«Анатомия» стиральных машин - [29]
Так что выбор остается за покупателем: либо экономится время для высушивания белья за счет высоких оборотов отжима и за счет более быстрого износа узлов вращения СМА, либо белье будет сохнуть несколько дольше, но зато и белье, и СМА будут дольше и служить. Кстати, из практического опыта давно известно, что нормальный отжим достигается и при 600 об/мин — белье, конечно, мокрое, но с него не капает.
Кстати, выпускались и СМА со скоростью отжима всего 400 об/мин.
Итак, вернемся к нашему вопросу: какой тип СМА надежнее?
На рис. 17.2,а, б мы представили схематично два типа СМА — с фронтальной загрузкой и с вертикальной.
Рис. 17.2. а)Схема СМА с фронтальной загрузкой
Рис. 17.2. б)Схема СМА с вертикальной загрузкой
Поскольку большинство СМА имеют загрузочный вес 5 кг (по крайней мере, так заявлено 8 инструкциях), то и мы обозначим вес сухого белья в 5 кг. Будем считать, что белье из хлопка и имеет способность к впитыванию воды 1:1. Значит, вес мокрого белья (Р) составит 10 кг.
Это даст нам некоторое удобство для расчетов.
А расчеты мы проведем самые упрощенные, т. к. и такие позволят решить наш вопрос.
Наша задача — выяснить величины максимальных напряжений (δ>1 и δ>2) в опасных сечениях полуосей наших схематически представленных СМА.
На рис. 17.2,а — СМА с одной только опорой (фронтальная загрузка). В курсах технической механики подобный тип опоры называется консолью.
В консоли СМА с фронтальной загрузкой два подшипника. Передний и задний, за которым навинчен шкив. В некоторых моделях СМА, особенно в СМА группы «Electrolux», действительно применен всего один подшипник. Если мы посмотрим на него, то убедимся: внутри широкой наружной обоймы находятся два сепаратора с шариками — то есть это самая настоящая консоль!
Для дальнейшей простоты расчетов условимся, что белье равномерно распределено во всем объеме барабана, а сам барабан не подвержен деформациям. Вес белья в обоих вариантах СМА у нас одинаковый, следовательно, и мощность ведущего мотора у нас также будет одинаковой. Примем ее равной 0,4 кВт (в реальности она может быть и меньше и несколько больше, например, от 0,3 кВт до 0,45 кВт). Также будем считать, что барабаны в наших СМА вращаются со скоростью 1000 об/мин. Соответственно и крутящие моменты (М>кр) в обеих конструкциях будут одинаковы. Вычислим величину крутящего момента по формуле: М>kp = N/ω
где N — мощность ведущего мотора в ваттах, а ω — угловая скорость.
ω = (2π х 1000)/60 = 104, 7 рад/сек.
Итак М>kp = 400/104,7 примерно = 3,8 н/м (ньютон на метр)
Еще одна величина, необходимая для расчетов, — момент сопротивления при изгибе:
W>и = 0,1 d>3, где d — диаметр полуоси.
Для варианта с фронтальной загрузкой величину максимальных напряжений в опасном сечении (в месте посадки переднего подшипника) вычислим по формуле:
где М>изг — изгибающий момент, I — расстояние между опорами
М>изг = 15хP∙I = 1,5x10x0,1 = 1,5 кгм = 15 нм, а
Определим по справочнику предел прочности, допустим, стали марки Ст45. Он равен 180–210 мегапаскалей.
Даже если предположить, что полуось в нашей конструкции сделана из дюралюминия (чего в реальности быть не может), у которого предел прочности равен 70—150 мпа, то и тогда запас прочности в нашей СМА будет превышен как минимум в 7 раз!
Теперь вычислим δ>2 для второго варианта на рис. 17.2,б. Как видим, в этой конструкции две опоры.
Изгибающие моменты здесь небольшие (отсюда и мнение, что надежность и прочность в таком варианте больше), поэтому их в расчетах можно не учитывать. Таким образом,
Как видим, цифры вполне соизмеримы, и подтверждений, что вариант с фронтальной загрузкой значительно хуже, не получили. Прочность наших конструкций — одного порядка и в большей степени зависит от диаметров полуосей (мы выбрали самые распространенные).
Нам остается только еще раз сказать, что надежность (в понимании пользователя) зависит не от конструкции, а лишь от качества исполнения уплотнений в узлах вращения и также от степени и правильности эксплуатации СМА.
А теперь немного поговорим о тех моделях СМА, которые рассчитаны на подключение и к холодной, и к горячей воде.
Действительно, какой смысл нагревать воду снова, если она есть в магистрали?
Во-первых, налицо экономия электроэнергии, во-вторых, экономия времени стирки. Однако практика показала, что большинство пользователей этими преимуществами не пользуется. Естественно, возникает вопрос: почему? Ответы были стереотипны: а нам мастер, который подключал машину, сказал, что горячая вода у нас плохая, и это будет вредно для машины.
По прошествии времени оказалось, что именно СМА с таким «однобоким» подключением и выходили из строя чаще, чем подключенные как положено. Обычно быстро выходили из строя ТЭНы, так как покрывались накипью и перегорали. Соответственно, накипь разрушала резиновые уплотнения, и вода начинала попадать в подшипники.
Спрашивается, чем же плоха горячая вода?
Этой горячей водой моются сами владельцы СМА, моют ей своих детей, моют посуду, а для машины, видите ли, эта вода не годится.
А ответ на этот вопрос напрашивается сам собой. Просто при подключении мастера сокращают себе объем работы ровно вдвое. Так что этот вопрос нужно решать владельцу — устраивает его подобное подключение или нет.
