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洗衣机的工作原理

来源:
2023-01-11
类别:基础知识
eye 35
文章创建人 拍明芯城

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  洗衣机让日常生活更轻松。 彼得·凯德/盖蒂图片社

  它可能已经洗过你的衣服数百次了,但你有没有想过那台可靠的洗衣机里面有什么?

  它是如何在不漏水的情况下如此快速地旋转衣服的?为什么会这样 所以 重?搅拌器如何切换方向?在本期 如何工作,我们将冒险进入洗衣机来回答所有这些问题以及更多问题。

  我们将首先解释洗衣机如何清洗衣服,然后我们将看看机器是如何组装的。我们将研究管道,驱动机构和控制装置。

  清洗衣服

  操作洗衣机非常简单:

  在开始装载衣服之前,有几件事需要决定,例如负载有多大(小、中、大、超大),洗涤和漂洗循环的水温度(冷/冷、温/冷、温/暖、热/冷),机器应该如何搅拌(精致、针织、永久压榨、重), 以及周期应该持续多长时间(分钟数,取决于您的衣服脏污程度)。

  在浴缸里装满衣服后,机器会在浴缸里装满水,然后用搅拌器搅拌衣服。

  搅拌一段时间后,洗衣机排干水,然后旋转衣服以去除大部分水。然后,它重新填充,并进一步搅拌衣服以冲洗肥皂。然后它排出并再次旋转。

  洗衣机内部

  

电机和配重


  电机和配重如果我们看看洗衣机下面,你就会明白是什么让它如此沉重。

  是的,这实际上是一个 混凝土块 在上图中。混凝土是为了平衡同样重的东西 电动机,它驱动连接到钢制内管的非常重的变速箱。洗衣机里有很多沉重的部件。

  洗衣机有两个钢桶。这 内浴缸 是拿衣服的人。它有一个 搅拌器 在它的中间,侧面穿孔 孔 这样当浴缸旋转时,水就可以离开。

  这 外浴缸密封在所有水中,用螺栓固定在垫圈主体上。由于内部浴缸在洗涤过程中会振动和摇晃,因此其安装方式必须使其能够四处移动而不会撞到机器的其他部件。

  内部浴缸连接到 变速器,附着在黑色金属上 框架 你看上图。该框架固定电机、变速箱和混凝土重量。

  

电缆和滑轮支撑系统


  电缆和滑轮支撑系统

  上图仅显示黑色金属框架,没有浴缸或变速箱。这 电缆 您在图片左侧看到的是您在右侧看到的同一电缆的另一端。总共有 三个滑轮,这样,如果框架的一侧向上移动,另一侧向下移动。该系统支撑重型部件的重量,让它们以不会晃动整个机器的方式移动。

  但是,如果所有这些部件都只是挂在电缆上,为什么它们不一直摆动呢?

  洗衣机有一个 阻尼系统 使用 摩擦 吸收振动中的一些力。

  

减振系统


  减振系统

  在机器的四个角中的每一个角落都有一个机构,其工作原理有点像 盘式制动器.连接到垫圈框架的部分是一个 春天.它挤压 两个垫子 反对 金属板 附在黑框上。您可以看到垫子在振动过程中因运动而抛光板的位置。

  问答角

  您对洗衣机中的电机及其作用了解多少?使用我们的测试您的知识 电动机测验!

  管道

  

水控制阀


  水控制阀这 管道 在洗衣机上有几个工作:

  它为洗衣机注入正确的水温。

  它将洗涤水从洗涤桶底部再循环回顶部(在洗涤周期中)。

  它将水泵出排水管(在旋转循环期间)。

  洗衣机有连接 两条水管 在背面,一个用于热水,一个用于冷水。这些线连接到 电磁阀.

  

水控制阀


  水控制阀

  上图显示了电磁阀的背面和正面。你可以看到有 两个阀门,但它们馈入 单软管.所以取决于 温度 选择后,热阀、冷阀或两个阀都将打开。

  在软管将水释放到洗脸盆之前,它会通过 防虹吸装置.

  

防虹吸装置


  防虹吸装置

  该设备可防止洗涤水被吸回供水管线,从而可能污染您房屋甚至社区的水。你可以看到白色的塑料设备有一个很大的 允许空气进入的开口.软管中的水射入设备并向下转动,通过另一端的管子排出。但是,当它在设备内部时,它对大气层是开放的。这意味着,如果供水管路上有吸力,它不可能从洗衣机吸进任何水;它只会得到空气。

  

进水口和溢水口


  进水口和溢水口

  上图显示了 入口 水通过它进入洗衣机。右边的喷嘴是一个 溢流端口,它连接到一根管道,将水从洗衣机底部(倒到地板上),而不是让它溢出浴缸并可能弄湿电机。

  泵

  

泵和管道


  泵和管道管道系统的其余部分,再循环水的部分和排水的部分,涉及泵。

  在上图中,您可以看到泵是如何连接的。这个泵实际上是 两个独立的泵合二为一:泵的下半部分连接到排水管,而上半部分则对洗涤水进行再循环。那么,泵如何决定是将水泵出排水管还是泵回洗盆呢?

  这就是洗衣机的一个巧妙技巧的用武之地:驱动泵的电机可以 反转方向.当洗衣机运行洗涤循环并循环水时,它会单向旋转;当洗衣机进行旋转循环并排出水时,它会以另一种方式旋转。

  让我们仔细看看泵:

  

泵


  泵

  如果你仔细观察,你可以看到 叶片 泵的底层。当水进入泵的 入口,这些叶片或翅片将水推来推去,并通过 出口.这种类型的泵可以在两个方向上运行 - 哪个端口是入口,哪个是出口取决于泵旋转的方向。

  再看看泵。如果泵顺时针旋转,底部泵从洗涤盆底部吸水并将其挤出排水软管,顶部泵试图从洗涤盆顶部吸入空气并通过底部强制其回流,因此不会发生水再循环。

  如果泵逆时针旋转,顶部泵从浴缸底部吸水并将其泵回顶部,底部泵尝试将排水软管中的水泵回浴缸底部。排水软管中实际上有一点水,但泵没有能力将大部分水压回浴缸中。

  再看看 排水软管 在上图中 - 注意它是如何一直循环到机器顶部的,然后再回到排水管。由于软管的一端连接到浴缸底部,另一端向大气开放,因此排水软管内的水位将与浴缸内的水位相同。如果排水软管没有一直到机器顶部,那么浴缸就永远无法完全装满。一旦水到达软管的弯头,它就会从排水管中流出。

  有时泵根本不旋转。洗衣机只是搅动浴缸中的水而不循环。对于这种情况,泵通过 离合器.

  

离合器和弹性联轴器


  离合器和弹性联轴器

  在此图中,您会看到 弹性联轴器 钩住 离合 器 直到 泵.联轴器是必需的,因为电机和离合器安装在框架上,框架可以与内管自由移动,而泵安装在固定的外管上。

  在离合器的底部是一组 四颗牙齿.当 电磁体 接合时,它会将一只手臂抬到这些牙齿上,从而阻止它们旋转。一旦齿停止,离合器就开始啮合。转几圈后,它锁定在电机轴上,泵开始随着电机转动。

  驱动机构

  

变速箱、泵、浴缸和橡胶密封件


  变速箱、泵、浴缸和橡胶密封件这 驱动机构 在洗衣机上有两个工作:

  要搅拌衣服,请在洗脸盆内来回移动它们。

  旋转整个洗脸盆,迫使水排出。

  有一个真的很酷 变速器 它处理这两项工作,并且使用与泵相同的技巧。如果电机沿一个方向旋转,变速箱会搅拌;如果它以另一种方式旋转,变速箱将进入旋转循环。

  首先,让我们看看所有内容是如何连接的:

  在这张图片中,框架已被移除。您可以看到安装在外浴缸上的泵,以及固定内浴缸的变速箱。一块 橡胶 将外浴缸密封到变速箱上。内桶安装在密封件另一侧的变速箱上。

  

内浴缸


  内浴缸

  上图中,内浴缸已从外浴缸中移除。它放在变速箱上,并且 塑料搅拌器 在浴缸中央可见。

  

变速器


  变速器

  在这里,您可以看到变速箱的顶部,密封被切断,内桶被移除。内管用螺栓固定在三个孔上 法兰 的变速箱。从变速箱顶部堆积的污垢可以看出,它多年来一直暴露在洗涤水中。一个 空心管 从变速箱的中心延伸。这个管子里面是一个 花键轴 -- 轴顶部的花键钩入塑料搅拌器。

  变速箱内部

  

变速箱搅拌机构


  变速箱搅拌机构这 变速器 是洗衣机最酷的部分之一。如果将变速箱上的皮带轮旋转一个方向,内轴会缓慢地来回转动,大约每半圈反转一次方向。如果以另一种方式旋转滑轮,法兰会高速旋转,使整个浴缸随之旋转。

  

变速箱搅拌机构


  变速箱搅拌机构

  在这里你可以看到一个 齿轮 与一个 链接 附在它上面。这个链接就像连接到旧蒸汽火车车轮上的链接一样 - 作为 齿轮 (连同连杆)转动,它来回推动另一个饼形齿轮。这 饼形齿轮 在内轴上接合一个小齿轮,这导致 样条.除了以交替方向旋转内轴外,系统内还有其他齿轮可提供 齿轮减速 以减慢旋转速度。由于电机仅以一种速度旋转,即旋转循环速度,因此需要齿轮减速以促进较慢的洗涤周期。

  

齿轮减速


  齿轮减速

  当垫圈进入旋转循环时,整个机构锁定,导致所有东西以与连接到电机的输入相同的速度旋转。有趣的是,当电机向一个方向旋转变速箱时,搅拌器运行,当它以另一个方向旋转时,整个机器锁定。它是如何做到这一点的?

  在上图中,请注意齿轮与 倾斜的牙齿.前景中的大齿轮后面还有一个带有倾斜齿的较小齿轮。这是仅有的两个带有斜齿的齿轮。根据齿轮旋转的方式,齿上的角度往往会迫使内齿轮在变速箱内向左或向右滑动。如果它向左滑动,它会接合一个锁定变速箱的机构。

  

变速箱锁定机构


  变速箱锁定机构

  你可以看到一个小的 缺口 在外轴。这个槽口是空心的,用小的 斜齿轮.当小齿轮移动时,它随之移动这个外轴,小缺口与单个啮合 牙 这是固定在锁定机制上的。当变速箱锁定时,驱动搅拌器的内轴和驱动浴缸的外轴都以与输入皮带轮相同的速度旋转。

  控制

  

循环开关


  循环开关这台机器的控件是之前设计的 微控制器 正在电器中使用。事实上,没有一个电阻器电容器 在整机中。首先,我们来看看 循环开关 --你会惊讶于里面的东西。

  循环开关的任务是确定循环的不同部分持续多长时间。

  

循环开关内部


  循环开关内部

  开关内部是一个小电机,配备了一个非常大的 齿轮减速 这使得控制拨盘转动得非常慢。在交换机的上半部分,有一组六个 接触.这些由表盘上塑料臂中的小金属片驱动。随着表盘的旋转, 颠簸 在刻度盘上升高和降低六个金属片,这些金属片关闭和打开开关上半部分的触点。

  

循环开关内部


  循环开关内部

  如果你看一下凸起的形状,你就会明白为什么垫圈上的表盘只旋转一个方向:凸起的正面有一个斜坡,逐渐抬起金属件;但是背面没有,所以如果你试图向后转动旋钮,金属片会楔入颠簸。

  这个凹凸不平的塑料盘实际上是运行洗衣机的软件程序。凸起的长度决定了循环的每个部分持续多长时间,凸起之间的空间长度决定了机器在继续下一个任务之前暂停多长时间。

  这 速度和温度控制 开关比循环控制开关简单得多。

  

速度和温度控制开关


  速度和温度控制开关

  这些开关控制电机的速度,并确定在洗涤和漂洗周期中哪个热水/冷水供应电磁阀将打开。如果选择热,则机器加满时只有热水电磁阀会打开;如果选择暖,则两者都将打开;如果选择冷水,则只有冷水电磁阀会打开。

  

速度/温度控制内部


  速度/温度控制内部

  速度/温度控制非常简单。每 塑料摇杆 从事 两组触点,打开或关闭连接到这些触点的电路。对于每个开关,始终有一个闭合和一组打开的触点。

  这 液位传感器 使用 压力开关 检测浴缸中的水位。

  

水位控制开关


  水位控制开关

  此开关控制浴缸注水的高度。

  

水位控制开关管道


  水位控制开关管道

  软管的大端连接到浴缸的底部,而小端连接到开关。随着浴缸中的水位上升,软管中的水也会上升;但是软管中的空气被困住了,所以随着水的上升,空气被压缩了。

  

水位控制开关内部


  水位控制开关内部

  这个开关的外壳里面有点 活塞.软管中的压力将活塞向上推。当它升得足够远时,它会弹出并关闭电触点。这个失去触点的设定点是可调的,在图片中你可以看到 凸轮机构 连接到垫圈控制面板上的调节器旋钮。当凸轮转动时,它会将弹簧压在 圆柱体,使圆柱体更难弹出。这意味着在软管中的压力足够高以触发开关之前,水位必须再上升一些。


责任编辑:David

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