洗衣机的发展及其工作原理.doc

机械设计基础作业 洗衣机的发展及其工作原理一，洗衣机的发展： 1897年，美国人比尔.布莱克斯发明了木质手摇洗衣机。构造极为简单，是在木桶里装上六块叶片，用手柄和齿轮转动，使衣服在筒内翻转，从而达到“净衣的目的。1880年，美国又出现了蒸汽机洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继出现。1911年，美国的费希尔成功试制了世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的几经完善，1922年美国玛依塔格公司研制成功了搅拌式洗衣机。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼 ，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣服和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。10年以后，美国本德克斯航空公司研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤，漂洗，脱水在一个滚筒内完成。这意味着电动洗衣机的形式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步，直到今日，滚筒式洗衣机在欧美国家仍得到广泛的应用。随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机的研制的步伐，首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠滚筒一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在滚筒内不断翻滚，洗净衣物。1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础上，日本研制出独具风格，并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波轮式，滚筒式，搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。20世纪60年代，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列，家庭普及率迅速上升。此间，洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为”半自动型洗衣机“。70年代，生产出波轮式套筒全自动洗衣机，70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机横空出世，让人耳目一新。到80年代，”模糊控制“的应用使得洗衣机操作更简便功能更完备，洗衣程序更随人意，外形造型更为时尚。90年代，由于电动调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电动驱动技术的发展与提高，日本生产出了电动直接驱动式洗衣机，省去了齿轮转动和驱动方式的巨大改革。在中国，由于历史原因，洗衣机起步比较晚，直到1978年才正式生产家用洗衣机。但是，随着人们认识的发展，尤其是改革开放的不断深入，进入80年代后的洗衣机保持着旺盛的发展势头。1983年洗衣机产量由1978年的400台飙升到365万台。此后全国掀起了大规模的技术引进热潮，大约有40多个厂家先后从洗衣机技术先进国引进技术60多项。技术的引进，吸收和创新，极大的提升了国产洗衣机的产业素质与生产能力，缩短了同发达国家之间的差距。2003年的北京洗衣机市场，以海尔双动力洗衣机为代表的第四种洗衣机正在悄悄改变北京洗衣机市场原有的滚筒。波轮两强对垒的格局。有关市场专家在盘点2003年家电市场时发现，高档洗衣机市场百分之五十的市场份额都被双动力型洗衣机所占据。除了具有杀菌，消毒功能的保健双动力洗衣机外，不用洗衣粉的环保双动力，能够洗涤羊绒等高档衣料的变速双动力等产品也受到了消费者的青睐。二，洗衣机的分类一，按洗涤方式/结构原理分类1、波轮式(涡卷式)洗衣机：因为是日本在引进英国喷流式洗衣机的基础上研制，也叫日本式洗衣机。优点：结构简单，体积小，重量轻，操作方便，耗电量少，洗净率高。缺点：漂洗衣物不均匀，损衣率高。类型：(1)普通型波轮洗衣机(2)半自动双桶型：洗衣机+脱水机(3)全自动波轮洗衣机2、滚筒式洗衣机：被洗涤的衣物放在滚筒内，衣物半浸没于水中，滚筒作有规律的间歇的正反转动，靠滚筒内凸筋把衣物带至高处再跌下，起揉搓作用，从而完成洗涤过程。类型：(1)前装式滚筒洗衣机(2)顶装式滚筒洗衣机3、搅拌式或摆动(叶)式洗衣机：洗衣机有一根主柱，由电动机带动摆动叶绕定轴作周期往复运动，每次转动角度小于360度，由此来洗涤衣物。其它：喷流式、喷射式、振动式。二、按自动化程度分类1、普通型洗衣机：搅拌动作为电动机带动正转、反转及停靠定时器控制，而进水、排水、脱水等则是手动。特点：结构简单，价格低，体积小，易安装，使用方便。2、半自动型洗衣机：(1)半自动单筒型：没有脱水机，洗涤、漂洗、进出水均自动按设定程序与时间进行，脱水则靠人工。(2)半自动双筒型：由洗涤、脱水两部分组成，自动完成洗涤、漂洗，但不能自动脱水。需脱水时，由人工把洗净的衣物放入甩干桶中脱水。特点：体积较大。3、全自动型洗衣机：衣物可按选定的工作程序自动完成洗涤、漂洗、脱水、甩干、进水、排水等功能动作，工作中无需人看管。类型：(1)机械全自动型：由电动程控器控制。(2)电脑全自动型：由电脑程控器控制。特点：结构复杂，价格贵，维修、保养复杂。三、按结构形式分类：分为单桶、双桶、多桶型。四、按触电保护分类：分为三个等级，类，类，类洗衣机。工作原理(一)普通型波轮洗衣机：结构：由洗衣桶、电动机、定时器、传动部件、箱体、箱盖及控制面板等组成。工作原理：依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和的磨擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。(二)机械全自动洗衣机结构：由电动程控器、水位开关、安全开关(盖开关)、排水选择开关、不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。工作原理：通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使衣机实现程序运转。三，洗衣机的数据结构1，洗衣机的电机工作顺序：启 动 设置时间正转20s暂停10s反转20s暂停10s否转时间是否为0？电机停止是转图1 洗衣机电机工作顺序技术指标1洗衣机工作时间可在1-19分钟内任意设定（整分钟数）；2规定电动机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s，以后反复运行；3要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4电机正转和反转要有指示灯指示。2、方案论证首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间到达0，计时电路清零；同时电机指示灯停止灯亮起。方案原理框图如图1所示。 秒脉冲发 生器19进制计数器洗涤时间显示洗涤时间计数器控制门LED灯指示时间译码清零按键置数按键 图2 设计方案 定时器包含两种定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在总洗涤过程中包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到0位置。当总定时时间在019分钟以内设定一个数之后时间为高电平1，然后用倒计时的方法每分钟减1直至时间变为0。在此期间，若时间译码显示0100、0101，实现正转；若0000、0011，实现暂停；若0001、0010,实现反转。实现定时的方法很多，比如采用单稳电路实现定时，又如将定时初值预置到计数器中，使计数器运行在减计数状态，当减到全零时，则定时时间到。如图2所示的电路原理框图就是采用这种方法实现的。由秒脉冲发生器产生的时钟信号经60分频后，得到分脉冲信号。洗涤定时的时间的初值先通过按键设置到洗涤时间计数器中，每当分脉冲到来计数器减1，直至减到定时时间到为止。运行中间，剩余时间经译码后在数码管上进行显示。四，发展前景现在的洗衣机真的是多种多样，双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了，滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流，使用洗衣机就是图个方便省力，现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。那么洗衣机还会怎样进步或发展呢？归纳起来，有如下几个趋势。高度自动化：现在洗衣机越来越高度自动化，只要衣服放入洗衣机，简单的按两个键，就会自动注水，一些先进的电脑控制洗衣机，还能自动的感觉衣物的重量，自动的添加适合的水量和洗涤剂，自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度，洗涤完以后自动的漂洗甩干，更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干，整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户，用户可以在洗衣的过程做其它的事，节省了不少的时间。总之，每一项技术的进步部极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。 健康化：现代人对健康格外的重视，对洗衣机也提出了更高的要求，有的洗衣机厂家采用纳米内桶，减少污垢附着，有的洗衣机设置有改进型漂洗程序，彻底漂净衣物上残留的洗涤剂，防止对人体的侵害。还有一些洗衣机采用臭氧进行杀菌，达到彻底灭菌的目的。节能：节能也是用户选择洗衣机时考虑的问题，有些洗衣机具有洗涤剂循环利用系统，可以将在外桶到排水泵之间浓度较高的洗涤剂通过循环水流带回外桶内，循环使用可以节约20%的洗涤剂。有的洗衣机采用专利的无孔内桶省水，普通的波轮洗衣机在注水的时候，内桶与外桶之间也有大量的水，洗涤的时候内桶外的水就浪费了，而无孔内桶只有内桶有水，这样可以充分的利用洗衣机内的水，注水的时候比其它洗衣机少使用40%的水量，同时也可以节省洗涤剂和省电。大容量和微型化：现代人居家总希望有宽敞的空间，因此各厂家都推出了超小型或超薄型的 洗衣机，比较有代表性的有小鸭的迷你滚筒洗衣机，海尔的小小神童波轮洗衣机，惠尔浦的维纳斯系列上开门立式滚筒洗衣机，西门子的40厘米超薄滚筒洗衣机满足了人们对占地空间的要求。品种多样化： 从洗涤形式上分波轮式、滚筒式洗衣机，从洗涤容量上自2公斤到7公斤有很多等级，高中低档洗衣机在功能上，还有很多不同，品种多样化的洗衣机满足了不同偏好的消费者的需求。现在已经有厂家开发出了不需要使用洗涤剂的洗衣机，还有的厂家开发出了更迷你的旅行洗衣机，小到可以在出外旅行的时候随身携带，为了更方便的操作有的厂家还开发出了可以远程控制的洗衣机，这么样？是不是看的眼花缭乱，将来的洗衣机会朝着使用更方便、更加节能、更加个性化的方向发展。总之在当今世界洗衣机的发展是必然的，洗衣机的发展趋势也日新月异，洗衣机的发展丰富了我们的生活，增加了我们生活的色彩，从而加快了洗衣机的发展历程与趋势。在当今现代化世界我们只有加快自己的脚步才能在今天立于不败之地，作为洗衣机也是一样，只有加快洗衣机发展历程和提高洗衣机的发展趋势才能满