В настоящее время хорошему уходу за одеждой нам помогают различные механические устройства, например, такие как стиральные машины. Сегодня они встречаются практически во всех домах и большинство из нас не может себе представить жизнь без этих устройств.
Современные машины для стирки удивляют инновациям, благодаря которым, они экономят энергию, эффективно стирая одежду. Их история прошла долгий путь начиная с примитивного устройства и заканчивая автоматической стиральной машиной.
Общие сведения
Впервые машина для стирки белья была описана в 1752 году под названием «Йоркширская дева». Она состояла из деревянного бака, который можно было закрыть крышкой и заполнить бельём и горячей мыльной водой. В центре крышки находился деревянный брусок с ручкой наверху для поворота, а на дне был расположен деревянный диск с утопленными деревянными штифтами, которые перемещали белье в мыльной воде, поворачиваясь взад-вперёд. Размер этой машины и ручной режим делали её пригодной для небольших домашних хозяйств.
Современная стиральная машина
Современная машина обычно требует подключения к источнику питания, пресной воде и сточным водам. Некоторые устройства не нагревают воду электричеством и вместо этого используют природный газ или (дополнительно или исключительно) подключены к центральному горячему водоснабжению.
Цикл стирки в таких машинах разделен на разные временные фазы. Машины автомат, которые являются обычными сегодня, обеспечивают последовательность автоматически, причём электроника обычно контролируется микроконтроллером.
Во время цикла стирки машина выпускает моющее средство и наполняет барабан водой, перемещая одежду вокруг воображаемой оси, чтобы каждый предмет был тщательно очищен. Затем эта мыльная жидкость сливается, а для цикла полоскания добавляется чистая воду, которая затем удаляется с оставшимся мылом. После чего барабан начинает быстро вращаться, удаляя около 80 процентов избыточной воды в одежде.
Особенности, доступные в современных бытовых стиральных агрегатах:
- таймер для задержки начала цикла стирки;
- предопределённые программы для различных типов белья;
- настройки скорости вращения;
- переменные температуры, включая холодную стирку.
В Европе большинство стиральных устройств представляют собой барабанные механизмы, в которых барабан вращается вокруг горизонтальной оси. Этот тип машин различает фронтальный и верхний загрузчик. Для фронтальных загрузчиков загрузочная дверь расположена на передней части стиральной машины, а верхние загрузчики загружают мойку барабана сверху. Вокруг стирального барабана находится ванна, которая может быть изготовлена из нержавеющей стали или пластика.
У большинства машин стиральный барабан вращается двигателем с помощью клинового ремня. Между тем другие производители также разработали машины с так называемым прямым приводом, в котором двигатель расположен на промывочном барабане.
В верхней части агрегата находятся элементы управления и ящик для моющих средств и средств по уходу.
Бытовые машины обычно имеют только одно соединение холодной воды. При запуске, программы стирки, вода вытекает из водопровода через соответствующий шланг для моющего средства. Через отверстия промывочного барабана промывочный раствор поступает в барабан.
Для процесса стирки промывочный раствор нагревается нагревательным стержнем до заданной температуры. Чем выше заданная температура, тем больше энергии требуется для нагрева воды. После промывки или ополаскивания сливной насос подаёт промывочный раствор или промывочную воду, его пропускают через сливной шланг в дренажную систему.
В машинах с циркуляционной системой установлены два насоса: дренажный насос и циркуляционный насос. Дренажный насос вымывает воду из бака, в то время как циркуляционный насос гарантирует, что во время стирки промывочный раствор возвращается в барабан через соединительный шланг.
Сегодня стиральные устройства делятся на полуавтоматические и автоматические. Полуавтоматические машины снабжены программами для стирки. Управлять таким агрегатом можно только определяя необходимые параметры вручную с помощью переключателей температуры, программ стирки, скорости отжима. Такие машины проще, но менее функциональны.
Принцип работы машины автомат
Автомат может показаться более сложным устройством. Зато такая машина не нуждается в помощи — она всё сделает сама:
- определит вес загруженного белья;
- закачает сколько надо воды;
- загрузит сколько надо моющих средств;
- определит время стирки.
Кроме того, она сделает анализ ткани, и того насколько она грязная. Исходя из полученных данных, машина начнёт стирку. Во время работы на цветном дисплее будут выведены данные о температуре воды, скорости вращения барабана во время отжима и т. д. Сенсорных датчиков в машинке автомат установлено много — они сообщают о качестве воды, температуре и других параметрах.
Со временем производители автоматических машин пошли на многое, чтобы снизить стоимость. Например, более дорогие редукторы больше не требуются, поскольку скорость двигателя можно контролировать электронным способом.
Устройство и работа стиральных машин
Корпус машин состоит из листовой стали, которая может быть:
- эмалированной;
- оцинкованной;
- окрашенной;
- из нержавеющей стали.
В некоторых моделях корпус состоит из самонесущей рамы, которая прочно соединена с задней стенкой. Переднюю стенку, боковые стенки и крышку можно снять с минимальными усилиями. Эта конструкция рамы обеспечивает лёгкий и быстрый ремонт в случае обслуживания.
Верхние и фронтальные загрузчики имеют крышку устройства, которая обычно изготовлена из устойчивого к царапинам, истиранию и высокой температуре материала. Для загрузки / выгрузки они открываются с помощью кнопки открытия (кнопка разблокировки).
Фронтальные загрузчики загружаются и разгружаются через отверстие для заполнения. Оно может иметь диаметр до 40 см. Угол открытия двери может быть до 180°. Стекло двери термостойкое и с двойным остеклением в некоторых приборах, для теплоизоляции и шумоподавления.
Некоторые производители предлагают освещение барабана, чтобы обеспечить лучшую видимость при погрузке и разгрузке. Чтобы максимально снизить потребление энергии, свет автоматически отключается.
Для уменьшения шума на компонентах и на корпусе используются специальные изоляционные материалы.
Стиральный барабан
Стиральный барабан выполнен из нержавеющей стали и установлен с возможностью вращения в специальной ванне. Для фронтальных загрузчиков предусмотрено одностороннее, для верхних загрузчиков одностороннее или двустороннее вращение барабана.
Стиральный барабан имеет объем от 40 до 55 литров, а некоторые приборы — от 56 до 72 литров. Барабан имеет отверстия для более быстрого проникновения воды.
Для облегчения загрузки и разгрузки некоторые модели оснащены наклонным задним барабаном 10 или 15°. Внутри барабан снабжён рёбрами из нержавеющей стали или пластика. Они являются частью механики стирки, поднимая белье из воды и отбрасывая его обратно, или промывая воду с определённой высоты.
Для достижения хорошего результата мытья и оптимального ухода за одеждой для разных текстильных изделий существуют устройства с асимметричными драйверами, то есть одна сторона закруглена, что приводит к более низкой высоте падения, а одна сторона плоская.
Чтобы убедиться, что белье полностью смочено, некоторые автоматические стиральные машины работают в соответствии с принципом водяного колеса. С лопатами, отверстиями или подкладками на внешней стороне барабана вводится вода и транспортируется вверх во время движения барабана.
Быстрое проникновение воды также достигается за счёт дополнительного циркуляционного насоса.
Дозировочные отсеки
В зависимости от производителя машины оснащены различным количеством вместительных отделений (от 2 до 4) для добавления стиральных средств и средств по уходу:
- отделение предварительной мойки, средство для вымачивания;
- отделение для смягчителя, средство для удаления пятен или отбеливателя;
- отделение для основной стирки;
- отделение для освежителя.
Промывка продуктов для стирки и ухода происходит автоматически. Автоматическая очистка дозирующей камеры после завершения программы предотвращает загрязнение.
Дозирующая камера для автоматической дозировки
Для заполнения внутренних ёмкостей жидким стирающим средством или смягчителем используется соответствующая дозирующая камера. Жидкое средство и смягчитель ткани можно, таким образом, автоматически дозировать.
Автоматические дозаторы
Отдельные ёмкости с порошком или жидким моющим средством, которые подключены к стиральной машине и размещены поблизости также позволяют хранить и автоматически дозировать моющее средство.
Водоснабжение
Для входа воды подключён шланг к линии питьевой воды. Подача воды осуществляется через электромагнитные клапаны которые открываются и закрываются программным управлением в назначенное время. Давление в сети водоснабжения поддерживает процессы открытия и закрытия.
В клапане установлен регулятор расхода воды, обеспечивающий постоянную подачу воды при разном давлении в линии. Если давление воды выше 10 бар, в подводящей линии должен быть установлен редукционный клапан. При давлении воды ниже 1 бар необходимо соблюдать специальные меры производителя.
Перед регулятором потока находятся фильтры, которые предотвращают попадание частиц грязи в клапан из линии воды.
Стиральные устройства оснащены 1—3 электромагнитными клапанами. С тремя электромагнитными клапанами предусмотрен отдельный клапан для каждой камеры промывки.
Для достижения более быстрого проникновения воды в белье и, следовательно, для лучшей промывки с минимальным потреблением воды, машины оснащены дополнительными способами промывки водой. На некоторых устройствах дверное стекло скошено, что обеспечивает быстрое и полное смачивание белья.
В случае устройств с быстрой технологией увлажнения белье быстро смачивается с помощью дополнительного инжекционного сопла и обеспечивается быстрый обмен воды во время стирки.
В случае системы прямой мойки вода подаётся непосредственно в белье через сопло во время подачи воды и протекает сверху. Таким образом, моющее средство автоматически промывается.
Контроль водоснабжения
Продолжительность подачи воды может быть зависимой от уровня или заданного времени.
В зависимом от уровня управления уровне уровни воды определяются регуляторами уровня также называемыми контроллерами уровня. Есть механические и аналоговые контроллеры уровня.
Механические регуляторы уровня, называемые мониторами давления, представляют собой герметичные ячейки давления с мембраной, которые соединены с ванной через шланг. Когда достигнут желаемый уровень воды, давление воздуха в коробке давления увеличивается. Благодаря арочной мембране электромагнитный клапан закрывается через контактную систему, и подача воды прерывается. С механическим регулятором уровня задаются разные уровни воды.
Контроллеры аналогового уровня, называемые датчиками давления, являются электронными контроллерами уровня. Они обладают свойством полупроводника. Они реагируют на повышение уровня воды и повышенное давление воздуха с изменением электрического сопротивления и, следовательно, изменением электрического напряжения.
Регуляторы уровня воды также используются в качестве сухой защиты, так как нагрев включается только при достижении определённого уровня, а также при защите от затопления и в качестве пенных детекторов во время стирки. В начале программы стирки подаётся достаточное количество воды до тех пор, пока не будет достигнут уровень воды, соответствующий программе стирки, и регулятор уровня не ответит. Затем двигатель поворачивает барабан.
Автоматическая загрузка
Входящее количество воды зависит не только от выбранной программы стирки, но также зависит от впитывающей способности белья.
Количество входящей воды записывается в начале программы стирки и используется для расчёта количества промывочной воды. Этот процесс называется автоматическим количеством.
Нагрев
Нагрев происходит преимущественно с помощью трубчатых нагревателей в ванне, реже — с помощью водонагревателя вне ванны.
Мощность нагрева макс. 2,3 квт. Для некоторых устройств удельная площадь поверхности уменьшается за счёт увеличения площади нагревания.
Электронные контроллеры используются для контроля температуры. Их задача — установить, ограничить и поддерживать постоянную температуру щёлока. Температуру можно либо непрерывно регулировать до 95° C, либо постоянно назначать программы.
Термисторы используются для электронного контроля температуры. Эти полупроводники работают по принципу электропроводности, который изменяется при нагревании. Когда напряжение подаётся на термистор, и цепь замкнута, ток течёт через него и действует как резистор. Электрическое сопротивление термисторов уменьшается с увеличением нагрева
Электронные контроллеры температуры имеют высокую точность и в сочетании с микропроцессорным управлением обеспечивают высокий уровень безопасности.
Привод
Привод (двигатель) перемещает стиральный барабан с разной скоростью в чередующемся направлении вращения (реверсирование). Скорость барабана зависит от программы. При вращении скорость составляет от 400 до 1800 U / мин.
Для привода используются разные двигатели:
Универсальные двигатели (коммутаторы, коллекторные двигатели) для работы от постоянного или переменного тока. Эти двигатели, оснащённые электронными компонентами управления, предлагают широкий спектр применений.
Различаются индивидуальные скорости, комбинации скоростей. Например, для оптимального распределения белья путём лёгкого ускорения барабана во время вращения, для вспенивания и др. Универсальные двигатели используются на машинах с разной скоростью вращения. Их максимальная скорость находится в верхнем диапазоне.
Высококачественные машины оснащены прерывателем. Здесь универсальный двигатель подаётся электроникой с выпрямленными сглаженными импульсами напряжения.
Трехфазные асинхронные двигатели с управлением преобразователем частоты (FI-управление): эти двигатели не требуют использования угольных щёток, поэтому они износостойкие и работают очень тихо, даже на высоких скоростях.
Ещё одной новой разработкой в этой области является прямой привод. Приводной двигатель прочно соединён с приводным валом барабана, поэтому приводные ремни больше не нужны. Это означает, что пространство за барабаном можно использовать лучше, а глубина барабана может быть на 30% больше. Из-за центрального положения вибрация привода уменьшена. Снижение шума за счёт исключения приводного ремня составляет около 10%.
