【正文】 前所未有的挑戰(zhàn)，美國人比爾 布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。布萊克斯的洗衣機(jī)構(gòu)造極為簡單，是在木筒里裝上 6 塊葉片，用手柄和齒輪傳動(dòng)，使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到 “ 凈衣 ” 的目的。這套裝置的問世，讓那些為提高生活效率而冥思苦想的人士大受啟發(fā)，洗衣機(jī)的改進(jìn)過程開始大大加快 。 1880 年，美國又出現(xiàn)了 蒸汽 洗衣機(jī)， 蒸汽 動(dòng) 力開始取代人力。經(jīng)歷了上百年的發(fā)展改進(jìn)，現(xiàn)代蒸汽洗衣機(jī)較早期有了無與倫與的提高，但原理是相同的?，F(xiàn)代蒸汽洗衣機(jī)的功能包括蒸汽洗滌和蒸汽烘干，采用了智能水循環(huán)系統(tǒng)，可將高濃度洗滌液與高溫 蒸汽 同時(shí)對(duì)衣物進(jìn)行雙重噴淋，貫穿全部洗滌過程，實(shí)現(xiàn)了全球獨(dú)創(chuàng)性的 “ 蒸汽洗 ” 全新洗滌方式。與普通滾筒洗衣機(jī)在洗滌時(shí)需要加熱整個(gè)滾筒的水不同，蒸汽洗滌是以深層清潔衣物為目的，當(dāng)少量的水進(jìn)入蒸汽發(fā)生盒并轉(zhuǎn)化為蒸汽后，通過高溫噴射分解衣物污漬。蒸汽洗滌快速、徹底，只需要少量的水，同時(shí)可節(jié)約時(shí)間。對(duì)于放在衣柜很長時(shí)間產(chǎn)生褶皺、異味的冬 季衣物，能讓其自然舒展，撫平褶皺。 “ 蒸汽烘干 ” 的工作原理則是把恒定的蒸汽噴灑在衣物上，將衣物舒展開之后，再進(jìn)行恒溫冷凝式烘干。通過這種方式，厚重衣物不僅干得更快，并且具有舒展和熨燙的效果。 1910 年，美國的費(fèi)希爾在芝加哥試制成功世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。電動(dòng)洗衣機(jī)的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開端。 1922 年，美國瑪塔依格公司改造了洗衣機(jī)的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動(dòng)式改為攪拌式，使洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)固定下來，這也就是第一臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)的誕生。這種洗衣機(jī)是在筒中心裝上一個(gè)立軸，在立軸下端裝有攪拌翼，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立軸，進(jìn)行 周期性的正反擺動(dòng)，使衣物和水流不斷翻滾，相互摩擦，以此滌蕩污垢。攪拌式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，受到人們的普遍歡迎。 1932 年，美國本德克斯航空公司宣布，他們研制成功第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)，洗滌、漂洗、脫水在同一個(gè)滾筒內(nèi)完成。這意味著電動(dòng)洗衣機(jī)的型式躍上一個(gè)新臺(tái)階，朝自動(dòng)化又前進(jìn)了一大步！ 第一臺(tái)自動(dòng)洗衣機(jī)于 1937 年問世。這是一種 前置 式自動(dòng)洗衣機(jī)。靠一根水平的軸帶動(dòng)的缸可容納 4000 克衣服。衣服在注滿水的缸內(nèi)不停地上下翻滾，使之去污除垢。到了 40 年代便出現(xiàn)了現(xiàn)代的 上置 式自動(dòng)洗衣機(jī)。 隨著工業(yè)化的加 速，世界各國也加快了洗衣機(jī)研制的步伐。首先由英國研制并推出了一種噴流式洗衣機(jī)，它是靠筒體一側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)波輪產(chǎn)生的強(qiáng)烈渦流，使衣物和洗滌液一起在筒內(nèi)不斷翻滾，洗凈衣物。 1955 年，在引進(jìn)英國噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 步形成。 60 年代的日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機(jī)，人們稱之為 “ 半自動(dòng)型洗衣機(jī) ” 。 70 年代，生產(chǎn)出波輪式套桶全自動(dòng)洗衣機(jī)。 70 年代后期，以電腦（實(shí)際上微處理器）控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)在日本問世，開創(chuàng) 了洗衣機(jī)發(fā)展史的新階段。 80 年代， “ 模糊控制 ” 的應(yīng)用使得洗衣機(jī)操作更簡便，功能更完備，洗衣程序更隨人意，外觀造型更為時(shí)尚 ?? 90 年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許 多新水流洗衣機(jī)。此后，隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)，引發(fā)了洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的巨大革命。之后，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，滾筒洗衣機(jī)已經(jīng)成了大家耳濡目染的產(chǎn)品。伴隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，相信新型更適合人們使用的洗衣機(jī)會(huì)給我們的生活帶來新的方式。 [4] 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二 章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的總體設(shè)計(jì) 全自動(dòng)洗衣機(jī)電氣控制系統(tǒng)包括微處理器、排水 電磁鐵 、 電容器 、門開關(guān)、按鍵開關(guān)、指示燈、中間繼電器，水位壓力開關(guān)、蜂鳴器及進(jìn)水電磁閥等部件組成。通過微處理器，能自動(dòng)完成進(jìn)水，洗滌（漂洗）、排水 、脫水、報(bào)警等全部程序，只需設(shè)計(jì)軟件就可以來達(dá)到預(yù)想控制的目的。 [1] 全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理 洗衣機(jī)的電機(jī)示意圖 本文描述的是一種全自動(dòng)洗衣機(jī)，它可以自動(dòng)地完成洗衣的全過程。全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。其示意圖如圖 所示。 [5] 進(jìn) 水 口 啟 動(dòng) 按 鈕 停 止 按 鈕排 水 按 鈕控 制 器高 水 位 開 關(guān)低 水 位 開 關(guān)排 水 口內(nèi) 桶外 桶波 盤洗 滌 電 機(jī) 圖 洗衣機(jī)示意圖 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 全自動(dòng)洗衣機(jī)的電容特征及其參數(shù) 特征： ，焊片或引線結(jié)構(gòu)引出。 、重量輕、具有良好的自 愈性。 ZnAI 邊沿加厚蒸發(fā)工藝，電性能良好，可靠性高 ，抗電強(qiáng)度高。 50Hz/60Hz 交流電 動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)，特別適用于電風(fēng)扇等具有小型電機(jī)的電器上。 主要參數(shù)： 容量范圍： 電壓范圍 :250VAC500 VAC 容量偏差：177。 5%, 177。 10% , 177。 15% 測試電壓：極間： 1075 倍額定電壓， 1min,50Hz,無永久擊穿或電弧產(chǎn)生；極殼： 2倍額定電壓 +1000VAC,1min 絕緣電阻：極間≥ 1000MΩ uF 極殼≥ 3000 MΩ uF。 [6] 全自動(dòng)洗衣機(jī)的 控制系統(tǒng)組成及其工作 時(shí)序 圖 。它主要起兩個(gè)作用：一是控制洗滌電機(jī)和脫水電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的長短；二是控制電機(jī)預(yù)定的的程序自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)的時(shí)間。 普通型輪式洗衣機(jī)，大多采用發(fā)條定時(shí)器。而許多大波輪新水流式洗衣機(jī)使用電動(dòng)式定時(shí)器。 [6] 定時(shí)器時(shí)序圖如圖 所示： 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 I 0 . 0T 3 5 當(dāng) 前 值T 3 5 位T 2 當(dāng) 前 值T 2 位T 3 6 當(dāng) 前 值T 3 644最 大 值最 大 值1 033 圖 定時(shí)器時(shí)序圖 ： 進(jìn)水電磁閥簡稱水閥、注水閥。在全自動(dòng)洗衣機(jī)上，以內(nèi)供用水閥來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水和停水。它與水位開關(guān)相互配合，對(duì)洗衣機(jī)水位高低僅系自動(dòng)控制。 進(jìn)水閥是一種電磁閥，閥中心是磁芯，鐵芯外為電磁線圈，線圈不通電時(shí)，在小彈簧的作用鐵芯被壓下，封住了橡膠閥上所裝的塑料盤中間的泄壓孔，這時(shí)書從加壓針孔進(jìn)入控制腔，是進(jìn)水和控制腔的水壓相等。由于橡膠閥上部的受壓面積大于下部的受壓面積，所以橡膠閥被壓緊在閥座上起到封閉作用。其封閉的可靠性是由鐵芯所受的壓力決定的，鐵芯的下端與泄壓孔接觸，鐵芯的上端受壓面積大于下端受益面積，顯然水的壓力越大，鐵芯對(duì)泄孔的封閉壓力越大，封閉越可靠。其水壓低時(shí)，閥的封閉性就差，所以對(duì)水壓有最低的要求，不能低于 。 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制面板由工作指示區(qū)、編程選擇鍵、增鍵、減鍵、和啟動(dòng)鍵組成。 [6] 全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用輕觸式開關(guān)，在按下開關(guān)后，字符旁邊的指示燈會(huì)亮。當(dāng)指示燈亮起表示程序選中，指示燈閃爍表示正在執(zhí)行此程序，指示燈熄滅表示程序未選擇或執(zhí)行完畢。 [7] 進(jìn)水電磁閥的主要性能參數(shù)見表 21 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 21 進(jìn)水電磁閥 閥的技術(shù)參數(shù) 額定電壓、 電氣強(qiáng)度 頻率 額定電流（ am） 使用水溫（ ℃） 水壓范圍（ Mpa） 密封性能（ Mpa） 溫度 （℃） 絕緣電阻（Ω） 220V、 50HZ 2500V 、1min 27+/5 080 75 100 ： （ 1） 排水電磁閥是全自動(dòng)洗衣機(jī)特有的電器部件。它是一個(gè)受程序控制的自 動(dòng)排水開關(guān)。除了排水功能外，還控制著離合器的狀態(tài)（洗滌或脫水）。 排水電磁閥由電磁鐵和排水閥兩部分組成，它們是相互獨(dú)立的部件，兩者用排水閥相互連接起來，在連接板的右端以開口銷與電磁鐵動(dòng)鐵心連接，而左端鉤在排水閥的內(nèi)彈簧上 。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，將動(dòng)鐵心往右拉，排水閥就呈打開狀態(tài)。此時(shí)盛水桶內(nèi)的洗滌液便能通過水道和閥門，從排水孔流出機(jī)外。在連接板上還用螺栓固定著一個(gè)位置可調(diào)的定位套，在動(dòng)鐵心吸合的過程中，該定位套向右移動(dòng)，撥動(dòng)了離合器上的制動(dòng)桿，為脫水做準(zhǔn)備。當(dāng)電磁鐵失電時(shí)，排水閥在自身彈簧作用下將鐵心拉出，排水閥關(guān)閉，洗衣機(jī)停止排水。同時(shí)，離合器上制動(dòng)桿靠制動(dòng)彈簧的作用恢復(fù)原位，為洗滌漂洗過程中波輪轉(zhuǎn)動(dòng)做好準(zhǔn)備。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水系統(tǒng)采用水位壓力開關(guān)和進(jìn)水閥，由程序控制器調(diào)節(jié)。設(shè)有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時(shí)，它能讓洗滌 液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。 全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開關(guān)一般有三檔水位控制 ,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當(dāng)進(jìn)水閥注水，內(nèi)桶水位增高到預(yù)選水位時(shí)，導(dǎo)通橡皮氣膜受到內(nèi)部空氣的壓縮而被頂出，中觸片上跳，與上觸片閉合。此時(shí)主電機(jī)導(dǎo)通，進(jìn)水閥斷開（原來中觸片與下閉合），并開始洗衣。當(dāng)旋鈕旋至低水位時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，但曲率半徑較小。通過一定的機(jī)構(gòu)，橡皮氣膜壓簧被壓縮而產(chǎn)生壓力 P1，壓迫氣膜。當(dāng)桶內(nèi)水量達(dá)到 30L 時(shí)，軟管內(nèi)的空氣被壓縮，產(chǎn)生空氣壓力 F1，當(dāng) F1P1 時(shí) ,中觸片上跳 ,與上觸片閉合 ,主電動(dòng)機(jī)動(dòng)作 ,進(jìn)水閥關(guān)閉。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的排水系統(tǒng)由程序來控制排水電磁閥，牽引排水閥。排水閥主要同閥蓋、閥芯彈簧、閥芯拉簧，橡皮閥和閥體組成。 排水電磁鐵主要用來控制自動(dòng)型洗衣機(jī)排水閥的開閉 ,在套桶式自動(dòng)型洗衣機(jī)中同起到改變減速離合大的洗滌、脫水狀態(tài)、排水電磁鐵主要由線圈、磁軛、靜鐵芯、銜鐵和短路銅環(huán)等組成。 [8] （ 2） 排水閥裝配于排水閥體之外，為彈簧將橡膠閥壓在閥體的底部，使橡膠閥的環(huán)形密封環(huán)產(chǎn)生少量的變形，保持水不從閥口泄露，橡膠閥的右端環(huán)形邊被閥蓋壓緊。排水閥桿嵌在橡膠閥上，與橡膠閥成一體，裝于排水閥拉桿內(nèi) 部的內(nèi)彈簧與排水閥連接板連接，在排水閥關(guān)閉時(shí)，連接板抵在排水拉桿上，這時(shí)內(nèi)彈簧的彈力對(duì)排水閥來說是濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 內(nèi)力，對(duì)排水閥不起作用。 排水時(shí)，電磁鐵通電，動(dòng)鐵心被吸入，牽引排水閥連接拉桿拉動(dòng)內(nèi)彈簧，同時(shí)連接板上的定位套推動(dòng)制動(dòng)桿使處于脫水狀態(tài)。只要連接板的左端一離開排水拉桿，內(nèi)彈簧就不再是排水閥的內(nèi)力，而變成了外力，它要與外彈簧的彈力和橡膠閥的彈力相平衡，當(dāng)內(nèi)彈力的拉力（即連接不能的拉力）大于外彈簧的彈力時(shí)，外彈簧被壓縮，帶動(dòng)橡膠閥向右移動(dòng)，把閥拉離閥座，排水開始。這些動(dòng)作都是在電磁鐵得電的瞬間完成的。因?yàn)閮?nèi)彈簧的剛 度比外彈簧的剛度大，加上裝配排水閥連接板時(shí)，內(nèi)彈簧已有了一定的預(yù)緊力，因而在牽引排水過程中，內(nèi)彈簧并不需要產(chǎn)生很大的拉伸變形，也就可以使橡膠閥向右移動(dòng)較大的距離，從而保證足夠的排水速度。處于正常的排水閥開啟量時(shí)橡膠閥左端與閥體平面的距離應(yīng)小于 10mm 。閥體多由半透明塑料制成，從外部可以看到閥的開啟量 。 [7] 4. 全自動(dòng)洗衣機(jī)的水位開關(guān)及其工作原理 ： 水位開關(guān)也叫壓力開關(guān)，是一種氣壓式電觸點(diǎn)開關(guān)。它是利用洗衣桶內(nèi)水位高低不同所產(chǎn)生的不同壓力，來控制進(jìn)水閥的開啟和關(guān)閉。此外，它還負(fù)責(zé)進(jìn)水與洗滌之間的轉(zhuǎn)換。 水位開關(guān)由三部分組成 ： （ 1） 壓力傳感部分有橡皮膜下部的氣室組成； （ 2）電氣開關(guān)部分由中間的的一組觸電、簧片及開關(guān)小壓簧組成； （ 3） 壓力控制部分包括上部的頂心、壓力彈簧以及調(diào)整壓力的凸輪、杠桿等。 [8] 水位開關(guān)工作原理： 水位開關(guān)的氣室經(jīng)過軟管