物理基本原理在洗衣机的应用--

1、物理基本原理在洗衣机的应用 物理基本原理在洗衣机的应用 （一）OOB检测与能量守恒OOB回归公式2022-5-83m= -53.9 + 0.884*OOB + 0.00738* load*OOB= -53.9+0.00738(119.8+load)OOB？Labview 测OOB所用公式偏心负载（克）偏心负载（克）=-20.6+=-20.6+均方根均方根* *转速（转速（1.58+0.0002541.58+0.000254* *全部负载（克）全部负载（克） 2022-5-84能量守恒：动能与势能的转换22022-5-85 偏心质量下降时势能转换为动能偏心质量下降时势能转换为动能，转速加快。偏心

2、质量上升时动能偏心质量上升时动能转换为势能转换为势能，转速减慢。内桶转动一圈转速的快慢变化量就直接反映了偏心负载的大小。变频器利用电机上的转速传感器测出内桶转动一圈的转速变化，并通过适当的计算得到OOB值。221222121JJmgh加速减速偏心负载h1公式对比)(J)(212121012122122JJbbJJghmJJJmgh2022-5-86m= -53.9+0.00738(119.8+load)OOB偏心负载（克）偏心负载（克）=-20.6+均方根均方根*转速（转速（1.58+0.000254*全部负载（克）全部负载（克） 角加速度与转动惯量J J平动：匀速转动： 即：F=f加速运动：

3、 即：F-f=ma转动：匀速转动： 即：T=Tf f加速运动： 即：T-Tf f=J J2022-5-87在匀速时可以测量速度变化。在匀速时可以测量速度变化。在加速时可以测量转动惯量。在加速时可以测量转动惯量。上升：电机力矩克服摩擦力矩做功下降：摩擦力矩做功2022-5-88212112121)(iffJJTT22222121fifJJT应取整圈，以避应取整圈，以避免偏心负载的势免偏心负载的势能变化。能变化。转动惯量J J的计算212112121)(iffJJTT2mrJ 2022-5-89)()(22f22221211iifTJ22222121fifJJT滚筒洗衣机称重一般称出滚筒洗衣机称重

4、一般称出的是惯量，不是重量的是惯量，不是重量 ! ! !转速与角速度频率与角频率602n60nf f22022-5-810角速度与转速：角速度与转速：频率与转速：频率与转速：角频率与频率：角频率与频率：物理基本原理在洗衣机的应用 （二）内桶振动与质点系惯性振动模型与振幅2022-5-812放大因子和阻尼系数21lim)2()11 (1lim)2()1 (lim:0, 102222022220ZZZZ1)2() 11(1lim)2()1 (1lim)2()1 (lim:222242222222ZZZZZZZZZZZZ2022-5-813Excel表的利用$A2*$A2/SQRT(1-$A2*$A

5、2)2+(2*B$1*$A2)2)2022-5-8142022-5-815外桶振动外桶振动振幅与转速振幅与转速振动模型与相位角2022-5-816)12(2ZZarctg质点系无外力时质心位置不变mr=MB2022-5-817试验验证2022-5-818内外桶间隙大，外桶与箱内外桶间隙大，外桶与箱体的间隙反而小。内外桶体的间隙反而小。内外桶间隙小，外桶与箱体的间间隙小，外桶与箱体的间隙反而大。隙反而大。 外桶高速振动洗衣机脱水高速旋转时，悬挂系统的其他受力与离心力相洗衣机脱水高速旋转时，悬挂系统的其他受力与离心力相比较小。比较小。离心力是质点系内力离心力是质点系内力其他力是质点系外力其他力是质

6、点系外力外桶高速时的振动轨迹是半径为外桶高速时的振动轨迹是半径为B=mr/MB=mr/M的圆。的圆。当偏心状态较复杂时，振动状态也会复杂当偏心状态较复杂时，振动状态也会复杂一点，但有一点可以肯定，悬挂系统的质一点，但有一点可以肯定，悬挂系统的质心位置是基本固定不动的。心位置是基本固定不动的。2022-5-819振动的表示方法2022-5-820能量关系及力的平衡2022-5-821激振力主要用于：激振力主要用于：低速平衡弹性力、中速平衡阻尼力、高速平衡惯性力低速平衡弹性力、中速平衡阻尼力、高速平衡惯性力物理基本原理在洗衣机的应用 （三）钢球平衡圈与静力平衡2022-5-823洗衣机内桶高速脱水

7、时的运动状态RVVVVopoopBVo)(RBRBVpRRBRVp洗衣机内桶高速脱水洗衣机内桶高速脱水时绕振动平衡点转动时绕振动平衡点转动钢球受力图2022-5-824POOFPPBRRAAOOFPPPBRRFnFtcos2222RRRRB22)cos()sin(RBRR摩擦角与自锁2022-5-825tg()f 重物开始下滑重物开始下滑tg()f 重物无论多重都不会下滑，这就是自锁。重物无论多重都不会下滑，这就是自锁。摩擦系数与钢球平衡条件：2022-5-826tgB/R=0.01B/R=0.02B/R=0.03B/R=0.05B/R=0.10222222222222)cos()(sin2)cos()(sin1cos)cos()sin(2)cos()sin(cosRBRB