洗衣機的發(fā)展及原理分析

1、機械設(shè)計之機構(gòu)探究與認知機械設(shè)計之機構(gòu)探究與認知洗衣機的發(fā)展及內(nèi)部機構(gòu)分析院系：宇航學院班級：151513班姓名：史 志 雄學號：15151084 2017年3月25日摘要從古到今，洗衣服都是無法避免的繁重家務(wù)勞動，洗衣機的發(fā)明把人們從這種勞動中解放了出來。洗衣機作為一種重要的機器，人們對其發(fā)展和原理卻不是很了解。本文將從洗衣機的發(fā)展歷程、發(fā)展狀況和機構(gòu)分析來全面地介紹洗衣機。關(guān)鍵詞：洗衣機，發(fā)展歷程，發(fā)展狀況，機構(gòu)分析引言近代科技飛速發(fā)展，日新月異地改變著人們的生活。自世界上第一臺洗衣機在1858年被制成后，洗衣機的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個時期：木制手搖洗衣機時代，蒸氣洗衣機時代，電動洗衣機時代，

2、智能洗衣機時代。150年的發(fā)展，已經(jīng)從實用性和經(jīng)濟性上很好的滿足了人們的需要。然而，今天的洗衣機還在不斷發(fā)展，逐漸彌補那些為數(shù)不多的瑕疵。一、洗衣機的發(fā)展歷程1.1木制手搖洗衣機時代世界上第一臺洗衣機是木質(zhì)的，由美國人漢密爾頓·史密斯在1858年制成。洗衣機的主要部件就是一只圓桶，桶內(nèi)裝有一根帶有槳狀葉子的直軸。通過手動搖動和它相連的曲柄轉(zhuǎn)動軸來洗滌衣物。由于使用費力又損傷衣服，這臺機器沒被廣泛使用，但這臺構(gòu)造簡單的洗衣機卻標志了用機器洗衣的開端。1874年美國人比爾·布萊克斯發(fā)明的木質(zhì)手搖洗衣機，這臺洗衣機極為簡單，主要部件也是木桶，木桶里裝有六塊攪拌葉片，通過手柄和齒輪

3、轉(zhuǎn)動，從而使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，達到洗凈衣物的目的。但它啟發(fā)了無數(shù)想要提高洗衣機效率的創(chuàng)造性人士。從此以后，洗衣機的改進過程開始飛速發(fā)展。1.2蒸氣洗衣機時代1880年，在美國出現(xiàn)了蒸氣洗衣機，蒸氣動力開始取代人力。那時候的蒸汽洗衣機和現(xiàn)代蒸汽洗衣機的原理類似，都是以深層清潔衣物為目的，少量的水轉(zhuǎn)換成蒸汽之后，通過高溫分解衣服污漬。在蒸汽洗衣機之后，水力洗衣機，內(nèi)燃機洗衣機也相繼出現(xiàn)。水力洗衣機主要由洗衣筒、動力源、和與船相連接的部件組成，洗衣機上有進出水孔，還有衣物進口孔和密封蓋，洗衣機外殼上設(shè)有動力源，整體通過連接件與船體相連。因為它不需要任何電力，只需自然河流水力就能洗滌衣物，節(jié)約時間的同時

4、又能減輕家務(wù)負擔，通常被船民廣泛使用。1.3電動洗衣機時代1911年，還是在美國，第一臺電動洗衣機試制成功。它由一種小型發(fā)電機供電，它的主要部件是一個會轉(zhuǎn)動的大桶，使用時把衣服和肥皂放在里面。在攪拌器葉片的作用下，衣物在肥皂水中劇烈地前后翻滾，達到洗凈的目的。這臺電動洗衣機的問世，標志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。這個時期產(chǎn)生了攪拌式洗衣機，滾筒洗衣機，噴流式洗衣機，波輪式洗衣機等各種今天仍常用的洗衣機。1.4智能洗衣機時代到了近幾年，市場上開始出現(xiàn)各類智能全自動洗衣機，可以自動判斷衣物的材質(zhì)、數(shù)量、臟污情況，以及水溫、水位，從而決定投放洗滌劑的用量和最佳的洗滌程序。此外，還有能夠效仿人類洗滌動

5、作的“智能手洗”、自動烘干、預(yù)約洗滌等功能，或者是更加貼心的智能洗滌程序，而這些都可以一鍵式自動控制。另外還有專門針對嬰兒、婦女等用戶人群的洗衣機，以及定位高、中、低各個檔次的洗衣機?，F(xiàn)在智能家居的概念大熱，很多家店廠商都在著力開發(fā)智能化產(chǎn)品，為用戶帶來全新的洗衣體驗。也就是說，我們正在逐步進入智能洗衣時代。二、洗衣機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢近年來，洗衣機逐漸進入大眾家庭，不僅是城市，農(nóng)村也成了洗衣機的巨大消費市場。與此同時，洗衣機的發(fā)展也出現(xiàn)了一些新亮點。2.1小容量洗衣機走俏近年來，以內(nèi)衣專洗、嬰兒衣物專洗為代表的小容量專洗洗衣機，正為行業(yè)開辟新的藍海。這類洗衣機體形較小，洗滌容量多在4公斤以下，

6、所以通常也被稱為迷你洗衣機。其憑借亮麗的外觀，全自動、殺菌等實用功能，正受到追求生活品質(zhì)的消費者的青睞。不少80后父母購買迷你洗衣機專供嬰兒衣物單獨洗滌，避免交叉感染。2.2干衣機市場潛力巨大一洗一干的消費模式正在改變著傳統(tǒng)中國家庭每家一臺洗衣機的使用習慣。80后、90后消費群體更傾向于購買時尚、智能的產(chǎn)品。洗護需求也向多元化演變，特殊天氣健康晾曬、嬌貴面料精細洗護等需求，都促使了專業(yè)干衣機這種新興家電在市場上嶄露頭角。2.3果蔬清洗機發(fā)展迅速果蔬清洗機作為繼洗衣機之后的另一件解放雙手的家電產(chǎn)品，具有一定的殺菌保鮮作用，對農(nóng)藥殘留也有一定的氧化降解作用，因此還是很有可取之處的。三、滾筒式洗衣機

7、的機構(gòu)分析圖 Error! Main Document Only. 洗衣機總體構(gòu)造洗衣機多種多樣，功能也隨著時代不斷發(fā)展和完善。滾筒式洗衣機是目前世界上最流行的洗衣機，約占世界現(xiàn)有洗衣機的一半左右。滾筒式洗衣機優(yōu)點為洗滌柔和，損衣率低，節(jié)省洗滌劑和水，衣物不絞結(jié)，可洗吸水性強的厚重織物?？傮w構(gòu)造如圖。圖 Error! Main Document Only. 前裝式洗衣機（左），頂裝式洗衣機（右）按衣物投入的方式不同，滾筒式洗衣機分為兩種類型：一種是前裝式洗衣機，另一種是頂裝式洗衣機，外形分別如圖所示。下面僅以滾筒式洗衣機為例，對洗衣機的部分機構(gòu)進行分析。3.1滾筒圖 6 叉形架圖 5 內(nèi)筒截面

8、圖 4 轉(zhuǎn)軸圖 3 外筒滾筒主要由不銹鋼滾筒（內(nèi)筒）、盛水筒（外筒）、內(nèi)筒叉形架、轉(zhuǎn)軸、外筒叉形架及滾動軸承等構(gòu)成。滾筒的結(jié)構(gòu)對洗滌效果有著極其重要的影響。滾筒由筒體及前、后蓋組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。滾筒內(nèi)壁上有凸筋（舉升筋），用以增大滾筒與衣服的阻力，使衣服與之一起運動。滾筒通過內(nèi)筒叉形架組件與外桶相配合。外筒用來盛放洗滌液，還起支承作用。洗衣機洗滌時，洗滌液盛放在外筒里。內(nèi)筒在電動機的作用下有規(guī)律地正反轉(zhuǎn)，將衣服帶到滾筒上部，再摔下來，就如同電視里古代人用棍棒敲打衣服一樣，讓水從衣物里快速擠出，水的沖擊和流動使得污物被帶走，由于沒有讓衣服承受過大的力，而能夠減少對衣服的傷害。 3.2水位開關(guān)

9、圖 7 水位開關(guān)圖 8 洗滌劑盒水位開關(guān)安裝在洗衣機的頂部，由密閉的導(dǎo)管把它與盛水筒底部的水位管連接起來。水位開關(guān)由外殼、動、靜觸點、橡膠膜片和氣室等構(gòu)成，內(nèi)部有兩套水位控制機構(gòu)，左、右側(cè)都能對水位進行控制。浮球式水位開關(guān)根據(jù)液體的浮力而配套制作的，當液位上漲時，浮球系統(tǒng)也相應(yīng)上漲，同理當液面下降時也相應(yīng)下降，當上漲或下降到設(shè)定的位置時，浮球系統(tǒng)就是會碰到在設(shè)定位置的開關(guān)，從而使開關(guān)發(fā)出電信號，而電控設(shè)備在接到電信號時會馬上動作，切斷或接通電源，形成自動控制系統(tǒng)。當然現(xiàn)在大多用的都是電子開關(guān)。3.3洗滌劑盒它包括上分水盒、下分水盒、洗滌劑盒，上分水盒扣在下分水盒之上，通過卡扣的連接方式，組合成

10、一個分水盒體，洗滌劑盒插入分水盒體中，其特征在于：在洗滌劑盒與分水盒體的接觸部位，設(shè)有定向滑動配合結(jié)構(gòu)，洗滌劑盒通過此結(jié)構(gòu)的引導(dǎo)，進行定向開閉的抽屜式運動。通過設(shè)有的配合結(jié)構(gòu)，洗滌劑盒在開閉過程中不會出現(xiàn)左右和上下晃動以及推拉不暢等問題，洗滌劑不易灑落，有利于滾筒洗衣機內(nèi)部保潔。圖 9 溫度控制器3.4溫度控制器溫度控制器，用來控制洗滌液的溫度。滾筒式洗衣機多采用碟形雙金屬定值型溫控器。它的結(jié)構(gòu)如圖所示。滾筒洗衣機多具有加熱功能，因此需要用溫控器（或恒溫器）對溫度進行控制和選擇。恒溫器是一種溫度值不可調(diào)的溫控器。它是一種金屬膨脹式溫控器，它是利用雙金屬片受熱后發(fā)生變形，從而帶動觸點工作。溫控器

11、是采用線性可調(diào)的液體膨脹式溫控器。它是利用感溫器內(nèi)的液體在受熱后發(fā)生膨脹，從而推動執(zhí)行部件動作，控制加熱管的工作。如洗衣機采用機械式程控器，只要有加熱，必然要用溫控器和恒溫器。如洗衣機采用電腦板控制，則加熱溫度通過溫度傳感器反饋給控制板上的單片機，單片機則根據(jù)程序要求來控制加熱管的工作。圖 11 PTC控制器圖 10 門開關(guān)3.5門開關(guān)受滾筒洗衣機門控制的微動開關(guān)。它的觸點串聯(lián)在電源電路中，如圖所示。門開關(guān)的特點：只要洗衣機通電，門便不能開啟。電動門鎖固定在洗衣機前門右側(cè)的箱體內(nèi)，其引出腳串接在電源電路中。當洗衣機門關(guān)上后，接通電源，門鎖內(nèi)的PTC加熱元件開始加熱，將主電路接通，同時將彈出“門鎖舌”將洗衣機門鎖死，以防洗衣機在運行時門被打開引起危險。當斷開電源時，PTC加熱元件開始降溫，直至由原先高阻狀態(tài)恢復(fù)到低阻狀態(tài)，此時，“門鎖舌”彈回，門就可以被打開了。3.6支承機構(gòu)組成：吊裝彈簧、彈性支承減振器、外箱體及底腳等。主要起減震，穩(wěn)固的作用。圖 12 彈性支承減震器結(jié)語從木桶到智能，洗衣機的成長經(jīng)歷已經(jīng)有150多年。我們可以看到人類不斷通過智慧給生活帶來方便，通過科技改變生活。目前的洗衣機產(chǎn)品在節(jié)電節(jié)水、產(chǎn)品功能、外觀設(shè)計等方面