【正文】 張新春 . 全自動(dòng) /半自動(dòng)洗衣機(jī)金牌維修實(shí)訓(xùn) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版， [5] 韓雪濤，韓廣興，吳瑛 . 洗衣機(jī)常見故障實(shí)修演練 [M]. 北京：人民郵電出版社， [6] 張?jiān)评?，張新?. 零基礎(chǔ) [M]. 北京：機(jī)械出版社， [7] 韓廣興 . 新型洗衣機(jī)故障檢修學(xué)用速訓(xùn) [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， [8] International Electrotechnical Commission. IEC 604562020 Clothes washing machines for household useMethods for measuring the performance[S]. Switzerland:International Electrotechnical Commission， 2020 [9] Minglang YANG， Zhongqiang YANG. Based on the Theory of TRIZ in Innovation Design of the Washing Machine. Proceedings of 2020 IEEE the 18th International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management(Volume 3). 2020 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 滾筒洗衣機(jī)給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 科學(xué)技術(shù) 的發(fā)展 也使洗衣機(jī)迅速發(fā)展 ， 同時(shí) 資源的 減少和 人們所需 能源 的 增大 產(chǎn)生 了越來越大的 矛盾， 以至于 形成 如今社會(huì)必定是一個(gè)追求更加節(jié)能、 環(huán)保的 社會(huì) 。 relevant literature at home and abroad, the drum washing machine development history,industry status, development direction, advantages and disadvantages to make detailed description。 6. CAD mapping and analysis。 20世紀(jì)初 ， 洗衣機(jī)的動(dòng)力由之前的手搖已經(jīng)進(jìn)化到以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，其發(fā)明者是被美國的菲舍爾 。 這種 洗衣機(jī)損衣率 非常 低， 在當(dāng)時(shí)非 常受歡迎 ， 唯一的 缺點(diǎn)就是耗電量太大 。 其 洗滌方式使得 洗凈度 非常 高， 但是存在著 損衣率 比 較高、 洗滌 衣物 效果不 是非常 均勻 、并且 衣物 容易 纏繞等 問題 。 這一個(gè)過程主要是對(duì)日本發(fā)展相對(duì)成熟的波輪式洗衣機(jī)技術(shù)方面的引進(jìn)，使國內(nèi)走上了洗衣機(jī)發(fā)展的道路。 對(duì)于滾筒式洗衣機(jī)，在我國市場(chǎng)上一直發(fā)展緩慢，其一 是價(jià)格太貴，其二是制造商盲目模仿使得滾筒洗衣機(jī)不適合中國人們的生活習(xí)慣。 行業(yè)現(xiàn)狀 洗衣機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，主要原因是微處理器的出現(xiàn)，這種小型的處理器使得洗衣機(jī)有著更多的功能 。 如今 洗衣機(jī)幾大新 技術(shù)有如下幾項(xiàng)： 1． 不用洗滌劑 技術(shù)主要是靠超聲波、電解水、臭氧等三種形式實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛行┖紫匆路蹠?huì)使得河水富營養(yǎng)化。 4． 納米材料 技術(shù)主要是通過對(duì)筒壁，水管添加一層納米材料，因?yàn)槊看蜗赐旰髿埩舻乃约皽囟热菀鬃躺罅考?xì)菌， 當(dāng)我們第 二次洗衣時(shí) 衣物上的細(xì)菌 會(huì) 嚴(yán)重 影響人們的健康。 6． 蒸汽技術(shù) 是通過把蒸汽噴到衣物的各個(gè)位置，使得衣物被更深層次的清洗，實(shí)現(xiàn)衣物低磨損，抗菌等效果 ，使得衣物的洗滌達(dá)到節(jié)能環(huán)保等效果。 所以 在 未來洗衣機(jī) 的 發(fā)展方向必定是 與 節(jié)水、節(jié)電、省時(shí)環(huán)保 等 方面 掛鉤 。 3． 靜音 ： 滾筒洗衣機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 很多，但最重要的缺點(diǎn)之一就是震動(dòng)產(chǎn)生的噪音太大。雖然滾筒洗衣機(jī)普遍比波輪洗衣機(jī) 要貴，不過其質(zhì)量要比波輪洗衣機(jī)好很多，使用壽命會(huì)比波輪洗衣機(jī)多 五年左右。 本文研究重點(diǎn) 本文主要是通過對(duì)洗滌劑盒結(jié)構(gòu)、內(nèi)部水管材料、進(jìn)水電磁閥工作原理、過濾器結(jié)構(gòu)等等的分析與研究，對(duì)節(jié)水方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及排水方式選擇排水閥排水，并對(duì)排水閥進(jìn)行研究和優(yōu)化。 圖 21 滾筒洗衣機(jī)的外形結(jié)構(gòu)圖 市場(chǎng)上基本 所有的滾筒洗衣機(jī)都比較 復(fù)雜 ，其結(jié)構(gòu)組成 主要有 洗衣機(jī)前面右上角的 操作顯示面板、 處于中心的滾 筒 及 前 門組件 、水位 控制 開關(guān)、 處于左上角洗滌劑盒 、 處于底部的 排水泵、 上部 給 水電磁閥、 以及處于各個(gè)部位的 排水管等等 。 1操作面板 2洗滌劑 3內(nèi)筒 4圓形前窗 5玻璃視孔 6洗滌液面 7異型密封圈 8洗滌物 9外筒排水管 10排水泵 11過濾器 12小皮帶輪 13雙速電動(dòng)機(jī) 14傳動(dòng)三角帶 15洗衣機(jī)排水管 16管狀加熱器 17外筒 18軸承與軸承座 19大皮帶輪 20外筒的 Y型支架 21進(jìn)水電磁閥 22進(jìn)水管 23自來水籠頭 圖 22 滾筒洗衣機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 首先是將滾筒洗衣機(jī)通 上 電，并 且 將門關(guān)上，通過操作系統(tǒng)中的操作顯示面板輸入洗滌方式、溫度等人工控制指令 之 后， 程序控制器里的程序會(huì)運(yùn)行起來 ，首先是把相應(yīng)信號(hào)傳達(dá)給進(jìn)水電磁閥，電磁閥線圈通電后被打開 ， 水隨著內(nèi)進(jìn)水管流入洗滌劑盒上蓋的噴嘴，通過相應(yīng)指令流入相應(yīng)的洗滌劑抽屜盒內(nèi) ， 帶著相應(yīng)的洗滌劑、軟化劑或 著 漂白粉 進(jìn)入外筒。其結(jié)構(gòu)圖 如圖 23 所示 1減震吊彈簧 2前 置 平衡塊 3上 置 平衡重 塊 4平衡塊穩(wěn)固螺母 5減震裝置 6外箱體 圖 23 滾筒洗衣機(jī)支撐減震結(jié)構(gòu) 當(dāng)衣物洗滌初步完成時(shí) ， 程序控制器就會(huì)發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，緊接著 排水 閥的電路被打開。 滾筒洗衣機(jī)電路控制原理 圖 24 表示的是 整機(jī) 工作原理方框 示意 圖。設(shè)置完成之后 主控電路 就會(huì)發(fā)出信號(hào)給 進(jìn)水電磁閥 使其開始工作 ， 與此同時(shí) 主控電路發(fā)信號(hào)給 水位開關(guān) 使其進(jìn)行進(jìn)水量控制，當(dāng)達(dá)到所需水量時(shí)就會(huì)發(fā)送信號(hào)給主控電路。當(dāng)排水完成之后，再控制電機(jī)使?jié)L筒快速滾動(dòng) ， 再控制電機(jī)使?jié)L筒快速滾動(dòng)，使得衣物通過離心力以及擠壓脫水完成脫水工作。 其工作流程 圖 如31 下 所示。 圖 32 內(nèi)進(jìn)水管 進(jìn)水管 進(jìn)水電磁閥 內(nèi)進(jìn)水管 水龍頭 洗滌劑盒 回旋進(jìn)水管 外筒 水位開關(guān) 程序控制器 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 表 31 通常情況下 內(nèi)進(jìn)水管 各種標(biāo)準(zhǔn)需求 初始特性 扯斷力 （㎏ /cm2 ） 扯 斷 伸 長 率(%) 硬度 (邵爾 A) 混合材料 70 200 55 5??? 丁苯橡膠 耐 老化試驗(yàn) ，進(jìn)水管在恒溫 65℃ 下 加熱 65小時(shí) 15% 15% 5?? 耐腐蝕試驗(yàn)， 65℃ 自來 水中加 %洗滌劑試驗(yàn) 65小時(shí) 15% 15% 10?? 回旋進(jìn)水管 一端與 洗滌劑盒 相連，另一端則與進(jìn)入外筒的水管連接，一般是由 橡膠 做成，具有耐腐蝕性 ， 主要是 對(duì)自來水 起 導(dǎo)向作用 。 其他抗菌 方面 另外 ，還 可以 添加其它 類 物質(zhì) 達(dá)到 抗菌 成效 ，比 如在塑料中添加納米載銀材料，納米二氧化鈦 材料 等 等 ， 如果 為了 達(dá)到 可持續(xù)性抗菌，可在上述材料中 再 添加緩釋成分， 使得抗菌成分能夠緩慢釋放。 程序控制器的信號(hào)是 通過洗衣桶里的水位信號(hào)傳達(dá)而來的，通過通斷電產(chǎn)生的電磁 控制進(jìn)水電磁閥 的 開關(guān) 動(dòng)作 。 線圈電阻 ： 。15%L/min。由于泄壓孔徑 比壓力孔大 ， 以至于 控制腔內(nèi)的 自來 水會(huì)很快的流出 電磁閥 ， 慢慢形成 控制腔 一邊 的 水壓 逐漸小于進(jìn)水腔 一邊的 水壓 ，橡膠閥 和塑料盤 就會(huì)被 進(jìn)水腔 一邊 的 水壓慢慢頂開 ， 進(jìn)水電磁閥 也 就 開始 變成了進(jìn)水狀態(tài) 。 而 分水槽和噴嘴 通常情況下 其位置 是在洗滌劑盒上蓋的 。 通常 情況下分水聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu) 會(huì) 安裝在洗滌劑盒上蓋與程序 控制器之間 ，便于實(shí)現(xiàn)三者之間的控制 。 各種洗滌劑、漂白粉或香料會(huì)根據(jù)需要通過噴嘴轉(zhuǎn)過來的水依次流入洗衣桶。 其結(jié)構(gòu)如圖 38 所示 圖 38 通用 多水位開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 水位開關(guān)工作原理 當(dāng) 外筒 里 未開始 注水時(shí)，水筒里的氣壓不夠所以水位開關(guān)里的控制架不會(huì)做出相應(yīng)動(dòng)作。之后就進(jìn)入洗滌衣物環(huán)節(jié)，停止其他工作 [12]。其中過濾器體是由聚丙烯混合 40%的滑石 粉注塑成型而過濾器網(wǎng)是由合成纖維制成。 圖 41 過濾器密封圈 過濾器塞子主要的作用就是使過濾器網(wǎng)固定在過濾器體上，防止過濾器網(wǎng) 由于水流或者雜物使其 傾斜。 圖 42 過濾器塞子 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 通常 過濾器體 帶有 四個(gè) 開口 ， 其中 與排水 閥 相連 的是最大的 口 ，通過排水管連接 導(dǎo)通 ；最 小的則 是氣 口 ，與鼓風(fēng)室相連； 剩余 的 兩個(gè) 開 口 ，一個(gè)是 通過 出水管與外 筒 相連 ， 而 另一個(gè) 開口 是 通過 合成 橡膠管與冷凝室 相連 。 圖 43 過濾器體 通過 將 密封圈 、 濾網(wǎng)、器體和 塞子 等 裝配起來 ， 其 整體 結(jié)構(gòu) 圖 如 44 所示。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與 參數(shù)與進(jìn)水管相同 [13]。 這些情況 就是 本次 采用 排水閥下排水 方式 的原因 。 本次論文設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的 電磁鐵牽引式排水閥，其結(jié)構(gòu)圖如 45 所示。 那么 排水通道 就會(huì) 被 慢慢 打開水就從排水管流出 。 首先 要做的是 拆下洗衣機(jī) 的 排水電磁閥，取出電磁閥 中的線圈 和 鐵芯并 放 在恒溫烘箱內(nèi)， 調(diào)節(jié)恒溫箱溫度為 70~80℃ 之間 ，烘烤 1 小時(shí)后取出 再把線圈和鐵芯放入 絕緣 清 漆內(nèi)浸泡 10 分鐘 左右 ， 之后 取出，再 次把有著絕緣清漆的鐵芯和線圈放入烘箱內(nèi)烘干 和 固化。對(duì)過濾器進(jìn)行 CAD 設(shè)計(jì)。 隨著 人們生活水平的 不斷 提高以至于洗衣機(jī)普遍可見，而洗衣機(jī) 相對(duì)于手洗其 耗水量 相當(dāng)之大 。 2． 規(guī)定 每次洗漂時(shí)間 需要 保證衣物上的污漬能充分溶解在水里 。 3 ． 假設(shè) 一開 始衣服 上含有 贓物 0x ， 假設(shè) K 輪 進(jìn)行 脫水后 還有贓物)1,1,0(1 ??? nkxk ? 。由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程（ 54）可 以 得 到 ： ??? ????? 100 ])1(1[nk kkn LH LuuCQxx （ 55） 且 總用水量為： ???10nk ku （ 56） 那么就可得 優(yōu)化模型如下： ）（ 10])1(1[.. 10 ?????????? ??nk kk LH LuuCQts 其中 ? 的意思是對(duì)洗凈效果的要求 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 )1,...,2,1,0( ???? nkHuL k （ 57） 若令： LH Luv kk ??? （ 58） LvLHu kk ??? )( （ 59） 模型優(yōu)化之后可得 ： ???? 10)(min nk kvvf ??? ????10 )1(.. nk k kk BAv QvQvts ? （ 510） )1,2,1,0(10 ???? nkv k ? 其中： CLBLHBC LHA ????? ),1( （ 511） 分析與求解 定義函數(shù) ： )10(1)( ?????? tBAtQtQttr （ 512） 可知 ： )10(01)()( 2 ????????? ???? tBAt BQtr （ 513） 得 出 r(t) 是 1][0， 之間 上的單調(diào) 遞減 函數(shù)， 有 : )1,0(1)1(m in ????? HQCQrr （ 514） 那么 第 k 輪的洗衣效果為 : )1,2,1,0()(1 ???? nkvrxx kkk ? （ 515）那么可以得出 n 輪洗凈效果為： nHQCQ ]1[ ?? （ 516） 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 設(shè)洗凈效果 要求 為 ? 則應(yīng)有 ： ???? nHQ