автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости
Классы МПК: | D06F37/24 в машинах с резервуарами, вращающимися или качающимися относительно вертикальной оси F16F15/16 посредством жидкости или газа |
Автор(ы): | Скворцов В.Г., Иванов А.Г., Суворов А.П., Михайлов В.И., Денисов Ф.Т. |
Патентообладатель(и): | Национальная академия наук и искусств Чувашской Республики |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-07-01 публикация патента:
10.12.1998 |
Автобалансирующее устройство предназначено для использования в бытовых стиральных машинах с вертикальной осью вращения. Радиальные перегородки внутри корпуса-кольца для обеспечения свободного перемещения жидкости во внутренней полости кольца имеют значительно меньшую ширину. Устройство заполняется на 50-60% объема внутренней полости кольца жидкостью, представляющей собой 35%-ный раствор К2СО3 плотностью 1,316 г/с3. Устройство решает задачу уменьшения амплитуды колебаний подвижной части стиральной машины на этапах разгона и установившегося вращения и в целом - снижения вибраций корпуса стиральной машины. 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
Автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости внутри корпуса-кольца, имеющее внутренние радиальные перегородки, не ограничивающие свободное перемещение жидкости в полости кольца, отличающееся тем, что устройство заполнено жидкостью на 50 - 60% объема полости кольца, при этом жидкость представляет собой 35%-ный раствор K2CO3 плотностью 1,316 г/см3.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к автобалансирующим устройством с перемещением корректирующей массы-жидкости, а именно к балансировочным кольцам бытовых стиральных машин с вертикальной осью вращения. Известно автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости внутри корпуса-кольца, имеющее внутренние радиальные перегородки, не ограничивающие свободное перемещение жидкости в полости кольца (US 4044626 A, 30.08.77). Недостатком известного устройства является низкая эффективность гашения колебаний подвижной части стиральной машины. Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения заключается в уменьшении амплитуды колебаний подвижной части стиральной машины на этапах разгона и установившегося вращения, и в целом - в снижении вибраций корпуса стиральной машины. Указанный технический результат достигается тем, что автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы - жидкости внутри корпуса - кольца, имеющее внутренние радиальные перегородки, не ограничивающие свободное перемещение жидкости в полости кольца, согласно изобретению заполнено жидкостью на 50-60% объема полости кольца, при этом жидкость представляет собой 35%-ный раствор K2CO3 плотностью 1,316 г/см3. На фиг. 1 показана установка устройства в верхней части отжимного резервуара; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4, 5, 6 показан механизм автоматического перераспределения жидкости внутри устройства. Позиции обозначают: 1 - автобалансирующее устройство; 2 - отжимной резервуар; 3 - дебаланс (неравномерно разложенное белье); 4 - корпус-кольцо; 5 - крышка; 6 - жидкость (раствор); 7 - радиальные перегородки;![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-2t.gif)
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-3t.gif)
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-4t.gif)
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-5t.gif)
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-6t.gif)
где
V1i - мгновенная скорость (линейная) части 1;
V2i - мгновенное значение линейной скорости части 2;
Wi - мгновенное значение угловой скорости вращения жидкости;
wi = kwki, (3)
где
Wki - мгновенное значение угловой скорости корпуса устройства;
k - коэффициент, характеризующий трение жидкости о корпус. При этом V1i > V2i, так как R > r, т.е. части жидкости, находящиеся в той половине кольца, где находится дебалансная масса, имеют большую величину вектора линейной скорости по сравнению с частями жидкости, находящимися в половине кольца, противоположной дебалансной массе. Жидкость из той и другой половины кольца постоянно находится в движении относительно корпуса кольца. Однако из-за разности скоростей различных частей в той области (половине) кольца, которая совпадает с местом расположения дебалансной массы, части жидкости перемещаются быстрее. В результате в половине кольца, противоположной делабансу, накапливается больше жидкости. В любой произвольный момент времени жидкость накапливается в той половине кольца, где нет дебалансной массы, а значит происходит компенсация дебаланса внутренней подвижной части стиральной машины. Перетекание жидкости из одной половины кольца в другую обусловлено эффектом компенсации общего дебаланса внутренней подвижной части. Эффективность противодействия дебалансу для балансировочного кольца оценивается отношением эксцентриситета центра масс вращающихся частей при действии автобалансирующего устройства и без него: l/l0. Этот показатель зависит от степени заполнения жидкостью внутренней полости кольца. В предлагаемом устройстве
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-7t.gif)
где
m0 - масса дебаланса;
r0 - радиус дебаланса;
m1 - масса остальных вращающихся частей, не имеющих дебаланса;
m2 - значение корректирующей массы;
r2 - расстояние от оси вращение до центра масс корректирующей массы-жидкости.
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-8t.gif)
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/2123075-9t.gif)
Из формулы (6) видно, что, чем больше плотность
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/961.gif)
![автобалансирующее устройство с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы-жидкости, патент № 2123075](/images/patents/348/2123075/961.gif)
Класс D06F37/24 в машинах с резервуарами, вращающимися или качающимися относительно вертикальной оси
Класс F16F15/16 посредством жидкости или газа