Автор: Пользователь скрыл имя, 07 Апреля 2014 в 18:57, курсовая работа
Стиральные машины предназначены для механизации и автоматизации одной из наиболее трудоемких операций ручного труда в домашнем хозяйстве - стирка белья. Сущность процесса стирки заключается в физико-химическом и механическом воздействии на белье моющего раствора, который состоит из двух компонентов: воды и моющего средства (детергента).
В процессе сушки из ткани удаляется поверхностная влага, в результате чего в материале начинается движение влаги от центра к периферии. Поскольку перемещение влаги из глубины ткани к ее поверхности в основном определяется разностью концентрации влаги, а разность концентрации увеличивается с понижением влажности на поверхности материала, то внешние факторы (температура, относительная влажность, барометрическое давление воздуха) при конвективной сушке одновременно влияют на внутреннюю диффузию влаги. Наибольшее влияние оказывает температура воздуха.
Процесс увлажнения и сушки приводит к изменению качества ткани: прежде всего изменяется структура волокон. Проникновение молекул воды в волокна ткани вызывает их набухание и резкое проявление анизотропии волокон. Поскольку структурные элементы располагаются в основном вдоль продольной оси волокон, набухание в поперечном направлении оказывается большим. Иногда наблюдается сокращение волокон, когда увеличивающиеся при набухании волокна, сокращаясь при сушке, не принимают первоначальные размеры. Для сохранения свойств ткани в процессе ее сушки для каждого вида ткани необходимо определять оптимальный технологический режим обработки. Технология сушки является решающим фактором сохранения свойств ткани и ее качества
Стиральные машины можно классифицировать по следующим признакам:
- способу активации моющего раствора;
- возможности нагрева моющего раствора;
- числу баков;
- степени механизации и автоматизации операции стирки;
- номинальной загрузке обрабатываемого белья.
По способу активации моющего раствора стиральные машины делят на машины:
- с вращающимися рабочими органами;
- вибрационные;
- с направленным потоком жидкости или воздуха.
Перечисленные способы активации можно использовать самостоятельно или в сочетании друг с другом. К машинам с вращающимися рабочими органами относят следующие: с дисковыми активаторами (боковыми или донными); с лопастными мешалками и барабанные из-за их простоты и относительно невысокой стоимости.
В стиральных машинах с дисковыми активаторами моющий раствор активируется вращающимся диском, на одном из плоскостей которого имеются специальные ребра, усиливающие степень активации. Активатор может быть расположен в баке сбоку или на дне. В стиральной машине лопастная мешалка совершает возвратно-поворотные движения относительно вертикальной оси на угол примерно 210 градусов с частотой 50-60 об/мин. В некоторых случаях мешалка совершает более сложные движения, состоящие из возвратно-поворотного и возвратно-поступательного движений.
В стиральных барабанных машинах стирка производится в перфорированном барабане с ребрами на внутренней поверхности для усиления перемешивания белья. Барабан, установленный горизонтально в баке машины, наполняют бельем, после чего в бак наливают воду. Уровень воды должен быть таким, чтобы заполненный бельем барабан был частично погружен в нее. При вращении барабана белье под воздействием центробежных сил прижимается к внутренней поверхности барабана и поднимается вверх. Подъем происходит до тех пор, пока момент трения белья о внутреннюю поверхность барабана относительно его оси вращения превосходит момент массы относительно этой оси. Когда момент создаваемый массой белья, становится больше момента трения, белье падает в моющий раствор, а затем увлекается барабаном вверх. Процесс этот периодически повторяется. Частоту вращения барабана выбирают так, чтобы белье при стирке поднималось до самой верхней точки барабана и только затем падало в моющий раствор. При этих условиях достигается наибольшая эффективность стирки. В зависимости от вида обрабатываемого материала оптимальная частота вращения барабана при стирке равна 45...60 об/мин.
Для предотвращения скручивания белья барабану придается прерывисто-реверсивное вращательное движение по следующей схеме: вращение по часовой стрелке - пауза - вращение против часовой стрелки. Продолжительность этих периодов задают, исходя из вида обрабатываемого материала, степени его загрязненности и других факторов. Наиболее часто применяют следующие схемы вращения (в секундах): 11-4-11; 4-11-4; 12-3-12; 3-12-3. Чем больше время вращения барабана, тем интенсивнее процесс стирки, поэтому схемы 11-4-11 и 12-3-12 применяют для стирки сильно загрязненных хлопчатобумажных тканей, а схемы 4-11-4 и 3-12-3 - для стирки тканей из синтетических материалов.
По возможности нагрева моющих растворов стиральные машины делят на машины:
- без нагрева;
- с полным нагревом;
- с дополнительным нагревом
Стиральные машины без нагрева предназначены для работы от магистрали с горячей и холодной водой. Необходимую температуру моющего раствора получают, смешивая в соответствующих пропорциях горячую и холодную воду. Максимально возможная температура моющего раствора определяется температурой горячей воды, поступающей из водопроводной магистрали.
Стиральные машины с полным нагревом имеют встроенные нагревательные элементы, мощности которых достаточно для нагревания холодной воды до необходимой температуры. Такие машины могут работать как от магистрали с горячей и холодной водой, так и от магистрали только с холодной водой.
Стиральные машины с дополнительным нагревом предназначены для работы от магистрали с горячей и холодной водой. От машин без нагрева они отличаются тем, что имеют небольшой по мощности нагревательный элемент, который служит для подогрева моющего раствора, если температура горячей воды, поступающей из магистрали, меньше требуемой, а также для поддержания температуры моющего раствора в процессе стирки на заданном уровне.
По числу баков, в которых происходит стирка и отжим белья, стиральные машины делят на двухбаковые и однобаковые.
Двухбаковые имеют два отдельных бака, расположенных в общем корпусе, один из которых предназначен для стирки белья, другой - для отжима. Белье из одного бака в другой перекладывают вручную. В однобаковых машинах стирка и отжим белья происходит в одном баке.
- малогабаритные (СМ);
- с устройством ручного отжима (СМР);
- полуавтоматические (СМП);
- автоматические (СМА), автоматические стирально-сушильные
Машины типа СМ не имеют устройства для отжима белья. В таких машинах механизированы только операции стирки и полоскания. Машины типа СМР имеют устройство для отжима с ручным приводом, типа СМП (полуавтоматические) - устройство для отжима, приводимое в действие электродвигателем. В машинах типа СМА (автоматические) все операции по обработке белья механизированы и автоматизированы. Последовательность выполнения машиной операции по обработке белья задается программным устройством (командоаппаратом).
Рис.1. Стиральная машинка с вертикальной и фронтальной загрузкой
Основные сборочные единицы стиральных машин следующие:
в машинах типа СМ — корпус, стиральный бак, активатор, электрический привод активатора, тепловое реле, реле времени;
в машинах типа СМР — корпус, стиральный бак, активатор, электрический привод активатора, отжимное устройство с ручным приводом, центробежный насос, тепловое реле, реле времени и гидравлическая система;
в полуавтоматических стиральных машинах типа СМП — корпус, стиральный бак, активатор (стиральный барабан), электрический привод активатора, отжимное устройство (центрифуга) с механическим приводом, электрический привод центрифуги, центробежный насос, тепловое реле, реле времени (таймер) и гидравлическая система.
Корпус машин типа СМ и СМР имеет сферическую форму или форму куба, в полуавтоматических машинах — форму параллелепипеда. Изготовляется корпус из листовой стали толщиной 0,7...1 мм, поверхность покрывается нитроэмалью или анодируется.
Для изготовления корпуса применяется также алюминиевый лист толщиной 1,2...1,8 мм. В стиральных машинах типа СМ для изготовления корпуса применяется пластик АБС, полимер стирола или полипропилен.
Корпус машин закрывается съемной крышкой. В двухбаковых машинах типа СМП помимо общей крышки стиральный бак и бак центрифуги имеют индивидуальные крышки. Для удобства передвижения машины на корпусе имеются ходовые ролики. Для сохранения устойчивости машины типа СМР при отжиме белья в нижней части корпуса установлена ножная педаль (скоба). Для намотки сетевого шнура в машинах СМР предусмотрена специальная скоба, а в машинах СМП — ниша для укладки свернутого шнура.
В машине СМР наиболее распространенная форма стирального бака цилиндрическая. Дно наклонное. Для изготовления бака применяется нержавеющая листовая сталь с последующим покрытием стекловидной эмалью, а также алюминий. В малогабаритных машинах типа СМ стиральный бак круглой или овальной формы; изготовляют бак из пластика АБС. В некоторых моделях двухбаковых машин стиральный бак прямоугольной формы с наклонным дном изготовлен из алюминиевого сплава или из стального листа с последующим покрытием стеклоэмалью. В стиральных машинах барабанного типа перфорированный барабан цилиндрической формы изготовлен из нержавеющей стали.
Активатор стиральной машины устанавливают на стенке бака или на дне. В месте установки активатора в баке делается углубление для исключения попадания белья при стирке в зазор между поверхностями активатора и бака. Такая установка активатора предотвращает повреждение белья в процессе стирки. На внутренней стенке бака имеется риска, показывающая рекомендуемый уровень раствора с бельем во время стирки.
В нижней части бака имеется сливное отверстие, закрытое с внутренней стороны фильтрующей решеткой. Моющий раствор сливается по шлангу, выведенному через отверстие в корпусе.
Cостоит из лопастного диска 1 с осью, опоры и электрического привода активатора (рис. 2). Лопастный диск, стальной или пластмассовый, диаметром 140... 155 мм с пятью-шестью небольшими ребрами высотой 14... 16 мм закреплен на оси 4, вращающейся в самосмазывающихся подшипниках опоры 8. На другом конце оси активатора надет шкив 10. В опоре 8 размещены резиновое уплотнение 12 и подшипники скольжения в виде промасленных бронзографитовых втулок, не требующих дополнительной смазки в течение длительной эксплуатации. Опора 8 активатора крепится к стиральному баку специальной гайкой 11. Для обеспечения надежной герметичности соединения между опорой и стенкой или дном бака установлены резиновые прокладки.
Активатор приводится в движение однофазным двигателем через клиноременную передачу. Частота вращения активатора различна — от 475 до 750 мин~1. Зазор между активатором и дном бака обычно равен 1 ...1,5 мм. При меньшем зазоре диск активатора (рис. 1, а) касается дна бака, в результате чего дно бака портится; при большом зазоре активатор рвет белье.
Рис.2. Конструкция активатора:
1 _ лопастной диск; 2 — гайка; 3 — регулировочная шайба; 4 — ось; 5 — шайба; 6 — прокладка; 7 — гайка; 8 — опора активатора; 9 — изолирующая шайба; 10 — шкив; 11 — гайка; 12 — резиновое уплотнение; 13 — стиральный бак
Рис. 3. Диск активатора:
а — в машине с одним режимом стирки; б — в машине с двумя режимами стирки
Большое распространение получили стиральные машины с двумя режимами стирки с разной частотой и направлением вращения активатора (рис. 2, б).
Корзина центрифуги полуавтоматических стиральных машин типа СМП изготовлена из алюминия.
В качестве электрического привода в стиральных машинах типа СМР используются в основном однофазные асинхронные электродвигатели ДАО, ДАОА, М-191, АВЕ-071-4С, АВЕ-071-48, М-430, АЕР-16 и др. В цепи электродвигателей ДАО устанавливают обычно пускозащитные реле РТК-С, пусковое устройство и пускатель ПНВС-10, предохраняющие обмотки двигателя от повреждения при перегреве и коротком замыкании. Для запуска и нормальной работы электродвигателя АВЕ-071-4С в его цепи устанавливают конденсатор. Для защиты обмоток от повреждения при перегрузке в его цепи питания устанавливают тепловое реле РТ-10. В качестве пускового устройства могут быть использованы реле времени РВ-6. В стиральных машинах, рассчитанных на два режима стирки, устанавливают электродвигатели типов ДБСМ-1Е, АД-180-4/71СУ4 и др.
В двухбаковых полуавтоматических стиральных машинах обычно устанавливают два электродвигателя: для привода активатора применяют асинхронные однофазные электродвигатели АВЕ-071-4С, а также двигатели АВЕ-071-4СМ, АОЛБ-22-4ДСМ-1, ДСМ-3, ДАО, ДАО-А, АОЛГ-22-4С, ДАВ-71-4ТЧ М-191 АЕР-16-У4, АД-180-4/71Сидр.
Привод активатора осуществляется через клиноременную передачу, привод центрифуги — напрямую от электродвигателя ДАО-Ц, ДЦСМ-ЗБ, ДАО-ЦУ4 или АВЕ-07-4Ц.
В полуавтоматических машинах барабанного типа устанавливают электродвигатели ДАСМ-2, ДАСМ-3 и ДАСМ-2У4
Отжимное устройство располагается в верхней части корпуса машины типа СМР. Оно обычно состоит из корпуса 1 (рис.3), двух отжимных обрезиненных валиков 2 и 3, опирающихся на подшипниковые вкладыши 5 и 7, пружины 8 и винта с ручкой 10, посредством которого изменяется расстояние между валиками. Усилие, необходимое для отжима, создается при помощи пластинчатой пружины 8 или двух цилиндрических пружин. Валики приводятся в движение ручкой 11.