Исследование случайных воздействий на вибрационные характеристики стиральных машин барабанного типа при отжиме

• Автор: Фетисов, Игорь Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л Теоретические предпосылки исследования колебаний стиральных машин

1.2 Конструктивные и эксплуатационные особенности стиральных машин барабанного типа

1.3 Методы виброзащиты, совершенствование виброзащитных систем стиральных машин

1.4 Анализ научных работ по исследованию динамики стиральных машин при отжиме

1.5 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН ПРИ СЛУЧАЙНЫХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
2.1 Построение расчётной схемы колебательной системы стиральных машин барабанного типа
2.2 Дифференциальные уравнения колебаний подвесной части стиральных машин при случайных воздействиях
2.3 Вероятностные характеристики случайных колебаний при решении системы дифференциальных уравнений
2.4 Теоретические основы расчёта эксцентриситета центра масс отжимаемых изделий
2.5 Зависимость эксцентриситета от массы изделий, конструктивных параметров барабана и режима его вращения при отжиме
2.6 Основные положения алгоритма по расчёту эксцентриситета центра масс изделий при отжиме
2.7 Исследование поведения эксцентриситета центра масс изделий при отжиме
2.8 Исследование колебаний подвесной части стиральных машин при различной загрузочной массе текстильных изделий 92 Выводы по 2-й главе

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА, ОБОРУДОВАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3 Л Программа проведения экспериментальных исследований
3.2 Исследование процесса деформации текстильных изделий при их сжатии
3.3 Экспериментальное оборудование и измерительная аппаратура
3.4 Определение значений параметров элементов и устройств системы упруго-диссипативной системы подвески моечного узла стиральной машины
3.5 Исследование колебаний подвесной части стиральной машины при заданных величинах внешних возмущающих сил
3.6 Исследование колебаний подвесной части стиральной
машины при случайных воздействиях
Выводы по 3-й главе
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ПОДВЕСНОЙ ЧАСТИ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН ПРИ СЛУЧАЙНЫХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
4.1. Исследование случайных колебаний подвесной части стиральной машины в зависимости от коэффициента длины барабана
4.2. Исследование случайных колебаний подвесной части стиральной машины в зависимости от жёсткости упругих элементов подвески
4.3 Исследование случайных колебаний подвесной части стиральной машины в зависимости от коэффициента диссипации демпферов
4.4 Снижение амплитуд случайных колебаний подвесной части
стиральных машин при ускоренном разгоне барабана
Выводы по 4-й главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. Тенденции и стратегия развития современной техники свидетельствуют о том, что качественные изменения машин и агрегатов достигаются, главным образом, за счёт форсирования скоростных и силовых параметров при одновременном снижении их материалоёмкости. Это обусловливает возрастание динамических нагрузок, механических воздействий и, как следствие, вибрационной активности машин и агрегатов [28, 64]. Установлено, что 70-80 % отказов изделий машиностроения, к которым относятся стиральные машины, являются результатом действия вибрации [64, 67].
Стиральные машины барабанного типа, представляющие собой наиболее массовые и перспективные устройства для стирки и отжима текстильных изделий, являются одними из наиболее виброактивных изделий в сфере быта и коммунального хозяйства.
Значительные динамические нагрузки, возникающие при вибрации машин в процессе центробежного отжима, ведут к отказам и сокращению сроков эксплуатации машин, увеличивают длительность периода отжима, повышают расход электроэнергии, оказывают негативное вибрационное и шумовое воздействие на человека. Это снижает потребительские свойства машин и их конкурентоспособность на рынке бытовой и коммунальной техники.
Вопросы динамики стиральных машин барабанного типа, методов и технических средств защиты от вибрации рассмотрены в ряде научных работ отечественных и зарубежных авторов (Малыхин В.И., Набережных А.И., Сумзина Л.В., Рябинький Л.М., Кузнецов С.А., Фомин Ю.Г., Лебедев B.C., Ройзман В.П., Малыгин В.И., Spelta С., Lee Jun Young, Matsushima H., Nygards Т. и др.). Вместе с тем, изучение динамики стиральных машин осуществлялось, как правило, без учёта влияния случайных воздействий на динамические характеристики машин, которое, как показали дальнейшие исследования, имеет существенное значение при проведении анализа колебательного процесса и разработке на его основе научно обоснованных рекомендаций по совершенствованию виброзащитных систем.

барабана в условиях дискретного регулирования жёсткости упругих элементов подвески, предложен способ управления собственной частотой колебательной системы.
Разработке и исследованию стиральной машины с вертикальным барабаном-активатором посвящена работа Я.А. Лысенко [95], в которой автором предложена торсионная гипотеза возникновения поперечных колебаний вертикального ротора, на основании которой разработана математическая модель колебательного процесса, учитывающая нелинейность коэффициента поперечной жёсткости в процессе крутильных колебаний ротора.
В работе [5] автор проводит теоретические и экспериментальные исследования динамики стиральных машин барабанного типа для установления зависимости динамических характеристик машин от их конструктивных и режимных параметров. Автором предложена математическая модель
стиральных машин барабанного типа, устанавливающая зависимость динамических характеристик машин от их конструктивно-технологических и случайных параметров; разработана методика экспериментального определения случайных параметров, характеризующих внешнее динамическое воздействие от неуравновешенных масс белья при центробежном отжиме.
Анализ научных работ, посвящённых исследованию динамики стиральных машин барабанного типа с горизонтальной осью вращения при отжиме, показал, что практически во всех работах для описания колебаний подвесной части в соответствии с основными положениями теории
колебаний, изложенными, в частности, в трудах [29, 12, 15, 90, 114, 6, 134, 147, 86] и др., используются линейные дифференциальные уравнения малых колебаний упруго подвешенного абсолютно твёрдого тела при гармоническом характере воздействия переменных возмущающих сил [30]. Так, в работе [30] уравнения колебаний подвесной части как твёрдого тела упруго-
диссипативной системы с конечным числом степеней свободы под действием гармонических сил представлено в следующей матричной форме:
+ + = (1-4)
где д - вектор обобщённых координат, характеризующий перемещение подвесной части при колебаниях; А - матрица инерционных коэффициентов; В - матрица коэффициентов диссипации; С - матрица упругих коэффициентов; F- вектор внешних возмущающих сил.