Бытовые автоматические стиральные машины барабанного типа (в дальнейшем — СМА), по своей конструкции четко делятся на два типа: это СМА с фронтальной загрузкой — загрузочный люк у них находится на лицевой панели, и СМА в вертикальной загрузкой — загрузочный люк находится под верхней крышкой. В свою очередь СМА с фронтальной загрузкой существуют в двух вариантах: имеющие гибкую резиновую манжету загрузочного люка и не имеющие такой манжеты. В таких же двух вариантах производятся и СМА с вертикальной загрузкой.

На рис. 1.1 в качестве примера показана СМА без манжеты — бак такой конструкции не соединен манжетой с внешним корпусом, что дало возможность получить меньший уровень шума при работе СМА.

Рис. 1.1. СМА не имеющая манжеты загрузочного люка

Некоторые модели СМА обоих типов оснащены дополнительными устройствами, предназначенными для сушки белья после стирки. Некоторые конструкции таких СМА будут описаны в разделе 10.

Для осуществления процесса стирки и полосканий барабан с бельем вращается реверсивно: чтобы белье при стирке не скручивалось, барабан сначала вращается в одну сторону, затем с таким же числом оборотов в другую. Схема процесса стирки показана на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Схема процесса стирки

Стираемое белье при этом переворачивается, поднимается в верхнюю часть лопастями барабана и падает в моющий раствор. В некоторых моделях СМА для дальнейшего улучшения качества стирки применяют дополнительное орошение белья с помощью отдельного насоса. При этом вода или моющий раствор принудительно разбрызгиваются на белье из форсунок бака (системы — «душ» и «аква-спрей»). Либо применяется система рециркуляции моющего раствора, например, как на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Схема процесса стирки с рециркуляцией моющего раствора с одним насосом

По сути — оба способа практически равноценны. В данной схеме один и тот же сливной насос-помпа работает и на слив, и на рециркуляцию. Между насосом и сливным шлангом установлен электромагнитный клапан, который открывается только при сливе воды. В других похожих конструкциях такого клапана нет, а для рециркуляции применяется отдельная помпа.

Для того чтобы читатель получил начальные сведения о том, что находится внутри корпуса СМА, рассмотрим несколько типов распространенной компоновки основных узлов СМА. Начнем с конструкций СМА с фронтальной загрузкой. Итак, на рис. 1.4 представлены в виде «взрывного» чертежа наиболее крупные составные части СМА. Барабан в данной модели закреплен на суппорте со стальной полуосью. Сам суппорт (его иногда называют «пауком») отлит из силумина. На полуось при сборке устанавливаются уплотняющая манжета-сальник и подшипники — они в свою очередь вставляются в центральную втулку кронштейна, который привинчивается к задней крышке бака. Эта крышка крепится к баку стягивающим хомутом, имеющим V-образный профиль. Подвеска бака выполнена на двух пружинах и имеет снизу два фрикционных демпфера. Позже мы подробно рассмотрим их устройство. Сверху на баке привинчен груз-противовес из бетона. Дополнительный противовес также привинчивается снизу к передней части бака. Ведущий мотор закреплен под баком. Нагревательный элемент — ТЭН — в данном случае расположен в нижней части бака.

Для него проделано специальное установочное отверстие в задней крышке бака. В этой крышке также отштампованы так называемые ребра жесткости в виде углублений по радиусу.

Рис. 1.4. Вариант компоновки СМА с фронтальной загрузкой

Следующая схема на рис. 1.5 практически не отличается от предыдущей, разница лишь в том, что крышка бака крепится спереди и к ней привинчен дополнительный кольцевой противовес.

Рис. 1.5. Еще один вариант компоновки СМА с фронтальной загрузкой

Прежде чем продолжить рассмотрение вариантов компоновки основных узлов, разберемся в устройстве элементов подвески баков СМА. Разделим эти элементы на три основные группы.

Первая — это собственно пружины. Они могут иметь разные диаметры, разное число витков и разное сечение проволоки, из которой они навиты. Вторая группа — пружинные амортизаторы и третья — демпферы. Рассмотрим подробно устройство пружинного амортизатора.

На рис. 1.6 он представлен в разрезе.

Рис. 1.6. Устройство пружинно-поршневого амортизатора

Основные части этого амортизатора: стальной цилиндр с направляющей втулкой из пластика, стальной полированный шток, имеющий в верхней части посадочное место для пластиковых вкладышей и резиновых прокладок, нижним концом шток упирается в поршень (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Строение поршня амортизатора

Как работает вся система? При возникновении резких колебаний бака шток амортизатора оказывает давление на поршень внутри цилиндра. Поршень имеет специальную прокладку, пропитанную невысыхающей смазкой, которая также обеспечивает повышенное трение поршня.

Чтобы воздух внутри цилиндра не оказывал существенного сопротивления, в поршне проделаны сквозные отверстия, через которые воздух, при оказании давления на поршень, плавно переходит в верхнюю часть цилиндра. По окончании воздействия возвращения пружина приводит поршень и шток в исходное положение. То же самое происходит и со вторым амортизатором, который расположен на другой стороне основания бака. К баку штоки амортизаторов крепятся с помощью целого набора специальных вкладышей и прокладок из резины.

На рис. 1.8 представлен еще один вариант крепления.

Рис. 1.8. Вариант крепления штока амортизатора к баку СМА

Как видим, вкладыши из пластика имеют сферическую форму. Это необходимо, чтобы шток мог изменять свое положение при раскачиваниях бака, которые неизбежно возникают при вращении барабана с бельем. Цилиндры амортизаторов крепятся к днищу корпуса также через толстые резиновые прокладки или втулки. Внешний вид пружинных амортизаторов показан на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Внешний вид пружинно-поршневых амортизаторов

Пример компоновки СМА с двумя пружинными амортизаторами приведен на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Компоновка СМА с двумя пружинно-поршневыми амортизаторами

Боковые пружины подвески в данном случае не нужны — их заменяют пружины в цилиндрах, а две небольшие пружины, крепящиеся к верхнему противовесу, только обеспечивают дополнительную центровку бака в вертикальной плоскости. Надо отметить: подобная компоновка применялась в СМА марок «Hotpoint», «General Electric», «Hoover». Основное ее отличие от других в том, что мотор находится не снизу, а крепится к верхней части бака. И крышка, и бак изготовлены из пластика. В центре бака отштамповано посадочное место для подшипников и уплотняющей манжеты-сальника. Нагревательный элемент устанавливается в посадочное отверстие в нижней части крышки бака. Также в этой крышке сделаны дополнительные технологические отверстия для установки термостатов.

В следующем варианте компоновки на рис. 1.11 бак СМА также отштампован из пластика и состоит из двух половинок: передний полубак и задний полубак.

Рис. 1.11. Конструкция пластикового бака из двух частей

В качестве элементов, поглощающих энергию колебаний бака при работе СМА применены две боковые пружины и два демпфера. Подобная схема считается «классической» и представлена на рис. 1.12.

Рис. 1.12. «Классическая» схема подвески бака

Рассмотрим устройство третьей группы — демпферов. Их назначение — такое же, как у амортизаторов, — поглощать энергию колебаний бака СМА. Демпферы не содержат возвратных пружин, поэтому их применяют в различных сочетаниях с пружинами подвески. На рис. 1.13 показано внутреннее устройство демпфера.

Рис. 1.13. Устройство демпфера с фрикционной прокладкой

Он состоит из стального цилиндра и поршня с фрикционной прокладкой. И цилиндр и поршень имеют на концах специальные втулки с резиновыми прокладками. Посредством этих втулок осуществляется крепление демпфера к баку и к днищу корпуса СМА. Фрикционная прокладка сделана из пористого полимера и также пропитана невысыхающей смазкой. Чтобы воздух в цилиндрах не оказывал влияния на работу демпфера, в корпусе поршня сделаны сквозные отверстия. Следующий (рис. 1.14) тип демпфера похож на предыдущий, отличие только в том, что он имеет две фрикционные прокладки, также пропитанные невысыхающей смазкой. Количество фрикционных прокладок может быть и большим — все зависит от конструкции демпфера.

Рис. 1.14. Фрикционный демпфер с двумя прокладками

Некоторые типы демпферов показаны на рис. 1.15.

Рис. 1.15. а) Внешний вид фрикционных демпферов,

б)  Места расположения прокладок

Как правило, на корпусах амортизаторов и демпферов указана величина усилия сопротивления. Она составляет от 100 до 150 Н (1 Ньютон = 1 кгс). Конструкции демпферов могут быть как разборные (в этом случае легко заменить вышедшие из строя прокладки), так и неразборные — с завальцованными краями.

Отличия в компоновке узлов СМА с вертикальной загрузкой обусловлены необходимостью наличия загрузочного люка как в самом барабане, так и в баке, к тому же барабан должен иметь два узла вращения. Для примера рассмотрим еще два варианта компоновки СМА с вертикальной загрузкой. В первом, на рис. 1.16, схема подвески ничем не отличается от «классической».

Рис. 1.16. Основные детали СМА с вертикальной загрузкой

Бак подвешен на двух пружинах, а в качестве амортизирующих элементов применены демпферы со специальными вкладышами, которые показаны на рис. 1. 17.

Рис. 1.17. Прессованные демпферы-вкладыши

Эти вкладыши спрессованы из материала, обладающего высоким коэффициентом трения, — они зажаты в кронштейнах, которые через резиновые прокладки крепятся либо к днищу корпуса СМА, либо непосредственно к баку. На рис. 1.18 показаны два варианта таких демпферов.

Рис. 1.18. (а, б) Внешний вид демпферов с прессованными вкладышами

Представим еще один интересный вариант компоновки СМА с вертикальной загрузкой на рис. 1.19.

Рис. 1.19. Компоновка СМА вертикальной загрузки

Бак этой конструкции отштампован из пластика и состоит из двух половин: в верхней сделали загрузочный люк, а в нижней крепятся узлы вращения барабана, нагревательный элемент (ТЭН). Также на нижней половинке отштампованы кронштейн для четырех пружин подвески, двух демпферов и мотора. Отличительная особенность такой компоновки в том, что сливной насос-помпа крепится прямо к нижнему полубаку без каких-либо резиновых патрубков, как в остальных конструкциях.

Еще раз обратим внимание: все комбинации и сочетания пружин подвески противовесов, амортизаторов и демпферов должны обеспечивать отсутствие вибрации при работе СМА. Однако существуют конструкции СМА, в которых нет ни противовесов, ни амортизаторов как таковых. Об этом исключении мы и расскажем на примере оригинального устройства автобалансировки барабана в СМА «Evronova EV351». Эта модель не имеет ни пружин, ни демпферов. На рис. 1.20 представлено устройство узла автобалансировки. Этот узел смонтирован в нижней части бака.

Рис. 1.20. Система автобалансировки

«Ноу-хау» этой системы составляет обычная на вид резиновая присоска. Только в центр этой присоски вставлен небольшой цилиндр, спрессованный из пористого материала. При возникновении поперечных колебаний бака маятник с грузиком начинает раскачиваться, и, когда амплитуда колебаний достигнет критического максимума, площадка на верхнем конце маятника нажмет на присоску и одновременно сработает микровыключатель, который переведет режим работы ведущего мотора (переключит его обмотки) в режим раскладки белья. Обороты вращения при этом немного больше, чем при стирке, но намного меньше при отжиме, что позволит белью более-менее равномерно разложиться по внутренней поверхности барабана. Затем воздух под присоску будет медленно всасываться через пористый цилиндр и заново произойдет раскладка белья в барабане. Порог срабатывания системы регулируется перемещением грузика по оси маятника и регулируемым винтом микровыключателя. Дополнительную устойчивость этой СМА придают также колеса-эксцентрики, закрепленные на днище корпуса.

Перечислять варианты компоновки основных узлов СМА можно еще очень долго, но с самыми распространенными мы познакомились, а все остальные могут представлять собой лишь вариации перечисленных, например, как на рис. 1.21, так как каждая фирма-изготовитель непрерывно модернизирует конструкции СМА и соответственно своим разработкам применяет различные сочетания элементов подвески, материалы для изготовления противовесов — бетон или чугун, материалы для изготовления баков — нержавейка, эмалированный металл или пластик (карборан) и других узлов.

Рис. 1.21. Распространенные варианты подвески баков о СМА