автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Влияние конструктивно-технологических факторов на основные показатели качества бытовых барабанных стиральных машин

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СФЕРЫ БЫТА И УСЛУГ (ГАСБУ)

УДК 648.234-83

: . од

На правах рукописи

. Малахов Валерий Николаевич

. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА , ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА БЫТОВЫХ БАРАБАННЫХ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН

■. 05.02.13. Машины и агрегаты лёгкой промышленности

• Автореферат диссертации . на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Государственной академии сферы Сыта и услуг (ГАСЕУ)

Научный руководители:

- заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор • ' технических наук, профессор Панфилов Е.А..

' - кандидат технических наук, доцент Лесников В.В.. ■.

Официальные оппоненты:

' - доктор технических наук, профессор Гудушаури Э.Г.

- кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Межлумова Р. П.

Ведущее предприятие - ЦНИИБЫТ, г. Москва .

Защита диссертации состоится " " декабря 1997 г. в_часов

на; заседании диссертационного совета К 050.01.01 в Государственной академии сферы быта и услуг (ГАСБУ) по адресу:141220, Московская область, Пушкинский район, пос.Черкизово, ул. Главная, 99, ауд _

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направить по адресу совета зкэдеъат.

Автореферат разослан "_" _ 1997г.

Учёный сетретарь диссертационного совета -

кандидат технических наук, доцент Н.В. Крючков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Системный подход к изучению характера воздействия научно-технического и социального прогресса на структуру и состав потребительских свойств бытовых стиральных машин (СМ) показал, что потребительские требования развиваются в направлении от машин, заменяющих физический труд, к многофункциональным компьютеризированным комплексам, оставляющим человеку функции формулирования задачи и сообщения её машине.

Конструкция машины должна обеспечить качественную обработку текстильных изделий за счёт соблюдения необходимой последовательности,- выбора требуемого уровня интенсивности и продолжительности воздействий на ткань изделий.

Важность задачи обеспечения высокого качества стирки состоит в том, что текстильные изделия (ТИ) бытового назначения выполняют функции защиты здоровья человека от прямого и косвенного влияния окружающей среды, обеспечивают личный комфорт, гигиену, удобство, и комфорт семейного быта. Анализ динамики потребительских свойств ТИ показал возрастающие требования потребителей к таким гигиеническим □войствам, как гигроскопичность, воздухопроницаемость, электризуе-мость, а также сохранение внешнего колористического оформления -цвета, рисунка, белизны.

Перечисленные свойства ТИ поддерживаются на заданном уровне т/тв'м восстановления их во время стирки. В процессе стирки элементами конструкции машиш создаются необходимые воздействия на гкань изделий. Параметры этих воздействий формируют определённое :очетание факторов технологического воздействия, определяющих каче-:тво стирки

Таким образом, элементы конструкции машин формируют совокупность конструктивно-технологических факторов, определяющих качество выполнения машиной основного функционального назначения, которое оценивается основными функциональными показателями: - показа-

телем качества отстирываемости (Ц); - показателем качества полас-кания (П); показателем потери прочности (износа - И); - остаточной влажностью изделий после отжима (В).

Опережающее развитие и применение в быту в последние годы получает барабанный способ стирки, как наиболее технологичный, универсальный и экономичный. Бытовые барабанные СМ создаются на основе большого опыта применения барабанного способа в коммунальных прачечных. Но перенесение методов определения параметров коммунальных СМ на бытовые СМ показал несостоятельность такого подхода, ввиду наличия специфики бытовых машин, вызванной как значительным снижением важного для барабанного способа стирки показателя - массы обрабатываемых изделий, так и ограничением габаритов конструкции. В итоге, сочетание параметров бытовых барабанных СМ формирует новую совокупность конструктивно-технологических факторов, приводящую к снижению качества стирки.

Для повышения качества стирки в бытовых барабанных СМ необходимо провести исследование влияния совокупности конструктивно-технологических факторов, характерной для бытовых барабанных машин, на основные функциональные показатели машин.

Особая важность основных функциональных показателей состоит в том," что они являются единственной объективной характеристикой влияния того или иного фактора или параметра на качество стирки. Точность и достоверность оценки влияния факторов определяется методикой проведения испытаний. Анализ существующей методики, моделирующей реальный процесс, выявил несоответствие в характере влияния факторов моющего процесса в реальных и в моделируемых условиях, что снижает показатели точности, воспроизводимости и достовер ности испытаний.

Таким образом, актуальным является повышение: качества стирки в бытовых барабанных стиральных машинах путём разработки рациональных конструктивно-технологических параметров машин, а также

повышение точности и достоверности оценки показателя качества отс-тирываемости путём приближения условии модельного процесса к реальным.

Дедьи работы является исследование влияния совокупности конс-гркутивно-технологических факторов на основные функциональные показатели бытовых барабанных СМ и разработка рациональных значений параметров бытовых барабанных СМ.

В соответствии с общей целью определены следующие задачи: ' 1)определение рациональных направлений повышения качества :тирки в бытовых барабанных СМ;

2) исследование основных закономерностей формирования и движения материальных потоков при барабанном способе стирки;

3) исследование характера распределения интенсивности механи-геского воздействия в материальных потоках;

4) разработка методики определения качества отстирываемости, 'обеспечивающую более точную и достоверную оценку показателя;

5) исследование влияния конструктивно-технологических факто-' юв бытовых барабанных машин на качество стирки;

6) разработка методических рекомендаций, направленных на поношение основных функциональных показателей бытовых барабанных СМ; •

7) внедрение результатов исследовании в конструкции серийных" :ашин для повышения их основных функциональных показателей.

Методы исследований. Теоретические и экспериментальные после-оьания в данной работе основываются на методах системного анали- . а, математического моделирования, математической статистики и те-рии вероятностей.

Научная новизна работы заключается в том, что: ; - разработаны способы повышающий уровень динамического воз-ействия на изделия в бытовых барабанных стиральных машинах, но-изна которых защищена авторскими свидетельствами СССР на изобре-екие (A.c. 1694744, A.c. 1772265);

- разработан метод более точной и достоверной оценки основного функционального показателя - качества отстирываемости, новизне

' и полезность которого защищена авторским свидетельством СССР не изобретение (А.с.975852).

- установлены основные закономерности формирования и движения материальных потоков, а также существенные отличия воздействия

" фактора скорости Фб на текстильные изделия в разных зонах материального потока; .

- разработан способ равномерного распределения в материальном потоке совокупного действия фактора скорости, работы гребней бара-

гбана и режима реверсирования его движения, одновременно обеспечивающих также повышение качества отжима за счёт более равномерной раскладки изделий пред отжимом.

Практическая ценность состоит в том, что определены рацио-наяь'ные значения параметров конструктивно-технологических факторов бытовых барабанных СМ, обеспечивающие высокие функциональные пока: затели за счёт равномерного распределения механического воздейс-' твия на всю совокупность обрабатываемых изделий.

Разработаны технические решения и методические рекомендации, направленные на повышение основных функциональных показателей бытовых стиральных машин. Новизна и полезность принципиальных техни-' ческих решений защищены авторскими свидетельствами СССР на изобретения (А.с.950333, А.С.1359372, А.с.1612013, А.С.1678934).

Реализация результатов работы. Рациональные значения контрук-тивно-технологических параметров бытовых барабанных машин внедрены ■ в производство в конструкцию машины "Эврика-ЗМ" и "Эврика-авто-мат", основные функциональные показатели которой соответствуют высшей категории качества.

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждены и получили положительную оценку на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского соста-

ва и аспирантов Московского технологического института в 1980-1997 г.г., на НТС Всесоюзного научно-исследовательского эсперименталь-но-конструкторского института электробытовых машин и приборов в 1981 г., на республиканской научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в сфере услут", г. Уфа, 1986 г., на Всероссийских отраслевых семинарах Общества "Знание" в МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского в 1980 - 1997 г.г.

Бытовая стиральная машина "Эврика-ЗМ" с пятью гребнями в барабане, угловой скоростью вращения барабана в режиме "стирка" равной 6,1с-1 и структурой реверса 14-1-14 экспонировалась на выставках "Служба Сыта- 81", "НТП - 85" ВДНХ СССР. За проведённые исследования, разработку технических решений и внедрение в производство автор данной работы награждён серебряной и бронзовой медалями ВДНХ СССР. По итогам Всесоюзного конкурса на лучшие работы по повышению надёжности машиностроительной продукции автор награждён "Поощрительным дипломом" в 1989 г.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований данной работы используются в преподавании дисциплин "Проектирование оборудования сервиса", "Теоретические процессы бытовых малпга и приборов" и " Проектирование бытовых машин и приборов". ..

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ," в том числе одна работа за рубежом, получено 6 авторских свидетельств СССР на изобретение.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глаз, . основных выводов и результатов. В приложениях приведены акты

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цели и определены основные задачи исследований, приведены сведения о научной новизне, практической ценности и реализации результа-

тов диссертационной работы.

В первой главе выполнен анализ современного состояния проблем системного подхода к изучению характера воздействия научно-техни ческого и социального прогресса на изменение структуры и соста! потребительских свойств бытовых стиральных машин. .

Анализ литературных источников показал, что требования потре бителей определяются взаимной связью и специфическим соподчинение потребительских свойств машин и динамики потребительских свойст бытовых текстильных изделий, обеспечивающих процессы жизнедеятель ности человека. Изучение названной взаимосвязи позволило выявить 1- возрастающее значение показателей характеризующих качество стир ки - основных функциональных показателей машин; 2 - конструкция ма шины должна быть универсальной в отношении современных тканей обеспечивать технологичность всего процесса стирки; 3 - бытова стиральная машина должна обрабатывать до 4 кг изделий одновременнс

Перечисленные требования явились основой анализа соответстви этим требованиям известных способов стирки и установить, что, при менительно к бытовым условиям, наиболее перспективным является ба рабанный способ стирки, для которого актуальными является повышени качества отстирываемости и снижения остаточной влажности изделий после отжима.

Показано, что выполненные ранее теоретические и эксперимен тальные исследования не в полной мере учитывают влияние явлений параметров, от которых зазисит качество обработки изделий в 6ытоеы барабанных СМ. В основе разработок лежат методы традиционные дл коммунальных машин и отсутствуют исследования специфических услови бытовых машин.

По литературным источникам проанализировано влияние фактора барабанного способа стирки и возможности повышения качества стирк путём разработки более динамичных режимов воздействия на ткань из делий в бытовых СМ. Для осуществления таких разработок требуете

провести исследование основных закономерностей формирования и движения материальных потоков изделий при барабанном способе стирки. Изучение современного представления о стадиях и факторах мою- . щего процесса в сочетании с анализом известных методик определения показателя качества отстирываемости позволило установить недостоверность условий реального и моделируемого процессов, и предложить метод повышения достоверности оценки названного показателя.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию основных закономерностей формирования материальных потоков в барабанах и воздействий, испытываемых изделиями при движении в этих потоках.

Исследование сложного многофакторного процесса путем введения допущений и ограничений сведена к решению трёх взаимосвязанных задач.

• Первой была решена задача исследования движения одиночного тела (материальной точки) в барабане без гребней. Анализ дифференциального уравнения движения материальной точки показал, что одиночное тело в барабане без гребней при значении фактора скорости Фб<1 движется с обечайкой барабана до некоторого угла q>Ck. величина которого определяется коэффициентом трения покоя и величиной Фб. В дальнейшем тело, проскальзывая, отстает в своём движении относительно обечайки и входит в состояние устойчивого автоколебательного процесса. Экспериментально был:-; определены параметры названного троцвсса, которые использована для решения последующ?« задач.

Второй была решена задача исследования движения совокупности материальных точек, такой, что последние уложены з один слой на )бечайке барабана. Исследования показали, что для достижения точка-!И угла максимального подъёма фтах = arc Cos(-Фа) угол контакта то-[ек с обечайкой должен быть больше «^>145°, что имеет место в ре-шьных условиях.

Важным в этих исследованиях является то, что точки на дуге бечайки ctck от угла <рСк ДО Фтас. поднимаясь по дуге, проскальзыва-

dt относительно обечайки и создают давление на точки, лежащие ниж< по дуге. В реальных условиях давление элементов, лежащих выше угл, ' Фск должно приводить к деформации элементов. Давление и вызванная им деформация, распространяясь на лежащие ниже элементы, рассредо-' тачиваются по слою вниз по обечайке. Если же в положении q>Ck окажется опора, такой опорой является гребень барабана, то деформациз будет сосредотачиваться в элементах лежащих выше гребня. .

Причём, максимальной деформация будет при таком угловом расстоянии между смежными гребнями, когда соблюдается равенстве ' tXck=360°/Nrp, где Оск- угловое расстояние движения элементов с прос-• кальзываниеы относительно обечайки; Nrp- количество гребней в барабане.

Таким образом, гребень барабана является концентратором де- . формаций на элементах изделий, прилегающих к гребню сверху на дуге tick- Гребнем создаются благоприятные условия для сосредото-' чения деформации и изменения взаимного положения волокон друг от-■ носительно друга, сопровождающееся движением раствора сквозь ткань изделий, т.е. для эффективного удаления включений из ткани.

Анализ полученных зависимостей показывает, -что величина ад возрастает с увеличением угловой скорости вращения барабана, чт< позволяет сделать вывод об увеличении вклада работы гребней npi увеличении значения фактора скорости Фй.

Третьей решалась задача исследования движения совокупной! элементов при заполнении барабана, как в реальном процессе стирю (Ка-1,26).

Решение задачи в параметрическом виде позволило доказать, чте для ' любых двух барабанов (Ri> R2) при равенстве коэффициентов заполнения К3 и величины фактора скорости ffig элементы формируются з геометрически подобные материальные потоки. Движение элементов сос-' тоит из двух циклов - движение по круговой орбите с обечайко] вверх, - падение под действием силы тяжести до соударения вниз.

В параметрическом виде определены такие параметры материальных потоков, как: - геометрическое место точек отрыва элементов после " достижения максимального подъёма; геометрическое место точек встречи в момент соударения. Это позволило рассчитать величину удельной работа деформации ткани изделий при ударе:

. Еу- 1?п21:5 - 4 Фб2 г?п2 - 1?п(Фб31Пв + ЗСобёЛ - Фб2Кп2)^; (2.1)

; где Еу - удельная работа ударного воздействия;

; Яп - параметрических радиус вращения элемента на круговой орбите;

А - угол встречи элемента с круговой орбитой в момент . соударения;

- фактор скорости; и - угловая скорость враще-. ния барабана, с-1; Иб -радиус барабана, м.; 5 - уско-. рение свободного падения, 9,81 м*с-2. .

На рис.1, приведены значения Еу для различных йп. Видно, что в интервале значений фактора скорости 0,87<06<0,89 минимален разброс энергии ударного воздействия в материальном потоке для всех слоев, 1 исключая слои, прилегающие к обечайке барабана.

Следовательно, задача повышения качества стирки сводится к поиску пути повышения интенсивности механического воздействия на внешние слои материального потока при увеличении значений фактора Фб =0,87- 0,89.

Конструктивными элементами, оказывающими воздействие на внешние слои материального потока являются гребни барабана. Для значений фактора скорости Фе =0,87-0,89 величина дуги скольжения составляет йск = 72-74°, следовательно, рациональное количество гребней для данного значения скорости барабана определится из выражения

Нго=360о/72°=5. (2.2)

; 0,5 0,6 0, 7 0,8 0,9 Фё

•■Рис.1. Зависимость удельной работы деформации Еу от

. фактора скорости при значениях параметрического ра. диусаРгп: 1 ~ 1?п=0,95; 2 - 1?п=0,85; 3 - 1?п=0.75; .4 - ^=0,65; 5 - 1^=0,55; 6 - 1^=0,45.

• Задача дальнейшего повышения качества сводится к созданию ус, ловий для леремещения изделий из внутренних слоев материального потока во внешние. Установлено, что при включении обратного вращения . двигателя через 1 с. после отключения привод имеет максимальное .• значение угловой скорости в направлении реверсирования вращения. Следовательно, включение вращения в этот момент позволяет снизить динамические нагрузки.на элементы привода.

> В данном случае мощность двигателя расходуется на дополннтель-

ную интенсификацию процесса стирки за счёт перемешивания изделий'в разных слоях, и увеличения смещения изделий по отношению друг к другу в момент разгона.

Таким образом, основными направлениями повышения качества обработки ТИ в бытовых барабанных стиральных машинах являются:

1 -повышение скорости вращения барабана до значений обеспечивающих величину фактора скорости в пределах Фб=0.87-0,89;

2 - установка пяти гребней на обечайке барабана; •. •

3 - сокращение длительности паузы в момент реверса до 1 с.

Перечисленные предложения позволяют осуществлять более динамичный режим воздействия на ткань изделий, достигать более высокое качество стирки, полоскания и отжима. Важным является то, что повышение качества стирки и полоскания достигается не за счёт увеличения интенсивности воздействия на ткань, а за счёт более равномерного распределения воздействия на всю совокупность обрабатываемых■изделий.

Данные предложения позволяют повысить качество отжима за счёт того, что при таких значениях фактора скорости обеспечиваются условия, когда во вращающемся барабане после слива воды изделия равномерно распределяются по обечайке барабана, после чего включается вращение барабана в режим отжима. Рациональность такого подхода' подчеркивается также и тем, что практически увеличение скорости вращения барабана достигается уменьшением передаточного числа привода с 7,6 до 6,65 . В режиме отжима при 1=6,65 барабан имеет ско- • рость шотж=43,4 с-1(415 об/мин), против *отж=37,6 с-1(360 об/мин) зри прежнем 1=7,6. Повышение скорости вращения барабана повышает качество отжима, равномерная раскладка изделий перед отжимом снижает вибрацию корпуса машины.

В третьей главе описывается методика проведения экспериментальных исследований, а также сравнительные испытания трёх методик щенки показателя качества отстирываемости (ПКО), которые проводи-

лись с целью получения более достоверных, точных и воспроизводимых ' результатов экспериментальных исследований. .

Методики испытывались в идентичных условиях, отличия касались только стандартной загрузки, составляющей массу изделий равную номинальной загрузке машины, а именно: в методике N1 стандартная заг-

■ рузка соответствовала ГОСТ 8051-87, т.е. представляла собой совокупность чистых стандартных текстильных изделий; в методике N2

' стандартная загрузка также соответствовала ГОСТ 8051-87, но на одно из изделий (салфетку) перед каждым циклом стирки наносилось стандартное искусственное загрязнение в количестве 4% от массы СМС, которое представляет собой необходимую и достаточную "рабочую нагруз-гку" на СМС; в методике N3 изделия стандартной загрузки заменялись • равными по массе и размерам бытовыми ТИ, имеющими естественные заг-■' рязнения соответствующие второй степени ( по методике АКХ им. Памфилова).

Проводилось по пять циклов стирок по каждой методике на двух партиях СМС одной рецептуры ("Зра-автомат"). Полученные эксперимен-' тальные данные позволяют сделать следующие выводы: 1- при проведении стирок по методике N2 точность оценки ПКО повышается более чем ' в три раза, увеличивается воспроизводимость значений ПКО в разных

■ циклах в 3,3 раза ; 2- применение "рабочей нагрузки" при проведе-' нии испытаний позволяет получать более стабильные и точные значения Ж0, чем при стирках естественно загрязнённых изделий.

Последнее обстоятельство можно объяснить нестабильностью сос-. тавй компонентов естественно загрязнённых изделий. :

Пользуясь методом сравнения дисперсий определили влияние качества СМС на оценку ПКО - при стирке по методике N2 влияние качества СМС оказалось не существенным, по методике N3 -существенным.

Сравнивая дисперсии в стирках по методике N1 и методике N3 можно утверждать, что с вероятностью 0,95 расхождения между диспер-•' сиями по методике N1 и методике N3 существенны, а достоверность по-

казателя мгновенной стабильности ГКО не достаточна.

• Таким образом, основная цель наших исследований - оценка влияния конструктивно-технологических параметров на качество стирки может быть наиболее достоверно и точно определена при. проведении испытаний по методике N2, новизна и полезность которой защищена авторским свидетельством СССР на изобретение (А.с.975852) .

Четвёртая глава. Для проверки теоретических выводов о' влиянии фактора скорости Ф<з и количества гребней в барабане Nrp на качество стирки были проведены испытания бытовой стиральной машины, в которой последовательно менялось передаточное число привода с целью получения заданных значений Фв. а также последовательно менялось количество гребней в барабане от Nrp=0 до NrB=6.

; Исследования подтвердили характер известной'зависимости ПКО от fßKTopa скорости. Действительно, при наличии трёх гребней в барабане Nrp=3 значения ПКО имеют максимум при Фб=0,77-0,78.

• При значениях фактора скорости в указанном интервал^ качество стирки несколько повышается при увеличении количества гребней до Видно, что величина SCk(рис.3.) при Фб=0,77 с увеличением тесла гребней от 1 до 5 уменьшается в пределах от 3,62 до 2,26, г.е. в 1,6 раза. Это позволяет предположить, что качество повышается за счёт более равномерного распределения механического воздействия по всему материальному потоку. К такому же выводу приходим при анализе зависимости 2,1(рис.1): видно, что при Фб =0,77 повышение качества с увеличением числа гребней может быть объяснено' повышением интенсивности воздействия на элементы внешних слоев.

- При значениях фактора скорости ®g>0,81 влияние количества 'ребней на отстирываемость можно характеризовать как существенное и ¡озрастающее, особенно при Nrp=4 и более.

Повышение качества отстирызаемости (рис,2.) совпадает со снижением разброса отстирываемости (рис.3.), более того, снижение ка-[ества при NrD=6 совпадает с повышением неравномерности отстирывав-

ыости.

В сочетании с данными о распределении ударного воздействия во внешних сдоях материального потока (рис.1.) такую связь показателей

.-.--; Рис.2. Зависимость среднего взвешенного значения отстирывае-

: мости Оск. з сериях из пяти циклов от фактора скорости ■ Фб при: 1 - Ыгр^О; 2 - МГр=1; 3 - ЫГр=2; 4 - МГр=3; •-:••:.. 5 - Ыгр=4; 6 - Ыгр=5; 7 - Мгр=6.

• Рис.3. Зависимость среднего квадратичного отклонения Sck

■ значений отстирываемости Qck в сериях из пяти циклов от : фактора скорости Фб при: 1- Nrp=G; 2- Nrp=l; 3- Nrp=2; .4 Nrp=3; 5- Nrp=4; 6- Nrp=5; 7- Nrp=6. южно объяснить повышением интенсивности деформаций к слоях, прилегающих к обечайке и контактирующих с гребнями барабана, а также максимальной деформацией в том случае, если количество гребней рав-

НО пяти..

Таким образом, гребни барабана на дуге йск создают условия д

Шл

-I

•ЗОН

241

181

12-1 9 •16,-! 1 6 н К!

н ^

I

и I

26 гп 22 I I п 18 17| | | |19

г-1 I II 4

, и_| |

| 15 14

19

46

4

пи

36-1 г

1 I

ЗО! I

23 241

24-1 21 г-1 г-1

1 Н ^ 18-1

12-\ н

н

22

36

19 •

4 |Н

49 : 47 ,

4 4

4

Т—I—I—I—I—I—I—1—I—I—I— —I I 1 ! I I I—1—I—I—I—г

38 40 42 44 46 48 50 Ч(^) 40 42 44 46 48 50 <3(Х) а) 0ск=43,72; Бск-ЗДЭ б) 0ск=44,31; 5ск=2,33 .

Рис.4' Гистограммы распределения ПКО (С}) в сериях из пяти циклов стирок: а)- при N^=3, режиме реверса 12-3-12; б' при Мгр=3, режиме реверса 14-1-14; ПКО образце

•' ИЗТ, Оск-среднее взвешенное значение ПКО в серии стиро? Зек-среднее квадратичное отклонение ПКО в серии стирс концентрации деформации во внешнем слое материального потока, пр^ легающего к гребню вьше угла начала скольжения элементов относи тельно обечайки, причём величина деформации достигает максимальног значения при Ыгр=5, когда соблюдается условие 2.2. :

Анализ гистограмм распределения ПКО в стиральной машине с ре жимом реверсирования барабана 12-3-12 в серии из пяти циклов стирс при Игр^З, 05=0,78 (рис.4.а) и серии также из пяти циклов но пр

Ыгр-5, Фб=0>88 (рис.5.а) показал, что повышение среднего значения , ПКО во второй серии стирок (50,82 против 43,7) сопровождается сни-. жением разброса значений ПКО в пределах 47-54, против 37-51 в пер- . вой. То есть, отстирываемость отдельных образцов остается низкой, что свидетельствует о низком уровне интенсивности воздействия в отдельных слоях материального потока.

71 .

шН глп г—1

701 701 1 1

-1 БЗ -1 1 1

601 i—i 60f | |

н 1 1 i II '

5СН 1 1 501 47 | | 45

•1 42 1 1 1 Н Н

401 г- J |35 4СН 1 I

1 н 1 1 1

301 i 1 ЗСН 1 1

-i leí 1 i 1 1

2СН 12|—1 1 201 14| |

Н 81—1 , 1 1 Н 1

10^4|—1 1 10131 |

. н ■1 1 1 1 1 1 1 1 1 Н 1 'lililí

- 48 50 52 54 0(7.) 50 52 54 56 '

: а) 0ск=50,82; БСк=1,25 б) 0лк=54,3; БСк=0,98

Рис.5.Гистограммы распределения ПКО (Ц) в сериях из пяти циклов стирок при а)- ЫГр=5, режиме реверса 12-3-12; б)-

■ МГр=5, режиме реверса 14-1-14; Ц(%)- ПКО образцов ИЗТ;

■ Оск.-среднее взвешенное значение ПКО в серии стирок; - 5ск.-среднее квадратичное отклонение ПКО в серии стирок.

Серии стирок при структуре реверса 14-1-14 (пауза между откдх чениеы вращения и включением вращения в другую сторону равна 1с. рис.4.6. и рис.5.б. позволили получить гистограммы распределен!: ГКО, которые подтверждают эффективность сокращения паузы до 1 с Как в одном (Ыгр=3, Фб=0,78) так и в другом случае (Ыгр=5, Фй=0,88 среднее значение ПКО Ос* при структуре реверса 14-1-14 возрастает Но повышение среднего значения происходит за счёт поднятия нижне границы группирования, т.е. более равномерного воздействия на вс совокупность обрабатываемых изделий. Наибольшая равномерность дос тигается при МГр=5, Фб=0,88, и структуре реверса 14-1-14. При тако! сочетании конструктивно-технологических параметров машины достигается и максимальное значение отстирываемости Оск-

В пятой главе рассмотрены вопросы социально-экономической эффективности результатов исследований.

Производственная проверка результатов работы, проведённая з лаборатории испытаний и исследований бытовых стиральных машин ОКС Московского прожекторного завода, и в Государственном испытательноь центре (ГИД ЭШ) ВНИЭКИЗМП, показал, что разработанные рациональные значения конструктивно-технологических параметров бытовых барабанных стиральных машин позволяют: - повысить отстирываемость с 43,7 до 54,3,(X); - снизить остаточную влажность со 110 до 100, (X); -снизить потерю прочности с 9,5 до 6,0,(7.); - снизить массу машины с 73 до 71, кг.

Основные результаты работы внедрены на Московском прожекторном заводе в конструкции бытовых стиральных машин "Эврика-ЗМ" и "Эврика- Автомат"

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. В результате выполненных исследований решён комплекс задач, направленных на повышение основных функциональных показателей бытовых стиральных машин. Настоящие исследования содержат новые теоретические, экспериментальные решения и конструктивные разработки бытовых барабанных стиральных машин. Комплексный методологический подход к оценке показателей качества стирки позволил более точно и достоверно определить влияние и установить рациональные значения параметров бытовых барабанных стиральных машин..

2. Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность повышения качества стирки в бытовых барабанных СМ за счёт бо^ лее равномерного распределения интенсивности механического воздействия на всю совокупность обрабатываемых изделий. .

3. Описаны основные закономерности формирования и движения материальных потоков в параметрическом виде, что позволило сделать вывод о геометрическом подобии потоков в барабанах различного диаметра при равенстве коэффициентов заполнения и значений фактора скорости Фв. а также исследовать и разработать новые более динамичные способы стирки изделий в бытовых барабанных машинах при Ф6>1

4. Разработана и исследована методика- оценки показателя качества отстирываемости, при которой за счёт достижения соответствия распределения стадий и факторов модельного и реального процессов обеспечивается получение более достоверных и точных результатов.

. 5. Проведено теоретическое и экспериментальное исследование влияния скорости вращения барабана барабанных стиральных машин на характер формирования, движения и взаимодействия материальных потоков при барабанном способе стирки.

6. Исследовано комплексное влияние скорости вращения и количества гребней в барабане на характер распределения механического воздействия в материальном потоке обрабатываемых изделий и опреде-

лены условия, при которых сочетание перечисленных параметров да возможность получить максимальные значения основных функциональн " показателей качества бытовых барабанных СМ. .

6. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено рациональность применения в бытовых СМ структуры реверса 14-1-14.

7. Результаты работы внедрены в конструкции бытовых барабанш машин "Эврика-ЗМ" и "Эврика-Автомат", выпускаемых Московским прс жекторным заводом.

Эффективность разработанных технических решений и методических рекомендаций, направленных на повышение основных функцио-■ нальных показателей бытовых барабанных СМ, подтверждена производственными испытаниями.

Разработанные конструкции машин, по своим основным функциональным показателям отвечают высшей категории качества. ;

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих ра. ботах:

,...; 1.Малахов В.Н. Влияние структуры реверса на качество стирки в бытовых стиральных машинах./Электротех. пром-сть. сер. Бытогая электротехника.- М.: 1981, вып. 4 (65).

2.Малахов В.Н. Исследование динамики материальных потоков в барабане с горизонтальной осью вращения./Тезисы научно-техн. конф. "Наука-серзису"- М.:ГАСБУ,1997.

3.Набережных А.И..Малахов В.Н. Прогнозирование ресурса быто--вых стиральных машин./ Сб. науч. трудов МТИ.- М.:МТИ,1978. .

4.Панфилов Е.А. .Малахов В.Н. Анализ работы и рекомендации по повышению показателя качества бытовых стиральных машин.- М.:МТИ, 1980.

5.Панфилов Е.А..Малахов В.Н. Комплексное повышение качества бытовых стиральных машин./Сб."Научно-технический прогресс в отрас-

ли бытового обслуживания.- М.: Знание, 1987.

6.Малахов В.Н. Заславский И.Ф. Вопросы теории стирки в бытовых стиральных машинах./ Сб."Служба быта - индустриальная отрасль народного хозяйства.- М.: ЩНТП им. Джержинского, 1980.

7.Набережных А.И.,Малахов В.Н. Вопросы улучшения эксшгуатаци-онных показателей бытовых стиральных машин./ Сб. науч. трудов МТИ, №36.- М.:МТИ,1978.

8.Панфилов Е.А.; Набережных А.И.Малахов В.Н. К методике определения качества отстирываемости. / Сб. "Повышение организационно-технического уровня предприятий бытового обслуживания."-М. :МДНТП им. Дзержинского,1984.

9.Панфилов Е.А. Малахов В.Н. Методы расчета бытовых барабанных стиральных машин./Злектротехн.пром-сть. Сер. Быт. электротехника. - М. ,1988, №5, с. 33-36.

10.Е.A.Panfilov and V.N.Malakhov. Design methods for household cylinder-type washing mashines./ The allerton press jornal program. - New York. N.Y. 100011. 1986.

11.A.c. 950833 СССР.Машина для стирки и отжима белья./ Панфилов' Е.А. .Набережных А.И., Малахов В.Н.- опубл. Б.И. 30, 1982. ,

12.А.с. 975852 СССР. Способ определения показателя отстирывае-'лости текстильных изделий в стиральных машинах./ Панфилов Е.А., Малахов В.Н.-1981.

13.А.с.1201763 СССР. Способ определения пенообразущей способ-íoc'th раствора CMC./ Малахов В.Н.и др.-1986.

14.А.с. 3955091/12 СССР. Способ стирки текстильных изделий в барабанных стиральных машинах./Панфилов Е.А., Малахов В.Н. и ?р. - опубл.22.05.86.

15.А.с. 1359372 СССР. Стиральная машина / Малахов В.Н. и Ш.-4090234/ 7.02.87. 28-12, - Заявл. 08.07.86, - опубл.15.12.87, 5.И. №46.

16.А.с. 1559020 СССР Способ определения качества старта.

/Панфилов Е.А.,Малахов В.Н. и др. -№4442693/30-12,- Заявл. 15.06.8i Опубл.23.04.90. Еюл.№15.

17.A.c. 1678934 СССР. МКИ D 06 F 37/20. Стиральная машина > .Малахов В.н.и др. /заявка №1359372/-4754477/12, - Заявл.31.10.89,

- опубл. 23.09.91.Б.И. №35.

18.А.с.1612013 СССР. МКИ D 06 F 13/08. Активатор стиральнс! машины /Малахов В.Н. и др. заявка №4488053/30-12,- За' явл.28.09.88,- опубл. 07.12.90. Вол. №45/

19.А. с. 1694744 СССР. МКИ D 06 F 35/00. Способ стирки текстильных изделий в стиральных машинах барабанного типа / Малахов В.Нл др. заявка №3955091/12,- Заявл. 30.07.85,- опубл. 30.11.91. Б.И. №44. -

20.А. с.1772265 СССР. МКИ D 06 F 35/00. Способ стирки текстильных изделий / Малахов В.Н. и др. заявка №4272516/12,- Заявл. №03.07.87, - опубл. 30.10.92. Б.И. №40.