Как устроена и работает стиральная машина

Современная стиральная машина не просто стирает, она может избавить вещи от аллергенов, убрать неприятный запах, вывести особенно тяжелые пятна, разгладить одежду. Как у нее все это получается? Все не так просто, но попробуем объяснить доходчиво.
В первые стиральные машины, которые приводились в движение руками, помещали деревянные валики, чтобы во время вращения они воспроизводили нечто похожее на трение руками. Такая технология еще использовалась даже к середине прошлого века. Что с тех пор изменилось? Многое, включая даже сам принцип воздействия стиральной машины на одежду.
Если вкратце, то вещи, положенные в барабан машинки, заливаются раствором моющего средства уже в воде (вода проходит через кассету со средством). В барабане есть специальные ребра, при вращении постоянно соприкасающиеся с бельем, тем самым имитируя трение и создавая циркуляцию раствора. После стирки грязная вода сливается и запускается полоскание для удаления остатков моющего средства с ткани. Потом жидкость снова сливается и включается функция отжима.
Но это — если совсем просто. А что именно происходит внутри современной «стиралки», которая умеет так много и из которой вы достаете почти сухое белье?
Заглянем внутрь
На тыльной стороне машинки есть два входных отверстия. Одно предназначено для приема воды, другое — для слива отработанной. Первое подсоединяется напрямую к водопроводной трубе и к баку, второе — к баку и канализационной трубе. Через приемное отверстие вода попадает в машинку.
Затем вода проходит через приемник для моющего средства и ополаскивателя. Проходя через приемник, вода вымывает порошок в специальную камеру, где смешивается порошок, вода и воздух. В сам бак поступает уже моющий раствор, насыщенный пузырьками воздуха. Для того чтобы нагреть его до заданной температуры, на входе в бак расположен специальный нагреватель ТЭН. Немного о самом порошке: главным действующим веществом в нем выступают ПАВ (поверхностно активные вещества, они выполняют сразу несколько функций: они отслаивают грязь от ткани, и они же удерживают частицы грязи в растворе, не давая ей попасть обратно на вещи).
Бак — один из самых главных блоков стиральной машины, внутри которого находится барабан, цилиндр из нержавеющей стали с ребрами и отверстиями. В него-то мы и загружаем белье. Через отверстия в барабан поступает вода или моющий раствор, словно через душ. Ребра нужны, чтобы при вращении вещи не просто плавали в воде, а переворачивались в барабане. Так, кроме действия моющего раствора, на ткань оказывается также и механическое воздействие. А еще ребра подхватывают раствор и проливают его на вещи, проходя верхнюю точку. Выше мы уже упоминали о том, что моющий раствор насыщен пузырьками воздуха, которые, лопаясь, разрушают структуру пятен и грязи.
Проще всего будет проследить путь воды, поступающей в нее:
На тыльной стороне машинки есть два входных отверстия. Одно предназначено для приема воды, другое — для слива отработанной. Первое подсоединяется напрямую к водопроводной трубе и к баку, второе — к баку и канализационной трубе. Через приемное отверстие вода попадает в машинку.
Затем вода проходит через приемник для моющего средства и ополаскивателя. Проходя через приемник, вода вымывает порошок в специальную камеру, где смешивается порошок, вода и воздух. В сам бак поступает уже моющий раствор, насыщенный пузырьками воздуха. Для того чтобы нагреть его до заданной температуры, на входе в бак расположен специальный нагреватель ТЭН. Немного о самом порошке: главным действующим веществом в нем выступают ПАВ (поверхностно активные вещества, они выполняют сразу несколько функций: они отслаивают грязь от ткани, и они же удерживают частицы грязи в растворе, не давая ей попасть обратно на вещи).
Проще всего будет проследить путь воды, поступающей в нее:
1. На тыльной стороне машинки есть два входных отверстия. Одно предназначено для приема воды, другое — для слива отработанной. Первое подсоединяется напрямую к водопроводной трубе и к баку, второе — к баку и канализационной трубе. Через приемное отверстие вода попадает в машинку.
2. Затем вода проходит через приемник для моющего средства и ополаскивателя. Проходя через приемник, вода вымывает порошок в специальную камеру, где смешивается порошок, вода и воздух. В сам бак поступает уже моющий раствор, насыщенный пузырьками воздуха. Для того чтобы нагреть его до заданной температуры, на входе в бак расположен специальный нагреватель ТЭН. Немного о самом порошке: главным действующим веществом в нем выступают ПАВ (поверхностно активные вещества, они выполняют сразу несколько функций: они отслаивают грязь от ткани, и они же удерживают частицы грязи в растворе, не давая ей попасть обратно на вещи).
3. Бак — один из самых главных блоков стиральной машины, внутри которого находится барабан, цилиндр из нержавеющей стали с ребрами и отверстиями. В него-то мы и загружаем белье. Через отверстия в барабан поступает вода или моющий раствор, словно через душ. Ребра нужны, чтобы при вращении вещи не просто плавали в воде, а переворачивались в барабане. Так, кроме действия моющего раствора, на ткань оказывается также и механическое воздействие. А еще ребра подхватывают раствор и проливают его на вещи, проходя верхнюю точку. Выше мы уже упоминали о том, что моющий раствор насыщен пузырьками воздуха, которые, лопаясь, разрушают структуру пятен и грязи.
Есть всего три основных режима работы барабана:
Стирка. Если заглянуть в иллюминатор машинки во время стирки, можно отметить, что вода никогда не доходит даже до середины барабана. Чем меньше воды в баке — тем меньше она смягчает падение белья при вращении барабана, а при падении как раз оказывается нужное нам воздействие. Вращение барабана при стирке происходит на небольших оборотах.
Полоскание. Чтобы ткань равномерно впитывала в себя воду, барабан плавно крутится в разные стороны.
Отжим. Для удаления воды из белья используется центробежная сила. При достижении значительных скоростей вода из вещей выдавливается наружу, уходя через отверстия в барабане. Барабан раскручивается до скорости 1600 оборотов в минуту, сила воздействия на вещи при этом в 500 раз превышает силу земного притяжения! Но раскручивание это происходит постепенно, чтобы при наборе скорости вещи разместились на стенках равномерно.
Понятно, что на таких скоростях барабан, и бак, в котором он находится, должны жутко вибрировать. Однако большинство современных стиральных машин не слишком шумны — это достигается правильным закреплением бака при помощи пружин, амортизаторов и противовесов. Так убирается и лишняя вибрация, и шум.
4. Из бака отработанная вода при помощи насоса откачивается в сливное отверстие и стекает в канализацию.
Вот мы и проследили путь воды в стиральной машинке. Теперь остается еще ряд вопросов, которые естественным образом возникли в процессе этого путешествия:
Что приводит в движение барабан стиральной машины?
Мощный электромотор, находящийся на оси барабана. Это так называемый прямой привод. Встречается и другая конструкция: мотор установлен отдельно, в нижней части машины, а барабан соединен с ним посредством ременной передачи.
Как стиральная машина управляет всем этим?
Сердцем современной «стиралки» является модуль управления (или программатор). Он управляет всеми процессами внутри машины: подбирает нужную температуру, достаточный уровень воды в баке, скорость и тип вращения барабана, дозирует моющее средство, поступающее из лотка приемника. Благодаря всему этому и составляются привычные нам режимы работы машины, такие как: «деликатная стирка», «половинная загрузка», «детские вещи». Но как в модуль управления поступает вся эта информация?
В стиральной машинке еще есть ряд измерительных приборов, которые называются датчиками. Например, вот такие:
Термостат (датчик температуры). Расположен возле самого бака, измеряет температуру поступающей в него воды.
Прессостат (датчик измерения уровня воды). Его еще называют «реле уровня». Когда стиральная машинка набирает нужное количество воды для начала или продолжения стирки, датчик срабатывает и передает сигнал на модуль управления.
Воздушная камера. Измеряет давление и работает в паре с прессостатом. Она включается в замеры, когда уровень воды недостаточен для корректной работы прессостата. В частности, с помощью воздушной камеры модуль управления стиральной машины определяет примерный объем загруженного белья.
Тахометр. Измеряет скорость, с которой вращается барабан (в оборотах в минуту).
Есть еще датчики, помогающие дозировать моющее средство в лотке и датчики, отвечающие за экономию энергии, но вышеперечисленные основные есть на всех моделях, наличие остальных зависит от возможностей техники. Вот теперь мы знаем практически все, остается только закрепить эти знания визуально.
Схема расположения основных узлов в стиральной машине
1. Панель управления
2. Резиновая манжета
3. Двигатель
4. Барабан
5. Система подачи воды
Инновационные технологии в стиральных машинах
Обработка паром. Популярная функция в новых моделях стиральных машин. Позволяет «освежить» вещи, которые еще не нужно стирать, или долго пролежавшие в шкафу. «Отпариватель» в стиральной машинке состоит из нагревательной камеры и парораспылителя, несколько точек подачи которого расположены внутри барабана. На сухое белье без воды подается горячий пар, для равномерной обработки паром машинка вращает барабан. В отпаренных вещах разглаживаются складки и уничтожаются определенные виды бактерий.
Режим выведения пятен. У разных производителей он не только называется по-разному, но и имеет разные принципы работы. Так, у Siemens — это технология stainRemoval, которая подбирает индивидуальный режим стирки для каждого из типов пятна (всего 16 режимов). В зависимости от того, какое это пятно, модуль управления подберет нужные процессы (замачивание, стирка, обработка, определение достаточного нагрева воды). У Samsung же, например, это реализовано в виде доработанной процедуры отмачивания — здесь увеличено время выдержки вещей в мыльном растворе, который насыщается пузырьками воздуха (они создаются специальным пневматическим насосом). Пузырьки воздуха с мыльным раствором разрушают пятно изнутри, расщепляя его структуру.
Функция автоматической дозировки и расход моющего средства. Во многих моделях есть возможность залить моющее средство, отбеливатель и ополаскиватель на 10–15 циклов (или больше) стирки сразу, она же позволяет более экономно их расходовать. У разных производителей все это устроено по-разному, но основной принцип схож. Датчики позволяют модулю управления определить нужную дозу моющих средств (если загружено меньше вещей, то используется меньше воды и средства).
Функция автоматического взвешивания. Нужна для того, чтобы модуль управления сам мог подобрать программу для стирки и экономии моющих средств и электроэнергии. В большинстве машин вес определяется за счет наполнения водой и намачивания вещей, после вода сливается и при сливе определяется ее объем. Разница в объемах слитой воды и воздуха, который остается в барабане, и будет тем примерным «объемным весом», с помощью которого подбираются режимы работы. В некоторых моделях есть встроенные под барабан весы, в таком случае вес сухой или мокрой одежды определяется точно.
Антиаллергическая обработка. Реализуется очень просто — кроме уже описанной функции отпаривания (которая убивает вызывающих аллергические реакции пылевых клещей и другие микроорганизмы) включается режим стирки при высоких температурах (60 градусов и выше), при которых аллергены отмирают. Если такого режима нет, то с тем же успехом можно использовать режим стирки для детских вещей (он тоже происходит при высоких температурах воды).
Уменьшение времени стирки. В основе определения объема загруженных вещей лежит принцип, во многом схожий с автоматическим взвешиванием. Примерно определив объемный вес белья, модуль управления выбирает нужный режим и исключает из цикла ненужные в данном случае процессы (например, «замачивание» для достаточно чистого белья и т. д.). Таким образом экономится время и ресурсы.
Источник: https://www.mediamarkt.ru/blog/2017/12/07/kak-ustroena-i-rabotaet-stiralnaya-mashina-2/