автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка и исследование стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором

На правах рукописи

Лысенко Ярослав Алексеевич

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ БАРАБАНОМ-АКТИВАТОРОМ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (коммунальное хозяйство и сфера услуг)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Шахты - 2009

003474036

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса» (ГОУ ВПО ЮРГУЭС) на кафедре «Прикладная механика и конструирование машин»

Защита состоится «29» июня 2009 г. в 12— часов на заседании диссертационного совета Д 212.313.01 при Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса по адресу: 346500, г. Шахты Ростовской области, ул. Шевченко, 147, ауд. 2 247.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса.

Текст автореферата размещен на сайте ЮРГУЭС: http: www.sssu.ru

Автореферат разослан: «29» мая 2009г.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Кузнецов Сергей Анатольевич

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Петросов Сергей Петрович кандидат технических наук, доцент Нефедов Виктор Викторович ЗАО "Прогресс" г. Шахты

диссертационного совета

Ученый секретарь

Куренова С.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время выпускается огромное количество стиральных машин, отличающихся друг от друга способами загрузки, активации и отжима белья. Так, активаторные стиральные машины обрабатывают белье с высокой производительностью, но при этом сильно изнашивают белье. Воздушно-пузырьковые стиральные машины, использующие эффект кавитации при стирке, обрабатывают белье также с высокой производительностью и высоким износом белья, при этом используют большое количество воды и порошка. Ультразвуковые стиральные машины при стирке используют акустические колебания, это позволяет снизить износ белья, однако такие машины обладают низкой отстирываемостыо, это связано в первую очередь с тем, что белье не подвергается перемешиванию. Вибрационные стиральные машины отличаются интенсивным воздействием на белье посредством мембраны, которая нагнетает потоки воды, но такие машины работают шумно и потребляют большое количество энергии и воды. Что же касается барабанных стиральных машин, то они обрабатывают белье с минимальным износом, но при этом обладают низкой производительностью.

Перенасыщенность рынка бытовой техники практически однотипными стиральными машинами с горизонтальным расположением барабана и прерывистой организацией техпроцесса требует более пристального внимания к менее распространенным конструкциям с вертикальным барабаном и верхней загрузкой. Такие машины не только более удобны в работе, но и более перспективны в плане организации непрерывного техпроцесса, обеспечивающего большую производительность без снижения качества обработки белья.

Таким образом, актуальность темы обусловлена потребностью рынка бытовой техники в высокопроизводительных и компактных автоматических стиральных машинах с вертикальным барабаном, совмещающим роль центрифуги с ролью активатора.

Цель работы. Целью данной диссертационной работы является разработка теоретических предпосылок и создания конструкции принципиально новой стиральной машины с вертикальным барабаном в качестве активатора и с непрерывной организацией техпроцесса обработки белья. Под непрерывной организацией техпроцесса понимается наиболее экономичный и производительный режим работы стиральной машины, при котором барабан не только не изменяет направление своего вращения, но и не останавливается в течение цикла обработки белья.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:

• анализ принципа работы и характера воздействия на обрабатываемое белье существующих разновидностей стиральных машин и их конструктивные особенностей для определения наиболее перспективного способа активации белья;

• обоснование возможности создания и разработка высокопроизводительной стиральной машины с вертикальным барабаном в качестве активатора;

• исследование конструктивных и режимных способов перехода через резонанс с целью выявления наиболее эффективных из существующих;

• экспериментальное определение резонансной угловой скорости вращения стирального барабана;

• определение основных режимных параметров исполнительного механизма экспериментального образца стиральной машины

• создание экспериментального образца стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывной организацией техпроцесса.

Методология н методы исследования. Решение поставленных задач диссертационного исследования осуществляется на основе методов и средств теории бытовых машин и приборов, проектирования бытовых стиральных машин, сопротивления материалов, теории машин и механизмов, теоретической механики, теории колебаний, теории балансировочной техники, а также с использованием экспериментального метода. Исследования проводились с применением современных компьютерных средств, позволяющих определять параметры и характеристики механических систем путем реализации математических моделей аналитическим, численным и инженерным методами.

Научная новизна:

• обоснована необходимость дополнения к классификации стиральных машин, учитывающего наряду со степенью механизации стиральной машины способ активации раствора;

• анализ способов уравновешивания барабана показал необходимость развития режимных методов борьбы с резонансными явлениями, включающими в себя программные воздействия на привод и барабан;

• предложена торсионная гипотеза возникновения поперечных колебаний вертикального ротора, суть которой состоит в том, что именно крутильные колебания неуравновешенного ротора, находящегося в фазе разгона, приводят в конечном итоге к возникновению поперечных колебаний, к резонансу и к его самоустановке.

• установлена зависимость, учитывающая взаимодействие крутильной и поперечной жесткости в режиме негармонических автоколебаний и разработана математическая модель колебательного процесса, учитывающая нелинейность коэффициента поперечной жесткости в процессе крутильных колебаний ротора;

• разработан диссипативный способ экспериментального исследования резонансных процессов роторных систем, состоящий в двукратном дифференцировании разгонной кривой и предназначенный для применения в системах оперативной индикации начала резонанса.

Практическая ценность:

• предложенные теоретические предпосылки реализованы в конструкции новой стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывной организацией техпроцесса, сочетающей высокую производительность и качество обработки белья, защищенной патентом РФ;

• доступность и универсальность диссипативного способа исследования резонансных явлений позволила не только реализовать его в конструкции стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором с целью оперативного задействования режимных средств преодоления резонанса, но и внедрить его в качестве самостоятельного научного продукта в системах индикации нала резонансной зоны;

• разработан пакет программ для определения основных режимных параметров стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором в математической среде Maple и среде Excel с использованием макросов Visual Basic of Applications (VBA);

• разработана инженерная методика расчета режимных и прочностных параметров стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывным режимом обработки белья.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, представленных в диссертации, подтверждается созданием работоспособного экспериментального образца стиральной машины, результатами экспериментальных исследований взаимодействия поперечных и крутильных колебаний, а также исследования резонансных явлений диссипативным способом с использованием стандартных измерительных

приборов, оригинальных технических решений и современных методик ведения исследований и статистической обработки результатов эксперимента.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях ЮжноРоссийского государственного университета экономики и сервиса (г. Шахты, 2003, 2005, 2006, 2008 гг.) и Южно-Российского государственного технического университета (НПИ), а также совместной научной конференции Восточно-Украинского университета им. В.Даля и Средиземноморского университета АКДЕНИЗ (Турция, Анталия). Разработка экспонировалась на выставках разного уровня, в том числе на Всероссийской выставке-ярмарке научно-исследовательских работ в г. Новочеркасске ИНОВ-2003 и ИНОВ-2007.

Полностью работа обсуждалась и рекомендована к защите на расширенном заседании кафедры «Прикладная механика и конструирование машин» ГОУ ВПО ЮРГУЭС с участием ведущих преподавателей кафедр «Машины и аппараты бытового назначения», «Математика», «Энергетика и безопасность жизнедеятельности», «Информационные системы и радиотехника».

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 8 работ, в том числе одна из перечня ВАК, а также получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, приложений и содержит 172 страницы машинописного текста, 54 рисунка, 17 таблиц и список литературных источников из 129 наименований.

Диссертация выполнена на кафедре «Прикладная механика и конструирование машин» ГОУ ВПО Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, показана научная и практическая ценность работы.

В первой главе рассмотрена классификация стиральных машин и предложено дополнение к ней, учитывающее способ активации стирального раствора, а также проанализированы конструкции стиральных машин и конструктивные способы снижения колебаний.

Установлено, что, согласно ГОСТ 8051-93, существующие системы признаков стиральных машин учитывают лишь степень механизации машин, при этом способ активации остается неучтенным. Попытки дополнить классификацию свидетельствуют о том, что действующий стандарт не отвечает требованиям времени, т.к. появились пузырьковые и ультразвуковые стиральные машины. Одной из таких попыток является дополнение В.В. Коляды. Автор предлагает классифицировать стиральные машины по способу загрузки и габаритным размерам, однако, данное дополнение не учитывает неавтоматические стиральные машины, которые продолжают пользоваться популярностью среди населения.

Если в качестве основной характеристики стиральной машины принять ее производительность, то самым существенным классификационным признаком следует призн'ать способ активации раствора. Такая тенденция обнаруживается в дополнениях к классификации, предложенных, например, Э.В. Лиром и В.А. Бородиным. Так, Э.В. Лир предлагает делить стиральные машины по способу активации на машины с вращающимися рабочими органами, вибрационные, а также с направленным потоком жидкости или воздуха. Стоит отметить, что для вибрационных стиральных машин в качестве механического источника вибраций могут использоваться роторные вибраторы, а в стиральных машинах с направленным потоком жидкости или

воздуха поток также может создаваться вращающейся крыльчаткой или осевым колесом.

Стиральные машины по способу активации стирального раствора В.А. Бородин и С.А. Лихачев подразделяют на: активаторные; барабанные; воздушно-пузырьковые; ультразвуковые; вибрационные.

В связи с важностью указанного признака предлагается расширение для классификации, учитывающее наряду со степенью механизации стиральной машины способ ее активации раствора, обозначаемый первой буквой от названия способа активации. В то же время существенным для производительности фактором может оказаться расположение оси барабана — вертикальное или горизонтальное. Большинство барабанных стиральных машин имеет горизонтальный барабан, в то время как вертикальный барабан используется только в качестве центрифуги, но не для активации раствора.

В контексте предложенного расширения первая часть классификации, которая учитывает степень автоматизации, остается неизменной (рис.1), вторая и третья составляющая обозначает способ активации и номинальную загрузку.

X X х

__Степень механизации и автоматизации

--Способ активации стирального раствора

--Номинальная загрузка сухого белья в кг

Рисунок 1 - Классификационный шифр стиральных машин

Так как в перечисленных способах активации существенное место занимают вибрации, а для барабанных стиральных машин вибрация является нежелательным фактором, был проведен обзор конструктивных способов снижения колебаний, который выявил, что применение демпфирующих, а

также автоматических уравновешивающих устройств (АУУ) приводит к усложнению, утяжелению и удорожанию машины. Кроме того, например, АУУ Леблана вносит неуравновешенность в дорезонансной области, АУУ Сирля оказывает тормозящее воздействие на систему, а маятниковые АУУ вносят наибольшие добавочные реакции в опоры. В то же время возможности режимных способов далеко не исчерпаны. К ним относятся повышение мощности привода в момент прохождения через резонанс, так называемый «метод двойного пуска», применение активных магнитных опор и тормозящее воздействие на ротор (барабан).

Во второй главе изложены основные положения торсионной гипотезы колебаний вертикального вала с неуравновешенным ротором (барабаном).

В процессе аналитического обзора источников установлено, что состояние теоретических исследований в области резонансных явлений усилиями ученых приведено к более или менее устоявшимся представлениям, выражающим общепринятый взгляд на природу колебаний и резонанса с учетом факторов, влияющих в той или иной мере на развитие процесса, причем взаимодействие крутильных (торсионных) колебаний и поперечных в известных математических моделях не рассматривалось. Исследованиями колебательных явлений в роторных системах занимались многие ученые: К.В. Фролов, Ф.М. Диментберг, И.И. Блехман, С.П. Тимошенко, A.A. Гусаров, В.К. Асташев, В.Н. Челомей, В.В. Болотин, Г.Г. Азбель, М.Д. Генкин, Э.Л. Айрапетов, С.Э. Хайкин, С.П. Стрелков, ЕЛ. Николаи, A.C. Кельзон, K.M. Рагульскис, Ю.И. Гусев, Г.С. Маслов, A.A. Березин, М.Я. Кушуль, С.П. Григорлюк, В.А. Щепетильников, В.К. Житомирский, М.П. Ковалев, М.Е. Левит, И.М. Бабаков, З.Б. Канторович, B.C. Лебедев, М.Ф. Михалев, A.C. Тимонин, Дж. М. Ден-Гартог, К. Мангус, Ф.С. Цзе , К. Matsuura, R. Bishop, А. Parkinson.

Исследования показали, что среди известных способов определения критической угловой скорости вращения ротора наиболее близкое значение к

экспериментальному дает формула для определения частоты крутильных колебаний, таблица 1.

Таблица 1 - Расчетные и экспериментальные значения критических

угловых скоростей вращения вала

учета побочных факторов Шкр с учетом гироскопического момента сокр с учетом вылета (окр с учетом податливости опор СОкр крут, колебания Экспер. юказате* ли

¿»1р = У}к/т = |й + >Уй' + 4Л с (бс+'Мг11с 7 -

^ V 2-А ^ 11

1,

674 р&л/с 714 рад/с 305 рад/с 46 рад/с 74 рад/с 65 рад/с

Из таблицы 1 можно сделать вывод, что крутильные колебания играют не только существенную, но и определяющую роль в резонансных процессах.

Для выяснения природы поперечных колебаний вертикального вала используется общепринятая физическая модель, представляющая собой вертикальный вал на двух опорах с неуравновешенным диском посередине, причем такая модель является упрощенной по отношению к барабану центрифуги, но вполне адекватной для установления наиболее общих закономерностей колебательного процесса.

С учетом крутильных колебаний картина колебательного процесса в плане выглядит так (рис.2): при раскрутке вала на неуравновешенный диск массой т, установленный на валу с эксцентриситетом е, действует центробежная сила инерции ^ приложенная к центру масс С, которая заставляет вал прогибаться на величину г и прецессировать, но одновременно, с началом движения, диск сопротивляется вращению с моментом, равным произведению ускорения е на момент инерции Jo диска, и отклоняется на угол а от линии прогиба.

Координаты центра масс С:

хс = rcos<p + ecas(a + <р), ус = г sin tp + е sin(a + <р),

Угол поворота радиус-вектора р - г + е.:

у. /-sino + esinfa + 0)

ц/ - arctan — = arctan---1-—.

хс rcos<p + ecos(a +<р)

Рисунок. 2 - Расчетная схема для поперечных колебаний с амплитудой г с учетом крутильных колебаний диска с амплитудой а

Вал находится в равновесии под действием центробежной силы Р = тсогр и упругой реакции R -rc(a)cos[i, где р =

с(а) - поперечная жесткость вала с учетом угла закручивания вала а, которая принимается нелинейной в связи с образованием петли гистерезиса в процессе резонанса.

Прогиб вала г с учетом упругой реакции R на центробежную силу инерции F:

F meo2 р mm14r1 +е2 +2recosa

г =-=--— =-, (1}

с(а) cos р с(а) cos/7 c(e)cos/?

Очевидно, что прогиб является функцией угла закручивания диска а. Взаимодействуя с моментом кручения Ja, момент упругого сопротивления ка создает крутильные колебания с частотой:

где к- жесткость вала при кручении; т- период колебаний, равный 2я

Составляем дифференциальное уравнение крутильных колебаний:

Jä + ka = 0 (2)

В связи с переменностью радиус-вектора р момент инерции по теореме Штайнера:

J =y0 + mp5=J0 + «!(rJ+eI + 2recosa) (3)

где J0 - момент инерции диска относительно геометрической оси А.

Итак, динамическое состояние вертикальной роторной системы в процессе разгона описывается системой нелинейных уравнений (1), (2) и (3), которая учитывает изменение не только амплитуды колебаний г и угловой скорости со, но и изменение момента инерции J, а также нелинейный характер коэффициента поперечной жесткости с (а). Именно влияние угла закручивания вала на поперечную жесткость является средством синхронизации собственных частот разной направленности - поперечных и крутильных, способствуя возникновению поперечных колебаний в режиме автоколебаний.

В соответствии с изложенной торсионной гипотезой, колебания возникают тогда, когда частота вращения становится близкой к частоте собственных крутильных колебаний, то есть период крутильных колебаний х равен периоду оборота диска.

Прямая круговая прецессия начинает искажаться, поскольку в первой половине цикла (рис.3,а) угловая скорость смещенного центра масс равна разности между угловой скоростью вращения вала и угловой скоростью вала относительно геометрической оси в процессе крутильных колебаний.

Во второй половине оборота полная угловая скорость представляет собой сумму угловых скоростей вала и диска. Таким образом, во второй фазе суммарная угловая скорость больше, чем в первой, на 2соа, вследствие чего

центробежная сила инерции в этой фазе также увеличивается, но уже в квадрате. Траектория движения геометрического центра диска становится вытянутой несимметричной, вызывая поперечные колебания, также

Рисунок 3 - Формирование несимметричных поперечных колебаний: а) исходная круговая прецессия геометрического центра вала А без учета крутильных колебаний; б) искажение прецессии под действием крутильных колебаний в процессе резонанса

Наибольшее влияние на несимметричность поперечных колебаний оказывает взаимодействие крутильных колебаний с поперечными, причем, как показал дополнительный эксперимент (см. гл.З). при увеличении закручивания вала увеличивается его поперечная жесткость. Чтобы данное состояния стало стимулом к уменьшению прогиба вала, то есть к самоустановке, необходимо стабилизировать закрученное состояние вала, то есть остановить крутильные колебания. Вследствие несимметричности амплитуды колебаний и петли упругого гистерезиса наблюдается самозакручивание вала, вызванное его деформациями, постоянно накапливающимися в процессе вращения.

Таким образом, причиной возникновения поперечных колебаний и резонанса являются крутильные колебания, а самоустановке вала способствует увеличение его поперечной жесткости вследствие закручивания.

Таким образом, крутильная гипотеза позволяет обосновать сущность основных режимных способов перехода роторных систем через резонансную зону, к которым относятся так называемый «метод двойного пуска», повышение мощности привода в момент прохождения через резонанс, применение активных магнитных опор и оказание тормозящего воздействия на ротор (барабан). Все эти способы сводятся либо к ускорению вала ротора (барабана) с выведением его в закрученное состояние, либо с притормаживанием ротора (барабана) с той же целью различными способами, в том числе и воздействием окружающей среды.

Установлено, что все исследованные способы требуют точной индикации частоты, соответствующей входу в резонансную зону. Для реализации этих способов необходимо создание системы оперативной индикации начала вхождения роторной системы в резонансную зону.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования колебательных процессов роторных систем диссипативным способом и взаимодействия поперечной и крутильной жесткости.

Поскольку резонансные явления сопровождаются диссипацией энергии, диссипация может служить индикатором резонанса. С целью реализации данной идеи разработана установка (рис. 4), которая использует для построения разгонную характеристику.

П г

4

5

Рисунок 4 - Схема установки для изучения колебательных процессов роторных систем: 1 - исследуемая роторная система; 2 - магнит; 3 - контактный датчик Холла; 4 - микроконтроллер МК; 5 - интерфейс 115232; 6 - терминал.

Данные о разгоне роторной системы поступают на микроконтроллер МК с датчика оборотов.

В режиме разгона в резонансной области должно наблюдаться рассеяние энергии, сопровождаемое снижением динамики разгона, то есть снижением ускорения. С целью выявления резонансной частоты и зоны резонанса разгонная кривая подвергается двукратному дифференцированию (рис.5). В целом зона резонанса соответствует зоне приблизительно постоянного ускорения <?(;), когда первая производная <•/>(/) линейна, а начало резонанса соответствует первому нулевому значению (после зоны действия пускового момента) третьей производной <р(1), так называемой резкости. Диссипативный способ позволяет установить момент входа в резонансную зону и длительность резонанса, что особенно важно при исследовании резонансных явлений и при использовании режимных способов преодоления резонанса.

1600 \-—---.-

ФС)

Проведен дополнительный эксперимент по определению зависимости поперечного прогиба г вала (амплитуды колебаний) от закручивающего момента М на динамометрическом стенде с применением

динамометрического ключа. По результатам экспериментальных исследований была построена поверхность зависимости поперечной жесткости с от угла закручивания а и поперечной нагрузки ^(рис.6).

70000

65000

60000

55000 с, Н/м

50000

45000

40000

а,рад

Рисунок 6 - Поверхность зависимости поперечного прогиба от закручивающего момента и поперечной нагрузки

Установлено, что с увеличением угла а закручивания поперечная жесткость вала с увеличивается, что способствует уменьшению прогиба г и выходу роторной системы из резонансной области в область самоустановки. В то же время изменение поперечной жесткости не влечет за собой изменения крутильной жесткости, то есть крутильная жесткость остается линейной по отношению к моменту закручивания. Это позволяет получить зависимость поперечной жесткости от крутильной жесткости с(а) в виде семейства кривых. Среднее арифметическое семейства кривых аппроксимируется полиномом 3-го порядка с целью формализации зависимости с(а) для вала (Сталь 35, йЮ,009м, /=0,4м) (рис.7).

Рисунок 7 - Полином экспериментальной зависимости с(а)

Полученная зависимость с(а) =4-10'а'-Э-Ю6«2 + 696589а+ 44803 позволяет учесть нелинейный характер поперечной жесткости конкретного вала при решении систем уравнений (1), (2) и (3) численным способом.

В четвертой главе подтверждается работоспособность принятых теоретических моделей и возможность их реализации в конструкции стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором, разрабатываются инженерные методики расчета основных режимных и конструктивных параметров.

Конструкция преддагаемой стиральной машины (рис. 8) позволяет организовать непрерывный процесс обработки белья, при котором барабан не реверсируется и даже не останавливается.

Процессы стирки и полоскания в стиральной машине осуществляются в дорезонансной области, при этом вертикальный барабан с бельем многократно разгоняется в баке, заполненном стиральным раствором, от о(Т|шп минимальной угловой скорости вращения до й>СТтох максимальной угловой скорости вращения и опять замедляется до ©с-™,, затем процесс повторяется.

Это приводит к тому, что белье под действием центробежной силы при разгоне до прижимается к стенке барабана и поднимается вдоль

образующей, а при замедлении до соСТтп опускается на дно барабана.

Принцип стирки, то есть воздействия на белье, сочетает в себе механическое воздействие на раствор и белье с «эффектом губки». По окончанию процесса стирки угловая скорость вращения стирального барабана увеличивается, при этом стиральный раствор начинает сливаться через сливной клапан.

При отжиме переход через резонансную зону осуществляется при постепенно уменьшающемся уровне стирального раствора, который, притормаживая стиральный барабан, закручивает вал ротора, тем самым увеличивает его жесткость и ускоряет процесс самоустановки, а раствор в баке исполняет роль демпфера. Выбранный способ преодоления резонанса конструктивно проще в сравнении с так называемым «методом двойного пуска» и предполагает самоустановку барабана в режиме адаптации к уровню

сливаемого раствора. Эксперимент показал, что длительность резонанса сокращается с 0,4 с до 0,2 с, обеспечивая безопасное преодоление резонансной зоны и снижение вредных влияний вибрации на узлы и подвижные соединения стиральной машины, при этом амплитуда колебаний не достигает своих максимальных значений. Сливаемая в накопительную емкость вода также выполняет роль демпфера, повышая эксплуатационные качества машины и ее надежность.

Определены основные режимные параметры стиральной машины с учетом гидродинамических процессов. Выявлен диапазон рабочих угловой скоростей стирального барабана с учетом фактора разделения и условий виброу стойчи вости.

Проведен прочностной расчет обечайки стирального барабана, которая находится под совместным действием распределенных по поверхности инерционных нагрузок от собственной массы обечайки цц и массы обрабатываемой среды рс, краевых сил 0„ и момента М0.

Проведен расчет энергопотребления стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и установлено, что, поскольку полученное значение расхода электроэнергии 0,157 кВтч/кг < 0,19 кВтч/кг, следовательно, разработанная стиральная машина относится к классу энергопотребления А. По эффективности отжима, разработанная стиральная машина относится к классу В.

Организация техпроцесса обработки белья в стиральной машине с вертикальным барабаном-активатором позволяет снизить энергопотребление за счет того, что в процессе стирки исключена полная остановка стирального барабана, а значит, снижаются и инерционные потери. Повышение производительности, то есть сокращение длительности цикла обработки белья, достигается за счет повышения интенсивности активации, применения непрерывной организации техпроцесса и использования накопительной емкости и проточного водонагревателя.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ОБ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ РАБОТЫ

1.Проведенный анализ современных стиральных машин, выявил, что современная классификационная система требует дополнения, учитывающего способ активации обрабатываемого белья, поэтому предлагается расширение для классификации, учитывающее наряду со степенью механизации стиральной машины способ активации раствора.

2. Обзор технологий обработки белья показал, что в настоящее время стирка осуществляется в основном в барабанных стиральных машинах. Рабочим органом таких стиральных машин является горизонтальный стиральный барабан, который осуществляет прерывисто-реверсивное вращение со скоростью 50...60 об/мин, в результате чего происходит перелопачивание белья. Такая организация процесса характеризуется низкой производительностью, высоким энергопотреблением, а также высоким уровнем виброактивности.

3. Обзор конструктивных способов снижения вибраций выявил, что применение демпферов, а также автоматических уравновешивающих устройств (АУУ) приводит к усложнению, утяжелению и удорожанию стиральной машины. Кроме того, например, АУУ Леблана вносит неуравновешенность в дорезонансной области, АУУ Сирля оказывает тормозящее воздействие на систему, а маятниковые АУУ вносят наибольшие добавочные реакции в опоры.

4. Установленная в результате аналитического обзора приближенность общепринятой математической модели колебательного процесса неуравновешенного вала объясняется принятой в ней коллинеарностью эксцентриситета и прогиба, а также неподтвержденной линейностью коэффициента жесткости, поэтому данная математическая модель не содержит предпосылок к формализации не только явления самоустановки в зарезонансной зоне, но и самого резонанса, поскольку не раскрывает природу собственно колебаний, проявляющихся в знакопеременной деформации вала.

5. Разработана математическая модель движения центра тяжести вертикальной роторной системы в момент резонанса и самоустановки, учитывающая совместное действие негармонических поперечных и крутильных колебаний, а также нелинейность упругой характеристики материала вала. Установлено, что основной причиной самоустановки роторной системы является увеличение поперечной жесткости вала вследствие его закручивания в процессе торсионных колебаний. Кроме этого, несимметричность траектории движения центра масс ротора в момент резонанса, и, соответственно, несимметричность колебаний обусловлена совместным действием скорости вращения ротора и скорости его крутильных колебаний, изменяющих круговой вектор центробежной силы.

6. Исследованы основные режимные способы перехода роторных систем через резонансную зону и установлено, что данные способы требуют точной индикации частоты, соответствующей входу в резонансную зону. Для реализации этих способов предложена система оперативной индикации начала резонансной зоны и собственно резонансной частоты, основанная на явлении диссипации энергии в процессе резонанса.

7. Разработан способ выявления резонанса на основе учета влияния диссипации на разгон ротора. Данный способ позволяет оперативно выявлять момент начала вхождения роторной системы в зону резонанса и длительность резонанса. Для реализации диссипативного способа разработана установка и программное обеспечение', которые используют разгонную характеристику и ее производные для выявления резонансных частот.

8. Проведены экспериментальные исследования влияния крутильной нагрузки на поперечную жесткость вала, в результате которых установлено, что с увеличением закручивающего момента жесткость вала увеличивается, что способствует выходу роторной системы из резонансной области в область самоустановки.

9. Предложенные теоретические предпосылки реализованы в инженерной методике расчета основных параметров и конструкции новой

стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывной организацией техпроцесса, в которой переход барабана через резонансную зону ускоряется за счет притормаживающего действия водной среды в процессе понижения ее уровня. Определены основные режимные параметры стиральной машины с учетом гидродинамических процессов, протекающих в стиральном барабане, проведен прочностной расчет на прочность стирального барабана, определен угол образующей стирального барабана, а также проведен расчет привода и установлен класс энергопотребления стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором.

10. Новизна способа стирки в разработанной стиральной машине состоит в достаточно активном перемешивающем воздействии на раствор и белье со стороны вращающегося гладкого барабана, не изменяющего направление своего вращения и не замедляющегося до полной остановки. Свой вклад в повышение производительности вносят использованные режимные способы быстрого преодоления резонанса, а также емкости-накопители воды, сокращающие время наполнения бака и дополнительно выполняющие роль демпферов колебаний.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах

1. Лысенко Я.А. Метод определения коэффициента полезного действия [Текст] / С.А. Кузнецов, Я.А. Лысенко, A.B. Владимиров; Изв. вузов. Сев.-Кавк.регион. Технич. науки. - 2004. - №2 - С. 90-95.

2. Патент 2230842 Российской Федерации, МПК D 06 F 23/04. Стиральная машина [Текст] / Кузнецов С.А.; Алехин С.Н.; Лысенко Я.А.; заявитель и патентообладатель Южно-Российский университет экономики и сервиса. -2002135535; заявл. 26.12.2002; опубл. 20.06.2004, Бюл. № 17.

3. Лысенко Я.А. Барабанно-струйная стиральная машина [Текст] / Я.А. Лысенко, С.Н. Алехин, С.А. Кузнецов // Проблемы машиностроения и

технического обслуживания в сфере сервиса. Радиоэлектроника, телекоммуникации и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Изд-ва ЮРГУЭС, 2003. - С. 13-15.

4. Кузнецов С.А. Графоаналитический метод определения КПД механизмов [Текст] / С.А. Кузнецов, A.B. Косов, Я.А. // Лысенко. Оборудование предприятий сервиса. Теория и опыт: Межвуз.сб.науч. трудов. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС,2003.-С.154-157.

5. Лысенко Я.А. Анализ конструктивных особенностей основных конструктивных параметров барабанно-струйной стиральной машины [Текст] / Я.А. Лысенко, С.Н. Алехин, С.А. Кузнецов // Проблемы машиностроения и технического обслуживания в сфере сервиса. Радиоэлектроника, телекоммуникации и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. - Шахты: Изд-ва ЮРГУЭС, 2005. - С. 32-35.

6. Лысенко Я.А. Современная классификация стиральных машин [Текст] / Я.А. Лысенко, С.А. Кузнецов, В.В. Виноградов // Проблемы машиностроения и технического обслуживания в сфере сервиса. Радиоэлектроника, телекоммуникации и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2006. - С. 9-12.

7. Лысенко Я.А. Диссипативный способ исследования резонансных процессов [Текст] / Я.А. Лысенко, С.А. Кузнецов, И.Е. Старченко, О.В. Жданова // Современные проблемы машиностроения, информационных технологий и радиоэлектроники: Межвуз. сб. науч. тр. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. - С. 18-20.

8. Лысенко Я.А. Стиральная машина с непрерывной организацией техпроцесса [Текст] / Я.А. Лысенко. // Вкник схщноукраинского нащонального ушверситету ¡мени В. Даля. - №2 (132) - Луганськ, 2009. -С. 223 - 227.

Подписано в печать 27.05.2009г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Ризография. Усл.пл. 1,0. Тираж 100 экз. Зак. 22.

Отпечатано в типографии: ИП Бурыхин Б.М., 346500 Ростовская обл., г.Шахты, ул. Шевченко, 143.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Аналитический обзор конструктивных и технологических особенностей стиральных машин

1.1 Классификация стиральных машин

1.2 Конструктивные способы снижения колебаний в роторных системах 22 Выводы по главе

ГЛАВА 2. Теоретические исследования колебательных процессов вертикальных роторных систем

2.1 Критическая угловая скорость и способы ее определения

2.2 Торсионная гипотеза колебаний вертикального вала

2.3 Режимные способы перехода через резонансную зону в роторных системах

Выводы по главе

ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования колебательных процессов вертикальных роторных систем

3.1 Способы экспериментального исследования колебательных процессов

3.2 Диссипативный способ исследования колебательных процессов роторных систем

3.3 Экспериментальное определение зависимости поперечной жесткости вала от закручивающего момента

Выводы по главе

ГЛАВА 4. Разработка стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором

4.1 Определение основных режимных параметров стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором с учетом гидродинамических процессов

4.2 Прочностные и геометрические расчеты стирального барабана

4.3 Энергетические и функциональные показатели стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором

Выводы по главе

Актуальность темы исследования. В настоящее время выпускается огромное количество стиральных машин, отличающихся друг от друга способами загрузки, активации и отжима белья. Так, активаторные стиральные машины обрабатывают белье с высокой производительностью, но при этом сильно изнашивают белье. Воздушно-пузырьковые стиральные машины, использующие эффект кавитации при стирке, обрабатывают белье также с высокой производительностью и высоким износом белья, при этом используют большое количество воды и порошка. Ультразвуковые стиральные машины при стирке используют акустические колебания, это позволяет снизить износ белья, однако такие машины обладают низкой отстирываемостью, это связано в первую очередь с тем, что белье не подвергается перемешиванию. Вибрационные стиральные машины отличаются интенсивным воздействием на белье посредством мембраны, ! которая нагнетает потоки воды, но такие машины работают шумно и потребляют большое количество энергии и воды. Что же касается барабанных стиральных машин, то они обрабатывают белье с минимальным износом, но при этом обладают низкой производительностью [21, 51 - 53, 55, 98].

Перенасыщенность рынка бытовой техники практически однотипными стиральными машинами с горизонтальным расположением барабана и прерывистой организацией техпроцесса требует более пристального внимания к менее распространенным конструкциям с вертикальным барабаном и верхней загрузкой. Такие машины не только более удобны в работе, но и более перспективны в плане организации непрерывного техпроцесса, обеспечивающего большую производительность без снижения качества обработки белья [70].

Таким образом, актуальность темы обусловлена потребностью рынка бытовой техники в высокопроизводительных и компактных автоматических стиральных машинах с вертикальным барабаном, совмещающим роль центрифуги с ролью активатора.

Цель работы. Целью данной диссертационной работы является разработка теоретических предпосылок и создания конструкции принципиально новой стиральной машины с вертикальным барабаном в качестве активатора и с непрерывной организацией техпроцесса обработки белья. Под непрерывной организацией техпроцесса понимается наиболее экономичный и производительный режим работы стиральной машины, при котором барабан не только не изменяет направление своего вращения, но и не останавливается в течение цикла обработки белья.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:

• анализ принципа работы и характера воздействия на обрабатываемое белье существующих разновидностей стиральных машин и их конструктивные особенностей • для определения наиболее' перспективного способа активации белья;

• обоснование возможности создания и разработка высокопроизводительной стиральной машины с вертикальным барабаном в качестве активатора;

• исследование конструктивных и режимных способов перехода через резонанс с целью выявления наиболее эффективных из существующих;

• экспериментальное определение резонансной угловой скорости вращения стирального барабана;

• определение основных режимных параметров исполнительного механизма экспериментального образца стиральной машины

• создание экспериментального образца стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывной организацией техпроцесса.

Методология и-методы исследования. Решение поставленных задач диссертационного исследования о суще ств ля ется на основе методов и средств теории бытовых машин и приборов, проектирования бытовых стиральных машин,, сопротивления* материалов, теории машин и механизмов, теоретической механики; теории колебаний, теории балансировочной техники^. а также с использованием экспериментального* метода. Исследования* проводились, с применением современных компьютерных, средств;, позволяющих: определять параметры, и характеристики: механических систем путем- реализации математических моделей аналитическим, численным й инженерным методами. Научная новизна:

• обоснована, необходимость дополнения- к классификации стиральных машин, учитывающего наряду со степенью; механизации стиральной машины способ активации раствора;

• - анализ способов уравновешивания барабана- показал необходимость развития? режимных методов борьбы, с резонансными явлениями; включающимиш себя программные воздействиящашриводжбарабан;:,

• • предложена торсионная гипотеза возникновения! поперечныхколебаний вертикального ротора; .суть которой состоит в том;, что именно; крутильные колебания: неуравновешенного ротора, находящегося в фазе разгона, приводят в конечном; итоге; к: возникновению поперечных колебаний; к резонансу и к его самоустановке.

• установлена зависимость, учитывающая; взаимодействие крутильной; и поперечной" жесткости в режиме негармонических автоколебаний и-разработана математическая* модель^ колебательного процесса; учитывающая нелинейность коэффициента, поперечной жесткости в; процессе крутильных колебаний ротора;

• разработан диссипативный способ экспериментального исследования? резонансных процессов роторных систем,, состоящий в двукратном, дифференцировании разгонной кривой и предназначенный для применения в системах оперативной'индикации начала резонанса;

Практическая ценность:

• предложенные теоретические предпосылки реализованы в конструкции новой стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывной организацией техпроцесса, сочетающей высокую производительность и качество обработки белья, защищенной патентом РФ;

• доступность и универсальность диссипативного способа исследования резонансных явлений позволила не только реализовать его в конструкции стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором с целью оперативного задействования режимных средств преодоления резонанса, но и внедрить его в качестве самостоятельного научного продукта в системах индикации начала резонансной зоны;

• разработан пакет программ для определения основных режимных параметров стиральной машины с вертикальным барабаном-' активатором в математической среде Maple и среде Excel с использованием макросов Visual Basic of Applications (VBA);

• разработана инженерная методика расчета режимных и прочностных параметров стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывным режимом обработки белья. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, представленных в диссертации, подтверждается созданием работоспособного экспериментального образца стиральной машины, результатами экспериментальных исследований взаимодействия поперечных и крутильных колебаний, а также исследования резонансных явлений диссипативным способом с использованием стандартных измерительных приборов, оригинальных технических решений и современных методик ведения исследований и статистической обработки результатов эксперимента.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях Южно

Российского государственного университета экономики и сервиса (г. Шахты, 2003, 2005, 2006, 2008 гг.) и Южно-Российского государственного технического университета (НПИ), а также совместной научной конференции Восточно-Украинского университета им. В. Даля и Средиземноморского университета АКДЕНИЗ (Турция, Анталия). Разработка экспонировалась на выставках разного уровня, в том числе на Всероссийской выставке-ярмарке научно-исследовательских работ в г. Новочеркасске-ИНОВ-2003 и ИНОВ-2007.

Полностью работа обсуждалась и рекомендована к защите на расширенном заседании кафедры «Прикладная механика и конструирование машин» ГОУ ВПО ЮРГУЭС с участием ведущих преподавателей кафедр «Машины и аппараты бытового назначения», «Математика», «Энергетика и безопасность жизнедеятельности», «Информационные системы и радиотехника».

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 8 работ, в том числе одна из перечня ВАК, а также получен патент на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, приложений и содержит 176 страницы машинописного текста, 54 рисунка, 17 таблиц и список литературных источников из 129 наименований.

Выводы по главе

1. Предложенные теоретические предпосылки реализованы в инженерной методике расчета основных параметров и конструкции новой стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывной организацией техпроцесса, в которой переход барабана через резонансную зону ускоряется за счет притормаживающего действия водной среды в процессе понижения ее уровня. Определены основные режимные параметры стиральной машины с учетом гидродинамических процессов, протекающих в стиральном барабане, проведен прочностной расчет на прочность стирального барабана, определен угол образующей стирального барабана, а также проведен расчет привода и установлен класс энергопотребления стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором.

2. Новизна способа стирки в разработанной стиральной машине состоит > в достаточно активном перемешивающем воздействии на раствор и белье со стороны вращающегося гладкого барабана, не изменяющего направление своего вращения и не замедляющегося до полной остановки. Свой вклад в повышение производительности вносят использованные режимные способы быстрого преодоления резонанса, а также емкости-накопители воды, сокращающие время наполнения бака и дополнительно выполняющие роль демпферов колебаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 .Проведенный анализ современных стиральных машин, выявил, что современная классификационная система требует дополнения, учитывающего способ активации обрабатываемого белья, поэтому предлагается расширение для классификации, учитывающее наряду со степенью механизации стиральной машины способ активации раствора.

2. Обзор технологий обработки белья показал, что в настоящее время стирка осуществляется в основном в барабанных стиральных машинах. Рабочим органом таких стиральных машин является горизонтальный стиральный барабан, который осуществляет прерывисто-реверсивное вращение со скоростью 50.60 об/мин, в результате чего происходит перелопачивание белья. Такая организация процесса характеризуется низкой производительностью, высоким энергопотреблением, а также высоким уровнем виброактивности.

3. Обзор конструктивных способов снижения вибраций выявил, что применение демпферов, а также автоматических уравновешивающих устройств (АУУ) приводит к усложнению, утяжелению и удорожанию стиральной машины. Кроме того, например, АУУ Леблана вносит неуравновешенность в дорезонансной области, АУУ Сирля оказывает тормозящее воздействие на систему, а маятниковые АУУ вносят наибольшие добавочные реакции в опоры.

4. Установленная в результате аналитического обзора приближенность общепринятой математической модели колебательного процесса неуравновешенного вала объясняется принятой в ней коллинеарностью эксцентриситета и прогиба, а также неподтвержденной линейностью коэффициента жесткости, поэтому данная математическая модель не содержит предпосылок к формализации не только явления самоустановки в зарезонансной зоне, но и самого резонанса, поскольку не раскрывает природу собственно колебаний, проявляющихся в знакопеременной деформации вала.

5. Разработана математическая модель движения центра тяжести вертикальной роторной системы в момент резонанса и самоустановки, учитывающая совместное действие негармонических поперечных и крутильных колебаний^ а также нелинейность упругой характеристики; материала вала. Установлено, что основной причиной самоустановки роторной системы? является увеличение поперечной жесткости вала; вследствие его закручивания в процессе торсионных колебаний. Кроме этого, несимметричность траектории движения центра масс ротора в момент резонанса, щ соответственно, несимметричность колебаний обусловлена совместным действием скорости вращения ротора и скорости его крутильных колебанищ.изменяющих круговой вектор центробежной силы.

6. Исследованы основные режимные способы перехода роторных систем через резонансную зону и установлено, что данные способы требуют точной индикации частоты, соответствующей входу в резонансную?зону. Для ; реализации этих способов предложена система оперативной индикации начала резонансной зоны и собственно резонансной частоты, основанная на явлении диссипации энергии в процессе резонанса.

7. Разработан способ выявления резонанса на основе учета влияния диссипации на разгон ротора. Данный способ позволяет оперативно выявлять момент начала вхождения роторной системы в зону резонанса и длительность резонанса. Для реализации диссипативного способа разработана установка и программное обеспечение; которые используют разгонную характеристику и ее производные для выявления резонансных частот.

8. Проведены; экспериментальные исследования влияния крутильной нагрузки на поперечную^ жесткость вала, в результате которых установлено^ что с увеличением закручивающего момента жесткость вала увеличивается, что способствует выходу роторной системы из. резонансной области в область самоустановки.

9. Предложенные теоретические предпосылки реализованы в инженерной методике расчета основных параметров и конструкции новой" стиральной^ машины с вертикальным барабаном-активатором и непрерывной организацией техпроцесса, в которой переход барабана через резонансную зону ускоряется- за счет притормаживающего действия водной среды в процессе понижения ее уровня; Определены основные режимные параметры стиральной машины с учетом гидродинамических процессов, протекающих в стиральном барабане, проведен прочностной расчет на прочность стирального барабана, определен-угол образующей стирального барабана, а также; проведен? расчет привода и установлен класс энергопотребления , стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором;

10. Новизна способа стирки в разработанной стиральной машине состоит в достаточно активном перемешивающем воздействии на раствор и белье со стороны вращающегося гладкого барабана, не изменяющего направление своего* вращения и не замедляющегося до полной' остановки. Свой вклад в повышение производительности вносят использованные режимные способы быстрого преодоления резонанса, а также емкости-накопители воды, сокращающие время наполнения бака и дополнительно выполняющие роль демпферов колебаний.

1. Агамиров, JI.B. Сопротивление материалов. Краткий курс. Для студентов вузов Текст. / JI.B. Агамиров. — М.: Астель, 2003. — 256с.

2. Айзенштат, Л.И. Прибор для измерения колебаний угловой скорости вала Текст. Л.И. Айзенштат. М.: ГОСИНТИ, 1957. - 96с.

3. Александров, A.B. Сопротивление материалов Текст.: Учеб. для вузов / A.B. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин; Под ред. A.B. Александрова. 3-е изд. испр. — М.: Высш. шк., 2003. — 560с.: ил.

4. Анненков, В.Б. Экспериментальное исследование равномерности вращения микродвигателей Текст. / В.Б. Анненков, A.C. Куракин, Э.А. Лодочников//Изв. вузов, Электромеханика, 1967, №2, с. 21-27.

5. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя Текст.: В 3-х т. Т.1 / В.И. Анурьев. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1980.-728 с.

6. Артемьева, Т.В. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод Текст.! / Т. В. Артемьева, Т. М. Лысенко, А. Н. Румянцева, С. П. Стесин. М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 336 с.

7. A.c. № 255760 СССР, МПК В 02 f 3/01. Способ уменьшения резонансных амплитуд при пуске вибромашин Текст. / В.В. Гортинский, А.Д. Савин, А.Б. Демский, М.А. Борискин, Е.А. Алабин (СССР), заявл. 08.05.68; опубл. 28.10.1969, Бюл. №33.

8. A.c. RU №1025460 А. МПК В 06 В 1/16; G 01 М 1/06. Способ разгона несбалансированного ротора в зарезонансную зону Текст. / Л.М. Малинин, А.П. Зобнин, A.C. Кельзон, Д.Б. Танаев (СССР), заявл. 26.03.81; опубл. 30.06.1983, Бюл. №24.

9. Бабаков, И.М. Теория колебаний Текст. / И.М: Бабаков. — М.: Гостехиздат, 1965. —559с.

10. Балансировка машин и приборов Текст. / Под ред. В.А Щепетилькинова. М.: Машиностроение, 1979. - 294с., ил.

11. П.Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы Текст. / Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. М.: Машиностроение, 1982. -423 е., ил.

12. Беляев, Н.М. Сопротивление материалов Текст. / Н.М. Беляев. — М.: Наука, 1976.-608с.

13. Блехман, И.И. Что может вибрация?: О «вибрационной механике» и вибрационной технике Текст. / И.И. Блехман. М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. Лит., 1988.-208с.

14. Блехман, И.И. Самосинхронизация вибраторов некоторых вибрационных машин Текст. / И.И. Блехман // Инженерный сборник М.: Изд-во АН СССР, 1953, том XVI, с 49-72с.

15. Блехман, И.И. Синхронизация динамических систем Текст. / И.И.' Блехман. М.: Наука, 1971. - 896с.

16. Биргер, И.А. Сопротивление материалов Текст. / И.А. Биргер, Р.Р/ Мавлютов. — М.: Наука, 1986, 561с.

17. Боголюбов, H.H. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний Текст. / H.H. Боголюбов, Ю.А. Митропольский. М.: Наука, 1974.-504 с.

18. Богомолов, С.И. Оптимизация механических систем в резонансных режимах Текст. / С.И. Богомолов, Э.А. Симеон — Харьков: Вища школа, 1983.-153 с.

19. Бондарь, Е.С. Современные бытовые электроприборы и машины Текст. / Е.С. Бондарь, В.Я. Кравцевич. М.: Машиностроение, 1987. - 224 е.: ил.

20. Бородин, В.А. Бытовые стиральные машины Текст. / В.А. Бородин, С.А. Лихачев. СПб.: BHV, 2001. - 224 с.

21. Вибрации в технике. Колебания машин, конструкций и их элементов Текст.: Справочник / Под ред. В.Н. Челомея — М.: Машиностроение т.З, 1980.-544с.

22. Вибрации в технике. Вибрационные процессы и машины Текст.: Справочник / Под ред. Э.Э. Лавендев — М.: Машиностроение т.4, 1981.-510с.

23. Вибрации в технике. Измерения и испытания Текст.: Справочник / Под ред. М.Д. Генкин -М.: Машиностроение т.5, 1981. 496 с.

24. Вибрации в технике. Защита от вибраций и ударов Текст.:ъ

25. Справочник / Под ред. К.В. Фролов М.: Машиностроение т.6, 1981. -456 с.

26. Виракас, Г.И. Обзор и классификация средств измерения колебаний" угловой скорости вращения Текст.' / Г.И. Виракас, З.И. Поцюс // Вибротехника, 1971, № 2(15), С. 27-37.

27. Вихман, Г. Л. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов Текст. / Г.Л. Вихман, С.А. Круглов. -М.: Машиностроение, 1978. 328с.

28. Гортинский, В.В. Об одном способе управления запуском колебательной системы с инерционным возбуждением Текст. / В.В. Гортинский, Б.Г. Хвалов // Механика машин 1981, вып. 58, с. 42-46.

29. Григорлюк, С.П. Неклассическая теории колебаний стержней, пластин и оболочек Текст. / Итоги науки и техники. Сер. Механика твердыхдеформируемых тел. В 5-ти т. Т.5 7 G.П. Григорлюк, И.Т. Селезов. — М.: ВИНИТИ, 1973.-272 с.

30. Григорьев, Н.В. Вибрация энергетических машин Текст. /, Н.В. . Григорьев Справочное пособие: Д.: «Машиностроение», (Ленинградскоеотделение), 1974. 464с.

31. Гусаров, A.A. Автобалансирующие устройства прямого действия Текст. / A.A. Гусаров. М.: Наука, 2002. - 119 с.

32. Гусаров, A.A. Автоматическая балансировка роторов машин Текст. / A.A. Гусаров, В.И. Сусанин,„ Л.Н. Шаталов, Б.М: Грушин. М.: Наука, 1979.-152с.

33. Гусев, Ю.И. Конструирование и расчет машин химических производств: Учебник для вузов; по спец. «Химическое машиностроение т аппаратостроение» Текст./ Ю.И: Гусев, И.Н. Карасев, Э.Э. Кольман-Иванов и др. -М.: Машиностроение, 1985. 408с., ил.

34. Ден-Гартог, Дж. М. Механические колебания Текст.* / Дж. М.: Ден-Гартог. Пер. с англ. -М.: Физматгиз, 1960. — 580с.

35. Диментберг, Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов Текст.: /' Ф:М. Диментберг. Изд.; АН СССР, 1959.- 245с.

36. Диментберг, Ф.М. Колебания машин Текст. / Ф.М. Диментберг, К.Т. Шаталов, A.A. Гусаров. М: Машиностроение, 1964 — 307с.

37. Житомирский В.К. Крутильные колебания валов авиационных поршневых двигателей Текст. / В.К. Житомирский. М.: Оборонгиз, 1952.-336с.

38. Житомирский, В.К. Механические колебания и практика их устранения Текст. / В.К. Житомирский. М.: Машиностроение, 1966. - 176с.

39. Канторович, З.Б. Основы расчета химических машин и аппаратов Текст. / З.Б. Канторович.-М:: Машиностроение, 1960.- 744 с.

40. Карамышкин, В.В; Динамическое гашение колебаний Текст. / В .В. Карамышкин. -Л;: Машиностроение, 1988. 108 с.

41. Кельзон, A.C. Расчет и конструирование роторных машин Текст. / A.C. Кельзон, Ю.Н. Журавлев, Н.В. Январев. JL: Машиностроение, 1977. -287с.

42. Кельзон, A.C. О преодолении резонансов ротором в упруго-демпферных опорах Текст. / A.C. Кельзон, А.П. Зобнин // Вестн. машиностр. 1981, №6, с. 12-14.

43. Кельзон A.C. Управление колебаниями роторов Текст. / A.C. Кельзон, JIM. Малинин. Под. ред. K.M. Рагульскиса. — СПб.: Политехника, 1992. — 120с.; ил.

44. Кельзон, A.C. Динамика роторов в упругих опорах Текст. A.C. Кельзон, Ю.П. Циманский, В.Н. Яковлев. — М.: Наука, 1982. — 280с.

45. Ковалев, М.П. Динамическое и статическое уравновешивание гироскопических устройств Текст. / М.П. Ковалев, С.П. Моржаков, К.С. Терехова. — М.: Машиностроение, 1974. 250с.

46. Колебания валов на масляной пленке Текст. / Отв. ред. Артоболевский И.И. М.: Наука, 1968. - 472с.г

47. Колебания в машинах и прочность Текст. / Отв. ред. Диментберг Ф.М. -М.: Наука, 1977.-265с.

48. Колебания и балансировка роторных систем Текст. / отв. ред. A.A. Гусаров. М.: Наука, 1974 - 167с.

49. Коляда, В.В. Все о стиральных машинах Текст. /В.В. Коляда // Наука и жизнь. Ирвис, 2005, № 9, с. 37-43.

50. Коляда, В.В. Планета стиральных машин Текст. / В.В. Коляда // Потребительский компас. Ирвис, 2005, №1, с. 16-22.

51. Коляда, В.В. Современные стиральные машины Текст. / В.В. Коляда. — М.: СОЛОН-Пресс, 2003. 192с.: ил.

52. Кононенко, В.О. Колебательные системы с ограниченным возбуждением Текст. / В.О. Кононенко. М.: Наука, 1964. - 563с.

53. Корякин-Черняк, С.Л. Стиральные машины от А до Я Текст. / С.Л. Корякин-Черняк. Изд. 2-е. М.: СОЛОН-Пресс, HiT, 2005. - 296 е.: ил.

54. Кушуль, М.Я. Автоколебания роторов Текст. / М.Я. Кушуль. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 258с.

55. Ларри, Дж. Автоматическое балансирование вращающихся масс Текст. / Дж. Ларри // Сб. переводов и обзоров периодической иностранной литературы. -М.: «Машиностроение», 1955. 123с.

56. Лебедев, B.C. Основные процессы, машины и аппараты предприятий бытового обслуживания Текст. / B.C. Лебедев — М.: «Легкая индустрия», 1976.-400с.

57. Лебедев, B.C. Расчет и конструирование типовых машин и аппаратов бытового назначения Текст. / B.C. Лебедев. Учебник для вузов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 328с.

58. Лебедев, B.C. Технологические процессы машин и аппаратов в производствах бытового обслуживания Текст. / B.C. Лебедев: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Легпромбытиздат, 1991. - 336 с.

59. Левит, М.Е. Вибрации и уравновешивание роторов авиадвигателей Текст. /М.Е. Левит, В.П. Ройзман. — М.: Машиностроение, 1970. 171с.

60. Лепаев, Д.А. Ремонт стиральных машин. Справочное издание Текст. / Д.А. Лепаев. -М.: Легпромбытиздат, 1987. 208 с.

61. Лепаев, Д.А. Устройство и ремонт бытовых электроприборов Текст. /Д.А. Лепаев. М.: Легпищепром, 1984. - 273 с.

62. Лир, Э.В. Электробытовые машины и приборы Текст. /Э.В. Лир. 2-е изд. Справочник. К.: Тэхника, 1990. - 270 с.

63. Лысенко, Я.А. Стиральная машина с непрерывной< организацией*Iтехпроцесса Текст. / Я.А. Лысенко // Вкник схщноукраинского нацюнального ушверситету ¡мени В: Даля. №2 (132) - Луганськ, 2009. — С. 223-227.

64. Малинин, Л.М. Оптимизация перехода несбалансированного ротора через критическую скорость Текст. / Л.М. Малинин, A.A. Первозванский //Машиноведение 1983, №3, С. 38-41.

65. Мангус, К. Колебания Текст. / К. Мангус. Пер. с англ. М.: «Мир», 1982. - 298с.

66. Маслов, Г.С. Расчеты колебаний валов: Справочник Текст. / Г.С. Маслов -2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1980: 151 с.

67. Маслов, Г.С. Колебания в машинах и методы виброзащиты Текст. / Г.С. Маслов, B.C. Артемьев, В.А. Макаров-Здрок. Учебное пособие. — М.: МАДН, 1987.-92 с.

68. Михалев, М.Ф. Расчет и конструирование машин и аппаратов-химических производств: Примеры и задачи Текст. / М.Ф. Михалев, Н.П. Третьяков, А.И. Михалева. Учеб. Пособие для студентов втузов. — JT.: Машиностроение, 1984. — 301 е.: ил.

69. Муижниек, А.И. Некоторые вопросы автоматической динамической балансировки Текст. / А.И. Муижниек // «Вопросы динамики и прочности». Сб. статей, вып. VI Изд. АН'Латв. ССР, 1959, с.43-49.t

70. Нагонный, ПЛ. Исследование процесса стирки в машинах с совмещенным стиральным баком и центрифугой Текст. / П.И: Нагонный, И.А. Фендриков, В.И. Дзюба // Исследование элементов электробытовых машин и приборов. Киев, Техшка 1981 с. 17-20.

71. Нестеров, В.П. Автоматическая балансировка роторов »приборов и машин со многими степенями свободы» Текст. / В.П. Нестеров. — Томск.:. Изд-во Томгун-та, 1985.-85с.

72. Николаи, E.JL Теоретическая механика Текст. / в 2-х ч. Ч' 2. / Е.Л. Николаи. — 13-е изд., перераб. и доп. М.: Государственное Издательство Физико-математической литературы, 1958. - 375с.

73. Николаи, Е.Л. Труды по механике Текст.' / Е.Л. Николаи. М.: ГИТТЛ, 1955.-415с.

74. Опоры быстровращающихся шпинделей в станкостроении Текст. / Н.И. Алексеева, В.Д. Захаров, А.П. Зобнин и др. М.: НИИмаш; 1978. - 52с.

75. Политехнический словарь Текст. / редкол.: А.Ю' Ишлинский (гл.ред). — М.: Советская энциклопедия, 1989. 656 с.

76. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии Текст. / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, A.A. Носков. Л.: Химия, 1987. - 576с.

77. Панов, Г.В. Электронный прибор для измерения неравномерности вращения и угловой скорости машин Текст. / Г.В. Панов, Т.Т. Павлов. — АН СССР, филиал ВИНИТИ 1957. 121с.

78. Пановко, Я. Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем Текст. /Я.Г. Пановко. -М.: ФИЗМАТГИЗ, 1960. 196с.

79. Пановко, Я. Г. Основы прикладной теории колебаний и удара Текст. / Я.Г. Пановко. 4-е изд. Перераб. и доп. - JL: Политехника. 1990. - 272 е.: ил.

80. Пат. 2064988 Российская Федерация, МПК7 D 06 F 23/04. Стиральная машина Текст. / Гелазов Ю.Н.; заявитель и патентообладатель Гелазов Ю.Н. -№ 92009060/12; заявл. 30.11.1992; опубл. 10.08.1996, Бюл. № 6.I

81. Пат. 2104585 Российская Федерация, МПК7 G 09 В 23/06. Установка для изучения вращательного движения Текст. / Майер В.В.; Майер Р.В.; заявитель и патентообладатель Майер В.В.; Майер Р.В. — № 95108173/28; заявл. 19.05.1995; опубл. 10.02.1998, Бюл. № 4.

82. Петров, A.M. Бытовые машины и приборы Текст. / A.M. Петров, Б.Е. Фишман. — М.: Легкая индустрия, 1973. 296с.

83. Рагульскис, К. М. Вибрации роторных систем Текст. / К. М. Рагульскис, P.A. Ионушас, А.К. Бакшис, М.С. Рондоманскас, Ю.К. Тамоппонас, P.A. Дашевский. Вильнюс: «Мокслас», 1976. — 232 с.

84. Ремонт и обслуживание бытовых машин и приборов: Учебное пособие для начального профессионального образования Текст. / С.П. Петросов, В.А. Смоляниченко, В.В. Левкин, и др. М.: Издательский центр «Академия», 2003 - 320с.

85. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство Текст. / Л.З. Румшиский. — М.: Наука, 1971.192 с. I

86. Скоробогатов, H.A. Современные стиральные машины и моющие средства Текст. / H.A. Скоробогатов. — СПб.: БХВ-Петербург, Арлит, 2001.-240 с.

87. Современные стиральные машины Текст. / под ред. A.B. Родина, H.A. Тюнина. -М.: СОЛОН-Пресс, 2007. 136с.

88. Сопротивление материалов / Под ред. акад. АН УССР Писаренко Г. С. 5-е изд., перераб и доп. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. - 775 с.

89. Стрелков, С.П. Введение в теорию колебаний Текст. / С.П. Стрелков. -М.: Наука, 1964. 236с.144 .:.■.-,'.

90. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики Текст.: Учеб. для втузов / С.М. Тарг. -10-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. Шк., 1986. — 416 е., ил.

91. Теория.и конструкции балансировочных машин Текст. / Под ред. В.А. Щепетильникова. М., МАШГИЗ, 1963. - 444с.

92. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле Текст., / С.1Т Тимошенко:-М.: КЬмКнига, 2007.-440с.

93. Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента- (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности) Текст. / В.Б. Тихомиров. М.: «Легкая индустрия», 1974. - 262 с.

94. Тондл, А. Динамика роторов турбогенератовов Текст. / А. Тондл. Пер. с англ. Л.: Энергия, 1971. - 388с.

95. Троицкий, В.А. Оптимальные процессы колебаний механических систем Текст. / В:А. Троицкий. Л.: Машиностроение, 1971. - 896 с.

96. Уравновешивание машин и приборов Текст. / Под ред. В.А. Щепетильникова. М., Машиностроение, 1965. - 571с.

97. Уравновешивание роторов и механизмов Текст. / Под ред. В.А. Щепетильникова.-М.: Машиностроение, 1978: — 320с.: ил.

98. Уравновешивание роторов и механизмов Текст. / Под ред. B.Á.

99. Щепетильникова. М.: Машиностроение, 1978. - 320с.: ил. 114. Фишман, Б.Е. Ремонт, наладка, испытание бытовых электроприборов Текст. /Б.Е. Фишман. - Мл Машиностроение, 1975. - 257с.

100. Фрадков, А.Л. Адаптивное управление в сложных системах Текст. / А. Л. Фрадков. М.: Наука, 1990. - 296с.

101. Хайкин, С.Э. Физические основы механики Текст. / С.Э. Хайкин. — М.: ФИЗМАТГИЗ, 1963. 772 с.

102. Хохлов, В.Д. Приборы для измерения неравномерности хода машинi

103. Текст. / В.Д. Хохлов // Текстильная промышленность, 1956, №2, с. 17-23.

104. Цзе, Ф.С. Механические колебания Текст. / Ф.С. Цзе, И.Е.Морзе, Р.Т. Хинкл. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1966. — 508с.

105. Черноусько, Ф.Л. Управление колебаниями Текст. / Ф.Л. Черноусько, Л.Д. Акуленко, Б.Н. Соколов. -М.: Наука, 1980 384 с.

106. Шенк, X. Теория инженерного эксперимента Текст. / Пер. с англ. Е.Г. Коваленко. -М.: Изд-во "Мир", 1972. 381 с.

107. Шкоропад, Д.Е. Центрифуги и сепаратор для химических производств Текст. / Д.Е. Шкоропад, О.П. Новиков. М.: Химия, 1987. - 256с.

108. Шульскис, П.М. Прибор для измерения крутильных колебаний вала Текст. / П.М. Шульскис, A.M. Штейн. М.: ГОСИНТИ, ПНТПО - 1966. -57с.

109. Шумилин, В.П. Образцовая установка для воспроизведения и измерения параметров угловых колебаний. «Анализ и воспроизведение вибраций» Текст. / под ред. И.Б. Баргера, Л., 1967, № 2, с. 47-51.

110. Яблонский, A.A. Курс теоретической механики. 4.2. Динамика. Кинематика Текст.: Учеб. для техн. вузов / A.A. Яблонский, В.М. Никифорова. 6-е изд. исправ. - М.: Высш. Шк., 1984. - 343 с.

111. Matsuura, К. A Method for Estimating the Condition that a Rotor Can Pass through Resonance // Bill. Of the JSME, 1977, v. 20, № 145, p. 801-810.

112. Plainevaux, J.E. Auto-equilibrage de piecesen rotation. Revue generale de mecanique, № 71, 1954, № 76, 1955, p. 23-30.

113. R. E. D. Bishop, A. G. Parkinson. On the isolation of modes in the balancing of flexible shafts. J. Mech. Engng. Sei., 1963, v. 177, № 16, p. 4449.

114. Thearle, E.L. A new type of dynamic balancing machine. Trans, of ASME, 1933, v.54, №12, p. 19-26.

115. Thearle, E.L. Automatic Dinamic Balancers. Machine Design 1950, v. 22, №9, p.7-12.тор гоу впо юргуэс

116. Прокопенко Н.Н. г ггенгпУ,у.2 0 09г.

117. Директор ООО «Ростовторгтехника-1»1. Лаврик Е.П.2009г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

118. РЕ ЗУ ЛЬ TAT ОБ НАУЧНО-ИССЛЕДОВА ТЕЛЬСКИХ, ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ

119. Вид внедренных результатов: методика проектировочного расчета параметров и основных узлов стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором для проведения маркетинговых исследований.

120. Характеристика масштаба внедрения: единичное

121. Форма внедрения: чертежи общего вида и основных сборочных единиц устройства, методики расчета и циклограммы.

122. Новизна результатов научно-технических работ: качественно новые (защищены патентом 2230842 РФ)

123. Социальный и научно-технический эффект: Проводимые: маркетинговые исследования способствуют выявлению спроса на ръшке на новый товар — стиральную машину с вертикальным барабаном-активатором с повышенной производительностью по сравнению с аналогами.

124. Руководитель НИР Кузнецов С.А.

125. Аспирант каф. М и КМ Лысенко Я.А. Мсгл^О

126. Главный'инженер Азязов С.М.

127. ОУ ВПО ЮРГУЭС Прокопенко Н.Н.009г.1. АКТ1. Дирездюр ООО «Таурус»1. Щ^^иров А. В.2009г1. ВНЕДРЕНИЯ

128. РЕЗУЛЬ ТА ТОВ НАУЧНО-ИССЛЕДОВА ТЕЛЬСКИХ, ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ

129. Вид внедренных результатов: результаты исследований резонансных процессов стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором.

130. Характеристика масштаба внедрения: единичное

131. Форма внедрения: методика диссипативного способа определения резонанса и схема устройства для его реализации с соответствующим программным обеспечением

132. Новизна результатов научно-технических работ: качественно новые (Методика предложена впервые, конструкция стиральной машины защищена патентом 2230842 РФ).

133. Аспирант каф. ПМ и КМ Лысенко Я.А. ¡¿¿сс&илсо