автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин

На правах рукописи

УСОЛЬЦЕВ Александр Михайлович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ БАРАБАННЫХ СТИРАЛЬНО - ОТЖИМНЫХ МАШИН

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы (коммунальное хозяйство и бытовое обслуживание)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Московском государственном университете сервиса (МГУС) Министерства образования Российской Федерации

Научные руководители: д.т.н., профессор [Панфилов Евгений Алексеевич],

к.т.н., доцент Сумзина Лариса Владимировна

Официальные оппоненты: д.т.н., профессор Прокопенко Анатолий Константинович

к.ф.-м.н. Коляда Вадим Вячеславович

Ведущая организация: Центр научных исследований и информации в сфере

бытовых услуг Института региональных экономических исследований (ЦНИИБыт - ИРЭИ)

Защита диссертации состоится «ZУ■» июня 2003 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.150.01 в Московском государственном университете сервиса (МГУС) по адресу: 141221, Московская область, Пушкинский район, пос. Черкизово, ул. Главная, 99

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУС

Автореферат разослан «Я?» мая 2003 г.

Ваши отзывы и замечания по автореферату в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 141221, Московская область, Пушкинский район, пос. Черкизово, ул. Главная, 99, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.150.01

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ .—.

ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Л^л)

к.т.н., доцент V И.Э.Пашковский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Представленная работа направлена на повышение технического уровня стирально-отжимных мащин, используемых в коммунальном хозяйстве и бытовом обслуживании. Конкурентоспособность современных барабанных стирально-отжимных машин в значительной мере зависит от эффективности осуществления ими обработки материала, обусловленной их конструктивным и технологическим совершенством, возможностями этих машин обеспечивать качественную, наиболее экономичную и интенсивную обработку.

Барабанные стирально - отжимные машины обеспечивают автоматизацию всего технологического процесса обработки материала. Эти машины отличаются наименьшим механическим воздействием на обрабатываемый материал, что обеспечивает незначительный его износ, однако для них характерна и низкая интенсивность объемного перемешивания материала, следствием чего является значительная продолжительность их рабочего цикла.

Механическое воздействие на материал, обрабатываемый в барабанных стирально - отжимных машинах определяется режимами вращения барабана и конструктивным исполнением его элементов. Используемые в настоящее время конструкции барабана и его гребней имеют ограниченную возможность интенсификации объемного перемешивания обрабатываемого материала в режиме стирки, а кроме того, в них также ограничена возможность повышения эффективности выполнения центробежного отжима, так как затруднено получение необходимого равномерного распределения материала при ускоренном вращении барабана. Также для этих машин важнейшей задачей является обеспечение рационального расходования воды, для решения которой необходимо соответственно как дальнейшее совершенствование рабочего цикла таких машин, так и совершенствование их системы автоматического наполнения водой стирального бака, работа которой основана на использовании контролирующего пневматического устройства с фиксированной настройкой величины срабатывания измеряемого параметра, что ограничивает ее возможности. Поэтому целесообразно создание более совершенных конструкций рабочих органов барабанных стирально -отжимных машин и их основных элементов, которые обеспечивали бы интенсификацию и повышение экономичности обработки, а также, улучшение эксплуатационних показателей машин.

Разработка новых конструктивных решений рабочих органов барабанных стирально - отжимных машин и их основных элементов и модернизация существующих конструкций сдерживается недостаточностью либо отсутствием необходимых аналитических и экспериментальных исследований в этом направлении.

Диссертационная работа направлена на создание высокоэффективных барабанных стирально - огжимных машин на основе аналитических и экспериментальных исследований влияния их основных конструктивных факторов на интенсификацию процесса обработки материала. Решение этой научно - технической задачи позволит повысить конкурентоспособность отечественных машин, поэтому диссертационная работа является актуальной. __

Связь работы с научными программами, планами. Диссертационная работа соответствует направлению научных исследований Московского государственного университета сервиса - МГУС ("Оборудование, системы управления технологическими процессами и контроля качества изделий").

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка научно обоснованных конструктивных решений рабочих органов барабанных стирально - отжимных машин, обеспечивающих интенсификацию рабочего цикла, на основе аналитических и экспериментальных исследований:

- взаимодействия рабочих органов и их основных элементов с обрабатываемым материалом;

- возможности улучшения эксплуатационных показателей барабанных стирально -отжимных машин путем изменения конструкции их рабочих органов и совершенствованием рабочего цикла, совершенствованием работы системы автоматического наполнения водой стирального бака.

Для достижения поставленной цели необходимо было определить и решить следующие основные задачи:

- изучить взаимодействие барабана стирально - отжимной машины при различном расположении и геометрической форме гребней с обрабатываемым материалом;

- создать математическую модель, описывающую взаимодействие поверхности гребня барабана с обрабатываемым материалом для любого участка всей поверхности гребня и учитывающую изменение условий взаимодействия как при различном выполнении геометрической формы данных поверхностей гребней, так и в результате изменения их положения на обечайке барабана;

- определить и обосновать для барабанных стирально - отжимных машин определенных конструктивных типоразмеров рациональную последовательность выполнения основных операций рабочего цикла и их режимы, разработать технические решения, обеспечивающие повышение эффективности системы автоматического наполнения водой стирального бака;

- разработать методы и средства для экспериментальных исследований влияния конструктивных факторов рабочих органов барабанных стирально - отжимных машин на интенсификацию обработки материала;

- провести экспериментальные исследования и на их основе разработать рекомендации по совершенствованию рабочих органов барабанных стирально -отжимных машин, направленные на интенсификацию обработки;

- практически реализовать результаты теоретических и экспериментальных исследований в барабанных стирально - отжимных машинах, выпускаемых серийно и разрабатываемых на перспективу.

Научная новизна полученных результатов состоит в том, что: для обработки материала во вращающемся барабане с гребнями в режиме стирки:

- разработана математическая модель взаимодействия любых участков всей поверхности гребня с обрабатываемым материалом, учитывающая изменение условий взаимодействия как при всевозможном различном выполнении геометрической формы этих поверхностей гребней, так и в результате различного их положения на поверхности обечайки барабана;

- предложены и теоретически обоснованы параметры для характеристики объемного перемешивания обрабатываемого материала, рассматриваемого как совокупность точечных объектов;

- на основе разработанной математической модели предложен метод получения необходимых величин параметров геометрической формы гребней барабана и режима его вращения по задаваемым числовым значениям параметров, определяющих механическое воздействие на обрабатываемый материал.

для режима ускоренного (ускоряющеюся) вращения барабана в начальном периоде центробежного отжима:

- получена взаимосвязь параметров, характеризующих геометрическую форму гребней барабана и режим ею вращения, позволяющая находить рациональное соотношение их величин для обеспечения равномерности распределения отжимаемого материала;

- показана возможность обеспечивать получение различных задаваемых уровней автоматического наполнения жидкостью бака, без изменения настройки или перемены контролирующего пневматического устройства

Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что:

- получена возможность решения как прямой задачи - по известным условиям обработки материала в режиме стирки в барабане с гребнями различной геометрической формы и расположения определять действующие числовые значения основных параметров, характеризующих механическое воздействие на материал, так и обратной задачи - по задаваемым значениям параметров механического воздействия на материал находить величины параметров, определяющих необходимое выполнение гребней в барабане и режим его вращения;

- показана целесообразность разработки специальных режимов вращения барабана для обеспечения наиболее эффективного применения в барабанных стиральных машинах "пассивного" орошения обрабатываемого материала моющим раствором или водой в режиме стирки;

- полученна взаимосвязь основных параметров, характеризующих взаимодействие гребней барабана и обрабатываемого материала в режиме ускоренного (ускоряющегося) вращения, позволяет находить рациональные конструкции гребней барабана для обеспечения равномерного распределения материала при центробежном отжиме;

- разработаны рациональные рабочие циклы и режимы выполнения их основных операций для барабанных стирально-отжимных машин типоразмеров СМА-4,5Б , СМА-4,5ФБ, СМП - ЗБ;

- разработаны новые конструкции рабочих органов барабанных стирально -отжимных машин, новизна которых подтверждена ав юрскими свидетельствами на изобретения СССР и патентами на изобретения Российской Федерации и Украины;

- разработаны новые различные конструкции системы автоматического наполнения водой стирального бака (а.с. СССР № 1747575, патенты Российской Федерации № 2026908 и № 2054070), обеспечивающие получение задаваемых

разных уровней наполнения без изменения используемого контролирующего пневматического устройства;

- проведено внедрение результатов работы в барабанных сгирально - отжимных машинах: СМА - 4,5Б "ОКА - 200" (Государственное предприятие "завод им.Я.М.Свердлова" Российская Федерация, г.Дзержинск, Нижегородской области); СМА - 4,5 ФБ "IBITA - 01" (Украина, OAT "IBITA" г. Ивано-Франковск); СМП - ЗБ"ЭВРИКА - 92" (МПО "ПРОЖЕКТОР", Российская Федерация, г. Москва ; AT "ЭЛЕКТРОМАШ", Российская Федерация, г.Ульяновск).

Личный вклад соискателя состоит в постановке и решении основных теоретических и экспериментальных задач диссертации, проведении анализа и обобщении результатов. Соискателю принадлежат основные идеи в разработке методик исследований, экспериментальных средств и оборудования, с его непосредственным участием проведены аналитические и экспериментальные исследования по теме диссертации. В нескольких проведенных по теме диссертации НИР соискатель был руководителем и ответственным исполнителем. Автору диссертации принадлежат основные идеи опубликованных работ и изобретений. В работах, опубликованных вместе с соавторами, личный вклад соискателя состоит в обсуждении поставленных задач, в нахождении решений теоретических исследований и выполнении экспериментальных исследований, обработке результатов экспериментов, научном обосновании полученных результатов и формулировании выводов.

Апробация результатов диссертации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на:

- научно - технических семинарах Министерства бытового обслуживания населения РСФСР и Московского течнологичсского института (г.Москва 1985 г.; 1986 г.; 1989 г.);

- научных конференциях профессорско - преподавательского состава Киевского национального университета технологий и дизайна - КНУТД (КДУТД, ДАЛПУ)( Украина, г. Киев, 1995 - 2001 гг.);

- XV межвузовском научно - методическом семинаре в Хмельницком технологическом институте (г. Хмельницкий, 1990 г.);

- международной научно - технической конференции в Национальном техническом университете Украины - НТУУ "КП1" "Прогресивна гехшка i технолопя машинобудування, приладобудування i зварювального виробництва" (Украина, г. Киев, 1998 г.);

- VIII-й международной научно-практической конференции «Наука - сервису» (Москва, МГУ сервиса, 2003 г.).

Диссертационная работа докладывалась полностью и получила положительную оценку на межкафедральном научном семинаре в КНУТД (Украина, г. Киев, 2002 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 39 работ, среди которых 22 -научные статьи в сборниках научных трудов, научно - технических сборниках и журналах, в сборниках материалов научно - технических конференций и семинаров (из них 4 ciaibH в изданиях, включенных в перечень ВАК Украины), 17 авторских свидетельств СССР и патентов на изобретения Российской Федерации и Украины.

Список опубликованных основных работ соискателя по теме диссертации приведен в автореферате ниже.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов списка использованных источников и приложений А, Б, В и Д, содержащих в себе дополнительный материал, необходимый для полноты восприятия диссертации. Полный обьем диссертации 194 страниц, из них 21 страницу занимают иллюстрации из 30 рисунков, 3 страницы - таблицы, 12 страниц - библиографические источники из 97 наименований, 40 страниц - приложения. Обьем основной части диссертации составляет 118 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель и сформулированы задачи диссертационных исследований, показаны научная новизна и практическое значение работы, приведены сведения о внедрении полученных результатов исследований.

В первом разделе приведен анализ работ в области обработки материала в барабанных стирально - отжимных машинах, а также совершенствования данных машин и их рабочих органов для обеспечения интенсификации обработки и улучшения эксплуатационных показателей. Названы те вопросы, которые остались нерешенными и, таким образом, определено место данной работы в разрешении проблемы. Определено, что необходимым условием повышения эффективности обработки материала в барабанной стиральной машине является интенсификация его объемного перемешивания. Показано, что раньше не рассматривалось взаимодействие 1ребней барабана с обрабатываемым материалом и возможность обеспечения изменением конструкции гребней интенсификации объемного перемешивания в режиме стирки, а также, улучшения распределения материала в барабане при центробежном отжиме.

На основе анализа известных информационных источников установлены основные направления совершенствования конструкций барабанных стирально -отжимных машин и их рабочих органов.

Базируясь на проведенном анализе избраны и обоснованы направления исследований, определены задачи, решение которых позволит обеспечить интенсификацию обработки материала.

В конце первого раздела приведено резюме относительно необходимости проведения исследований в данной области.

Во втором разделе представлены проведенные аналитические исследования влияния основных конструктивных факторов рабочих органов барабанных стирально -отжимных машин на интенсификацию обработки материала. А именно, приведен анализ взаимодействия рабочих органов и их основных элементов с обрабатываемым материалом в режиме стирки и при ускоренном (ускоряющемся) вращении барабана в начальном периоде центробежного отжима.

Для математического моделирования процесса взаимодействия гребней вращающегося барабана и обрабатываемого материала, необходимо иметь аналитическое описание формы взаимодействующей с материалом поверхности гребня.

Причем, это описание должно бьпь настолько общим, чтобы какие бы ю ни было известные конструкции были частными случаями рассматриваемой формы.

Рис Л - Преобразование поверхности плоского гребня, параллельного оси вращения барабана, в поверхность плоского наклонного гребня: а - обозначение основных параметров; б - схема расположения рассматриваемой поверхности в барабане.

Для математического описания взаимодействия гребней и материала рассмотрим плоскость (рис. 1,а), проходящую через точки А В' С' О, и совпадающую с плоской боковой поверхностью гребня 1 2' 3' 4, параллельного оси вращения барабана (рис.1, б). Эта плоскость отсекает на оси ОХ отрезок длины И и составляет с этой осью угол а0. Уравнение данной плоскости (в форме уравнения плоскости в отрезках) имеет вид:

У(х) = (Ь-х)1ёа0 , ге[0,1] (1)

Повернем эту плоскость вокруг прямой, проходящей через точки А, Э на угол р.

Уравнение такой плоскости будет иметь вид:

- + —--

У

Ь • 5та0

■■ 1 или у(х,г) = [Н(г) - х^а,,,

(2)

где Н(г) = Ь +

г.

Величина Н(г) имеет такой же, как и И геометрический смысл, но для всякого сечения рассматриваемой плоскости плоскостью, перпендикулярной оси 02, соответствующего любому значению координаты г из замкнутого промежутка 0 2 г < Ь. Уравнение (2) для каждого г, из [О, Ь] задает линию У(х), являющуюся следом рассматриваемой плоскости в указанном ее сечении. В последующем будем рассматривать эту линию как образующую описываемой поверхности.

Решая совместно уравнение цилиндра у2 + (х - К)2 = Я2 , г е [ О, Ь ], описывающее поверхность обечайки барабана, и уравнение плоскости

у = [H(z) - х] tgа0 , описывающее плоскую боковую поверхность гребня, получаем уравнения линии сопряжения данной поверхности гребня и барабана

xq (z) = T(z) - ^/Т2(z) - Н2(z)sin2а0 , yq(z) = [H(z) - х,(z)J tga, , (3)

где T(z) = [R + H(z) tg2a0 ] cos2«0 .

Длина склона гребня при z = 0 запишется:

d = Vlh-*,(°)f + y;(0).

Приняв условие, что при z = 0 и z = L длина склона d плоского наклонного гребня одинакова, координаты точек вершины гребня в зависимости or z запишутся как

, ч . х, -h , . у. x,(z) = h + -^--z, yv(z) = ^--z, (4)

l l

где x3 и Уз - координаты вершины гребня при z = L (см. рис. 1,6).

Рассматриваемую плоскую поверхность гребня можно представить как результат плоскопараллельного поступательного движения прямолинейной образующей вдоль направляющей - вершины гребня. В случае, если образующая при таком ее перемещении с постоянной скоростью будет одновременно вращаться вокруг

направляющей с постоянной угловой скоростью с = g|- "а°, то получим винтовую

поверхность геликоида, для которой уравнение (1) будет иметь вид:

у(х, z) = (xv (z) - х) tg(a0 + с z) + у„ (z) , (5)

где aL - угол, который составляет образующая с плоскостью XOZ при z = L.

Для описания положения каждой точки на рассматриваемой поверхности гребня, наряду с координатой z из [О, L], будем ипользовать также расстояние s этой точки от вершины гребеня, отсчитываемое вдоль прямой линии Y(x), получаемой в соответствующем значению z сечении гребня плоскостью, перпендикулярной оси вращения барабана ( рис.2 ). На рис. 2 изображено сечение поверхности гребня, имеющей Р?МЗ , для произвольного z,.

Таким образом, поверхностью гребня будем считать часть поверхности, заданной функцией (5) при z е [ О, L ], ограниченной поверхностью цилиндра радиуса R и длины L (подножие), а также отрезком прямой 4-3, уравнение которого описывается функциями xv(z) и yv(z) при z е [О, L] (вершина). Величинами, кторые однозначно задают такой гребень, будут: R, L, h, р.

Для анализа взаимодействия с поверхностью гребня при вращении барабана объекта, рассматриваемого как материальная точка, важно знать угол, который составляет радиус - вектор этой точки r(z, s) с данной поверхностью - ©(z,s)

0(z,s) = a(z)-arctg^ = «o+c.z-arctgi^L. (6)

Рис. 2 - Связь декартовых и (г,б) координат точек рассматриваемой поверхности гребня.

Рис. 3 - Схема сил, действующих при вращении барабана на объект, взаимодействующий с участком боковой поверхности гребня.

Для характеристики в общем случае (при |3 ф 0) положения рассматриваемой поверхности гребня относительно оси вращения барабана и проведенной через нее горизонтальной плоскости ХОХ, используется угол ср^ (г,0) (см. рис. 16, и рис.2), образуемый в каждом сечении по всей совокупности значений г, между линией, соединяющей ось вращения и вершину гребня, т.е. радиус - вектором вершины гребня и ее же горизонтальным положением. В последующем такое положение гребня (изображенное на рис. 1 ,б и рис.2) принимаем за начальное.

(ру (г,0)= аг^

Я-ху(г)"

Как видно из рис.2, для каждого значения ?[ из 0 < г\ < Ь, в соответствующем ему сечении гребня плоскостью , перпендикулярной оси вращения барабана, при 8=0 можно записать

©(г,,0) = а(з)-^(г,,0) = а0 + с■ г, -<рч(г,,0) = а(щ)

привел '

где:

0 < < Ь - область изменения возможных значений г; а(20привед = ®(2Ь0) - приведенная величина угла наклона образующей для сечения, соответствующего 7,\ (или величина наклона образующей в сечении по координате относительно радиальной плоскости, проведенной в этом сечении через вершину гребня). Величины а(21)ПрИВед = ©(г;,0) и фу(г„0), используются при анализе результатов, получаемых для наклонного размещения гребней на поверхности обечайки барабана при различных геометрических формах выполнения рассматриваемых их поверхностей, взаимодействующих с обрабатываемым материалом. Использование параметра

«(¿Опривсд позволяет при анализе взаимодействия при вращении барабана боковой поверхности такого его гребня и обрабатываемого в данном барабане материала, в общем случае, рассматривать сечение любого выполнения этой поверхности, имеющей прямолинейную образующую, как такое же сечение боковой поверхности плоского прямого гребня, у которой а0 = а(гОпривед ■

Для вычисления изложенных в общем виде геометрических характеристик гребня составлена программа, которая для барабана с заданными величинами Ь, Я и Ь (соответственно, высота гребня, радиус внутренней поверности и глубина барабана), после ввода параметров , определяющих выполнение геометрической формы боковой поверхности гребня и ее положение относительно горизонтальной плоскости, проведенной через ось вращения - сад, аЬ Р> вычисляет для каждого поперечного сечения по всему заданному замкнутому промежутку [0,Ь] значений ъ такие геометрические характеристики этой поверхности , как координаты точек вершины -и подножия - х^у,, длину образующей . выше рассмотренные углы «(г),

<Рч(г,0), <рц(/^тах), 0(г,О), р + с-Бтлх - которые однозначно определяют именно такое задаваемое выполнение гребня.

Для выявления некоторых закономерностей движения обрабатываемого материала в режиме стирки, сообщаемого ему в результате взаимодействия с гребнями, выполнение которых соответствует предыдущему описанию, рассмотрим материальный точечный объект массы т, поднимаемый гребнем барабана, вращающегося в направлении по часовой стрелке вокруг собственной горизонтально расположенной оси с постоянной угловой скоростью (и=2пп ( где п - количество оборотов в единицу времени ).

На рис.3 изображено сечение барабана в рассматриваемый момент его вращения, плоскостью, перпендикулярной оси вращения, которое соответствует какому - либо значению ц из 0 < 7\ < Ь.

На точечный объект массы т, поднимаемый поверхностью гребня вращающегося барабана, действуют (см. рис.3): сила тяжести ; центробежная сила инерции I; нормальная реакция поверхности гребня N; сила трения Р (где g - ускорение силы тяжести).

Положение вращающегося барабана, при котором происходит отрыв от поверхности гребня взаимодействующего с ней материального точечного объекта, находим из условия равновесия объекта для момента времени, непосредственно перед началом отрыва

т^ + Ы + Р + 1 = 0

Для перехода к скалярным уравнениям введем новую систему координат Х'У7.' (см.рис.З). Обозначим угол между осью X', и горизонтальной плоскостью (проведенной через ось вращения барабана) через ЧЛ

Проектируя силы на оси координат Х'Ч'Ъ' запишем полную систему уравнений:

mgsini//-Fcos^-Icos0(z,s) = 0; (X')

Ncos(/? + es) - mgcos y + Fsin^ ■ sin(/? + es) - Isin 0(z, s) = 0; (Y')

- Nsin(/7 + es) + Fsinj • cos(/? + es) = 0; (Z')

F = kN; I = mffl!r(z,s),

где x - Угол между направлением действия силы трения рассматриваемого точечного объекта по поверхности гребня и ее образующей;

к - статический коэффициент силы трения скольжения.

Решение системы уравнений дает выражение для величины <p(z,s) - угла отрыва от поверхности гребня вращающегося барабана взаимодействующего с ней точечного объекта, характеризуемого на поверхности (z,s) - координатами (см. рис.3)

<р(z,s) = aresin J3^'^ + arctgA(s) - 0(z, s) , (7)

0SZ<L J 1 + A"(s)

где для краткости приняты обозначения

A(s) = д/k2 -tg2(P + cs) • cos((3 + es),

B(z, s) = Ю r(z'S) • [cos0(z, s) + A(s) ■ sin 0(z,s)]. g

Для рассматриваемой формы поверхности гребня и заданных значений величин к и оз (или п), угол ip(z,s) характеризует высоту подъема таким гребнем взаимодействующего объекта до его отрыва от поверхности. При ip(z,s)=35°20' объект получает наибольшую для данного значения s высоту траектории движения после отрыва и, соответственно, наибольшую высоту падения, что считается одним из небходимых условий обеспечения эффективности процесса отделения загрязнения при стирке.

Траектория движения после отрыва от поверхности гребня точечных объектов, имеющих различные (»(z,s), будут отличаться. Центром рассеивания значений угла <р(z,s), получаемых для всех рассматриваемых точек поверхности гребня исследуемой геометрической формы при заданных величинах к и ш, принимаем среднее арифметическое этих значений - mvu.) , а мерой рассеивания значений угла $s(z,s) относительно центра рассеивания - величину разброса или среднего квадратичного отклонения Стф(2>5). Приняв для угла ip(z,s) значение, оптимальное для данных условий обработки - Ропт(2> s) или Ропт. можно считать, что диапазон изменения значений величины угла $ü(z,s),

í^mm (z, s) ^ s) < ^^ (z, s)

OázSL OSsSS^

и разность

<Рш, (2>- <Р,т Ю = тахД в), (8)

а также величины тг1гц и <70г1), и разность принятого значения ^011г.(г,з) и т^л -отклонение

(9)

характеризуют эффективность рассматриваемой формы выполнения поверхности с точки зрения сообщения обрабатываемому материалу оптимальных относительно принятого значения РоптХ2!5) траекторий движения после отрыва.

Величина тахД^^Б) характеризует также и интенсивность объемного

0<7<1,

тгл

перемешивания материала во вращающемся барабане с гребнями . так как сообщение точечным объектам с различным (г, б) - координатами различных по высоте траекторий движения после отрыва от поверхности гребня способствует лучшему распределению их по объему барабана.

Для оценки интенсивности объемного перемешивания обрабатываемого материала во вращающемся в режиме стирки барабане с гребнями, помимо диапазона изменения значений величины угла (р(7,ъ) и разности тахД^г.Б) следует использовать

0*7 51

еще и величину у{г, б) - угол поворота барабана от его положения соответствующего начальному положению рассматриваемой поверхности гребня (см.рис.1,б), до положения, обеспечивающего выполнение условий отрыва для взаимодействующего с этой поверхностью точечного объекта, определяемого (г, б) - координатами (см.рис.З) и, соответственно, диапазон изменения величины этого угла для всей данной поверхности гребня, т.е. утт (г, в) < /(г,б) < уш% (г,б) ,

05251.

0£5£5ОЦ1(

и разность тахА/(х, б) = /„„(г, б) - утГ[ (г, б) . (10)

05251.

Рассматривая условия отрыва обрабатываемого материала для различных по глубине барабана участков взаимодействующей с ним поверхности гребня, равноудаленных от его вершины (т.е., для всех 0<7.< Ь. при б=сопб1), можно считать, что изменение величины угла у(г, ь) характеризует распределение осуществления отрыва материала от поверхности гребня по мере поворота вращающегося барабана . При Ауимеем для всех по глубине барабана точек поверхности, равноудаленных от

вершины, одновременное обеспечение условий отрыва (т.е., в одном и том же положении, занимаемом гребнем в ходе вращения барабана ). При этом траетории движения после отрыва точечных объектов , для различных г - координат могут различаться , в зависимости от изменения по глубине барабана других параметров, определяющих взаимодействие.

Формулу для определения величины угла у(г, б) находим из выражения для угла

$>(7,s) как угол поворота радиус - вектора вершины гребня в рассматриваемом сечении, измеряемой от начального его положения (т.е. от (г\г(г,0), см.рис.2), до положения обеспечивающего, выполнение условий отрыва (т.е. (f{z,0), см. рис.3) учшывая взаимосвязанное 1ь углов, отображенную на рис. 3

B(z s)

у (z,s) = arcsin -¡==¿=¿=4= + arctgA(s) - 0(z,O) - (z,0) . (11)

V 1 + A2(s)

Для характеристики рассеивания значений угла y(7,s), аналогично углу ср{z,s), также определяем тг1,ц и ег t) - соответственно . среднее арифметическое значение угла y(z,s) и разброс или среднее квадратичное отклонение значений величины угла Kz,s).

Разность maxA^z, s) = уш, (z, s) - утп (z, s),

0<?iL

0S5£SmM

для всех точек рассматриваемой поверхности гребня, определяемых возможными значениями (z,s) - координат, характеризует для заданных кип интенсивность объемного перемешивания таким гребнем обрабатываемого материала в барабане, вращающемся в режиме стирки, а именно распределение условий отрыва для всех точек поверхности гребня, по мере осуществления поворота вращающегося барабана на угол maxAX?,s), (т.е. от tfninfcs) до nnaxfcs)).

По данной математической модели разработана программа, позволяющая для поверхности гребня с заданными характеристиками, для всех ее точек, оиределяемых(г,5) - координатами , вычислять углы отрыва и поворота Xz>s). На

рис.4 изображены графики зависимостей <р=}\(г), y=fi(z) при некоторых наиболее

характерных значениях исходных параметров (k=0,15; n=57-2®_ ; 1^=0,225м.; h=0,045M.:

мин

L=0,28m, c = Ч

Для основных вариантов выполнения гребней барабана проведен анализ результатов, получаемых для таких гребней, и выявлены особенности механического воздействия ими на обрабатываемый материал. Показано , что при одной и той же неизменяемой геометрической форме гребней невозможно одновременно обеспечивать обрабатываемому материалу и наиболее высокие траектории его движения после отрыва от гребней, и непрерывный отрыв его от гребней по мере поворачивания вращающегося в режиме стирки барабана.

Разработанная математическая модель взаимодействия в режиме стирки боковых поверхностей гребней барабана с обрабатываемым материалом позволяет вычислять значения параметров, при которых будет происходить отрыв материала от гребней, в зависимости от выполнения геометрической формы взаимодействующих поверхностей и положения гребня на обечайке, которые задаются величинами L, h, а0, aL, р, и от условий взаимодействия, определяемых величинами k, co(n), R, L и h. Кроме этого, данная математическая модель позволяет также по известным условиям взаимодействия

гребней вращающегося барабана и обрабашваемого материала, задавая значения параметров, характеризующих эффективность и интенсивность процесса перемешивания, а именно (раш . (например, <Р„„ =35°20'), = I <рмт - тг{1 „ I, а^ и диапазон изменения значений р^э), т.е. утт (г, б) < у(г,б) < /пи, (г,з) (соответственно,

и тахЛ/(7,з) ), ^-¡{г.^) находить форму боковых поверхностей гребней барабана,

которая обеспечит получение именно таких значений данных параметров. с=0 («.=«,)

Ф(гя) №«) 50 40 30 20 10 0 -10 -20

0 0,06 0,12 0,18 0,24 Ц 1,м

а,* а, с=соп51

р=о

1 :

С: •0. в« 1Г! 1

1

1

I

15*сс(г>45'

Иге]

50 «

30 20 10 0 -10 -20

0 : 0,06 0^20,18 Х,м

а„;*в,.,С = С0П5{

?> •0

1

- с>0.

1

1 I 1

3= =5' . 1

-15'- 1111111 о(г)«45 | ' 1 1 > 1.4-

о оде 0,12 о,1в 0,24 I. 1,м

а б в

Рис. 4 - Изменение углов отрыва и поворота "/{'/.,а) по глубине барабана для гребней различной геометрической формы и разного их размещения (э = 0,03м; к = 0,15; И = 0,045м; Я = 0,225м; Ь = 0,28м; п = 57 об/мин):

а - для гребней с плоскими боковыми поверхностями , для случаев параллельного ( /3=0 ), и наклонного ( /2=7,5° ) их размещения относительно оси вращения барабана; б и в - соответственно, для гребней с винтовой геликоидальной формой боковых поверхностей, при размещении гребня параллельно (б) и наклонно (в) относительно оси вращения барабана, и для зеркально равного (б) и противоположного (в) выполнения геометрической формы этих поверхностей , где с > 0 - для поверхности, которую получаем в результате движения ее прямолинейной образующей при вращении в направлении по часовой стрелке , с < 0 - при вращении в противоположном направлении;

-А—А—А— ф = (¡(г) - зависимость для угла отрыва поднимаемого точечного объекта от поверхности гребня; ххх - у = {¡(г) - зависимость для угла поворота (углового перемещения гребня относительно принятого начального его положения), обеспечивающего выполнение условий отрыва. На рис.5 приведена схема построения поперечного сечения боковой поверхности гребня для обеспечения тахД^(г,8) -> 0, при ^г.э) -> (р(г,в)1алтж (ф,в)заж„к=30°).

1 = СОП51

Разработанная математическая модель дает возможность оптимизировать таким образом форму соответствующих поверхностей гребней как в плоскости координат ХОУ (т.е., рассматривая их сечение плоскостью, перпендикулярной оси вращения барабана),

I

I

так и в пространственной системе координат.

Во втором разделе проведен также анализ взаимодействия гребней и обечайки барабана с обрабатываемым материалом при увеличении частоты вращения барабана в начальном периоде осуществления центробежного отжима.

Рис.5 - Схема построения поперечного сечения (г=соп5у боковой поверхности гребня по значениям угла наклона а (г) прямолинейных участков ее образующей, расположенных на различных расстояниях э от вершины гребня:

а - исходные значения параметров (1^0,225м; Ьф=0,045м; п=58об/мин; к=0,15): б -построение сечения боковой поверхности гребня; в - полученная форма поперечного сечения, оптимизированная из условия обеспечения —> (р(г,$) и,„ для всех

Проведенные аналитические исследования процесса распределения отжимаемого материала по поверхности обечайки барабана при его ускоренном (ускоряющемся) вращении и изменения при этом сил, действующих в результате взаимодействия поверхностей боковых граней гребней барабана и материала, в случае изменения у боковых граней величины угла наклона а\ (рис. 6), показали, что для обеспечения равномерности распределения и, таким образом, минимального дисбаланса барабана, необходимо чтобы соотношение величин параметров, характеризующих выполнение геометрической формы таких гребней и режим ускоренного вращения барабана, удовлетворяло условию:

е . Л. а, > агса§ — + агевт—, а>

где а, - величина угла наклона поверхности боковой грани гребня, набегающей на материал, относительно радиальной плоскости , проведенной через вершину гребня (соответственно, а2 - величина угла наклона для противоположной боковой грани того же гребня );

Л| - расстояние от линии сопряжения поверхностей обечайки барабана и

набегающей на материал боковой грани гребня до радиалыюй плоскости, проведенной через вершину гребня;

Рис.6 - Схема сил, действующих при ускоренном вращении барабана в начальном периоде центробежного отжима в результате взаимодействия отжимаемого материала и поверхностей боковых граней гребней, набегающих на материал: а - при малых значениях угла аь б - изменение сил при больших значениях угла а1

Яб - радиус внутренней поверхности обечайки барабана;

га, е - для рассматриваемого момента вращения барабана , соответственно, угловая скорость и угловое ускорение.

На рис. 6 также обозначены:

О - ось вращения барабана;

ц.т,- центр тяжести (центр масс ) условно выделенного элемента обрабатывамого материала, взаимодействующего с поверхностью боковой грани гребня, набегающей на материал;

Яцт и А| - соответственно, расстояние от центра тяжести рассматриваемого элемента материала до оси вращения барабана и до радиальной плоскости, проведенной через вершину гребня;

8 - угол между радиус - вектором , проведенным от оси вращения барабана к центру тяжести рассматриваемого элемента материала, и радиальной плоскостью, проведенной через вершину гребня;

Рц" и Р - соответственно, составляющие силы инерции, действующей на рассматриваемый элемент материала, направленные по нормали ( Рц" ) и по касательной ( Б" ) к траектории его движения;

N „ и N „ - соответственно , составляющие нормальной реакции поверхности боковой грани гребня , набегающей на материал, от действия сил Рц" и Р ;

Р - проекция силы Б" на направление нормальной реакции поверхности боковой грани гребня;

- сила, перемещающая рассматриваемый элемент материала по поверхности боковой грани гребня;

Яв - равнодействующая сил Рци и Мр|(;

^трлр " предельная сила трения скольжения.

В третьем разделе представлены описания методик и средств для экспериментальных исследований влияния основных конструктивных факторов барабанных стирально - отжимных машин на интенсификацию обработки.

Дано обоснование необходимости проведения экспериментальных исследований, описание специальной экспериментальной установки, созданной на базе ЭВМ и специального оборудования.

Приведена методика проведения экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров гребней барабана на интенсивность обработки материала в режиме стирки, разработанная с использованием математических методов планирования эксперимента. В основу этой методики положен принцип выявления зависимости величины показателя эффективности отстирывания образцов от продолжительности выполнения операции после достижения определенной температуры нагрева стирального раствора, при осуществлении обработки в барабане с устанавливаемыми съемными гребнями, геометрическую форму которых и их положение на обечайке относительно оси вращения барабана можно изменять. При этом, определение показателя осуществляется в соответствии с ГОСТ 8051-93 (ДСТУ 2721-94) - Машины стиральные бытовые. Общие технические условия.

Приведена также предложенная методика экспериментальной оценки равномерности распределения отжимаемого материала по поверхности обечайки барабана в режиме ускоренного (ускоряющегося) вращения барабана. Предложено при осуществлении центробежного отжима в барабане с устанавливаемыми различными комплектами съемных гребней, каждый раз оценивать обеспечиваемое ими распределение отжимаемого материала посредством получаемых при этом числовых значений параметра среднего квадратического значения виброскорости, определяемых согласно требованиям соответствующих стандартов (ГОСТ 8051-93 и ГОСТ 27805-90). Улучшение равномерности распределения отжимаемого материала, достигаемое в результате изменения параметров геометрической формы гребней, оценивается величиной снижения виброскорости.

Приведены сведения об определении погрешностей выбранных методов экспериментальных исследований.

Четвертый раздел посвящен экспериментальным исследованиям

интенсификации основных операций рабочего цикла барабанных стирально - отжимных машин.

Приводятся исследования интенсификации обработки материала в барабане в режиме стирки в результате изменения конструктивных параметров гребней барабана. Определено, что интенсификация объемного перемешивания обрабатываемого материала в результате изменения геометрической формы гребней на предлагаемую винтовую геликоидальную позволяет уменьшить продолжительность обработки на 15...20%.

Приводятся также исследования возможности улучшения распределения обрабатываемого материала по поверхности обечайки барабана в режиме центробежного отжима при изменении параметров гребней барабана. Определено, что при предложенном выполнении гребней барабана асимметричными в их поперечном сечении с плоскими боковыми гранями, согласно рис.б,б, в результате улучшения распределения отжимаемого материала по поверхности обечайки среднее квадратическое значение виброскорости уменьшается на 3...7 мм/с (при допустимом значении 30 мм/с согласно ГОСТ 8051-93 (ДСТУ 2721 - 94)). При этом, установленные рациональные значения величин углов наклона поверхностей боковых граней (см. рис.6,б) составляют: для а, 60...70°; для а2 20...30°.

В этом же разделе приведены исследования возможности улучшения эксплуатационных показателей барабанных стирально - отжимных машин, основной целью которых было уменьшение затрат воды, необходимой для осуществления основных операций рабочего цикла.

Рассмотрена эффективность применения в машинах "пассивного" орошения обрабатываемого материала моющим раствором или водой при выполнении, соответственно, операций стирки и полосканий. Установлено, что наиболее целесообразно для повышения эффективности "пассивного" орошения осуществлять вращение барабана в специальном прерывистом режиме, при котором производится

полного его оборота. Обусловлено это тем, что скорость вращения барабана

должна, с одной стороны, обеспечивать наиболее высокие траектории движения обрабатываемого материала после отрыва от гребней, а наибольшая эффективность "пассивного" орошения обеспечивается при остановке вращения. Определено, что применение "пассивного" орошения позволяет уменьшить на 10... 15% расход воды на осуществление всех операций рабочего цикла.

Показана возможность интенсификации процесса и улучшения эксплуатационных показателей барабанных стирально - отжимных машин определенных типоразмеров за счег совершенствования их рабочего цикла (на примере машин типоразмера СМП - ЗБ модели "ЭВРИКА"). Установлена для таких машин рациональная последовательность осуществления основных операций рабочего цикла и режимы их выполнения, которыми было обеспечено соответствие получаемых значений показателей требованиям ГОСТ 8051-93 - Машины стиральные бытовые. Общие технические условия.

В четвертом разделе также проведена экспериментальная проверка в конкретной конструкции машины СМА - 4,5ФБ " IBITA-0I " возможности обеспечения рационального расходования воды на различных операциях рабочего цикла с помощью

разработанной для этой машины системы автоматического наполнения водой стирального бака, обеспечивающей получение различных уровней наполнения без изменения используемого в системе контролирующего пневматического устройства. Для этой машины определена графическая зависимость высоты уровня воды в стиральном баке от объема залитой воды. Разработанная система и определенная зависимость позволяют обеспечивать в машине получение практически любого задаваемого уровня автоматического наполнения водой бака без изменения настройки или перемены используемого контролирующего пневматического устройства, или обеспечивать получение того же самого уровня при использования в системе другого пневматического устройства, имеющего иную настройку величины давления срабатывания. Экспериментальные исследования показали работоспособность и эффективность разработанной новой конструкции системы автоматического наполнения водой стирального бака.

Полученные экспериментальные результаты подтверждают достоверность аналитических исследований.

В пятом разделе приведены сведения о практическом применении полученных результатов для совершенствования рабочих органов барабанных стирально - отжимных машин (а именно: конструкций барабанов и их гребней, рабочих циклов машин, систем автоматического наполнения водой стирального бака), а также сведения о внедрении этих результатов.

Результаты диссертационных исследований апробированы в УкрННИЭМ "Веста" (ВНИЭКИЭМП) в различных конструкциях барабанных стирально-отжимных машин и внедрены в машинах, выпускаемых в Российской Федерации (СМА - 4,5Б "СЖА-200", СМП-ЗБ "ЭВРИКА-92") и на Украине (СМА-4,5ФБ "1В1ТА-01").

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель взаимодействия в режиме стирки любых участков всей поверхности гребня барабана с обрабатываемым материалом, рассматриваемым как совокупность точечных объектов, учитывающая изменение условий взаимодействия как при различных геометрических формах данных поверхностей гребней так и при разном их положении на поверхности обечайки барабана.

2. Предложены теоретически обоснованные параметры для характеристики интенсивности объемного перемешивания материала.

3. Показана невозможность одновременного обеспечения обрабатываемому материалу и наибольшей кинетической энергии, и наибольшей интенсивности объемного перемешивания.

4. Для усиления интенсивности объемного перемешивания обрабатываемого материала предложена новая геометрическая форма гребней барабана, при которой их взаимодействующие с материалом поверхности имеют форму винтовых геликоидальных поверхностей и экспериментально определено что изменение формы гребней на винтовую геликоидальную позволяет уменьшить продолжительность обработки на

15...20%.

5. На основе разработанной математической модели предложен метод получения необходимых величин параметров геометрической формы гребней барабана .и режима его вращения по задаваемым числовым значениям параметров, определяющим механическое воздействие на обрабатываемый материал.

6. Аналитическими исследованиями получена взаимосвязь параметров геометрической формы гребней и параметров, характеризующих режим ускоряющегося вращения барабана, позволяющая находить рациональное соотношение их величин для обеспечения равномерности распределения отжимаемого материала по поверхности обечайки барабана и. этим самым, обеспечивать возможность интенсификации и повышения эффективности центробежног о отжима .

7. Для улучшения равномерности распределения отжимаемого материала по поверхности обечайки барабана предложено новое выполнение гребней с плоскими боковыми гранями - асимметричное в их поперечном сечении, установлены рациональные значения углов наклона поверхностей этих боковых граней гребней, которые составляют 60...70° и 20...30°, соответственно, для углов а, и а2 (см.рис.6,б), и экспериментально определено, что предложенное выполнение гребней уменьшает среднее квадратическое значение виброскорости при центробежном отжиме на 10... 15 %.

8. Результаты работы апробированы в УкрНИИЭМ "ВЕСТА" (ВНИЭКИЭМП) и внедрены в конструкциях барабанных стирально - отжимных машин, выпускаемых в Российской Федерации (СМА - 4,5Б "ОКА-200", СМП-ЗБ "ЭВРИКА-92") и на Украине (СМА-4,5ФБ "IBITA-01").

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ СОИСКАТЕЛЯ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 39 работ. Ниже приведен список основных

работ.

1. Федорец В.А., Петко И.В., Усольцев A.M., Волошин В.А. Моделирование процесса движения материала, перемешиваемого во вращающемся барабане с гребнями //Праги М1Жнародно1 науково-техшчноТ конференцй' "Прогресивна техшка i технолопя машинобудування, приладобудування i зварювального виробництва". - Том 1. - Кшв. НТУУ "КПГ1, 1998. - С. 184-192.

2. Панфилов Е.А., Петко И.В., Усольцев A.M. Обеспечение оптимальных уровней наполнения бака при использовании пневматического датчика-реле с фиксированной настройкой //BicHHK Технолопчного ушверситету Подшля: Науковий журнал. -Хмельницький, ТУ Подшля, 1998. - № 4. - Частина 2. - С. 130-136.

3. Усольцев A.M., Сумзина Л.В. Влияние геометрической формы гребней барабана и их положения на механическое воздействие на материал в режиме стирки // Материалы VIII-й Международной конференции «Наука - сервису» (секция: «Проектирование и сервис бытовой техники»). - М.: МГУ сервиса, 2003. С. 3-6.

4. Усольцев A.M., Сумзина Л.В. Анализ изменения характера движения текстильного материала в момент отрыва от гребней барабана // Материалы VIII-й

Международной конференции «Наука - сервису» (секция: «Проектирование и сервис бытовой техники»). - М. : МГУ сервиса, 2003. С. 7-11.

5. Усольцев A.M., Петко И.В. Моделирование формы поверхностей гребней барабана стиральной машины для обеспечения задаваемого изменения их воздействия на обрабатываемый материал //Bîchhk Херсонського державного техтчного ушверситету: Науково-техшчиий журнал. - Херсон ХДТУ, 1999. - № 3(6). - С. 243-247.

6. Петко I.B., Усольцев О.М. Анал1з мехашчного впливу на MaTepian шд час обробки в барабанi з гребенями, що обсртасться // Вюник Технолопчного ушверситету Подшля: Науковий журнал. - Хмельницький, Т У Подшля, 2000. - № 5. - Частина I. - С. 30-32.

7. Усольцев A.M. Усовершенствование бытовых стирально-отжимных машин //Материалы семинара "Развитие услуг по ремонту радиотелеаппаратуры и бытовой техники". - Москва, МБОН РСФСР. - 1985. - С. 116-119.

8. Панфилов Е.А., Усольцев A.M. Влияние геометрической формы гребней барабана на повышение основных функциональных и эксплуатационных показателей стиральных машин //Материалы семинара "Опыт внедрения ресурсосберегающих технологий в отрасли бытового обслуживания". - Москва, МБОН РСФСР. - 1989. - С. 97101.

9. Панфилов Е.А., Усольцев A.M., Орчинский C.B., Исаенко И.И. Повышение качества и эффективности барабанного способа стирки за счёт увеличения интенсивности объёмного перемешивания обрабатываемых текстильных изделий //Производственно-технический опыт: Научно-техн. сб. - М.: ЦНТИ "Поиск", 1990. - № 8. - С. 60-64.

Ю.Нагорный П.И., Орчинский C.B., Усольцев A.M., Исаенко И.И., Сиваш Н.В. Новые технологические и конструктивные решения по повышению эффективности стирки // Разработка электробытовых машин: Научно-техн. сб. - М.: ЦНТИ "Поиск", 1990.-С. 99-112.

П.Нагорный П.И., Усольцев A.M., Исаенко И.И. Исследование возможности улучшения показателей барабанных стирально-отжимных машин путём изменения в них технологического процесса и режима стирки //Производственно-технический опыт: Научно-техн. сб. - М.: ЦНТИ "Поиск", 1991. - № 11-12. - С. 60-61.

12. Пат. Украши на винахщ №4302 , МКИ D 0 6 F 23 / 02 ; 21 / 04 ; 37 / 06. Пральна машина /Усольцев О.М., Панфилов С.О., Ануреев Ю.П.. Орчинський C.B.. Заславсышй 1.Ф., Соломатш Ю.Ю. - 4485224/SU ; Заявл. 02.08.88 ; Опубл. 27.12.94, Бюл. .№6-1.

13. Пат. Украши на винахщ №5784, МКИ D 06 F 37/02. Прально-вщжимна машина /Усольцев О.М., Орчинський C.B., 1саенко I.I. - 4351945/SU; Заявл.28.12.87; Опубл. 29.12.94, Бюл. №8-1.

14. Р]'шення про видачу патенту Украши на винахщ без проведения експертизи по суп по заявщ № 99074121, МПК 6 D 06 F 21/04, D 06 F 37/06. Барабанна пральна машина /Петко I. В., Мальцев Б. Б„ Усольцев О. М. - Дата подання. 16.07.99; Дата прийняття рпиення про видачу патенту на винахщ 20.12.99. - 17 с.

15. А. с. 1574707 СССР, МКИ D Об F 37/02. Стирально-отжимная машина /А.М.Усольцев, С.В.Орчинский, И И.Исаенко (СССР). - №4351945/30-12; Заявлено 28.12.87; Опубл. 30.06.90, Бюл. №24. - 5с.

16. А. с. 1647057 СССР, МКИ D 06 F 23/02; 21/04; 37/06. Стиральная машина /А.М.Усольцев, Е.А.Панфилов, Ю.П.Ануреев, С.В.Орчинский, И.Ф.Заславский, Ю.Ю.Соломатин (СССР). - №85224/12 Заявлено 02.08.88; Опубл. 07.05.91, Бюл. №17. -8 с.

17. А., с. 1747575 СССР, МКИ D 06 F 33/04. Стиральная машина /П.И.Нагорный, А.М.Усольцев, Е.Л.Дудин, С.В.Орчинский, В.Л.Кожихов, И.И.Исаенко, Н.В.Сиваш (СССР). - №4800021/12; Заявлено 30.01.90; Опубл. 15.07.92, Бюл. № 26. - 7с.

18. Пат. РФ на изобретение №2026908 , МКИ D 06 F 33/04. Стиральная машина /Усольцев A.M., Нагорный П.И., Исаенко И.И. (Украина). - №5030842/12: Заявлено 05.03.92; Опубл. 20.01.95, Бюл. № 2. - 37с.

19. Пат. РФ на изобретение №2054070 , МКИ D 06 F 33/04. Стиральная машина /Усольцев A.M., Нагорный П. И. (Украина). - №92015844/12; Заявлено 30.12.92: Опубл. 10.02.96, Бюл. № 4. - 42с.

АННОТАЦИИ

Усольцев A.M. Совершенствование рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (коммунальное хозяйство и бытовое обслуживание). -Московский государственный университет сервиса (МГУС), Москва, 2003.

Диссертация посвящена вопросам создания высокоэффективных барабанных стирально-отжимных машин на основе аналитических и экспериментальных исследований влияния основных конструктивных факторов их рабочих органов на интенсификацию обработки материала и улучшение эксплуатационных показателей машин.

В работе проведено математическое моделирование взаимодействия гребней вращающегося барабана с обрабатываемым материалом. Приведена разработанная математическая модель взаимодействия любого участка всей поверхности гребня с материалом, обрабатываемым в режиме стирки. Эта модель учитывает изменение условий взаимодействия при любых геометрических формах и расположении гребней на обечайке барабана. Проведен анализ механического воздействия на материал различными конструкциями гребней, предложен метод определения по задаваемому механическому воздействию на материал необходимых величин параметров геометрической формы гребней и режима вращения. Получена для режима центробежного отжима взаимосвязь параметров, характеризующих геометрическую форму гребней и режим ускоренного вращения барабана, которая улучшает равномерность распределения отжимаемого материала. Теоретически и экспериментально обоснована возможность обеспечивать различные задаваемые уровни автоматического наполнения жидкостью бака без изменения настройки или перемены используемого контролирующего пневматического устройства. Основные результаты работы реализованы в конструкциях барабанных стирально-отжимных машин, выпускаемых в Российской Федерации и на Украине.

Ключевые слова: взаимодействующая поверхность, расположение гребней, вращение в режиме стирки, механическое воздействие, интенсификация, ускоренное вращение барабана, рабочий цикл

Usoltsev A. M. The washing-wringing machines working bodies improvement. -Manuscript.

Thesis for a candidate's degree on speciality 05.02.13 - machines, units and processes (municipal economy and provision of living facilities). - Moskow State University of Service (MSUS),. Moskow, 2003.

The dessertation is devoted to high - effective drum washing-wriging machines creation topics on the basis of analytical and experimental researches of the impact caused by the main construction factors of their working bodies on processing material intensification and machines exploiting indexes improvement.

In this work mathematical modelling of rotating drum crests interaction with the processed material has been carried out. Elaborated mathematical model of interaction that origins between any section of the crest surface and the material, processing in washing regime, is adduced. This model . takes into consideration change of conditions interaction with any geometrical moulds and crcsts situation upon the cowling of the drum. The analysis of the diverse crests constructions mechanical impact on the material has been made, the method of determination through setted mechanical impact of necessary quantaty of crests geometrical mould parametrs and rotation regime has been proposed.

Centrifugal wring regime parametrs correlation, which characterises geometrical mould of the crests and quickened drum rotation regime and improves even distribution of the wringed out material, has been obtained. The opportunity to provide different setted levels of automatic tank liquid filling without change of regulation or used control pneumatic device variation has been theoreticallly and experimentally well grounded.

The main results of this work have been realized in drum washing-wringing machines constructions, produced in the Russian Federation and the Ukraine.

Key words: interacting surface, drums situation, rotation in washing regime, mechanical impact, intensification, quickened drum rotation, working cycle.

Оригинал макет. Московский государственный университет сервиса 141221 Московская обл., Пушкинский р-н, пос. Черкизово, ул. Главная, 99 Лицензия ИД № 04205 от 06.03.2001 г.

Отпечатано:

Копи-Центр (Опытно-экспериментальный комбинат) Заказ № 847 Печать офсетная

Формат 60x84/16 Тираж 100 экз. Объем 1,5 п.л.

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. ХАРАКТЕРИСТИКА БАРАБАННЫХ СТИРАЛЬНО

-ОТЖИМНЫХ МАШИН.

1.1 Теоретические основы обработки материала в барабанных стирально-отжимных машинах

1.2. Основные направления совершенствования барабанных стирально-отжимных машин и их рабочих органов

1.3. Резюме раздела.

РАЗДЕЛ 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ

ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ФАКТОРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ БАРАБАННЫХ СТИРАЛЬНО-ОТЖИМНЫХ МАШИН НА ИНТЕНСИФИКАЦИЮ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛА.

2.1. Анализ взаимодействия рабочих органов и их основных элементов с обрабатываемым материалом в режиме стирки. Моделирование процесса движения обрабатываемого материала в результате взаимодействия с гребнями барабана.

2.2. Взаимодействие гребней и обечайки барабана с обрабатываемым материалом при ускоренном вращении барабана

2.3. Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИКИ И СРЕДСТВА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ФАКТОРОВ БАРАБАННЫХ СТИРАЛЬНО-ОТЖИМНЫХ МАШИН НА ИНТЕНСИФИКАЦИЮ ОБРАБОТКИ

3.1. Обоснование экспериментальных исследований.

3.2. Экспериментальная установка и оборудование

3.3. Методика экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров гребней барабана на интенсивность обработки материала в режиме стирки.

3.4. Методика экспериментальной оценки равномерности распределения отжимаемого материала по поверхности обечайки барабана в режиме ускоренного вращения

3.5. Определение погрешностей выбранных методов экспериментальных исследований.

3.6. Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕНСИ

ФИКАЦИИ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ РАБОЧЕГО ЦИКЛА БАРАБАННЫХ СТИРАЛЬНО-ОТЖИМНЫХ МАШИН

4.1. Исследования интенсификации обработки материала в барабане в режиме стирки в результате изменения конструктивных параметров гребней барабана.

4.2. Исследования возможности улучшения распределения обрабатываемого материала по поверхности обечайки барабана в режиме центробежного отжима при изменении параметров гребней барабана.

4.3. Исследования возможности улучшения эксплуатационных показателей барабанных стирально-отжимных машин.

4.3.1. Применение "пассивного" орошения обрабатываемого материала при выполнении операций стирки и полосканий

4.3.2. Совершенствование рабочего цикла

I 4.3.3. Исследования возможности обеспечения рационального расходования воды на различных операциях рабочего цикла системой автоматического наполнения водой стирального бака без изменения используемого контролирующего устройства.

4.4. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований.

4.5. Выводы по разделу.

РАЗДЕЛ 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Совершенствование конструкций барабанов стирально--отжимных машин. Моделирование гребней барабана по задаваемым значениям параметров, определяющих воздействие на обрабатываемый материал.

5.2. Совершенствование рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин для обеспечения рационального расходования воды.

5.3. Реализация результатов исследований.

5.4. Выводы по разделу.

Основной задачей отечественной промышленности является выпуск высококачественных конкурентоспособных товаров.

При этом улучшение качества выпускаемых машин необходимо обеспечивать на основе достигнутого в настоящее время уровня конструктивного I» и технологического совершенства таких машин. Для современной бытовой ! техники уровень ее совершенства определяется помимо высоких основных функциональных показателей, также и эффективностью применяемых ресурсосберегающих технологий и обеспечения наименьшей возможной нагрузки на окружающую среду, связанной с производством и функционированием этих машин.

Барабанные стирально-отжимные машины обеспечивают автоматизацию всего технологического процесса обработки материала и функциональную универсальность. Эти машины отличаются наименьшим механическим ^ воздействием на обрабатываемый материал в режиме стирки со стороны вращающегося барабана и его элементов , что обеспечивает незначительный износ обрабатываемого материала. Однако барабанные стиральные машины отличаются и низкой интенсивностью объемного перемешивания обрабатываемого материала, что приводит к значительной продолжительности их рабочего цикла. Отсюда главным направлением их совершенствования является интенсификация и повышение экономичности выполнения основных операций рабочего цикла, а также улучшение эксплуатационных показателей машин.

Механическое воздействие на материал, обрабатываемый в барабанных стирально-отжимных машинах, определяется режимами вращения барабана и конструктивным исполнением его элементов. Современные конструкции барабана и его гребней имеют ограниченную возможность интенсификации объемного перемешивания обрабатываемого материала , а кроме того, в них также ограничена возможность повышения эффективности осуществления ' центробежного отжима, так как затруднено получение необходимого равномерного распределения отжимаемого материала при ускоренном вращении барабана. Также для этих машин важнейшей задачей является обеспечение рационального расходования воды, для решения которой необходимо соответственно как дальнейшее совершенствование рабочего цикла таких машин, так и совершенствование их системы автоматического наполнения водой стирального бака, работа которой основана на использовании контролирующего ^ пневматического устройства с фиксированной настройкой величины срабатывания измеряемого параметра, что ограничивает ее возможности. Поэтому целесообразно создание более совершенных конструкций рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин и их основных элементов, которые обеспечивали бы интенсификацию и повышение экономичности обработки, а также, улучшение эксплуатационных показателей машин.

Для создания новых и модернизации существующих конструкций рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин необходимо провести аналитические и экспериментальные исследования влияния основных щ конструктивных факторов таких машин на интенсификацию обработки материала и повышение экономичности выполнения операций их рабочего цикла. Кроме того, повышение экономичности обработки в барабанных стирально-отжимных машинах в значительной мере зависит от оптимальности их рабочего цикла с точки зрения рациональной последовательности выполнения основных операций и их режимов, для правильного ранжирования которых для машин определенных конструктивных типоразмеров необходимо также проведение соответствующих * исследований.

Актуальность темы. Повышение конкурентоспособности выпускаемых машин — одна из самых важных задач отечественной промышленности.

Конкурентоспособность современных барабанных стирально-отжимных машин в значительной мере зависит от эффективности осуществления ими обработки материала, определяемой конструктивным и технологическим совершенством машин, их возможностью обеспечивать качественную, наиболее экономичную и интенсивную обработку. При этом, в настоящее время в таких i машинах конструктивное выполнение их рабочих органов и их основных элементов, определяющих характер их взаимодействия с обрабатываемым материалом, в силу отмеченных ранее причин, делает необходимой значительную продолжительность осуществления основных операций рабочего цикла в режиме стирки, ограничивает возможности повышения эффективности осуществления в машинах центробежного отжима обрабатываемого материала и улучшения их эксплуатационных показателей, а конструктивное выполнение применяемой в машинах системы автоматического наполнения водой стирального бака ограничивает возможности обеспечивать рациональное расходование воды. Вместе с тем, разработка новых конструктивных решений рабочих органов данных машин и их основных элементов, которые были бы ориентированы на обеспечение усиления интенсивности обработки материала и повышение ее экономичности, сдерживается недостаточностью, либо отсутствием необходимых исследований в этом направлении.

Диссертационная работа направлена на создание высокоэффективных барабанных стирально-отжимных машин на основе аналитических и экспериментальных исследований влияния их основных конструктивных факторов на интенсификацию и повышение экономичности обработки материала, и улучшение эксплуатационных показателей машин. Актуальность для настоящего времени этой научно-технической задачи обеспечивает и актуальность данной работы.

Связь работы с научными программами, планами. Диссертационная работа соответствует направлению научных исследований Московского государственного университета сервиса - МГУС ("Оборудование, системы управления технологическими процессами и контроля качества изделий").

Цель и задачи исследования. Цель диссертации заключается в разработке научно обоснованных конструктивных решений рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин, обеспечивающих интенсификацию рабочего цикла, на основе аналитических и экспериментальных исследований: взаимодействия рабочих органов и их основных элементов с обрабатываемым материалом; возможности улучшения эксплуатационных показателей барабанных стирально-отжимных машин путем изменения конструкции их рабочих органов и совершенствованием рабочего цикла, совершенствованием работы системы автоматического наполнения водой стирального бака.

Для достижения поставленной цели необходимо было определить и решить такие задачи: изучить взаимодействие барабана стирально-отжимной машины и его гребней с обрабатываемым материалом, выделить основные параметры, определяющие характер взаимодействия в режиме стирки и при ускоренном (ускоряющемся) вращении барабана в начальном периоде отжима; проанализировать влияние конструкции барабана, геометрической формы и положения в нем гребней, на величину механического воздействия на обрабатываемый материал, определить зависимости, отображающие взаимосвязи основных параметров, характеризующих выполнение барабана и его гребней, режимы вращения барабана и сообщаемое обрабатываемому материалу воздействие; на основе рассмотрения общего случая взаимодействия всей поверхности гребня барабана с обрабатываемым материалом создать математическую модель, описывающую это взаимодействие для любого участка поверхности гребня и учитывающую изменение условий взаимодействия как при всевозможном различном выполнении геометрической формы данных поверхностей гребней, так и в результате изменения их положения на обечайке барабана; на основе разработанной математической модели провести анализ изменения параметров, характеризующих механическое воздействие на обрабатываемый материал в режиме стирки, при различном выполнении геометрической формы и расположения гребней барабана; проанализировать влияние конструкций рабочих органов барабанных стирально - отжимных машин на эффективность осуществления машинами основных операций их рабочего цикла и определить основные пути совершенствования таких рабочих органов для интенсификации рабочего цикла; для барабанных стирально-отжимных машин определенных конструктивных типоразмеров определить и обосновать рациональную последовательность выполнения основных операций рабочего цикла и их режимы; на основе анализа работы системы автоматического наполнения водой стирального бака и ее составляющих разработать технические решения, обеспечивающие повышение эффективности работы такой системы без изменения используемого контролирующего пневматического устройства; разработать методы и средства для экспериментальных исследований влияния конструктивных факторов рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин на интенсификацию обработки материала; на основе проведенных исследований разработать рекомендации по совершенствованию рабочих органов барабанных стирально-отжимных машин, направленные на интенсификацию осуществления обработки; практически реализовать результаты теоретических и экспериментальных исследований в барабанных стирально-отжимных машинах, выпускаемых серийно и разрабатываемых на перспективу.

Научная новизна полученных результатов состоит в том, что: для обработки материала во вращающемся барабане с гребнями в режиме стирки разработана математическая модель взаимодействия любых участков всей поверхности гребня с обрабатываемым материалом, учитывающая изменение условий взаимодействия как при всевозможном различном выполнении геометрической формы этих поверхностей гребней, так и в результате различного их положения на поверхности обечайки барабана; предложены теоретически обоснованные параметры для характеристики объемного перемешивания обрабатываемого материала, рассматриваемого как совокупность точечных объектов; на основе проведенного анализа механического воздействия на обрабатываемый материал показана невозможность одновременного обеспечения ему и наибольшей кинетической энергии, и наибольшей интенсивности объемного перемешивания; на основе разработанной математической модели предложен метод получения необходимых величин параметров геометрической формы гребней барабана и режима его вращения по задаваемым числовым значениям параметров, определяющих механическое воздействие на обрабатываемый материал; для режима ускоренного (ускоряющегося) вращения барабана в начальном периоде центробежного отжима получена взаимосвязь параметров, характеризующих геометрическую форму гребней барабана и режим его вращения, позволяющая находить рациональное соотношение их величин для обеспечения равномерности распределения отжимаемого материала; показана возможность обеспечивать получение различных задаваемых уровней автоматического наполнения жидкостью бака, без изменения настройки или перемены контролирующего пневматического устройства, используемого в системе (Приложение В).

Практическое значение полученных результатов состоит в том, что: получена возможность решения как прямой задачи - по известным условиям обработки материала в режиме стирки в барабане с гребнями различной геометрической формы и расположения определять действующие числовые значения основных параметров, характеризующих механическое воздействие на материал, так и обратной задачи - по задаваемым значениям параметров механического воздействия на материал находить величины параметров, определяющих необходимое выполнение гребней в барабане и режим его вращения; проведенные исследования эффективности применения в барабанных стиральных машинах "пассивного" орошения обрабатываемого материала моющим раствором в режиме стирки, показали: невозможность при одном и том же режиме вращения барабана одновременно обеспечивать материалу как наиболее эффективное орошение, так и наибольшее механическое воздействие; целесообразность разработки для этого случая специальных режимов i вращения барабана с возможностью получения рациональных значений обоих рассматриваемых факторов; полученная взаимосвязь основных параметров, характеризующих взаимодействие гребней барабана и обрабатываемого материала в режиме ускоренного (ускоряющегося) вращения, позволяет находить рациональные конструкции гребней барабана для обеспечения равномерного распределения материала при осуществлении центробежного отжима; разработаны рациональные рабочие циклы и рекомендуемые режимы выполнения их основных операций для барабанных стирально-отжимных машин типоразмеров СМА-4,5 Б, СМА-4,5 ФБ, СМП-3 Б; на основе проведенных исследований разработаны новые конструкции рабочих органов барабанных стирально - отжимных машин, новизна U которых подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения СССР и патентами на изобретения Российской Федерации и Украины; на основе полученных аналитических зависимостей основных параметров системы автоматического наполнения водой стирального бака разработаны новые различные конструкции такой системы, обеспечивающие получение задаваемых разных уровней наполнения без изменения используемого контролирующего пневматического устройства (см.прил.В) и ^ предназначенные для реализации не только в автоматических стиральных машинах, но и в любых иных машинах, в которых необходимо обеспечивать получение различных уровней автоматического наполнения жидкостью бака; проведено внедрение результатов работы в: автоматической барабанной стирально-отжимной машине СМА-4,5 ФБ «1В1ТА-01» (Рис.5.1,6) - рабочий цикл и режимы выполнения его основных операций, конструктивное решение регулируемой системы i I автоматического наполнения водой стирального бака на основе использования неизменяемого контролирующего устройства (ВАТ «1В1ТА», Украина, г. Ивано-Франковск. Общее количество выпущенных машин 6668 шт. Справка от 11.02.1997 г., исх. № 03/89). автоматической барабанной стирально-отжимной машине СМА-4,5 Б «ОКА-200» (Рис.5.1,а) - рекомендуемые значения конструктивных параметров барабана и его гребней, рабочий цикл и режимы его основных i операций (Государственное предприятие «Завод им. Я. М. Свердлова», Российская Федерация, г. Дзержинск, Нижегородской области. Изготовлена опытная партия. Справка от 15.02.1995 г., исх. № 08/93); программаторе УПЭ-1 (УПЭ-IM) (Рис.5.2,а) для полуавтоматических барабанных стирально-отжимных машин типа СМП-ЗБ — наиболее целесообразный рабочий цикл для машин такого типоразмера (АО «ЭЛЕКТРОМАШ», Российская Федерация, г. Ульяновск. Годовой объем выпуска программатора УПЭ-IM - 25 тыс. шт. Справка от 06.02.1995 г.,

0 исх. № 03/58); полуавтоматической барабанной стирально-отжимной машине СМП-ЗБ «ЭВРИКА-92» (Рис.5.2,б)-рабочий цикл (применением программатора УПЭ-IM) и рекомендуемые режимы выполнения его основных операций (Московское ПО «ПРОЖЕКТОР», Российская Федерация, г. Москва. «Эврика-92» серийно выпускается МПО «Прожектор» с 1993 г. Акт внедрения результатов НИР от 28.03.1995 г.); * Личный вклад соискателя состоит в постановке и решении основных теоретических и экспериментальных задач диссертации, проведении анализа и обобщении результатов. Соискателю принадлежат основные идеи в разработке методик исследований, экспериментальных средств и оборудования, с его непосредственным участием проведены аналитические и экспериментальные исследования по теме диссертации. В нескольких проведенных по теме диссертации НИР соискатель был руководителем и ответственным исполнителем. Автору диссертации принадлежат основные идеи опубликованных работ и изобретений. В работах, опубликованных вместе с соавторами, личный вклад соискателя состоит в обсуждении поставленных задач, в нахождении решений теоретических исследований и выполнении экспериментальных исследований, обработке результатов экспериментов, научном обосновании полученных результатов и формулировании выводов.

Апробация результатов диссертации. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: научно-технических семинарах Министерства бытового обслуживания населения РСФСР и Московского технологического института (г.Москва): «Развитие услуг по ремонту радиотелеаппаратуры и бытовой техники» -1985 г.; «Экономия сырья, материальных, топливно-энергетических и трудовых ресурсов на предприятиях бытового обслуживания» - 1986 г.; «Опыт внедрения ресурсосберегающих технологий в отрасли бытового обслуживания» - 1989 г. научных конференциях профессорско-преподавательского состава Киевского национального университета технологий и дизайна - КНУТД (КДУТД, ДАЛПУ), (Украина, г. Киев, 1995-2001 гг.);

XV межвузовском научно-методическом семинаре в Хмельницком технологическом институте «Пути повышения качества подготовки студентов по механике» (г. Хмельницкий, 1990 г.);

Международной научно-технической конференции в Национальном техническом университете Украины - НТУУ «КШ» «Прогресивна техшка i технолопя машинобудування, приладобудування i зварювального виробництва» (Украина, г. Киев, 1998 г.);

Диссертационная работа докладывалась полностью и получила положительную оценку на межкафедральном научном семинаре в КНУТД (Украина, г. Киев, 2002 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 39 работ, отображающих основные положения диссертации, среди которых: 22 - статьи в сборниках научных трудов, научно - технических сборниках и журналах, в сборниках материалов научно - технических конференций и семинаров ( из них 4 статьи в изданиях, включенных в перечень ВАК Украины ), 11 авторских свидетельств СССР на изобретения, 3 патента на изобретения Российской Федерации, 3 патента на изобретения Украины. Список опубликованных основных работ соискателя по теме диссертации приведен в автореферате.

5. Результаты работы апробированы в УкрНДШМ "ВЕСТА" (УкрНИИЭМ "ВЕСТА" - ВНИЭКИЭМП) и внедрены в конструкциях барабанных стирально-отжимных машин, выпускаемых в Российской Федерации (СМА-4,5 Б "ОКА-200", СМП-3 Б "ЭВРИКА-92") и на Украине (СМА-4,5 ФБ "IBITA-01") .

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 288 с.

2. Верников Я.Н., Андросов В.Ф. Обработка изделий в водных растворах CMC. М.: Легпромбытиздат, 1986. - 196 с.

3. Волошин В.А. К вопросу моделирования механического фактора стирки в барабанных стиральных машинах //Пути повышения технического уровня бытовых машин и приборов: Сб. научных трудов ВНИЭКИЭМП. К.:ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1985. - С. 28-34.

4. Джонс Норман, Лион Фред. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных и планирования эксперимента: Пер. с англ. М.: "Мир", 1981. - 520 с.

5. Лебедев B.C. Расчёт и конструирование типовых машин и аппаратов бытового назначения: Учеб. для вузов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.-328 с.

6. Малыгин А.В. Снижение виброактивности стирально-отжимных машин бытового назначения: Автореферат дис. к-та техн. наук: 05.12.13 /Моск. Техн. ин-т.-М., 1991.- 16 с.

7. Математическая энциклопедия: В 5т. /АН СССР. М.: "Советская Энциклопедия", 1977. - Т.1: (А - Г). - 758 с.

8. Математическая энциклопедия: В 5т. /АН СССР. М.: "Советская Энциклопедия", 1979. - Т.2: (Д - К). - 872 с.

9. Математическая энциклопедия: В 5т. /АН СССР. М.: "Советская Энциклопедия», 1982. - Т.З: (К - О). - 836 с.

10. Математическая энциклопедия: В 5т. /АН СССР. М.: "Советская А Энциклопедия», 1984. - Т.4: (Ок - Сл). - 854 с.

11. Математическая энциклопедия: В 5т. /АН СССР. М.: "Советская Энциклопедия», 1984. - Т.5: (Сл - Я). - 674с.

12. Нагорный П.И., Губарь Д.А., Кисляк Н.К., Исаенко И.И. Влияние температуры моющего раствора на отстирываемость тканей в автоматических стиральных машинах //Товароведение: Респ. межведомственный научно-техн.сб.(выпуск 17). К.:Техшка,1984. - С. 97-99.

13. Нагорный П.И., Орчинский С.В., Усольцев A.M., Исаенко И.И., СивашН.В. Новые технологические и конструктивные решения по повышениюэффективности стирки // Разработка электробытовых машин: Научно-техн. сб. -М.:ЦНТИ "Поиск", 1990. С. 99-112.

14. Нагорный П.И., Усольцев A.M., Исаенко И.И. Применение фрикционных вставок новых рецептур для гасителей колебаний СМА //Производственно-технический опыт: Научно-техн. сб. М.: ЦНТИ "Поиск", 1991. - № 2. -С. 77-82.

15. Нагорный П.И., Исаенко И.И., Усольцев A.M. Результаты исследований применения ультразвука для стирки текстильных изделий из различных видовтканей //Производственно-технический опыт: Начно-техн. сб. М.: ЦНТИ "Поиск", 1991. - № 5. - С. 53- 57.

16. Нагорный П.И., Исаенко И. И., Усольцев A.M. Повышение технико-эксплуатационных показателей СМА-4 ФБ "Вятка-автомат" //Производственно -технический опыт: Научно-техн. сб. М.: ЦНТИ "Поиск", 1991. - № 6. - С. 88-90.

17. Панфилов Е.А., Набережных А.И., Заславский И.Ф., и др. Методы расчёта бытовых барабанных стиральных машин //Электротехника.-М.: Энергоатомиздат, 1985. № 6. - С. 33 -36.

18. Перелетов Д.П., Интенсификация процесса обработки белья в стирально-отжимных машинах барабанного типа: Автореф. дис. к-та техн. наук: 05.23.12 /Академ, ком. хоз. им. К.Д.Панфилова. М., 1977. - 21 с.

19. Петко И.В., Усольцев A.M. Устройство для автоматической компенсации дисбаланса барабана стирально-отжимной машины /Лнформатиза-щя та HOBi технологи.: Науково-техшчний журнал. К.: Укр1НТЕ1, 1996. - № 4. - С. 40-42.

20. Петко I.B., Усольцев О.М. Аншиз мехашчного впливу на матер!ал пщ час обробки в барабаш з гребенями, що обертаеться //Вюник Технолопчного ушверситету Подшля: Науковий журнал. Хмельницький, Т У Подшля, 2000. -№ 5. - Частина I. - С. 30-32.

21. Романков П.Г. Гидромеханические процессы химической технологии. -3-е изд. Л.: Химия, 1982. - 352 с.

22. Савельев И.В., Курс общей физики: Учеб. для втузов, том 1. 7-е изд.,М.: Наука. 1986.-412 с.

23. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики: Учеб. для втузов. -10-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1986. - 416 с. - С. 352-355.

24. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок: Пер. с англ. М.:"Мир", 1985.272 с.

25. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности. -М.: Легкая индустрия, 1974.-262 с.

26. Туронок Ф.И. Колебания бытовых стиральных машин с автоматическим балансиром : Автореф. дис. к-та техн. наук: 05.02.18 /Рижский политехи, ин-т. -Рига, 1984.-21 с.

27. Усольцев A.M. Усовершенствование бытовых стирально-отжимных машин //Материалы семинара "Развитие услуг по ремонту радиотелеаппаратуры и бытовой техники". Москва, МБОН РСФСР. - 1985. - С. 116-119.

28. Усольцев A.M. Устройство для автоматической компенсации дисбаланса барабана стирально-отжимной машины //Производственно-технический опыт: Научно-техн. сб. М.: ЦНТИ "Поиск", 1991. - №5. - С. 43-47.

29. Усольцев О.М., Петко I.B. Удосконалення робочих оргашв барабанних прально-вщжимних машин //Пращ науковоТ конференщ1, присвяченоУ 65-р1ччю заснування ДАЛПУ. Кшв: ДАЛПУ. - 1995. - С. 7.

30. Шенк Хилберт. Теория инженерного эксперимента: Пер с англ. /Под ред. Н.П.Бусленко. М.: "Мир", 1972 .-312 с.

31. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и ф студентов вузов. 7-е изд., исправленное. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1977.- 944 с.

32. Яковлев А.И., Соловьёв БЛ. Влияние отдельных факторов на выбор программ обработки белья в автоматических стиральных машинах барабанного типа //Электротехническая промышленность. Сер. Бытовая электротехника. -1983.-вып. 4 (77).-С. 3-5.

33. НЕА Bilderdienst 6.5 Informationen iiber Elektrizitat und ihre Anwendung. Serie: Waschepflege im Haushalt. Hauptberatungsstelle fur Elektrizitatsanwendung e.V.Frankfurt am Main. 9, 1988. - s.2-26.

34. PHILCO. Haushaltsgerate: Проспект ф. PHILCO (Италия).-1993.-№ 2.-38c.

35. A. c. 937573 СССР, МКИ D 06 F 37/06. Стирально-отжимная машина торцового типа /Н.Н.Евграфов, Е.И.Лихтцер, Н.В.Карпунин и др. (все СССР). -№3220849/29-12; Заявлено 17.12.80. Опубл. 30.07.82, Бюл. № 23. 4 с.

36. А. с. 986993 СССР, МКИ D 06 F 37/04. Барабан для стирально-отжимной машины /Л.В.Мельник, А.М.Усольцев, Б.Б.Мальцев, П.И.Нагорный, И.П.РадченкоШ (СССР). №3321153/29-12; Заявлено 10.07.81; Опубл. 07.01.83, Бюл. №1.- 4с.

37. А. с. 1025765 СССР, МКИ D 06 F 37/04. Барабан стирально-отжимной машины /Л.В.Мельник, П.И.Нагорный, А.М.Усольцев, Б.Б.Мальцев, И.П.Радченко (СССР). № 3303090/28-12; Заявлено 18.06.81; Опубл. 30.06.83, Бюл. № 24. - Зс.

38. А. с. 1043206 СССР, МКИ D 06 F 23/02 ; D 06 F 37/04. Барабан стирально-отжимной машины /Б.Б.Мальцев, П.И.Нагорный, JT.В.Мельник, А.М.Усольцев (СССР). №3332313/29-12; Заявлено 26.08.81; Опубл. 23.09.83, Бюл. №35. - 2с.

39. А. с. 1043207, МКИ D 06 F 35/00. Способ стирки белья в стиральных машинах барабанного типа /Е.А.Панфилов, А.И.Набережных, Б.У.Сыздыкбаева ит др. (все СССР). №3344148/ 28-12 ; Заявлено 23.09.81; Опубл. 23.09.83, Бюл. №35.-5с.

40. А. с. 1151615 СССР, МКИ D 06 F 23/00. Стирально-отжимная машина /А.М.Усольцев, Б.Б.Мальцев, П.И.Нагорный, Л.В.Мельник, О.И.Емельянов (СССР). № 3488893/29-12; Заявлено 03.09.82; Опубл. 23.04.85, Бюл. №15. - 7с.т

41. А. с. 1170024 СССР, МКИ D 06 F 23/02 ; D 06 F 37/20. Стирально-отжимная машина /Б.Б.Мальцев, П.И.Нагорный, Л.В.Мельник, А.М.Усольцев (СССР). №3425146/29-12; Заявлено 19.04.82; Опубл. 30.07.85, Бюл. №28.- 4 с.

42. А. с. 1574707 СССР, МКИ D 06 F 37/02. Стирально-отжимная машина /А.М.Усольцев, С.В.Орчинский, И.И.Исаенко (СССР). №4351945/30-12; Заявлено 28.12.87; Опубл. 30.06.90, Бюл. №24. - 5с.

43. А. с. 1647057 СССР, МКИ D 06 F 23/02; 21/04; 37/06. Стиральная машина /А.М.Усольцев, Е.А.Панфилов, Ю.П.Ануреев, С.В.Орчинский, И.Ф.Заславский, Ю.Ю.Соломатин (СССР). №85224/12 Заявлено 02.08.88; Опубл. 07.05.91, Бюл. №17.-8 с.

44. А. с. 1678934 СССР, МКИ D 06 F 37/20. Стиральная машина /Ю.Ю.Соломатин, А.М.Усольцев, Е.А.Панфилов, Ю.П.Ануреев, С.В.Орчинский, И.Ф.Заславский, Е.И.Похиленко, В.Н.Малахов (СССР). -№4754477/12; Заявлено 31.10.89; Опубл. 23.09.91, Бюл. №35. 8с.

45. А., с. 1747575 СССР, МКИ D 06 F 33/04. Стиральная машина /П.И.Нагорный, А.М.Усольцев, Е.Л.Дудин, С.В.Орчинский, В.Л.Кожихов, И.И.Исаенко, Н.В.Сиваш (СССР). №800021/12; Заявлено 30.01.90; Опубл. 15.07.92, Бюл.№26.-7с.

46. Пат.2002872 РФ, МКИ D 06 F 23/02. Стирально-отжимная машина /Бондарь Е.С., Нагорный П.И., Усольцев А.М, Снегур А.Е., Похиленко Е.И.,т Исаенко И.И. (Украина). № 5003223/12; Заявлено 30.07.91; Опубл. 15.11.93, Бюл. № 41-42. - 9с.

47. Пат. 2026908 РФ, МКИ D 06 F 33/04. Стиральная машина /Усольцев A.M., Нагорный П.И., Исаенко И.И. (Украина). № 5030842/12; Заявлено 05.03.92; Опубл. 20.01.95, Бюл. № 2. - 37с.

48. Пат. 2054070 РФ, МКИ D 06 F 33/04. Стиральная машина /Усольцев A.M., Нагорный П. И. (Украина). №92015844/12; Заявлено 30.12.92; Опубл. 10.02.96, Бюл. №4.-42с.

49. Пат. 4302 Украша, МКИ D 06 F 23/02 ; 21/04 ; 37/06. Пральна машина /Усольцев О.М., Панфилов С.О., Ануреев Ю.П., Орчинський С.В., Заславський 1.Ф., Соломатш Ю.Ю. 4485224/SU; Заявл. 02.08.88; Опубл. 27.12.94, Бюл. .№ 6-1.

50. Пат. 5784 Укра'ша, МКИ D 06 F 37/02. Прально-вщжимна машина /Усольцев О.М., Орчинський С.В., Гсаенко I.I. 4351945/SU; Заявл. 28.12.87; Опубл. 29.12.94, Бюл. № 8-1.

51. Пат. 4513464 США (US), МКИ D 06 F 33/02. Способ управления ускорением центробежного отжимного устройства. Опубл. 30.04.85 Т1053, № 5.

52. Пат. 4517695 США (US), МКИ D 06 F 23/02; 33/02. Способ и устройство для уравновешивания сил разбаланса в устройствах центробежного отжима иi стирально-отжимных устройствах. Опубл. 21.05.85 Т 054, №3.

53. Пат. 665232 Швейцария. МКИ D 06 F 37/06 ; В 04 В 7/00. Trommel fur Waschmaschine und / oder Schleuderzentrifugen / THOMSON. Заявл. 30.11.81; Опубл. 29.04.88 . - 2c.

54. Эконом, пат. 256534 ГДР, МКИ D 06 F 35/00. Способ стирки белья в стиральной машине. Опубл. 11.05.88, Бюл. №19.

55. Заявка № 0117824 ЕПВ (ЕР), МКИ D 06 F 37/20; F 16 F 7/08. Система для удержания и демпфирования перемещений детали или машины /Мартинец Матиас (Франция ). Опубл. 05.09.84, №36. - 2 с.

56. Заявка №0182364 ЕПВ (ЕР), МКИ D 06 F 33/02 ; 39/08. Стиральная машина. Опубл. 28.05.86, № 22.

57. Международная заявка №85/03729 РСТ (WO), МКИ D 06 F 35/00. Способ и устройство для стирки белья в стиральной машине с барабаном. Опубл.2908.85, №19.

58. Заявка № 0S 3 141 901 ФРГ (DE), МКИ D 06 F 23/02. Способ выравнивания дисбаланса в центрифугах или комбинированных стиральных и отжимных машинах и устройство для его осуществления. Опубл. 11.05.83, № 19.

59. Заявка № 0 S 3603323 ФРГ (DE), МКИ D 06 F 21/00; 39/08; G 01 V 9/04. | Барабанная стиральная машина с системой трубопроводов подачи жидкости.Опубл. 06.08.87, №32.

60. Заявка № 1562777 Великобритания, МКИ D 06 F 33/02; 21/02. Стиральная машина с горизонтальным барабаном. Опубл. 19.03.1980, № 4747.

61. Заявка №2 124 662 Великобритания (GB), МКИ D 06 F 52/28, 58/04, DIAG 3 N, UIS. Регулирование частоты вращения барабана в зависимости отА величины его дисбаланса. Опубл. 22.02.84, № 4956.

62. Заявка № 60 45559 Япония (JP), МКИ D 06 F 21/04. Стиральная машина с горизонтальным баком / Саньё дэнки К.К. (Япония). - 56 - 148464; Заявл. 18.09.81; Опубл. 09.10.85, № 1-1139.

63. Заявка №61 44517 В Япония (JP), МКИ D 06 F 37/22. Барабанная стиральная машина с жидкостным балансиром /Тосиба К. К. (Япония). - № 5568387; Заявлено 15.11.78; Опубл. 03.10.86, № 1 - 1113 .