它可能已经洗过你的衣服几百次了,但你有没有想过那台可靠的洗衣机里有什么?
它是怎么把衣服转得这么快而不漏水的?为什么它是所以重吗?搅拌器如何切换方向?在本期的HowStuffWorks,我们将冒险进入洗衣机,回答所有这些问题和更多。
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我们将从解释洗衣机是如何清洗衣服开始,然后我们将看一下洗衣机是如何组装的。我们会看看管道,驱动装置和控制装置。
它可能已经洗过你的衣服几百次了,但你有没有想过那台可靠的洗衣机里有什么?
它是怎么把衣服转得这么快而不漏水的?为什么它是所以重吗?搅拌器如何切换方向?在本期的HowStuffWorks,我们将冒险进入洗衣机,回答所有这些问题和更多。
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我们将从解释洗衣机是如何清洗衣服开始,然后我们将看一下洗衣机是如何组装的。我们会看看管道,驱动装置和控制装置。
操作洗衣机非常简单:
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如果我们看一下洗衣机下面,你就会知道它为什么这么重了。
是的,那实际上是一个混凝土块如上图所示。混凝土是用来平衡同样重的东西的电动马达它驱动一个非常重的变速箱,变速箱安装在钢内胆上。洗衣机里有很多重的部件。
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这台洗衣机有两个钢盆。的内桶就是放衣服的那个。它有一个搅拌器在它的中间,两边都穿孔了孔这样当浴缸旋转时,水就会离开。
的外桶密封所有的水,用螺栓固定在洗衣机的主体。因为内浴盆在洗涤过程中会振动和晃动,所以必须以一种不会撞到机器其他部件的方式安装。
内桶连接在齿轮箱,它附着在黑色金属上框架如上图所示。这个框架承载着电机,变速箱和混凝土重量。
上图显示的只是黑色的金属框架,没有浴缸或变速箱。的电缆你在图片左边看到的是同一根电缆的另一端你在右边看到的是同一根电缆的另一端。总共有三个滑轮这样,如果框架的一侧向上移动,另一侧就会向下移动。这个系统可以支撑沉重部件的重量,让它们以一种不会震动整个机器的方式移动。
但是,如果所有这些部件都是用缆绳挂着的,为什么它们不一直摆动呢?
洗衣机有一个阻尼系统使用摩擦吸收振动产生的一些力。
在机器的四个角落都有一个机构,它的工作原理有点像盘式制动器.附在垫圈框架上的部分是春天.它挤压两个垫对金属板它被固定在黑色框架上。你可以看到在振动过程中,衬垫打磨了板的位置。
的管道在洗衣机上有几个工作:
这台洗衣机有连接装置两个水行在后面,一个放热水,一个放冷水。这些线连接在一个电磁阀.
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上图显示了电磁阀的前后。你可以看到有两个阀门,但它们馈入一个单一的软管.所以根据温度选择后,热阀、冷阀或两个阀门都将打开。
在软管把水排入洗衣盆之前,它先把水通过一个anti-siphon设备.
这种装置可以防止洗涤水被吸回供水管道,可能会污染你的房子甚至你的社区的水。你可以看到白色的,塑料装置有一个大允许空气进入的开口.水从软管射入设备,向下转动,通过另一端的管子流出。但当它在设备内部时,它是对大气开放的。这意味着,如果供水管线上有吸力,它就不可能从洗衣机里吸进任何水;它只能得到空气。
上图显示了入口水通过它进入洗衣机。右边的喷嘴是一个溢流口它与一根管道相连,将水从洗衣机底部排到地板上,而不是让水溢出浴缸,可能弄湿电机。
管道系统的其余部分,即水再循环部分和排水部分,都涉及到泵。
在上面的图片中,你可以看到泵是如何连接的。这个泵实际上两个独立的泵合二为一:泵的下半部分与排水管连接,而上半部分则循环洗涤水。那么,水泵是如何决定是把水从排水管抽出去,还是把水抽回洗涤盆里呢?
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这就是洗衣机的一个巧妙之处:驱动水泵的马达反方向.当洗衣机运行洗涤循环和水再循环时,它向一个方向旋转;当洗衣机进行旋转循环并排水时,它会向另一个方向旋转。
让我们来仔细看看这个泵:
如果你仔细看,你可以看到叶片泵的底层。当水进入泵的入口在美国,这些叶片,或鳍,推动水周围,并迫使它通过泵出口.这种类型的泵可以在两个方向上运行——哪个端口是进口,哪个端口是出口取决于泵的旋转方向。
再看看水泵。如果水泵顺时针旋转,底部水泵从洗缸底部吸水,并将其挤出排水软管,顶部水泵试图从洗缸顶部吸空气,并通过底部迫使其向上,这样就不会发生水再循环。
如果泵逆时针旋转,顶部的泵从浴缸底部吸水,并将其泵回顶部,底部的泵试图将水从排水软管泵回浴缸底部。实际上,排水管里有一点点水,但水泵没有力量把大部分水推回到浴缸里。
再看看排水软管在上面的图片中——注意它是如何循环到机器的顶部,然后再回到排水管。因为软管的一端连接到浴缸底部,而另一端是开放的,排水软管内的水位将与浴缸内的水位相同。如果排水管没有一直排到机器的顶部,那么浴缸就永远不会装满水。水一到软管的弯处,就从排水管流出。
也有一些时候,泵根本不旋转。洗衣机只是搅动浴缸里的水,而不进行再循环。在这种情况下,泵通过一种方式连接到电机上离合器.
在这张图中,你可以看到挠性联轴节钩子的离合器到泵.之所以需要联轴器,是因为电机和离合器安装在框架上,可以随内缸自由移动,而泵安装在固定的外缸上。
离合器的底部是一套四个牙齿.当电磁铁它抬起一只手臂进入这些牙齿,阻止它们旋转。一旦牙齿停止,离合器开始啮合。转动几圈后,它被锁在电机轴上,泵开始随着电机转动。
的传动机构洗衣机有两个作用:
有一个真的很酷齿轮箱它处理这两项工作,使用和泵相同的技巧。如果电机向一个方向旋转,变速箱就会震动;如果它向另一个方向旋转,变速箱就进入旋转周期。
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首先,让我们看看所有东西是如何连接的:
在这幅画中,画框被移走了。你可以看到泵安装到外部的浴缸,和齿轮箱,容纳内部的浴缸。一块橡胶密封外部桶与变速箱。内缸安装在齿轮箱密封的另一侧。
在上面的图片中,内桶已经从外桶中移除。它停在变速箱上,然后塑料搅拌器在浴缸的中心可见。
在这里,您可以看到齿轮箱的顶部与密封切断和内部浴缸删除。内桶螺栓在三个孔法兰的变速箱。你可以从齿轮箱顶部堆积的污垢看出,它已经暴露在洗涤水中很多年了。一个空心管从变速箱的中心延伸。在这个管子里有一个花键轴——轴顶部的花键钩入塑料搅拌器。
的齿轮箱是洗衣机最酷的部件之一。如果你把齿轮箱上的滑轮朝一个方向旋转,内轴就会缓慢地来回转动,大约每转半圈就会改变方向。如果你反向旋转滑轮,法兰就会高速旋转,整个浴缸也随之旋转。
这里你可以看到齿轮与一个链接连接到它。这个链接就像一个连接到一个旧蒸汽火车车轮-作为齿轮(连同链接)转动,它推动另一个饼形齿轮来回。这pie-shaped齿轮在内轴上啮合一个小齿轮,导致样条.除了交替方向转动内轴外,系统内还有其他齿轮提供齿轮减速来减缓旋转。因为电机只以一个速度旋转,旋转周期速度,齿轮减少是必要的,以促进较慢的洗涤周期。
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当洗衣机进入旋转循环,整个机制锁定,导致所有的东西以相同的速度旋转,输入连接到电机。有趣的是,当电机将齿轮箱向一个方向旋转时,搅拌器就会运行,而当它向另一个方向旋转时,整个机器就会锁住。它是怎么做到的?
在上图中,注意齿轮与成角的牙齿.也有一个较小的齿轮与斜齿背后的大一个在前景。这是仅有的两个带斜齿的齿轮。根据齿轮旋转的方式,齿上的角度将倾向于迫使内齿轮在变速箱内向左或向右滑动。如果它向左滑动,就会与锁住变速箱的机构相啮合。
你可以看到一个小的切口在外面的竖井。这个凹槽是中空的,并与小轴连接在一起斜齿轮.当小齿轮移动时,它也随之移动这个外轴,小缺口与单齿轮啮合牙这是固定在锁定机制上的。当齿轮箱被锁住时,驱动搅拌器的内轴和驱动桶的外轴都以与输入滑轮相同的速度旋转。
这台机器的控制装置是以前设计的微控制器被用在电器上。事实上,没有一个电阻或电容器在整个机器里。首先,让我们来看看循环切换——你会惊讶于里面的东西。
周期开关的作用是决定周期的不同部分持续多长时间。
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开关里面是一个小电机,装有一个非常大的齿轮减速这使得控制表盘转得非常慢。在开关的上半部分,有一组六联系人.这些是由表盘上塑料臂上的小金属片驱动的。当表盘旋转时,疙瘩表盘上的6个金属片上下调节开关上半部分的触点。
如果你观察凸起的形状,你就会明白为什么洗衣机上的表盘只朝一个方向旋转:凸起的正面有一个斜坡,使金属块逐渐向上凸起;但背面没有,所以如果你试图把旋钮向后转,金属碎片就会撞到凸起物上。
这个凹凸不平的塑料磁盘实际上是运行洗衣机的软件程序。凸点的长度决定了循环中每个部分持续的时间,凸点之间的空间长度决定了机器在继续执行下一个任务之前暂停的时间。
的速度和温度控制开关比循环控制开关简单得多。
这些开关控制电机的速度,并决定哪个热水/冷水供应螺线管将在清洗和冲洗周期中打开。如果选择热,则机器灌装时,只有热水电磁阀开启;如果选择温暖,两者都会打开;如果选择冷,则只有冷水电磁阀会打开。
速度/温度控制非常简单。每一个塑料摇臂从事两组联系人,打开或关闭连接到这些触点的电路。对于每个开关,总是有一组闭合的触点和一组打开的触点。
的水平传感器使用一个压力开关检测浴缸内的水位。
这个开关控制着浴缸装满水的高度。
软管的大端连接到浴缸底部,而小端连接到开关。当浴缸里的水位上升时,软管里的水也会上升;但是软管中的空气被困住了,所以当水上升时,空气被压缩。
在这个开关的外壳里面有一个小活塞.软管中的压力推动活塞向上。当它上升到一定高度时,它就会弹出并闭合一个电触点。这个设定点,也就是失去接触的地方,是可调的,在图中你可以看到凸轮机构它与洗衣机控制面板上的调节旋钮相连。当凸轮转动时,它把一个弹簧压在油缸使得圆柱体更难弹出。这意味着,在软管内的压力高到足以触发开关之前,水位必须再上升一些。
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