Xây Dựng Mô Hình Thực Nghiệm Phân Tích Rung Động Của Lồng Quay Máy Giặt Cửa Trước

Luận văn thạc sĩ trình bày mô hình thực nghiệm phân tích rung động lồng quay máy giặt cửa trước, góp phần nâng cao hiệu suất và độ bền.

• Tác giả: Nguyễn Đại Phong
• Người hướng dẫn: PGS.TS Ngô Như Khoa
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Xây Dựng Mô Hình Thực Nghiệm Phân Tích Rung Động Của Lồng Quay Máy Giặt Cửa Trước
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA MÁY GIẶT LỒNG NGANG
• 1.1. KẾT CẤU THỰC CỦA MÁY GIẶT
• 1.2. MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM
• 2.1. CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG GIẢM RUNG CỦA MÁY GIẶT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Mô Hình Thực Nghiệm Phân Tích Rung Động Máy Giặt Cửa Trước

Mô hình thực nghiệm phân tích rung động máy giặt cửa trước là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong kỹ thuật cơ khí. Rung động không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của máy giặt mà còn gây ra tiếng ồn và giảm tuổi thọ của thiết bị. Việc xây dựng mô hình thực nghiệm giúp hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến rung động và từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến. Nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn mang lại ứng dụng thực tiễn trong thiết kế và sản xuất máy giặt.

1.1. Khái Niệm Về Rung Động Trong Máy Giặt

Rung động trong máy giặt cửa trước thường xảy ra do sự mất cân bằng của tải trọng quần áo. Hiện tượng này có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng như hỏng hóc cơ học và tiếng ồn lớn. Việc hiểu rõ nguyên nhân và cơ chế của rung động là rất cần thiết để cải thiện thiết kế máy.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Mô Hình Thực Nghiệm

Mô hình thực nghiệm cho phép đo đạc và phân tích các thông số rung động trong điều kiện thực tế. Điều này giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến rung động và từ đó đưa ra các giải pháp hiệu quả để giảm thiểu rung động trong máy giặt.

II. Vấn Đề Rung Động Trong Máy Giặt Cửa Trước Thách Thức Và Giải Pháp

Rung động trong máy giặt cửa trước là một thách thức lớn đối với các nhà sản xuất. Nguyên nhân chủ yếu gây ra rung động là do sự phân bố không đồng đều của tải trọng trong lồng giặt. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất mà còn gây ra tiếng ồn và giảm tuổi thọ của máy. Các giải pháp cần thiết phải được nghiên cứu và áp dụng để khắc phục vấn đề này.

2.1. Nguyên Nhân Gây Rung Động Trong Máy Giặt

Sự mất cân bằng của tải trọng quần áo trong lồng giặt là nguyên nhân chính gây ra rung động. Khi lồng giặt quay với tốc độ cao, tải trọng không đồng đều sẽ tạo ra lực quán tính lớn, dẫn đến rung động mạnh.

2.2. Hệ Thống Giảm Rung Giải Pháp Hiệu Quả

Hệ thống giảm rung được thiết kế để hấp thụ năng lượng rung động và ngăn chặn sự truyền tải lực đến vỏ máy. Việc sử dụng các bộ giảm chấn và lò xo có thể giúp giảm thiểu rung động và cải thiện hiệu suất hoạt động của máy giặt.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Mô Hình Thực Nghiệm Phân Tích Rung Động

Phương pháp nghiên cứu mô hình thực nghiệm phân tích rung động bao gồm việc thiết kế hệ thống thí nghiệm và thu thập dữ liệu rung động. Các thiết bị đo lường như cảm biến gia tốc và loadcell được sử dụng để ghi nhận các thông số rung động trong quá trình thử nghiệm. Phân tích số liệu thu được sẽ giúp xác định các đặc tính rung động của máy giặt.

3.1. Thiết Kế Hệ Thống Thí Nghiệm

Hệ thống thí nghiệm được thiết kế để mô phỏng điều kiện hoạt động thực tế của máy giặt. Các cảm biến được lắp đặt tại các vị trí chiến lược để đo đạc chính xác các thông số rung động.

3.2. Phân Tích Dữ Liệu Rung Động

Dữ liệu thu thập từ hệ thống thí nghiệm sẽ được phân tích để xác định các đặc tính rung động. Việc so sánh giữa dữ liệu thực nghiệm và lý thuyết sẽ giúp đánh giá độ chính xác của mô hình.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Mô Hình Phân Tích Rung Động Máy Giặt

Mô hình thực nghiệm phân tích rung động máy giặt cửa trước không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có ứng dụng thực tiễn trong sản xuất. Các nhà sản xuất có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để cải tiến thiết kế máy giặt, từ đó nâng cao hiệu suất và độ bền của sản phẩm.

4.1. Cải Tiến Thiết Kế Máy Giặt

Kết quả từ mô hình thực nghiệm có thể giúp các nhà thiết kế nhận diện các điểm yếu trong cấu trúc máy giặt và đưa ra các giải pháp cải tiến hiệu quả.

4.2. Tăng Cường Hiệu Suất Hoạt Động

Việc áp dụng các giải pháp giảm rung động sẽ giúp máy giặt hoạt động êm ái hơn, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng và giảm thiểu tiếng ồn.

V. Kết Luận Về Mô Hình Thực Nghiệm Phân Tích Rung Động Máy Giặt

Mô hình thực nghiệm phân tích rung động máy giặt cửa trước là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu và phát triển sản phẩm. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến rung động sẽ giúp cải thiện thiết kế và nâng cao hiệu suất hoạt động của máy giặt. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Rung Động

Nghiên cứu về rung động trong máy giặt sẽ tiếp tục được mở rộng với sự phát triển của công nghệ. Các phương pháp mới sẽ được áp dụng để nâng cao độ chính xác và hiệu quả của mô hình.

5.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các công nghệ giảm rung động mới, cũng như ứng dụng mô hình vào các loại máy giặt khác nhau để đánh giá tính khả thi.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Rung động là hiện tượng phổ biến trong tự nhiên và kỹ thuật, đặc biệt ảnh hưởng lớn đến các thiết bị cơ khí như máy giặt cửa trước. Theo số liệu thống kê năm 2008 của Wipsglobal, máy giặt là sản phẩm gia dụng được tiêu thụ nhiều thứ hai trên thế giới, chiếm khoảng 24% thị phần, chỉ sau tủ lạnh với 35%. Rung động không chỉ gây ra tiếng ồn, mài mòn nhanh các bộ phận máy mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ thiết bị. Đặc biệt, trong giai đoạn vắt của máy giặt cửa ngang, hiện tượng rung lắc mạnh do tải trọng không cân bằng của quần áo phân bố ngẫu nhiên trên lồng giặt gây ra nhiều khó khăn trong thiết kế và vận hành.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng mô hình thực nghiệm phân tích rung động của lồng quay máy giặt cửa trước nhằm xác định các đặc tính rung động trong các chế độ tải khác nhau, từ đó đánh giá hiệu quả của các bộ giảm chấn. Nghiên cứu tập trung vào máy giặt cửa ngang LG WD 8990TDS với tải trọng mất cân bằng cố định và tốc độ quay từ 0 đến 800 vòng/phút trong giai đoạn vắt. Phạm vi nghiên cứu thực hiện tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên, trong năm 2017.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cải tiến thiết kế máy giặt, giảm rung lắc, tiếng ồn và tăng độ bền thiết bị. Kết quả cũng góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tiết kiệm năng lượng và nâng cao trải nghiệm người dùng, đồng thời làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về động lực học máy giặt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết dao động và động lực học hệ thống cơ học, trong đó mô hình hệ thống rung động được xây dựng từ ba phần tử cơ bản: phần tử quán tính (khối lượng), phần tử đàn hồi (lò xo) và bộ giảm chấn. Các khái niệm chính bao gồm:

• Rung động (vibration): chuyển động lặp lại theo chu kỳ của vật thể.
• Tần số dao động (frequency): số lần dao động trong một giây, tính bằng Hz.
• Biên độ rung động (amplitude): mức độ lớn của chuyển động dao động.
• Giảm chấn ma sát ướt (wet friction damper): thiết bị giảm chấn sử dụng ma sát trong môi trường dầu để hấp thụ năng lượng rung động.
• Loadcell: cảm biến lực chuyển đổi lực cơ học thành tín hiệu điện.
• Gia tốc kế (accelerometer): thiết bị đo gia tốc và rung động dựa trên hiệu ứng áp điện.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào phân tích lực tác dụng lên các bộ phận lò xo và giảm chấn trong hệ thống treo của máy giặt, từ đó đánh giá ảnh hưởng của tải trọng lệch tâm và tốc độ quay đến rung động.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm với cỡ mẫu là một máy giặt cửa ngang LG WD 8990TDS. Mẫu được chọn do tính phổ biến và cấu trúc đặc trưng của máy giặt cửa ngang. Phương pháp chọn mẫu là lựa chọn mẫu đại diện cho loại máy giặt phổ biến trên thị trường.

Quá trình nghiên cứu gồm các bước:

• Thiết kế và chế tạo hệ thống thí nghiệm bao gồm khung đỡ, các loadcell và gia tốc kế gắn tại các vị trí lò xo và giảm chấn.
• Hiệu chuẩn hệ thống đo lực và đo rung động bằng các quả nặng chuẩn và thiết bị gia tốc kế.
• Thu thập dữ liệu lực và rung động trong các chế độ tải trọng lệch tâm 2N, 4N, 7N và tốc độ quay 400, 600, 800 vòng/phút trong giai đoạn vắt.
• Phân tích dữ liệu bằng phần mềm Quick DAQ, biểu diễn kết quả dưới dạng đồ thị lực tác dụng theo thời gian và so sánh các mức tải và tốc độ quay.
• Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm 2017, tại phòng thí nghiệm của Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên.

Phương pháp phân tích chủ yếu là phân tích định lượng dựa trên dữ liệu thực nghiệm, so sánh lực tác dụng lên các bộ phận và đánh giá hiệu quả giảm rung của các bộ giảm chấn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của tốc độ quay đến lực tác dụng:
   Ở tải trọng lệch tâm 2N, lực tác dụng lên lò xo và giảm chấn tăng theo tốc độ quay. Ví dụ, lực tại gối giảm chấn 1 tăng từ khoảng 25N ở 400 vòng/phút lên mức cao hơn ở 800 vòng/phút. Tần số dao động tương ứng với tốc độ quay 400 vòng/phút là 6 Hz, chu kỳ 0,15 giây.

2. Ảnh hưởng của tải trọng lệch tâm:
   Khi giữ tốc độ quay 400 vòng/phút, lực tác dụng lên các giảm chấn tăng theo tải trọng lệch tâm. Lực tại giảm chấn 1 tăng từ 0N (không tải) lên khoảng 70N với tải 7N. Điều này cho thấy tải trọng lệch tâm là yếu tố chính gây ra rung động lớn.

3. Hiệu quả của giảm chấn ma sát ướt:
   Các giảm chấn ma sát ướt có khả năng hấp thụ lực rung động lớn, giúp giảm biên độ rung. Khi thay thế một giảm chấn mới bằng giảm chấn đã hư hỏng, lực tác dụng tại các gối tăng lên đáng kể, chứng tỏ giảm chấn xuống cấp làm giảm hiệu quả giảm rung.

4. Độ chính xác của hệ thống đo:
   Kết quả hiệu chuẩn loadcell cho thấy sai lệch giữa giá trị tính toán và thực nghiệm rất nhỏ (dưới 0,1 mV), đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu thu thập. Gia tốc kế cũng cho kết quả đo gia tốc xấp xỉ 1,086 m/s² khi kích thích rung động 1 m/s².

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy rõ ràng sự phụ thuộc của lực rung động vào cả tốc độ quay và tải trọng lệch tâm, phù hợp với lý thuyết động lực học và các nghiên cứu trước đây về rung động máy giặt. Việc sử dụng giảm chấn ma sát ướt giúp giảm đáng kể biên độ rung, đồng thời bảo vệ máy khỏi hư hỏng do rung động quá mức.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ lực tác dụng theo thời gian và theo tốc độ quay, giúp trực quan hóa sự thay đổi lực tại các vị trí lò xo và giảm chấn. So sánh với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này khẳng định tầm quan trọng của việc bảo trì và thay thế giảm chấn để duy trì hiệu quả giảm rung.

Ngoài ra, mô hình thực nghiệm xây dựng đã chứng minh tính khả thi trong việc đo đạc và phân tích rung động máy giặt cửa ngang, mở ra hướng nghiên cứu ứng dụng cho các thiết bị gia dụng khác.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường bảo trì và thay thế giảm chấn định kỳ:
   Để duy trì hiệu quả giảm rung, các nhà sản xuất và người dùng nên kiểm tra và thay thế giảm chấn ma sát ướt sau khoảng thời gian sử dụng nhất định, tránh hiện tượng giảm chấn xuống cấp làm tăng rung động.

2. Thiết kế hệ thống treo tối ưu:
   Các nhà thiết kế máy giặt cần nghiên cứu và áp dụng các loại lò xo và giảm chấn có đặc tính phù hợp với tải trọng và tốc độ quay thực tế, nhằm giảm thiểu rung động và tiếng ồn, nâng cao tuổi thọ máy.

3. Ứng dụng mô hình thực nghiệm trong kiểm tra chất lượng:
   Các cơ sở sản xuất và nghiên cứu nên áp dụng mô hình thực nghiệm tương tự để kiểm tra đặc tính rung động của máy giặt trước khi đưa ra thị trường, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn về độ rung và độ ồn.

4. Phát triển phần mềm phân tích dữ liệu tự động:
   Đầu tư phát triển phần mềm thu thập và phân tích dữ liệu rung động tự động, giúp nhanh chóng đánh giá tình trạng máy và đề xuất biện pháp xử lý kịp thời.

Các giải pháp trên nên được thực hiện trong vòng 1-2 năm tới, với sự phối hợp giữa nhà sản xuất, trung tâm bảo hành và các viện nghiên cứu kỹ thuật cơ khí.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà sản xuất máy giặt:
   Có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để cải tiến thiết kế hệ thống treo, giảm rung lắc và tiếng ồn, nâng cao chất lượng sản phẩm.

2. Kỹ sư bảo trì và sửa chữa:
   Áp dụng kiến thức về đặc tính rung động và hiệu quả giảm chấn để thực hiện bảo trì, thay thế linh kiện đúng thời điểm, giảm thiểu hư hỏng.

3. Nhà nghiên cứu kỹ thuật cơ khí:
   Tham khảo mô hình thực nghiệm và phương pháp đo đạc để phát triển các nghiên cứu sâu hơn về động lực học máy móc và thiết bị gia dụng.

4. Sinh viên và giảng viên ngành cơ khí:
   Sử dụng luận văn làm tài liệu học tập, tham khảo trong giảng dạy và nghiên cứu khoa học liên quan đến phân tích rung động và thiết kế máy.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu tập trung vào máy giặt cửa ngang?
   Máy giặt cửa ngang phổ biến và có cấu trúc phức tạp với tải trọng lệch tâm dễ gây rung động lớn, đặc biệt trong giai đoạn vắt. Nghiên cứu giúp cải tiến thiết kế và giảm rung hiệu quả.

2. Phương pháp đo lực và rung động được sử dụng như thế nào?
   Sử dụng loadcell để đo lực tác dụng lên lò xo và giảm chấn, gia tốc kế để đo gia tốc rung động, dữ liệu được thu thập qua bộ thu thập dữ liệu DT9806 và phân tích bằng phần mềm Quick DAQ.

3. Làm thế nào để hiệu chuẩn hệ thống đo lực?
   Hiệu chuẩn bằng cách sử dụng quả nặng chuẩn 10N, so sánh tín hiệu điện áp đầu ra của loadcell với giá trị lực thực tế, đảm bảo sai số nhỏ và độ chính xác cao.

4. Ảnh hưởng của giảm chấn xuống cấp đến rung động máy giặt?
   Giảm chấn đã hư hỏng làm tăng lực tác dụng lên các bộ phận, dẫn đến rung động lớn hơn, gây hư hỏng nhanh và giảm tuổi thọ máy.

5. Có thể áp dụng mô hình này cho các thiết bị khác không?
   Có, mô hình và phương pháp nghiên cứu có thể được điều chỉnh để phân tích rung động cho các thiết bị cơ khí khác có cấu trúc tương tự như máy giặt, máy bơm, tuabin.

Kết luận

• Đã xây dựng thành công mô hình thực nghiệm phân tích rung động của lồng quay máy giặt cửa trước với hệ thống đo lực và gia tốc chính xác.
• Xác định được ảnh hưởng rõ rệt của tải trọng lệch tâm và tốc độ quay đến lực tác dụng và biên độ rung động.
• Chứng minh hiệu quả của giảm chấn ma sát ướt trong việc giảm rung động và bảo vệ máy.
• Đề xuất các giải pháp bảo trì, thiết kế và ứng dụng mô hình thực nghiệm trong kiểm tra chất lượng sản phẩm.
• Tiếp tục nghiên cứu mở rộng mô hình cho các loại máy giặt khác và phát triển phần mềm phân tích dữ liệu tự động nhằm nâng cao hiệu quả ứng dụng.

Khuyến khích các nhà sản xuất và trung tâm nghiên cứu áp dụng kết quả để cải tiến sản phẩm, đồng thời triển khai các bước tiếp theo trong vòng 1-2 năm nhằm nâng cao chất lượng và độ bền của máy giặt cửa ngang.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA MÁY GIẶT LỒNG NGANG I. KẾT CẤU THỰC CỦA MÁY GIẶT Trên thị trường, máy giặt cửa ngang có rất nhiều thương hiệu như LG, SamSung, Electrolux, Hitachi,. Mỗi thương hiệu đưa ra một kết cấu khác nhau cho hệ thống treo của máy giặt, nhưng nhìn bên ngoài, chúng ta thấy hình dạng điển hình của một máy giặt cửa ngang như trong Hình 1. Phần hiển thị ra ngoài có thể quan sát được chỉ có bảng điều khiển, thiết bị phân phối chất giặt tẩy, cửa máy và vỏ máy – phần này không liên qua đến đặc tính động lực học của máy giặt.

Còn các bộ phận bên trong của máy được hiển thị trong hình 2, thường bao gồm các phần chính là: lò xo, lồng giặt, lồng chứa, đối trọng, giảm chấn, động cơ điện, ., ngoài ra còn có ống cấp nước, đệm cách, bộ phận cấp nhiệt,.Thông tin tóm tắt về từng phần: Lò xo Stato Vỏ máy Rotor Lồng giặt Lồng chứa Đối trọng Giảm xóc Hình 2. Sơ đồ cấu tạo của máy giặt cửa ngang Lồng giặt là phần nằm bên trong lồng chứa, giữ quần áo và quay xung quanh trục nằm ngang. Khi đạt đến tốc độ quay nhất định, quần áo dính vào mặt bên trong của lồng giặt, tạo thành các tải trọng phân bố không đều và gây ra các lực quán tính ly tâm. Lồng giặt được kết nối với lồng chứa bằng một ổ bi.

Trục được kết nối với động cơ có thể quan sát thấy trong hình 3. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 Động cơ dẫn động trực tiếp Động cơ dẫn động gián tiếp Puli Dây Cu-roa Mô-tơ điện Hình 3. Phần phía sau của máy giặt Lồng chứa là phần chính của máy giặt, là bộ phận liên kết với tất cả các phần khác của máy. Lồng chứa và các bộ phận gắn với lồng chứa được gọi là nhóm dao động.

Bộ phận này được treo với vỏ máy thông qua lò xo và thiết bị giảm chấn. Nhiệm vụ chính của lồng chứa là giữ nước giặt và không để rò rỉ. Với ảnh hưởng của tải trọng không cân bằng khi quay, lồng chứa và các bộ phận khác trên nó đều rung động. Để giảm bớt rung động, ngăn chặn lồng chứa và các phần rung động khác không va chạm vào vỏ máy, các đối trọng được gắn thêm vào lồng chứa.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 8 Ống cấp nước Đệm cửa Hình 4. Nhóm rung động, đệm cửa và ống cấp nước Ống cấp nước là phần mềm kết nối các thiết bị phân phối chất tẩy rửa và dẫn nước vào lồng chứa. Đệm cửa là phần liên kết giữa lồng giặt với cửa máy để ngăn rò rỉ nước trong suốt chu kì giặt. Hệ thống treo bao gồm có lò xo và giảm chấn.

Hệ thống treo của máy giặt Samsung gồm bốn giảm chấn và hai lò xo để giữ cân bằng, giảm rung lắc của lồng giặt khi hoạt động, các giảm chấn sử dụng ma sát ướt. Hệ thống treo của máy giặt Samsung Hệ thống treo của máy giặt Electrolux gồm hai lò xo và hai thanh giảm chấn ma sát ướt giống hệt nhau về hình dáng, cấu tạo. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hệ thống treo của máy giặt Electrolux Đối với máy giặt LG, hệ thống treo gồm hai lò xo và ba giảm chấn ma sát ướt.

Hệ thống treo của máy giặt LG Máy giặt Hitachi mới nhất sử dụng thống treo gồm hai giảm chấn thủy lực (áp suất nhớt) kết với lò xo, giống như sử dụng cho xe máy, đỡ lồng chứa. Hệ thống treo này có thể thay đổi linh hoạt hệ số giảm chấn làm giảm đáng kể biên độ rung động và hỗ trợ giảm thiểu sự lan truyền rung động đến vỏ máy. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hệ thống của máy giặt Hitachi mới nhất Để hiểu rõ về cách thức hoạt động của máy giặt và xác định mối quan hệ giữa các bộ phận của máy, ta tìm hiểu nguyên lý làm việc của máy giặt.

Động cơ điện gắn liền với lồng giặt nhận được tín hiệu điều khiển và bắt đầu sản xuất ra mômen xoắn và tốc độ quay. Sau đó, mômen xoắn và tốc độ quay được truyền tới lồng giặt nhờ dây đai và pulli (dẫn động gián tiếp) hoặc truyền trực tiếp tới lồng giặt (dẫn động trực tiếp). Lồng giặt liện kết với lồng chứa thông qua ổ bi. Quần áo được quấy đảo trong lồng giặt và bị ép vào vào thành bên trong của lồng giặt tạo ra các tải không cân bằng theo các vòng quay của lồng giặt, chính những khối lượng không cân bằng này tạo ra lực quán tính ly tâm.

Lực quán tính ly tâm chính là nguyên nhân gây ra rung động cho nhóm rung lắc và dẫn tới sự dịch chuyển của vỏ máy. Lò xo và giảm chấn nối giữa nhóm dao động và vỏ máy nhằm mục đích ngăn chặn nhóm dao động va chạm với vỏ máy bằng cách chúng hấp thụ một phần năng lượng và ngăn lực truyền quá mức tới vỏ máy, bởi nếu lực này quá lớn có thể gây ra hiện tượng dịch chuyển của máy giặt. MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 11 Trong giới hạn luận văn này, máy giặt nguyên mẫu được lựa chọn để nghiên cứu là loại máy giặt cửa ngang LG WD 8990TDS, với hệ thống treo bao gồm hai lò xo và ba giảm chấn ma sát ướt. Nghiên cứu chỉ tập trung vào chu kì vắt của máy, vì trong giai đoạn này máy quay với tốc độ quay quét từ 0 đến 800 vòng/phút làm cho nhóm rung động dao động với tần số và biên độ lớn.

Khối lượng mất cân bằng được sử dụng trong các phép đo là không đổi và được cố định vào tường bên trong của lồng giặt. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 12 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM I. CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG GIẢM RUNG CỦA MÁY GIẶT Trong lý thuyết mô hình hóa hệ thống động, các cơ hệ rung động được đưa về mô hình bao gồm 3 phần tử cơ bản: phần tử quán tính (khối lượng, mô men quán tính), phần tử đàn hồi (lò xo) và bộ giảm chấn. Sự rung động của hệ liên quan đến việc chuyển thế năng của nó thành động năng và động năng thành thế năng.

Nếu hệ dao động tắt dần thì năng lượng sẽ được phân tán qua mỗi chu kì dao động. - Phần tử quán tính: Trong máy giặt, phần tử khối lượng của hệ thống treo bao gồm: lồng giặt, lồng chứa, động cơ, đối trọng và tải trọng mất cân bằng. Đối với máy giặt LG WD 8990TDS, ở chế độ làm việc bình thường, khối lượng quần áo mỗi lần giặt  7kg. Còn trong điều kiện thí nghiệm, khối lượng mất cân bằng được cố định vào một vị trí trên tường trong của lồng giặt, cho nên máy chỉ có thể hoặt động ở chế độ vắt khi khối lượng  0.

Do đó, để máy làm việc ổn định và an toàn, trong mô hình thí nghiệm tải trọng mất cân bằng được chọn theo một số giá trị xác định: 2N, 4N và 7N. - Lò xo hay phần tử đàn hồi: Lò xo được sử dụng trong trong máy giặt là loại lò xo xoắn thông thường. Sử dụng lực kế, thước ta xác định được mối qua hệ giữa lực tác dụng và độ biến dạng của lò xo. Kết quả nhận được cho thấy lò xo là tuyến tính và độ giãn của lò xo quan hệ với lực tác dụng bằng biểu thức F = k.

Dùng hàm SLOPE trong excel ta xác định được giá trị độ cứng lò xo. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 13 Hình 9: Đồ thị quan hệ giữa lực và độ giãn của lò xo Độ cứng lò xo F = 5703(N/m) Độ dãn dài tối đa của lò xo: ∆lmax= 0,09(m) Tải trọng tối đa: Pmax = F.0,09 = 523(N) Trong quá trình thiết kế, chế tạo chúng ta luôn quan tâm tới hệ số an toàn để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, chính xác, ở đây chúng ta chọn hệ số an toàn n ≈2. Vậy tại hai vị trí móc lò xo chúng ta có thể chọn hai loadcell có giá trị đo max = 1000N. - Phần tử giảm chấn: Trong hệ thống máy giặt LG, các giảm chấn được sử dụng thuộc loại giảm chấn ma sát.

Phần tử giảm chấn có dạng pittong, bên trong là vòng găng gín (sec-măng) làm bằng vật liệu phi kim được thấm dầu, tiếp xúc với trục pittong và trượt theo trục. Sử dụng giảm chấn ma sát là một giải pháp giảm rung bị động có chi phí thấp. Khi sử dụng giảm chấn ma sát, có thể tạo được một lực cản lớn ngay khi vận tốc tương đối giữa pittong và trục giảm chấn nhỏ. Đối với một giảm chấn ma sát khô lý tưởng, lực ma sát là hằng số; nhưng đối với giảm chấn của máy giặt hoạt động theo nguyên lý ma sát ướt, thì lực ma sát phụ thuộc vào vận tốc.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 14 Dựa vào kết quả luận văn: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm kiểm tra phân tích động lực học của xy lanh giảm chấn cỡ nhỏ” của học viên Phạm Hà Phương, lớp cao học kỹ thuật cơ khí – K16 trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. Chúng ta có được lực cản ma sát lớn nhất của giảm chấn là: Fmsmax= 250N. Để đảm bảo độ tin tưởng ta chọn hệ số an toàn n = 2. Vậy tại ba vị trí gối tựa giảm chấn chúng ta có thể chọn ba loadcell có giá trị đo max = 500N.

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG KHUNG ĐỠ Việc chế tạo khung thay thế khung của máy giặt thực tế bằng một bộ khung mới phải đáp ứng được một số tiêu chí sau: Thứ nhất: Phải giữ nguyên được đặc tính làm việc của máy ở chế độ vắt. Thứ hai: Khi lắp thêm các loadcell không thay đổi vị trí tương đối của các điểm đặt lực. Thứ ba: Phải đảm bảo độ cứng vững của kết cấu khung. Thứ tư: Có thể dễ dàng trong việc điều chỉnh, gá lắp thêm các thiết bị, phụ kiện thí nghiệm.

Để chế tạo được khung thay thế đáp ứng các tiêu chí trên trước hết chúng ta phải tiến hành đo xác định kích thước của cơ cấu, bộ phận, vị trí tương đối của các vị trí đặt lực. Đồng thời xác định các kích thước của loadcell để khi chế tạo xong chúng ta có thể lắp đặt nguyên dạng lại máy giặt để nghiên cứu chính xác nhất. Căn cứ vào phạm vi nghiên cứu của đề tài, vật liệu làm khung được chọn là thép V, vật liệu CT3 (thép V3 có độ dầy S = 3mm).