【正文】 狀態(tài)，由于脫水是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，剎車(chē)扭簧將抱緊，剎車(chē)裝置起作用，剎車(chē)帶將使內(nèi)桶迅 速制動(dòng)。剎車(chē)裝置工作原理如圖 313 所示。 當(dāng)波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)桶有順時(shí) 針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)自然狀態(tài)的剎車(chē)扭簧將被旋緊，緊緊抱住剎車(chē)裝置外罩的軸端，相互之間產(chǎn)生足夠的摩擦力使兩者成為一整體。 27 當(dāng)波輪逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)桶有逆時(shí)針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)與內(nèi)桶成一體的脫水軸被單向滾針軸承卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以內(nèi)桶也就不能轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)閮?nèi)桶和脫水軸是連成一體的，所以只要將脫水軸可靠固定，就可使內(nèi)桶不跟轉(zhuǎn)。因此，內(nèi)桶如果不固定或固定不可靠，就要隨之轉(zhuǎn)動(dòng) ，這就是跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 洗滌時(shí)防止內(nèi)桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)是設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的問(wèn)題。其間，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)帶輪一級(jí)減速后，再經(jīng)減速比約為 4 的行星減速器減速，所以轉(zhuǎn)速約為 140～200r／ min。行星減速器的減速比 i 計(jì)算公式為： i=1+內(nèi)齒圈齒數(shù)／中心輪齒數(shù)。大帶輪 1 帶動(dòng)輸入軸 6 轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)行星減速器減速后，帶動(dòng)波輪軸 11 轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)洗滌功能。 ②洗滌狀態(tài)如圖 312 所示，洗滌狀態(tài)下，排水電磁鐵斷電，排水閥關(guān)閉，拉桿復(fù)位。 脫水狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)→小帶輪→大帶輪 l→輸入軸 6→離合套 2→方絲離合彈簧 3→脫水軸 5→法蘭盤(pán) 9→內(nèi)桶 12。由于此時(shí)脫水軸 5 做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，和單向滾針軸承 7 的運(yùn)動(dòng)方向一致，因此單向滾針軸承 7 對(duì)它的運(yùn)動(dòng)無(wú)限制。大帶輪 l 在脫水時(shí)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，由于摩擦力的作用，方絲離合彈簧 3將會(huì)越抱越緊。 工作原理 ①脫水狀態(tài)減速離合器脫水時(shí)的狀態(tài)及裝配戈系如圖 311 所示，脫水狀態(tài)下，排水電磁鐵通電吸合，牽引拉桿移動(dòng)約 13mm，使排水閥開(kāi)啟。行星輪通過(guò)銷(xiāo)軸 5 25 安裝在行星架 7 上，當(dāng)行星輪繞中心輪公轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)行星架一起旋轉(zhuǎn)。行星輪 4 其有 4 個(gè)，與中心輪 11 以及內(nèi)齒圈 6 相嚙合。減速器底蓋 10 有上、下兩個(gè)止口，從而保證了減速器和脫水軸 2 安裝時(shí)的同心度。 22 圖 36 離合器結(jié)構(gòu) 37 洗衣機(jī)離合器結(jié)構(gòu)圖 23 4 棘輪卡槽 圖 38 離合棘輪工作原理圖 24 ②行星減速器結(jié)構(gòu)如圖 310 所示。在脫水時(shí)，排水閥通電，排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿使剎車(chē)扭簧處于放松狀態(tài)。當(dāng)脫水軸 18 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于剛性剎車(chē)帶 15 緊緊抱住剎車(chē)盤(pán) 16，而 其一端又卡在剎車(chē)裝置外罩 9 的方槽中，所以剎車(chē)盤(pán)、剎車(chē)帶以及剎車(chē)裝置外罩 9 都將一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。剎車(chē)扭簧 10套裝在剎車(chē)裝置外罩 9的外圓上，其下端固定在離合器外罩上，它的上端則嵌在拉桿 21 的一個(gè)方孔中，由排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿控制其狀態(tài)。十字軸套 17 用兩顆緊定螺釘和脫水軸 18 固定在一起，剎車(chē)盤(pán) 16 又和十字軸套 17 用螺栓固定在一起，所以剎車(chē)盤(pán) 16 和脫水軸 18 聯(lián)成了一體。 21 當(dāng)脫水軸 5 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針落入楔形槽的大端中，此時(shí)脫水軸可順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；而當(dāng)脫水軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針則卡緊在楔彤槽的小端處，這時(shí)脫水軸將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)槠渫馊ぷ髅媸切ㄐ危灾辉试S一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)．可以起到單向離合器的作用。在單向滾針軸承 8的作用下，脫水軸 l8 只能向一個(gè)方向 自由旋轉(zhuǎn)。方絲離合彈簧下端的彈簧卡 2 卡在棘輪 3 的內(nèi)槽中，通過(guò)棘爪 5 的擺動(dòng)使棘輪 3 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)方絲離合彈簧向旋松方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在洗滌時(shí)，可以將方絲離合彈簧向反方向旋松，使其內(nèi)徑變大，從而與離合套 20 脫離接觸，這就是“離”時(shí)的洗滌狀態(tài)。由于脫水軸 18 和離臺(tái)套 20的外徑比方絲離合彈簧的內(nèi)徑略大，在自由狀態(tài)時(shí)，方絲離合彈簧就抱緊在離合套 20 和脫水軸 18 的外壁上。這種轉(zhuǎn)換功能是由方絲離合彈簧 4 完成的。 輸入軸 l 的外部是脫水軸 18。離合套 20 和帶輪 3 被螺母 2 固定在輸人軸 1 上，由于方軸與方孔的緊密配合，從而帶輪 輸入軸 I 和離合套20 聯(lián)成了一體。離合器中部有兩根軸：輸 20 入軸 l 和脫水軸 l8。 下面主要介紹一下 單向軸承式減速離合器 的工作原理。新型大波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)的離合器都具有洗滌減速功能，稱(chēng)減速離合器，其種類(lèi)很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。故常采用諧振式水位傳感器。其工作原理是將水位的高低通過(guò)導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個(gè)測(cè)試內(nèi)腔氣體變化的壓力 ,驅(qū)動(dòng)內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動(dòng) ,帶動(dòng)隔膜中心的磁芯在某線圈內(nèi)移動(dòng) ,從而線圈電感發(fā)生變化。 ；精度：177。因此這種 PLC 就可以將原來(lái)的水位開(kāi)關(guān)的幾檔水位控制改變成更多的檔次，甚至于變成無(wú)級(jí)水位的控制，這只要將 PLC 內(nèi)的程序事先加以認(rèn)真編程即可。 水位傳感器是在水位開(kāi)關(guān)的工作原理基礎(chǔ)上，在適當(dāng)?shù)奈恢?，?裝光敏元件，利用光敏元件受到不同強(qiáng)度光會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部通過(guò)的電流強(qiáng)度產(chǎn)生變化這一原理，來(lái)實(shí)現(xiàn)水位的多級(jí)控制。 補(bǔ)水檔地作用是將原來(lái)的低水位改換成高水位。是想當(dāng)我們將凸輪放到高水位時(shí)（圖中的情況是動(dòng)簧片觸點(diǎn)與上觸點(diǎn)接觸，處于接通 電磁進(jìn)水閥的狀態(tài)），繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，杠桿在凸輪的作用下會(huì)繼續(xù)下壓，彈簧上的壓力不斷增大，這時(shí)候，橡皮膜要想向上運(yùn)動(dòng)，只有在 氣室內(nèi)的壓力有相當(dāng)大的增加才行。補(bǔ)水檔位的作用是將原來(lái)的低水位水量補(bǔ)充進(jìn)水到較高水位。凸輪上有幾個(gè)凹部 17 位水位開(kāi)關(guān)就有幾個(gè)控制水位。 在開(kāi)關(guān)水位的內(nèi)部，還有一個(gè)長(zhǎng)彈簧，他的作用是頂住與凸輪接觸的杠桿，使它以右方為軸，而左方能 緊緊的靠在凸輪的凹處 。 洗滌工作完成后，排水電磁閥被打開(kāi)，洗滌桶內(nèi)的水位下降，氣室內(nèi)的水壓降低，水位開(kāi)關(guān)的閥心在彈簧 的壓力下向下移動(dòng)，達(dá)到一定的位置后，動(dòng)簧片中間不分低于兩側(cè)部分，小簧片的壓力方向又迅速改變，動(dòng)簧片兩側(cè)被推向上方，下面的電路被切斷，上面的電路導(dǎo)通。當(dāng)它超過(guò)兩側(cè)部分的位置時(shí)，中間小簧片上的壓力方向會(huì)突然改變，兩側(cè)會(huì)快速地向下方彎曲，動(dòng)簧片上的觸電與下方的靜觸點(diǎn)接觸，原來(lái)的電路被斷開(kāi)，另一條電路被接通。所以說(shuō)，水位開(kāi)關(guān)也可以稱(chēng)之為“啟動(dòng)開(kāi)關(guān)”。當(dāng)桶內(nèi)的水位逐漸下降時(shí)，也就是水量減少時(shí)，氣壓也跟著下降。 水位開(kāi)關(guān)的作用原理是這 樣的，當(dāng)進(jìn)水電磁閥向洗滌桶內(nèi)注水時(shí)，桶內(nèi)的水平面會(huì)不斷升高，在它 超 過(guò)盛水外桶 底部 的氣室入口時(shí)，氣室 16 內(nèi)的空氣就被封住了出口。 在向桶內(nèi)注水時(shí)，當(dāng)水位達(dá)到一定高度后，水位開(kāi)關(guān)將 切斷電磁進(jìn)水閥的電路，同時(shí)，通過(guò)PLC 接通洗滌電機(jī)的電路，完成進(jìn)水與洗滌電路的交換。 水位開(kāi)關(guān) 和水位傳感器 水位開(kāi)關(guān)是波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)控制洗滌桶中水量的電器件。 交流電磁鐵由固定鐵芯、線包電磁線圈和銜鐵三部分組成。 本設(shè)計(jì)采用 海爾洗衣機(jī)進(jìn)水閥 FCD180A， 它是海爾洗衣機(jī)最常見(jiàn)的進(jìn)水電磁閥。其工作原理為 :電磁閥在未通電時(shí) ， 可動(dòng)鐵芯在其上端的彈簧力和自身重力作用下 ， 通過(guò)橡 皮膜 ， 關(guān)閉住 導(dǎo)流 孔 ，這樣進(jìn)水腔內(nèi)的水壓與橡 皮膜 和塑料導(dǎo)閥之間密封腔內(nèi)的水壓相等 ， 使橡 皮膜 牢牢壓住閥體中的水管口 ， 切斷了水流 ， 保證了進(jìn)水閥的正常關(guān)閉。 14 洗衣機(jī) 硬件 進(jìn)水電磁閥 進(jìn)水電磁閥是保證全自動(dòng)洗衣機(jī)正常工作的關(guān)鍵部件 ， 它通過(guò)接受PLC 的指令和水位傳感器的反饋信號(hào)控制洗衣過(guò)程中的進(jìn)水動(dòng)作。電器部件的本身，也是由電路零件與機(jī)械零件的結(jié)合完成的（除電子線路外），所以，電器部件的結(jié)構(gòu)也可以看作是為了達(dá)到預(yù)定的工作目的而設(shè)計(jì)的機(jī)電合一的機(jī)構(gòu)。 最終脫水工作完成以后，除了電源指示燈以外，程控器將切斷所有的電器零部件的電路，洗衣機(jī)不在運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)洗衣工作完成。利用電磁控制機(jī)構(gòu)的洗衣機(jī)，在第二次漂洗前，程控器會(huì)將電磁鐵的電路接通，把軟化劑按時(shí)的投入洗滌桶中。在整個(gè)洗衣工作進(jìn)行期間，洗滌與漂洗工作的機(jī)械動(dòng)作時(shí)一樣的，只是漂洗時(shí)波輪運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間 13 要短一些。 這一脫水工作完成后，洗衣機(jī)將進(jìn)行第一次漂洗工作。釋放銜鐵，排水閥關(guān)閉，剎車(chē)臂和棘爪臂恢復(fù)到初始位置，動(dòng)力簧被扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，脫水軸與皮帶輪軸分離，并很快的被抱簧內(nèi)的剎車(chē)帶抱住，脫水剎車(chē)工作完成。達(dá)到預(yù)定時(shí)間后（一般1~2 分鐘），電機(jī)的電路 又被切斷，在慣性作用下，做減速運(yùn)行。這三個(gè)動(dòng)作都是脫水與洗滌之間的裝換準(zhǔn)備工作。②將剎車(chē)臂推開(kāi)一個(gè)角度， 使得 剎車(chē)帶抱簧失去剎車(chē)作用，為脫水軸轉(zhuǎn)動(dòng)做好準(zhǔn)備。這時(shí)，排水電磁鐵 電路被接通，吸合銜鐵。同時(shí)洗衣機(jī)電機(jī)的電路被接通，電機(jī)在程控器的控制下，進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)行星減速器降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度以后，帶動(dòng)波輪運(yùn)行，從而完成洗衣工作。 進(jìn)水以后，洗滌桶內(nèi)底部的水壓力不斷升高，當(dāng)水位達(dá)到預(yù)定的高度以后（也就是達(dá)到一定的水量），水位開(kāi)關(guān)導(dǎo)氣管內(nèi)的氣壓也就達(dá)到一定數(shù)值，使得水位開(kāi)關(guān)的動(dòng)彈簧片動(dòng)作，將信號(hào)反應(yīng)給程控器。當(dāng)我們按動(dòng)按鍵，選擇好水位的高低、水流的強(qiáng)弱后，按動(dòng)程序控制面板上的啟動(dòng)按鈕，這時(shí)， 程控器的電源接通，開(kāi)始工作運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)洗滌程序開(kāi)始。 洗衣全過(guò)程簡(jiǎn)述 下面我們對(duì)洗衣機(jī)整個(gè)工作過(guò)程做一個(gè)簡(jiǎn)單的描述 首先是進(jìn)水。柔性，超級(jí)鏡面不銹鋼材料光滑柔細(xì)，即便是最嬌柔的面料也不會(huì)受到損傷。特意添加的抗老化劑，令外箱體歷久彌新。如果大皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則方絲離合簧被撥松而不能傳遞轉(zhuǎn)矩給脫水軸，所以脫水只能順時(shí)針單向轉(zhuǎn)動(dòng)。棘爪將棘輪拔動(dòng)一定角度使方絲離合簧被拔松，所以電機(jī)做正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩都不能傳遞給脫水軸，而只是經(jīng)過(guò)行星減速器再輸出給波輪，實(shí)現(xiàn)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)。內(nèi)外桶的聯(lián)動(dòng)或分動(dòng)（即實(shí)現(xiàn)脫水或洗洗滌），是由撥叉控制抱簧和剎車(chē)盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn) 11 的 離合器軸包括脫水軸合洗滌軸。離合器是內(nèi)外軸復(fù)合為一體的結(jié)構(gòu)。 排水電磁鐵主要用來(lái)控制自動(dòng)型洗衣機(jī)排水閥的開(kāi)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。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(lái)控制排水電磁 鐵 ，牽引排水閥。當(dāng)旋鈕旋至低水位時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，但曲率半徑較小。 全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開(kāi)關(guān)一般有 兩 檔水位控制 ,并都有低水位、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。設(shè)有溢水口，其位置在盛水桶上口部。由于電磁鐵的控制開(kāi)關(guān)與洗衣機(jī)控制脫水的開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)，使洗衣機(jī)在脫水時(shí)電磁鐵的銜鐵能伸出，而且正好鎖住洗衣機(jī)蓋板凹緣的鎖孔，使用戶在脫水時(shí)不能打開(kāi)洗衣機(jī)蓋板，從而確保了洗衣機(jī)脫水時(shí)的操作安全。脫水系統(tǒng)由脫水桶、脫水定時(shí)器、安全開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。為了保證洗滌效果，洗滌桶的內(nèi)壁上必需設(shè)計(jì)成凸形來(lái)增大摩擦力，達(dá)到滿意的洗滌效果，當(dāng)衣物與洗滌桶接觸時(shí)，桶壁就產(chǎn)生像搓板那樣的洗滌作用，而且能增強(qiáng)渦旋作用，提高洗滌率。波輪安裝在洗滌桶的正中，托盤(pán)連接著盛水桶。通過(guò)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(lái)達(dá)到預(yù)想控制的目的。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。 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制面板及控制系統(tǒng) 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。脫水時(shí)采用壓電傳感器。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電傳感器，使紅外光通過(guò)水而進(jìn)入另一側(cè)的接收管。就能得到衣質(zhì)衣量情 況。此時(shí)，電機(jī)繞組產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，對(duì)其半波整流并放大整形后獲得一矩形脈沖系列。 智能型模糊控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)還可以自動(dòng)判斷水溫、水位、衣質(zhì)衣量、衣物的臟污情況，決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序。氣室的入口與洗衣桶中的貯氣室相聯(lián)接 。由于中心小孔的流通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門(mén)開(kāi)啟，水流導(dǎo)通。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，移動(dòng)鐵芯在重力和彈簧力的作用下，緊緊頂在橡膠膜片上，并將膜片的中心小孔堵塞，這樣閥門(mén)關(guān)閉，水流不通。 全自動(dòng)洗衣 機(jī)是通過(guò)水位開(kāi)關(guān)與電磁進(jìn)水閥 配合來(lái)控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷， 從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。再次由于洗衣涌形狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。又由于波輪中心是低壓區(qū)， 衣物易被吸在波輪 6 附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。 5 自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理 17 盛水桶 18 導(dǎo)氣軟管 室 、液體洗滌劑注入口 燥機(jī) 用的排水口 26 軟管掛架 27 柔軟劑注入口 圖 21 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī) 的結(jié)構(gòu) 全自動(dòng)洗衣機(jī)綜合運(yùn)用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)，以下就其原理和構(gòu)造作一分析。④ PLC 的選型 ， 洗衣機(jī)程序 設(shè)計(jì) 。② 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 本課題研究的主要內(nèi)容 本課題需研制出可靠性高、易于操作的 波輪式 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制方法，該系統(tǒng)采用三菱 PLC 控制，主要包括電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、進(jìn)排水電磁閥控制、循環(huán)控制、