1.1. Розрахунок параметрів робочих барабанів пральних машин і машин хімічного чищення

Найбільш поширеними типами робочих органів пральних машин є мийні барабани, мішалки і активатори. Робочими органами машин хімічного чищення є мийні барабани.

Застосування певного типу робочого органу пов’язано з необхідним ступенем дії його на оброблюваний матеріал, з оброблюваною масою виробів, з можливістю поєднання декількох технологічних операцій (миття, відцентрове віджимання, конвективне сушіння) і процесів механічної і гідромеханічної дії на вироби, з міцністю і особливістю виготовлення робочого органу і іншими чинниками.

Основний робочий орган виробничих і побутових автоматизованих пральних машин, а також машин хімічного чищення є циліндричний барабаном 8, що обертається (рис. 1.1), поміщений в резервуар з робочою рідиною. В цей барабан завантажують вироби.

Рис. 1.1. Схема робочих органів пральної машини барабанного типу з горизонтальним завантаженням: 1 і 8 – зовнішній і внутрішній барабани;

2 – гребінь; 3 – кришка; 4 – оглядове вікно; 5 – електронагрівач; 6 – корпус;

7 – датчик-реле; 9 –піввісь.

 

Внутрішній барабан є порожнистий циліндр, виготовлений з листової нержавіючої сталі. Бічна поверхня циліндра (обичайка) перфорована для можливості надходження робочої рідини. По всій довжині внутрішньої бічної поверхні циліндра розташовані на однаковій відстані гребені 2 (звичайно три гребені, призначені для підйому і перевалювання виробів під час обертання барабана). З одного торцевого боку він має отвір для завантаження виробів, а з іншої – днище, на якому закріплена піввісь 9. Піввісь вставляється в опору зовнішнього бака.

Зовнішній бака є резервуаром для робочої рідини і кожухом внутрішнього барабана. Він має завантажувальний люк з кришкою 3 яка під час роботи герметично закривається.

Кришка забезпечена оглядовим вікном 4. Обертальний рух півосі 9 від приводу здійснюється клинопасовою передачею. У нижній частині зовнішнього барабана змонтований пристрій для нагрівання робочої рідини, що включає корпус 6, в якому поміщені електронагрівачі 5, і датчик-реле температури 7.

Окрім описаної конструкції барабана пральних машин, існує конструкція машини барабанного типу з вертикальним завантаженням (рис. 1.2), у якої вироби завантажуються і вивантажуються через люк, виконаний в обичайці барабана.

Рис. 1.2. Схема побутової пральної машини барабанного типу

з вертикальним завантаженням: 1 –барабан; 2 – кришка люка; 3 – бак;

4 – корпус; 5 – насос; 6 –електродвигун.

При обертанні внутрішнього барабана вироби, що знаходяться усередині нього, захоплюються гребенями, піднімаються на деяку висоту, потім зісковзують з гребенів і падають в рідину, омиваючись нею. При такому періодичному русі виробів, механічній і гідромеханічній дії досягається необхідний ефект обробки.

Для запобігання скручуванню виробів барабану надається переривисто-реверсивний обертальний рух.

У побутових пральних машинах з активатором (рис. 1.3) основним робочим органом служить активатор, виконаний у вигляді диску з ребрами.

а                                             б

Рис. 1.3. Активатори пральних машин:

а – з радіальними ребрами; б – з спіральними ребрами; 1 – диск; 2 – ребра.

 

За допомогою активатора, розміщеного в баку пральної машини, рухомій рідині в процесі прання надається енергія.

Побутові пральні машини з мішалкою складаються із зовнішнього бака, усередині якого встановлені пральний бак-центрифуга і лопатева мішалка. Прання білизни в машині проводиться обертанням лопатевої мішалки. При цьому бак-центрифуга залишається нерухомим. При віджиманні, коли обертається бак-центрифуга, білизна віджимається під дією відцентрової сили. Мішалка при віджиманні не працює.

Щоб уникнути закручування білизни мішалка має поворотний-реверсивний обертальний рух.

Місткість мийного барабана (або прального бака) машини визначають виходячи із завантажувальної маси виробів і питомої місткості виробів:

                                         (1.1)

де  і  – відповідно діаметр і довжина барабана (бака);  – завантажувальна маса виробів;  – питома місткість виробів (для пральних машин барабанного типу 14–15 дм³/кг);  – коефіцієнт, що враховує об’єм, який займають гребені і інші частини, що виступають всередину барабана.

Практикою експлуатації визначені оптимальні співвідношення . Для барабанів із горизонтальним завантаженням ; для барабанів з вертикальним завантаженням .

Відсоток перфорації внутрішніх барабанів обмежується їх міцністю і жорсткістю. Зазвичай він складає 25–30% від загальної поверхні барабана.

Висоту гребенів приймають рівною (0,12–0,15).

Частота обертання внутрішнього барабана впливає не тільки на якість обробки одягу, але і на продуктивність машини. Чим більше число обертів робить внутрішній барабан, тим більша частота падіння одягу в одиницю часу і тим швидше здійснюється процес миття.

Підвищення числа обертів барабана обмежується критичною частотою обертання, при якій вироби під дією відцентрової сили притискаються до обичайки барабана і порушується процес перевалювання (ворушіння) виробів.

Критичну частоту обертання  барабана визначають із співвідношення:

                        (1.2)

де Ф –фактор розділення (безрозмірна величина);  – відцентрова сила,  – кутова швидкість, R – радіус бараба..на, – маса тіла;  – сила тяжіння,

Для нормального прання фактор розділення, що визначається співвідношенням відцентрової сили та ваги виробів, має бути меншим 1. По даним дослідів оптимальне значення Ф=0,80,83.

З рівняння (1.2):

або.                                (1.3)

Зазвичай робоча частота обертання барабана при митті складає

В практиці частота обертання барабана при пранні n = (50 – 70) об/хв, при віджимі (400 – 1200) об/хв. (Для віджиму Ф сягає 400).

Об’єм робочої рідини, що заливається в мийний барабан або в пральний бак, визначають по формулі:

                                                (1.4)

де  – рідинний модуль.

Величина рідинного модуля значною мірою залежить від ступеня забрудненості виробів. У машинах хімічного чищення ця величина становить
8-10 л/кг; у пральних машинах – 5-7 л/кг.