Расчет геометрических размеров бака стиральной машины определяется при помощи «Сибирь-6» аква модуля, который определяется из расчета вещественного баланса загрязнений, экстрагируемых из стираемых текстильных изделий, и загрузочной массы сухого белья. Величина аква модуля для стиральных машин составляет 25 дм3/кг, т.к «Сибирь-6». с повышением аква модуля выше 25 дм3/кг количество удаляемых загрязнений фактически не меняется.

Анализируя конструкции стиральных машин, можно сделать заключение, что прямоугольный вид стирального бака является желаемым по сопоставлению с другими.

Геометрические размеры «Сибирь-6» стирального бака определяется также из расчета типового объема места, находящегося под умывальником в ванной комнате типового дома. Анализируя подобные стиральные машины, мною выбраны последующие геометрические размеры: ширина – 2,6 дм; длина – 3,1 дм. Высота стирального бака определяется «Сибирь-6» с учетом аква модуля и загрузочной массы сухого белья.

Определяем нужный объем бака

, (3.1)

где Vп – нужный объем бака, дм3;

mз – загрузочная масса сухого белья, кг;

Vв – аква модуль, дм3/кг «Сибирь-6».




Определяем высоту стирального бака

, (3.2)

где ^ H – высота стирального бака, дм;

Vп – нужный объем бака, дм;

А и В – соответственно ширина, и длина стирального бака, .



Таким макаром, геометрические размеры стирального бака составляют:

ширина – 260 мм;

длина – 310 мм;

высота «Сибирь-6» – 450 мм.


    1. Расчет клиноременной передачи


Вращающий момент на валу электродвигателя:

(3.3)

где Рдв – мощность электродвигателя;

п1 – число оборотов электродвигателя.



Поперечник наименьшего шкива:

. (3.4)

Принимаем поперечник наименьшего шкива d1 = 63 мм.

Поперечник огромного шкива:

, (3.5)

где Uрем – передаточное «Сибирь-6» отношение;

 = 0,01…0,02 – коэффициент скольжения.

(3.6)

где n1 – число оборотов вала электродвигателя;

n2 – число оборотов активатора.



Принимаем поперечник большего шкива по ГОСТ 1284.3–80.

Уточняем передаточное отношение:

(3.7)

Межосевое расстояние в интервале:

(3.8)

где To – высота сечения ремня, обозначенная «Сибирь-6» в таблице 7.7 [3].



Принимаем межосевое расстояние по эталону а = 260 мм.

Длина ремня:

(3.9)



Принимаем длину ремня по эталону Lр=900мм.

Уточняем межосевое расстояние

(3.10)






Угол обхвата

. (3.11)



Число ремней определяем по формуле

(3.12)

где Pо – допускаемая приведенная мощность «Сибирь-6», [0,61];

СL – коэффициент, учитывающий воздействие длин ремня, [0,95];

Cα – коэффициент, учитывающий воздействие угла обхвата, [0,97];

CZ – коэффициент, учитывающий число ремней, [0,95];

Cp – коэффициент, учитывающий воздействие режима работы,

[1,1] избираем по таблице 7.4 [3].



Избираем число ремней Z = 1.

Скорость

(3.13)

Коэффициент, учитывающий «Сибирь-6» центробежную силу:

.

Сила подготовительного натяжения ремня:

; (3.14)



Сила, действующая на вал:

(3.15)




^ 3.3 Расчет электродвигателя стиральной машины


В процессе стирки крутящийся активатор делает поток моющего рас­твора, обеспечивающий перемещение и стирку белья. В стиральных машинах с «Сибирь-6» донным расположением активатора мощность смешивания расходуется не только лишь на создание потока (гидродинамическое воздействие на белье при стирке), да и на трение белья о крутящийся активатор (механиче­ское воздействие на белье при стирке). Эти «Сибирь-6» два процесса при обработке белья являются более энергоемкими и в большей степени определяют качество стирки - отстирываемость и утрату прочности ткани.

Наибольшая мощность смешивания может быть представлена как сумма издержек на «Сибирь-6» смешивание моющего раствора активатором, и издержек, возникающих тогда, когда вся масса белья, связанная в процессе стирки в жгут (ком) под действием собственного веса и увлекаемая пото­ком моющего раствора, в вертикальной плоскости, "садится «Сибирь-6»" на актива­тор. Это явление происходит как в момент запуска активатора, при ревер­сивном вращении его в процессе стирки, так и в течение процесса. Од­нако необходимо подчеркнуть, что длительность наибольшего нагружения активатора «Сибирь-6» носит нрав пиковой нагрузки и, по отношению к основному времени стирки, составляет малую величину.

Расчет проводится в несколько шагов:

- определяются характеристики, нужные для расчета мощности переме­шивания воды в стиральном «Сибирь-6» баке и мощности для преодоления пико­вой нагрузки;

- определяется мощность смешивания воды;

- определяется мощность преодоления пиковой нагрузки;

- рассчитывается мощность, возникающая на валу электродвигателя при наивысшем нагружении активатора;

- рассчитывается номинальная (теоретическая) мощность на валу «Сибирь-6» электродвигателя.

Расчет производится для воды, т.е. для варианта полоскания, потому что отсутствие ПАВ при полоскании наращивает твердость связи: активатор – раствор – белье, что приводит к увеличению расхода энергии на полоска­ние «Сибирь-6», по сопоставлению со стиркой, схожей длительности.

В активаторных стиральных машинах могут наблюдаться 2 главных режима течения воды – это ламинарный и турбулентный.

При ламинарном течении простые частички воды движутся параллельно направлению потока воды «Сибирь-6», при турбулентном – появляются нерегулярные пульсации скорости. Разброс порядка 20%. Не считая того, наблюдаются пульсации по температуре и давлению, как следует будет наблюдаться деформация слоев воды относительно друг дружку.

Течение воды будет турбулентным в этом «Сибирь-6» случае, если число Рейнольдса Re10000. Бывалые данные проявили, что при Re 105…2·105 отстирываемость сравнимо низкая, при Re106 отстирываемость добивается 70…74%.

В модернизированной конструкции типа СМП-2Д с активатором, размещенным на боковой стене стирального бака, применяем лопастной «Сибирь-6» тип активатора.


^ Геометрические характеристики активатора


Начальные данные:

- радиус активатора R=77,5·10-3м;

- частота вращения активатора n=615мин-1;

- число лунок Z=6;

- высота гребней h=14·10-3м;

- объем лунки Vс=15,2·10-6м3;

- радиус центра масс Rс «Сибирь-6»=0,063м.

Определим мощность смешивания воды в стиральном баке.

1. Центробежная сила Fц приложена в точке С - центре масс объема V, заключенного в лунке активатора. Центробежная сила, создаваемая активатором в растворе, H.

(3.16)

где «Сибирь-6»  - плотность моющего раствора, [кг/м3];

V – объем воды, заключенный в лунке,[м3];

RC - расстояние от оси вращения активатора до центра масс объ­ема, заключенного в лунке активатора (радиус вращения центра масс), м;

n – частота вращения «Сибирь-6» активатора, мин-1.

2. Мощность смешивания.

(3.17)



где Z – количество лунок на рабочей поверхности активатора.

3. Мощность, затрачиваемую на преодоление пиковых перегрузок, рассчи­тываем исходя из последующих суждений:

(3.18)

где МК – вращающий момент, Hм;

– угловая скорость, с «Сибирь-6»-1;

n – частота вращения, мин-1.

Условие работоспособности записывается в виде:

,

где Мк – допустимый вращающий момент, Hм;

Мс – момент сопротивления, Hм.

В случае пиковых перегрузок:

, (3.19)

где Fc - сила сопротивления вращению активатора, H;

R «Сибирь-6» - радиус вращения точки приложения силы сопротивления, м;

Fc - принимается очень равной двукратному весу номинальной нагрузки стиральной машины сухим бельем, т.е. Fc = 40H, R = Rc

Определяем мощность преодоления пиковой нагрузки.

(3.20)

где «Сибирь-6» Rc - радиус вращения центра масс объема V, м;

n - частота вращения активатора, мин-1.

4. Рассчитываем наивысшую потребляемую мощность на валу активатора.

(3.21)

где Nв – мощность смешивания;

Nп – мощность преодоления пиковой нагрузки.

5. Определяем номинальную расчетную мощность на валу «Сибирь-6» активатора.

К реальным условиям работы следует отнести: кратковременность пи­ковых нагрузок; вязкость связи (активатор – раствор – белье); распре­деление массы белья в растворе дискретными порциями, а не сосредото­ченным комом (жгутом) и «Сибирь-6» т.п.

Коэффициент ^ К определяется как произведение коэффициента К1, учитывающего снижение наибольшей расчетной мощности в реальных ус­ловиях нагружения активатора, на коэффициент К2, учитывающий связь (взаимодействие): активатор – раствор – белье.

(3.22)

где tmax – суммарная «Сибирь-6» длительность пиковых нагрузок в течении полного цикла стирки (определяется экспериментально), с;

tцик – продолжительность полного цикла стирки (определяется исходя из требований ГОСТ 8051-83), с.

Отношение tmax/tцик назад пропорционально отношению мощности пико «Сибирь-6»­вых перегрузок к мощности смешивания раствора, т.е.:

, (3.23)

где Nb - мощность смешивания раствора, Вт;

Nn - мощность преодоления пиковых перегрузок, Вт.

. (3.24)

Коэффициент К2 находится в зависимости от шероховатости рабочей поверхности акти­ватора, плотности воды в «Сибирь-6» стиральном баке, формы стирального бака, объема воды в стиральном баке и, в главном, от степени разряжения в лунках, в момент конкретного контакта белья с рабочей поверх­ностью активатора.

Расчет делается для 2-ух активаторов «Сибирь-6» схожей формы с разной глубиной лунок. Активатор с большей глубиной лунок условно назовем "жестким", а с наименьшей глубиной лунок – "мягеньким".

Для данной стиральной машины применяется "жесткий" активатор. Тогда применяется коэффициент равный .

Коэффициент «Сибирь-6» снижения наибольшей мощности нагружения, учи­тывающий реальные условия работы активатора:

(3.25)

В виду того, что случай наибольшего нагружения активатора носит пиковый нрав по отношению к полному циклу стирки, можно записать наибольшее «Сибирь-6» нагружение активатора:

(3.26)

где – коэффициент снижения наибольшей мощности нагружения,

учи­тывающий реальные условия работы активатора;

– наибольшая мощность нагружения активатора.

С учетом пиковых нагрузок принимаем электродвигатель с мощностью 180 Вт и =1370 с-1 КД 180-4АР.


^ 3.4 Расчет муфты


Для расчета «Сибирь-6» принимаем муфту МУВП-20 – муфта упругая втулочно-пальцевая.

1. Определим соответствие размещения и колец муфты:

(3.27)

где: z – число пальцев,[6 щт];

do – поперечник отверстия под гибкий элемент, [20 мм];

Do – поперечник расположения пальцев «Сибирь-6», [68мм].



- условие выполнено.

2. Определим внешний поперечник муфты:

(3.28)

3. Проведем расчет по напряжению смятия упругих частей:



(329)

где Тк – крутящий момент, [55Нм];

dп –поперечник пальца,[0,01м];

lвт – длина упругого элемента, [0,019 м];

[см] – допустимое напряжение смятия упругих «Сибирь-6» частей, [2МПа].

,

- условие выполнено.

4. Рассчитаем допустимое напряжение извива пальцев муфты (сталь 45), [МПа]:

(330)

где с – зазор меж полумуфтами, [0,003…0,005 м].

Допускаемое напряжение извива принимают, [МПа]:

,

где т – предел текучести материала пальцев, [735МПа].





- условие выполнено «Сибирь-6».

5. Предельные смещения валов следует использовать:

- круговое смещение;

- угловое смещение, [1o30`];

- осевое смещение.

6. Принимаем характеристику круговой жесткости муфты, круговую силу Fк можно найти из соотношения:

(3.31)

где с - круговая твердость муфты, [2160Н·м (при dвала=20мм «Сибирь-6»)].




^ 3.5Расчет геометрических размеров ротора центрифуги


Центрифуга состоит из ротора с перфорированной обечайкой и недвижного кожуха , окружающего ротор. Изделие, подлежащее отжиму, загружается через отверстие в кожухе и роторе.

При вращении ротора и возникновении «Сибирь-6» поля центробежных сил на материал изделий и жидкость действует центробежная сила, под действием которой жидкость отделяется от изделия и отводится через перфорированную стену ротора центрифуги.

Средняя конечная (остаточная) влажность изделий составляет 40-45%. Она «Сибирь-6» определяется по формуле:

(3.32)

где - масса мокроватых изделий;

- масса изделий после отжима.

Конечная влажность материала находится в зависимости от длительности отжима, толщины слоя материала, исходной температуры, также его вида и обработки.

Из «Сибирь-6» экспериментальных данных понятно, что при линейной скорости ротора центрифуги 40-45 м/с, более действенное удаление воды происходит в 1-ый период отжима, т.е. за 1-ые 5-6 мин.

Основной параметр, влияющий на конечную влажность, - фактор разделения «Сибирь-6», который определяется по формуле:

(3.33)

где  - угловая скорость вращения ротора;

Rср=(Rн+Rр)/2 – средний радиус центра масс массы изделий;

Rн – исходный радиус массы изделий в роторе;

Rр – внутренний радиус ротора.

Из экспериментальных данных «Сибирь-6» процесс центробежного отжима вероятен при Ф=200.

При расчете центрифуги учитываются последующие причины: загрузочная масса и требуемое количество отжима, дисбаланс в вертикальной плоскости.

1. Внутренний поперечник ротора центрифуги можно найти по эмпирической формуле:

(3.34)

где Dв «Сибирь-6» – внутренний поперечник ротора, [м].

2. Внешний поперечник ротора центрифуги:

(3.35)

где  - толщина обечайки, [0,0015м].

3. Масса обечайки центрифуги:

(3.36)

где Vоб. – объем обечайки центрифуги, [2,1х10-4м3];

 - плотность дюралюминия, [2,7х103кг/м3];

Кп – коэффициент перфорации, [0,25].

4. Масса днища «Сибирь-6» центрифуги:

(3.37)

где Vдн – объем днища центрифуги, [0,7х10-4м3].

5. Масса ротора центрифуги:

(3.38)

6. Высота ротора центрифуги:

(3.39)

7. Частота вращения ротора центрифуги находим (формула 2.33) через фактор разделения Ф=200.



где Rц – радиус центрифуги, [Dв/2=0,18/2=0,09м «Сибирь-6»].


^ 3.6Расчет электродвигателя центрифуги


В период запуска центрифуги нужно преодолеть инерцию ротора и загрузки (массы изделий), также трение вала центрифуги в подшипниках и ротора о воздух.

1. Расход энергии на преодоление инерции ротора:

(2.40)

где mр – масса «Сибирь-6» ротора центрифуги, [кг];

 - частота вращения ротора центрифуги, [с-1].

2. Расход энергии на преодоление инерции загрузки с учетом конфигурации радиуса кольца загрузки:

(2.41)

3. Расход мощности на преодоление инерции:

(2.42)

где запуск – длительность запуска, [60с].

4. Расход «Сибирь-6» мощности вала на преодоление трения вала в подшипниках:

(2.43)

где Мтр.п. – момент трения в подшипниках, [Нм].

Момент трения в подшипниках:

(2.44)

где f – коэффициент трения, [0,001];

r – радиус вала центрифуги, [0,02м].

Подставляя данные в «Сибирь-6» формулу 2.43 получим:



5. Мощность, используемая на преодоление трения ротора центрифуги о воздух, определяется по формуле:

(2.45)



где kэ – экспериментальный коэффициент, [3х10-6];

в – плотность воздуха,[1,193кг/м3];

Dн – внешний поперечник ротора центрифуги, [0,183м];

Dв «Сибирь-6» – внутренний поперечник ротора центрифуги, [0,18м];

Н – высота кольца изделий в роторе, [0,3м].

6. Пусковая мощность:

(2.46)

7. Надобная мощность при отжиме:

(2.47)

Принимаем электродвигатель центрифуги с мощностью 120 Вт и частотой вращения 1370 с-1 КД1204АР.


Перечень применяемой «Сибирь-6» литературы:



  1. Бондарь, Кравцевич.

Современные бытовые электроприборы и машины. - М: Машиностроение, 1987г.

  1. Лебедев В.С.

Главные процессы, машины и аппараты компаний бытового обслуживания. - М: Легпромбытиздат., 1991.- 486с.

  1. Верников Я.Н.

Обработка текстильных изделий в аква смесях СМС «Сибирь-6». - М.: Легпромбытиздат, 1986.

  1. Лебедев В.С.

Технологические процессы машин и аппаратов в производстве бытового обслуживания: Учеб для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат,

1991.- 336с.

  1. Лебедев В.С.

Расчет и конструирование типовых «Сибирь-6» машин и аппаратов бытового предназначения. Учебник для вузов. - М.: Легкая и пищевая индустрия, 1982.-382с.

  1. Федорова А.Ф.

Разработка хим очистки и крашения: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат «Сибирь-6», 1990.-336с.







si-shtogrin-vmesto-razdachi-mnogomilliardnih-kreditov-drugim-stranam-nuzhno-investirovat-eti-dengi-v-nacionalnoe-proizvodstvo.html
sibaj-progonyaet-svoego-deputata-novosti-9.html
sibir-6.html