【摘要】：振動和噪聲是評價波輪洗衣機品質(zhì)的重要指標(biāo),振動是噪聲的主要來源。波輪洗衣機運行過程中的振動噪聲問題突出,亟待解決。液體平衡環(huán)和吊桿是波輪洗衣機的主要減振系統(tǒng),本課題運用理論分析、數(shù)值模擬和實驗室試驗相結(jié)合的方法,深入研究了某型號波輪洗衣機的液體平衡環(huán)結(jié)構(gòu)和吊桿參數(shù)對其振動特性的影響規(guī)律,并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化改善了其振動特性。首先通過建立液體平衡環(huán)的數(shù)學(xué)模型,得出環(huán)道數(shù)增加有助于提高其減振性能,為液體平衡環(huán)的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ),而后建立了懸掛系統(tǒng)的振動模型,為模擬仿真奠定了基礎(chǔ)。其次對FLUENT軟件做了程序二次開發(fā),使用FLUENT軟件研究液體平衡環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)對減振性能的影響規(guī)律可知,增加凸筋數(shù)量會提高平衡環(huán)啟動階段的減振性能,但是穩(wěn)定階段反之;凸筋外孔有助于提高平衡環(huán)的減振性能和運行穩(wěn)定性,內(nèi)孔有利于提高其減振性能和使用壽命;雙環(huán)道平衡環(huán)的最佳寬度比為50%;平衡環(huán)的最優(yōu)容積比為55%。根據(jù)理論分析和模擬結(jié)果設(shè)計了一種改進(jìn)型液體平衡環(huán),模擬和試驗結(jié)果顯示,改進(jìn)型液體平衡較傳統(tǒng)型液體平衡環(huán)的減振性能好、使用壽命長。借助懸掛系統(tǒng)多體動力學(xué)測試平臺對液體平衡環(huán)進(jìn)行了參數(shù)試驗研究,試驗結(jié)果與模擬結(jié)果一致。然后,對ADAMS軟件進(jìn)行了程序二次開發(fā),利用ADAMS軟件研究懸掛系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)對筒體振幅和箱體受力的影響規(guī)律可知,阻尼系數(shù)對優(yōu)化目標(biāo)的影響最大,配重塊影響次之,彈簧剛度系數(shù)影響最小,經(jīng)參數(shù)優(yōu)化之后的懸掛系統(tǒng)振幅降低了 1 3%左右,振動特性得到了明顯改善。同時進(jìn)行了懸掛系統(tǒng)的參數(shù)試驗研究。最后,對搭載改進(jìn)減振系統(tǒng)的550型號波輪洗衣機進(jìn)行了性能測試。550型號波輪洗衣機振幅比搭載原減振系統(tǒng)的波輪洗衣機振幅降低了 30%,減振降噪效果顯著,推廣應(yīng)用后獲得了用戶好評。本課題優(yōu)化了液體平衡環(huán)結(jié)構(gòu)和懸掛系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù),提高了減振系統(tǒng)性能,降低了洗衣機運行過程中的振動和噪聲,對波輪洗衣機的設(shè)計開發(fā)具有重要的理論和實踐意義。
【圖文】：

２．１波輪洗衣機減振系統(tǒng)的組成逡逑波輪洗衣機的結(jié)構(gòu)包括箱體、筒組件和減振系統(tǒng)。減振系統(tǒng)包括液體平衡逡逑環(huán)和吊桿（圖２－１），筒組件包括盛水筒、脫水筒、離合器、排水泵、排水電機逡逑和管總成等，筒組件與箱體之間通過吊桿連接，筒組件與吊桿共同組成波輪洗逡逑衣機的懸掛系統(tǒng)。洗滌過程中，盛水筒盛放洗滌液，脫水筒盛放衣物且固定不逡逑動，洗滌液可通過脫水筒側(cè)壁的小孔在盛水筒與脫水筒間自由流動，由于波輪逡逑的作用形成上下翻滾的流場從而洗滌衣物；脫水過程中，盛水筒內(nèi)部液體被排逡逑空，波輪與脫水筒一起高速旋轉(zhuǎn)，衣物摻雜的液體由于離心力的作用被甩出脫逡逑水筒，，進(jìn)而經(jīng)排水管道排出。逡逑（ａ）液體平衡環(huán)結(jié)構(gòu)邐（ｂ）吊桿結(jié)構(gòu)逡逑圖２－１波輪洗衣機減振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｄａｍｐｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｆｏｒ邋ｗａｓｈｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑液體平衡環(huán)是波輪洗衣機重要的減振部件，如圖２－１邋（ａ）所示。波輪洗衣逡逑機內(nèi)安裝的液體平衡環(huán)均為中空的環(huán)狀結(jié)構(gòu)

２．２波輪洗衣機減振系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建逡逑２．２．１液體平衡環(huán)的數(shù)學(xué)模型逡逑液體平衡環(huán)在實際運行過程中的環(huán)內(nèi)液體分布及受力如圖２－２所示。逡逑圖２－２平衡環(huán)內(nèi)部液體分布示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｌｉｑｕｉｄ邋ｉｎ邋ｂａｌａｎｃｅｒ逡逑圖中：0—平衡環(huán)實際運動中心，—平衡環(huán)形心，ｃ一平衡環(huán)內(nèi)部液體總逡逑質(zhì)心，Ｕ一偏心質(zhì)量。逡逑首先對圖２－２所示的液體平衡環(huán)進(jìn)行受力分析可得：逡逑Ｆｕ＋ＦＳ＝Ｆ］＋Ｆｈ邐（２－１）逡逑式中：—偏心質(zhì)量＂產(chǎn)生的離心力＾一支撐結(jié)構(gòu)恢復(fù)力，Ｆｉ一系統(tǒng)所逡逑受離心力，Ｆ／ｒ－平衡環(huán)內(nèi)部液體產(chǎn)生的離心力。逡逑其中，上述四項的計算方式如下：逡逑Ｆｕ＝ｍｕ（Ｒｕ－ｅ）Ｑｌ邐（２＿２）逡逑Ｆｓ邋＝邋ｋｅ邐（２－３）逡逑Ｆ，邋＝邋ＭｅＱ２邐（２－４）逡逑６逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM925.33

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本文編號：2608686