Исследование и выбор рациональных параметров системы виброизоляции стиральных машин с учётом динамической неуравновешенности барабана

• Автор: Алехин, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава Е СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Факторы, обусловливающие динамические воздействия на

подвесную часть стиральных машин при центробежном отжиме

1.2 Методы борьбы с вибрацией механических систем

1.3 Конструктивные особенности систем виброизоляции стиральных машин барабанного типа

1.4 Анализ научных работ по исследованию динамики стиральных машин при отжиме

1.5 Цель и задачи исследования

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ПОДВЕСНОЙ ЧАСТИ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН
2.1 Расчетная схема и система координат
2.2 Система дифференциальных уравнений, описывающих колебания подвесной части, как твердого тела с шестью степенями свободы
2.3 Решение системы уравнений динамики подвесной части
2.4 Уравнения колебаний подвесной части стиральных машин
различными схемами системы виброизоляции
2.5 Основы формирования вибрационного поля подвесной части
стиральных машин
2.6 Вибрационное поле подвесной части при статической неуравновешенности стирального барабана
2.7 Вибрационное поле подвесной части при моментной неуравновешенности стирального барабана
2.8 Вибрационное поле подвесной части при динамической
неуравновешенности стирального барабана
2.9 Теоретические основы процесса продольного смещения изделий в барабане
2.10 Исследование процесса продольного смещения изделий в барабане
Выводы по 2-й главе

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ПОДВЕСНОЙ ЧАСТИ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН ПРИ ДИНАМИЧЕСКОЙ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ БАРАБАНА
3.1 Программа проведения экспериментальных исследований
3.2. Характеристика объекта экспериментального исследования
3.3. Экспериментальное оборудование и измерительная аппаратура
3.4. Исследование линейных и угловых колебаний подвесной части в зависимости от коэффициента загрузки и частоты вращения барабана
Выводы по 3-й главе
Глава 4. РАСЧЁТ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТИРАЛЬНОГО БАРАБАНА И СИСТЕМЫ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ СТИРАЛЬНЫХ МАШИН
4.1 Исследование колебаний подвесной части стиральных машин
в зависимости от коэффициента длины барабана
4.2 Исследование колебаний подвесной части стиральных машин
в зависимости от коэффициентов жёсткости упругих элементов и диссипации демпферов
4.3 Исследование колебаний подвесной части стиральных машин
в зависимости от координат продольного размещения упругих элементов и демпферов
4.4 Исследование колебаний подвесной части стиральных машин
в зависимости от углов наклона упругих элементов и демпферов
Выводы по 4-й главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение
Стиральные машины барабанного типа являются одними из наиболее массовых изделий, используемых в коммунальном хозяйстве и сфере услуг.
Значительный уровень вибрации стиральных машин при центробежном отжиме, обусловленный конструктивными особенностями и режимными параметрами, негативно влияет на их техническое состояние, снижает потребительские свойства и конкурентоспособность машин, повышает уровень энергопотребления.
Установлено, что вибрационные воздействия являются наиболее опасными механическими воздействиями для технических объектов [37], в том числе для стиральных машин барабанного типа. Знакопеременные напряжения, вызываемые вибрационными воздействиями, приводят к постепенному ослаблению неподвижных соединений, к появлению усталостных трещин и разрушению конструктивных элементов машин и их отказам, нарушению работы приборов автоматики, снижению производительности машин. Вибрация, возникающая при работе машин, оказывает негативное виброакустиче-ское воздействие и на персонал, обслуживающий и эксплуатирующий машины, о чём свидетельствуют многочисленные отклики как потребителей, так и экспертов фирм-производителей стиральных машин [27].
Таким образом, создание эффективных методов и средств виброзащиты является одной из важнейших технико-экономических и социальных задач, стоящих перед разработчиками современных стиральных машин.
Исследованию динамики стиральных машин барабанного типа, методов и технических средств защиты от вибрации посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных авторов (В.И.Малыхин, А.И.Набережных, Л.М.Рябинький, С.А.Кузнецов, В.П.Ройзман, A.B.Малыгин,
C.Spelta, Lee Jun Young, H.Matsushima, T.Nygards и др.).
Вместе с тем, в настоящее время практически отсутствуют работы по исследованию систем виброзащиты современных стиральных машин с учётом динамической неуравновешенности барабана, что приобретает особую актуальность в связи с современными тенденциями развития стиральных машин, характеризующимися использованием более широкого диапазона зна-

Сила, действующая на колеблющееся тело со стороны упругого элемента, называется восстанавливающей. Колебания происходят при постоянном взаимодействии инерции массы тела и восстанавливающей силы [58].
В стиральных машинах барабанного типа наибольшее распространение в качестве упругих элементов нашли стальные витые цилиндрические пружины различного диаметра (рис. 1.15), имеющие постоянную величину коэффициента жесткости с.
Рис. 1.15. Пружины подвески моечного узла бытовых стиральных машин
Пружины могут применяться как в подвесном варианте (бытовые машины), так и в опорном варианте (коммунальные машины).
В последнее время прогрессивным направлением совершенствования систем виброизоляциии стиральных машин барабанного типа является использование в качестве упругих элементов при опорном варианте воздушных рези-но-кордовых оболочек под давлением. Такое направление активно развивается в других, например в стратегических отраслях экономики, в частности в военной промышленности, в автомобилестроении и др. Применительно к стиральным машинам барабанного типа система виброизоляции с упругими воздушнокордовыми оболочками практически не нашла применения в бытовых стиральных машинах. Более широкое применение воздушно-кордовые оболочки нашли в коммунальных стирально-отжимных машинах [98], [16], [108] (рис. 1.9).
Кроме упругих элементов в системах виброизоляции стиральных машин применяют также диссипативные элементы — демпферы (гасители колебаний). Авторы работы [68] указывают на необходимость использования в системах виброизоляции демпфирование, которое хотя и ухудшает эффективность в области высоких частот, но снижает резонансные пики. Некоторое демпфирование полезно, так как позволяет сократить продолжительность переходных процессов и ограничить амплитуды при пуске и остановке системы.