Устройство и принцип работы стиральной машины-автомат

Сегодня в каждом доме имеется агрегат для стирки вещей. Мало того, практически на любой даче стоит и работает образец подобной техники, значительно экономящий время хозяев на возвращение чистоты вещам. Но, к сожалению, она имеет свойство ломаться, как и любая другая электроника. Чтобы самостоятельно устранить неполадки, нужно знать устройство стиральной машины.

Различия в конструкции фронтальных и вертикальных машин

Конструкция автоматических машин для стирки не имеет принципиальных различий. Независимо от фирм-производителей (Miele, Hotpoint Ariston, Whirpool, Atlant и многих других) все элементы расположены внутри металлического корпуса. Основное отличие моделей заключается в типе загрузки: вертикальной и фронтальной.

Машины с фронтальной загрузкой.

На иллюстрации представлена схема строения стирального агрегата с фронтальной загрузкой.

Устройство стиральной машины

Принцип работы машины заключается в следующем. В баке на подшипниках установлен вращающийся барабан, в который заливается моющий раствор и помещается загрязненное белье. Вращение происходит попеременно в разные стороны с небольшой скоростью (20 – 30 об./мин). При этом грязные вещи захватываются внутренними выступами барабана и трутся друг о друга в моющем растворе. Так происходит стирка. Вращение осуществляет электромотор с помощью клинового или поликлинового ремня и шкива.

Далее, устройством слива удаляется грязная вода и заливается чистая, затем происходит полоскание белья (также на небольшой скорости). После этого отработанная жидкость также сливается, и начинается процесс отжима уже чистых вещей на скорости вращения от 400 до 1600 об./мин с одновременным удалением воды.

Модели с вертикальной загрузкой.

Для некоторых помещений предпочтительнее применение стиральных машин с вертикальной загрузкой, которые ни в чем не уступают классическим фронтальным моделям. Лучшими производителями такой техники считаются фирмы Electrolux, Ardo, Candy. Как устроены эти машины, можно увидеть на следующем изображении.

Вертикальная стиральная машина

Как видно, загрузочный люк в вертикальных моделях расположен сверху на цилиндрической образующей барабана. По всем остальным параметрам эта машина мало чем отличается от своих аналогов с горизонтальной загрузкой.

Конструктивные элементы стиральной машины-автомат

Чем более самостоятельна техника в выполнении тех или иных задач, тем сложнее она устроена. Так, для автоматизации процесса, включающего замачивание, основную стирку, полоскание и отжим белья, стиральные машины имеют множество сложных деталей и узлов, подробное устройство которых описано далее.

Устройство корпуса

Как указывалось выше, все узлы стирального агрегата расположены в едином корпусе. В нем имеется передняя панель, где установлен загрузочный люк – крышка (у фронтальных моделей), снабженный кольцевым уплотнителем для герметичного прилегания к горловине барабана. Также на лицевой панели установлены ручки (кнопки) управления с необходимой индикацией режимов работы и дисплей (в современных моделях). Как правило, слева вверху расположен выдвижной лоток дозатора моющих средств.

Передняя панель крепится к боковинам, которые вместе с верхней крышкой и дном образуют силовой каркас агрегата. К нему на пружинах подвешивается бак. Сзади к каркасу крепится тыльная крышка с отверстиями для штуцеров, заливного и сливного шлангов.

Корпус стиральной машины

Конструкция бака

Стиральные машинки комплектуются баками двух видов: стальными и пластиковыми. В новых моделях при изготовлении применяется материал полиплекс. Разные производители (Indesit, Bosch, Saturn и другие) устанавливают на свои изделия разборные и неразборные баки. В первом случае две половины соединяются шурупами, а во втором – герметично склеиваются.

Бак стиральной машины

Амортизаторы и пружины

Такие детали, как амортизаторы (иначе – демпферы) и пружины предусмотрены для минимизации колебаний при стирке, а главное – отжиме стиралки. Первые крепятся одним концом к баку снизу, а другим – к корпусу агрегата. А вторые фиксируют бак сверху. Так обеспечивается относительная устойчивость машины.

Пружина

Шкив

Если модель машины предполагает ременной двигатель, то на баке будет крепиться шкив. На него надевается ремень для передачи оборотов двигателя. Эта деталь совершает вращательные движения вместе с барабаном, а надежность соединения ее с баком обеспечивает мощный болт по центру.

Шкив

Противовесы

Противовесами называют определенные бетонные или пластиковые тяжелые блоки, предназначенные для обеспечения баланса машины. Они крепятся болтами к внешней части бака. По мере эксплуатации техники, эти изделия разрушаются (особенно бетонные), но чаще просто ослабляется их крепление, которое достаточно подтянуть, чтобы восстановить баланс.

Противовес

Барабан

Где располагается и какие функции выполняет барабан, описывалось выше. Остается упомянуть, что изготавливается он из нержавеющей стали, имеет цилиндрическую форму и отверстие (спереди – у фронтальных машинок, на цилиндрической образующей – у вертикальных) для загрузки вещей. Сзади барабан соединяется с крестовиной и баком. А для увеличения эффективности слива воды, внутренняя его поверхность перфорирована.

Система залива воды

Вода в машину поступает через заливное устройство, которое состоит из шланга залива, подключенного посредством патрубка к водопроводной сети. Жидкость по шлангу подходит к блоку электроклапанов. Как правило, их три. При подаче напряжения срабатывает один из клапанов, и вода попадает в нишу дозатора моющих средств. Число отсеков контейнера соответствует количеству электроклапанов.

Система залива воды

Бункер для порошка

Этот лоток предназначен для загрузки в него средств для стирки и полоскания белья. Он расположен в бункере, к которому подводятся шланги от входных клапанов. Обычно контейнер имеет три отдела, в которые помещаются: порошок для замачивания, моющее средство для основной стирки и кондиционер.

Интересно: у современных моделей машин фирмы Zanussi имеется система Jet System, которая обеспечивает циркуляцию мыльного раствора для равномерного пропитывания вещей на стадии замачивания. Эта программа сама определяет момент, когда белье пропитано в достаточной степени, и прекращает подачу воды.

Система слива

В машинах-автомат имеется устройство слива, состоящее из насоса, фильтра, сливного шланга и патрубка. Функция системы — сливать отработанную воду после стирки, полоскания и отжима вещей. Она работает так. Вода из бака проходит через фильтр, предназначенный для сбора посторонних предметов, забытых в стираемых вещах. Этот процесс обеспечивает сливной насос, представляющий собой электродвигатель с закрепленной на оси крыльчаткой. При подаче электричества на электромотор, его ротор начинает вращаться вместе с крыльчаткой. Грязная вода под напором поступает в сливной шланг и удаляется в канализацию.

Слив стиральной машины

Датчики

Контроль за процессами в машинах-автомат происходит посредством специальных датчиков:

температуры моющего раствора;
уровня жидкости;
закрытия загрузочного люка.

Датчик уровня воды

Приводные электромоторы

Для вращения барабанов современных машин используются три основных типа электродвигателей.

Коллекторные моторы применяются наиболее часто. Они просты, легки в управлении, но периодически требуют замены графитовых электрощеток, передающих электричество на обмотки ротора.
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором надежны, дешевы, но для них требуются относительно сложные системы регулирования скорости вращения ротора. Впрочем, компьютерные системы управления достаточно просто справляются с такими задачами.
Электромоторы с прямым приводом (шаговые или инверторные) не требуют приводных ремней, шкивов. Они изготавливаются заодно с барабаном. Но в случае поломки замена мотора будет дороже стоимости половины машины.

Электрический нагреватель

Для нагрева раствора до нужной температуры (согласно заданной программе), установлен термоэлектронагреватель (ТЭН), представляющий собой изогнутую трубку, внутри которой в изоляторах расположена электрическая спираль. Принцип его работы прост: при подаче напряжения происходит нагрев спирали, тепло передается на трубку — корпус ТЭНа, что обеспечивает рост температуры жидкости, в которую помещен нагреватель.

Интересно! Современные машины Samsung оснащены нагревателем с двойным керамическим покрытием, что делает его более устойчивым к накипи.

ТЭН

Электронная система управления

Все современные стиральные машины имеют автоматическое управление и являются по своей сути автоматами. Процессы контролирует электронный блок управления (ЭБУ). Он собирает информацию с датчиков, обрабатывает ее и выдает электрические команды на исполнительные органы – двигатели, электроклапаны. В основе такого устройства находится микрокомпьютерный контроллер, в памяти которого «зашиты» все программы, ситуации, функционирование узлов стирального агрегата. Также имеются усилители, формирующие мощные сигналы-команды для подачи на электрические исполнительные органы.

Важно! Та или иная программа стирки задается управляющему блоку пользователем с помощью ручек, кнопок или сенсорных датчиков, расположенных на лицевой панели агрегата. Там-же находятся табло и индикаторы, с помощью которых ЭБУ сообщает о состоянии процессов стирки.

Электронный блок управления

Принцип работы машины-автомат

Для понимания сути возможных поломок и пути их устранения следует ознакомиться с принципом работы автоматической стиральной машины. После того, как через крышку-люк в барабан загружены вещи, сама крышка закрыта до щелчка, в лоток засыпано средство для стирки с ополаскивателем (при необходимости), и нажата кнопка старта, происходят следующие процессы.

Управляющий блок, проверив через имеющийся датчик закрытие загрузочной крышки, подает команду на включение одного из электроклапанов подачи воды. Клапан открывается, и вода, растворяя и захватывая моющий порошок из полости дозатора, льется в бак. Мыльный раствор заливается до определенной высоты, после чего срабатывает датчик уровня и посылает сигнал в ЭБУ, который отключает клапан.
Затем начинается нагрев моющего раствора согласно выбранной программе. На расположенный в баке термоэлектронагреватель управляющая система подает напряжение электросети 220 Вт. Процесс нагрева длится от 5 до 20 мин. При этом ЭБУ следит за ростом температуры с помощью термостата, размещенного в баке. При достижении требуемого уровня, управляющий блок отключает ТЭН и включает в работу привод барабана. Схема работы привода следующая: несколько оборотов по часовой стрелке, затем — против. Далее, цикл повторяется. Скорость вращения небольшая (20 – 30 об/мин). Так происходит процесс стирки. В течение всего времени ЭБУ контролирует температуру в баке, периодически включая ТЭН для подогрева раствора.
После определенного программой времени управляющий блок, не останавливая вращение привода, включает сливной насос, который через фильтр и шланг выкачивает в канализацию грязную воду. После полного слива жидкости от датчика уровня в ЭБУ поступает сигнал об опорожнении бака.
Блок отключает насос и подает сигнал на соответствующий электроклапан. Чистая вода из водопровода через заливной шланг, блок клапанов и полость дозатора поступает в бак. После набора необходимого количества воды клапан отключается, начинается процесс полоскания белья, по завершении которого вода сливается в канализацию (как после стирки).
Затем ЭБУ, не отключая сливной насос, запускает электромотор для вращения барабана с большой скоростью (от 600 до 1600 об/мин). Начинается процесс отжима, который длится соответственно выбранной подпрограмме. Сливной насос все это время откачивает отжатую воду.
После завершения отжима, процесс заканчивается. На лицевой панели загорается световой индикатор завершения работы, при этом может включаться звуковой сигнал. Но крышка машины заблокирована из соображений техники безопасности. ЭБУ снимает блокировку через минуту после остановки электромотора. Люк можно открывать.

В зависимости от программы работы, процессы стирки, полоскания и отжима могут повторяться (например, при программе «Сильное загрязнение»).

Важно! Принципиальная схема работы любой автоматической стиральной машины одинакова. В новых моделях могут устанавливаться дополнительные датчики и программы, но процесс стрики остается таким, как описано выше. А в конструкции машин разных марок могут быть небольшие отличия, нюансы которых описаны в инструкции.