Стиральные машины

История

Примитивные стиральные машины представляли собой деревянный ящик с подвижной рамой. Первая стиральная машина, запущенная в серийное производство, была создана в 1874 году Уильямом Блэкстоуном, у неё был ручной привод. В Европе первые стиральные машины начали производить немцы в 1900 г. Современные машины с электрическим приводом появились в 1908. Механизация труда практически привела к исчезновению профессии прачки. В 1949 в США появилась первая автоматическая стиральная машина.

 

Классификация

По типу рабочего органа: активаторные и барабанные. Барабанные стиральные машины получили большее  распространение в связи с  простотой автоматизации, более  бережной стиркой, экономией воды и  моющего средства по сравнению с  активаторными; однако они отличаются большей сложностью и меньшей  надёжностью. Автоматические стиральные машины в основном барабанного типа.

По степени автоматизации: автоматические и полуавтоматические. Полуавтоматические стиральные машины имеют только таймер для установки  времени стирки, автоматические - имеют  программное управление. У автоматических стиральных машин может быть различная  степень автоматизации: начиная  от просто выполнения стирки по заданной программе и заканчивая автоматической оценкой количества воды, моющего  средства, температуры, скорости отжима.

По способу загрузки: вертикальные и фронтальные. Активаторные машины обычно имеют вертикальную загрузку. Барабанные бывают как с вертикальной, так и с фронтальной загрузкой. У машины с фронтальной загрузкой  обычно имеется прозрачный люк для  контроля стирки.

По весу загружаемого сухого белья.

По применению: бытовые  и промышленные (для прачечных).

 

Активаторные  стиральные машины

Машиной активаторного типа называется стиральная машина c наличием активатора - вращающегося вала с лопастями  или диска, обеспечивающего перемешивание  при стирке.

Особенностью стиральных машин такого типа является низкое пенообразование, поэтому порошки  для ручной стирки также подходят для использования в машинах  активаторного типа.

Основа конструкции стиральной машины активаторного типа — ёмкость из нержавеющей стали или пластмассы. Верхняя часть (для загрузки белья) — съёмная или откидная крышка. На дне или в нижней части одной из стенок находится активатор — пластмассовый плоский круг или вал с выступами — лопастями. Ось активатора выходит из бака, приводится в движение электродвигателем.

Активаторные машины советского периода, как правило, имели вертикальный бак из алюминия или нержавеющей  стали ёмкостью до 30 литров размерами  примерно до 400х400х600 (высота) мм, с дном в форме полуокружности. На одной  из плоских стенок по оси полуокружности дна располагался активатор (чаще всего  выполненный из бакелита) диаметром около 200 мм, приводимый через ремённую передачу конденсаторным электродвигателем, расположенным под баком. Управление включало в себя механическое реле времени на 15 минут (с задаваемой точностью до 1 минуты), автоматически включающее электродвигатель попеременно в разных направлениях через паузы. Также (на более поздних моделях) отдельно могла регулироваться мощность двигателя (2 или 3 «режима» стирки).

Верхняя часть (с задней стороны), как правило, оснащалась устройством  ручного отжима (два прорезиненных  валика, нижний из которых вращался ручкой аналогично мясорубке, а прижим верхнего валика к нижнему регулировался  винтом, расположенным сверху). После  стирки (или полоскания) бельё подавалось между валиков отжима, при вращении ручки вода стекала в бак, а  отжатое бельё выходило из валиков  в задней части машины. Слив воды, как правило, был ручным (конец  шланга слива закреплялся в верхней  части бака, чтобы не применять  клапан).

В 80-х годах большее  распространение получили машины в  пластмассовом корпусе в форме  куба стороной около 500 мм, выпускаемые под марками «Фея», «Золушка» и т.д., с активатором большого диаметра, расположенным на дне бака. Электродвигатель и элементы управления (реле времени) располагались на скосе одного из углов бака. Верхняя крышка (также пластмассовая) была съёмной, устройства отжима не имелось. Преимуществом машины была возможность меньшей загрузки (от 10 л воды), а ее малые размеры и масса позволяли убирать ее после завершения процесса стирки.

В настоящее время активаторные машины представлены на рынке в виде моделей малой ёмкости — на 5-7 литров воды, размером чуть больше ведра, по конструкции аналогичные

В связи с применением  активаторных машин получили распространение  также центрифуги — отдельные устройства для отжима белья (продаются до сих пор). В некоторых моделях активаторных машин центрифуга была встроена (вторая крышка в корпусе).

Достоинством активаторных машин является относительная простота конструкции. К недостаткам следует  отнести большой расход воды (и  моющих средств) из-за необходимости  жидкой среды для работы активатора и невозможность автоматизации  стирки (отсутствие отжима и подогрева  воды в баке). Недостатком большинства  моделей советского периода являлась низкая электробезопасность.

 

Автоматическая  стиральная машина (СМА)

Автоматическая машина характеризуется минимальным участием человека в её работе. Обычно она имеет постоянное подключение к электросети, водопроводу и канализации, поэтому для стирки необходимо только загрузить вещи, засыпать моющее средство и выбрать программу стирки.

 

Устройство

Большую часть объёма машины занимает бак. Бак препятствует неконтролируемому растеканию воды или моющего раствора в процессе работы машины. Вода подаётся в бак через наливное отверстие и откачивается из бака при помощи насоса. Бак с помощью пружин и амортизаторов закреплён в корпусе машины. Внутри бака на подшипниках вращается барабан.

Стирка обеспечивается вращением  барабана и взаимным соударением  загруженных вещей. Отжим делается, также при вращении, снижением  давления и присасыванием вещей  к пористым стенкам. Ось барабана чаще всего горизонтальна. Поскольку  барабан обычно загружен неравномерно, при вращении его с большой  скоростью возникает сильная вибрация. Поэтому бак с барабаном закрепляются внутри машины не жёстко, а с помощью пружинной подвески. На той же подвеске закрепляется и электродвигатель. Двигатель вращает барабан либо непосредственно, либо через ремённую передачу. Боковая поверхность барабана содержит большое число отверстий для свободного втекания и вытекания воды и рёбра для увеличения интенсивности стирки.

Барабаны машин с фронтальной  загрузкой осесимметричны, поэтому  у них меньше вибрации при отжиме. Барабаны машин с вертикальной загрузкой  в области дверц тяжелее, чем  в других местах, многие производители  эту разницу в весе не балансируют, из-за чего у них повышены вибрации при отжиме, что приводит к преждевременному износу подшипников барабана. В машинах  с вертикальной загрузкой без  доводчика дверц до люка приходится доводить барабан до люка, вращая его  руками, при этом из-за острых краёв  отверстий на барабане у некоторых  производителей барабан царапает подушки  пальцев человека, кактёрка.

Для загрузки и выгрузки вещей в барабане имеется отверстие  диаметром около 30 см. У машин  с вертикальной загрузкой отверстие  находится на цилиндрической поверхности  барабана и закрывается крышкой  с запирающим устройством. У машин  с фронтальной загрузкой отверстие  находится в основании цилиндра, а напротив него находится сложной  формы резиновая манжета, не позволяющая  воде вытекать из бака. У машин обоих типов присутствует дверца, которая закрывает доступ в бак во время работы машины. В целях безопасности эта дверца блокируется специальным блокировочным устройством или термозамком.

На корпусе машины имеется  специальный лоток (кювета) для моющего средства. Из кюветы моющее средство смывается внутрь машины специально подаваемой для этого водой.

Для автоматической работы машины она также содержит ТЭН, датчик температуры (основной и аварийные), датчик уровня воды, насос слива воды, клапан подачи воды и модуль управления.

 

Основные операции, выполняемые СМА

Стирка

После начала стирки в бак  подаётся вода, которая сначала проходит через кювету с моющим средством и смывает его в бак. Вскоре после начала работы моющее средство полностью растворяется, в результате образуется моющий раствор. С помощью датчиков подбирается такой уровень раствора в баке, чтобы часть барабана была в него погружена. Поскольку сухие вещи способны впитывать большой объём жидкости, при необходимости машина сама производит долив воды в бак.

Внутренняя поверхность  барабана имеет несколько продольных рёбер (обычно 3-4), расположенных симметрично  относительно оси барабана. Профиль  рёбер имеет обычно вид треугольника. При вращении барабана вещи до некоторого момента удерживаются от падения  ближайшим ребром, а затем переваливаются через него и падают в область за ребром; далее этот процесс повторяется, пока барабан не остановится. При этом вода, зачерпнутая при вращении, выливается на бельё, обеспечивая его лучшее смачивание. Благодаря тому, что барабан снизу погружён в моющий раствор, при этом процессе одновременно обеспечивается механическое воздействие и омывание вещей моющим раствором.

Барабан вращается поочерёдно в разные стороны для того, чтобы  обеспечить перемешивание вещей  и более равномерное воздействие  на них. Сначала барабан вращается  в одном направлении, затем делается пауза, и барабан вращается в  противоположном направлении.

Машина может обеспечивать различные механические режимы стирки. Интенсивность стирки определяется следующими факторами:

Уровень воды (моющего раствора) в баке. Чем меньше воды набирается в бак, тем меньше вода смягчает падение  вещей и тем больше механическое воздействие.

Скорость вращения барабана. Чем выше угловая скорость, тем больше механическое воздействие. Обычная скорость при стирке хлопчатобумажных и синтетических тканей составляет 55 об/мин, шерсти - 45 об/мин.

Соотношение времени вращения и времени пауз. Чем меньше это  соотношение, тем больше механическое воздействие.

Машина может обеспечивать различные температурные режимы стирки благодаря наличию датчиков температуры воды и включению  электронагревателя на требуемое время.

Длительность стирки может  зависеть от массы загруженных вещей. Взвешивание вещей производится специальным устройством, размещённым  в амортизаторе бака или (что чаще) косвенно — посредством определения количества воды, впитываемого бельём. Однако, говоря честно, взвешивание очень условно, так как одно и то же количество белья в сыром (например, в сырую погоду, или после застирывания) и в сухом виде даст разный результат.

Слив

Слив моющего раствора обеспечивается откачиванием при помощи насоса. Насос откачивает раствор  в сливной трубопровод. Многие модели машин при этом вращают барабан, чтобы обеспечить слив воды, которая  могла задержаться в складках вещей.

Отжим

Отжим обеспечивается вращением  барабана с высокой скоростью (обычно 600 об/мин и выше) с одновременным  откачиванием раствора. При этом вещи достаточно сильно прижимаются центробежной силой к боковой поверхности  и удерживаются на месте до момента  существенного снижения скорости вращения барабана. Большинство машин снабжено устройством контроля дисбаланса, отключающим  или уменьшающим скорость отжима при неравномерной раскладке  белья.

Полоскание

Полоскание выполняется  так же, как и стирка, но при  этом подогрев не производится, а объём  воды, подаваемой в бак, соответствует  малоинтенсивному механическому воздействию. 
Есть многократное полоскание. 
Есть устройства, определяющие количество полосканий по оптической прозрачности раствора после полоскания.

Сушка

Сушка происходит за счёт обдува вещей нагретым воздухом одновременно с вращением барабана для более равномерного обдува. Влажный воздух затем направляется либо в вентиляцию (такие машины распространены в основном в США), либо на поверхность специальной внутренней ёмкости с водой, где происходит конденсация воды. Многие машины не имеют возможности сушки. Важно помнить, что процесс сушки очень энергоёмок. Кроме того, стиральные машины с сушкой имеют наибольшее количество отказов из всей крупной бытовой техники.

Программы стирки

Совокупность параметров стирки называется программой и задаётся пользователем машины перед началом стирки. Некоторые операции могут присутствовать как отдельные программы. Большинство программ включает в себя стирку, последовательность из нескольких отжимов и полосканий или сливов, полосканий и завершающий отжим, за которым может следовать сушка.

Список используемой литературы: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0#.D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BC.D0.B5.D1.87.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.8F