毕业设计(论文)文献综述-家用洗衣机的发展历史及发展趋势.docx
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河北科技师范学院
本科毕业设计文献综述
家用洗衣机的发展历史及发展趋势
院(系、部)名称:
机电工程学院
专业名称:
电气工财其自动化专业
学生姓名:
学*学匕:
指导教师:
2017年1月8日
河北科技师范学院教务处
摘要
我国传统的洗衣机主要采用波轮式洗衣机、滚筒式洗衣机、搅拌式洗衣机三种,随着人们生活水平的提高和科技的日新月异,发展了一系列新型的洗衣机。
我国洗衣机经历了从手动到半自动再到全自动发展的过程,在洗衣机中引用了模糊控制理论后,更是朝着智能化高速发展,实现了控制方式的高度自动化。
电机调速技术的发展促进了变频洗衣机的诞生,降低了能耗,节省了水资源,在此基础上更是发展了一系列的节能和静音的新技术。
节能环保已经成为了洗衣机行业绿色发展的大势所趋。
我国洗衣机除了在逐步改进传统洗衣机衣物磨损大、缠绕率高、洗涤不均匀、噪声大等弊端,外观上也在逐渐迎合消费者需要改进,性能上更是引进多种智能科技,使洗衣机朝着智能化,人性化,健康化发展。
关键词:
洗衣机;种类;发展史;智能化;绿色低功耗
Abstract
China'straditionalwashingmachinemainlyusedpulsatorwashingmachine,drumwashingmachine,mixingwashingmachinethree,withtheimprovementofpeople'slivingstandardsandtheever-changingtechnology,thedevelopmentofaseriesofnewwashingmachines.China'swashingmachinehasgonefrommanualtosemi-automatictofullyautomaticdevelopmentprocess,inthewashingmachinecitedthefuzzycontroltheory,itistowardtheintelligenthigh-speeddevelopment,toachieveahighdegreeofautomationcontrol.Thedevelopmentofthemotorspeedcontroltechnologyhaspromotedthebirthofthevariablefrequencywashingmachine,reducedtheenergyconsumption,savedthewaterresources,onthisbasisisthedevelopmentofaseriesofenergysavingandquietnewtechnology.Energysavingandenvironmentalprotectionhasbecomethetrendofthedevelopmentofthewashingmachineindustrygreentrend.China'swashingmachineinadditiontograduallyimprovethetraditionallaundrymachineclothingwear,highwindingrate,unevenwashing,noiseandotherdefects,theappearanceisalsograduallymeettheneedsofconsumersneedtoimprove.Performanceistheintroductionofavarietyofintelligenttechnology,sothatthewashingmachinetowardstheintelligent,humane,healthydevelopment.
Keywords:
Washingmachine,type,developmenthistory,intelligent,greenlowpowerconsumption
1引言
洗衣机作为家用电器的一种,普及率和使用率都很高,洗衣机把人们从人工劳动中解放出来,极大的节省了人力和时间,受到广大人们喜爱。
随着人们生活水平和科技的高速发展传统的洗衣机已经不能满足人们的需求,并且传统洗衣机还是存在一些弊端,所以经济的发展和科技的进步推动了洗衣机技术的革新。
模糊控制理论和变频技术的发展加快了智能型全自动洗衣机的发展,使得家用洗衣机能够模拟人脑操作实现高度的自动化,绿色环保更是刻不容缓。
本文重点介绍了各种类别的洗衣机和洗衣机发展的一些新的技术及存在的技术瓶颈,表明了绿色、低噪音、低能耗将是智能洗衣机发展的必然趋势。
1.1洗衣机概述
1.1.1洗衣机发展史
自19世纪中叶,美国人史密斯研制出了世界上首台洗衣机,洗衣机的发展已历了一个多世纪。
1910年世界上第一台电动洗衣机问世,标志着人类家务劳动自动化的开始。
1922年世界上第一台立轴搅拌式洗衣机在美国诞生,由此洗衣机有了立轴式和卧轴式之分[1]o1937年世界上第一台全自动滚筒式洗衣机投放市场。
1957年日本三洋公司推出世界上第一台涡流式波轮洗衣机。
从此确定了搅拌式,滚筒式和波轮式三种工作方式洗衣机三足鼎立天下的局面。
20世纪60年代以后,洗衣机在一些发达国家的家用电器市场上开始形成系列,社会普及率也迅速上升。
随着工业技术的进步和成熟,洗衣机在结构和一些零部件上,开始大量使用塑料和人工合成材料。
在日本已经出现了带甩干桶的双桶洗衣机,当时人们称其为“半自动型”洗衣机。
70年代,日本生产出波轮式套桶全自动洗衣机。
70年代后期,日本又生产出微电脑控制型波轮式套桶全自动洗衣机。
80年代以后,模糊控制开始应用于洗衣机,生产出智能型模糊控制洗衣机,使得洗衣机的功能更加的完善,操作更加的简洁方便,更加的符合人们的需求,实现了家用电器的控制方式的高度自动化。
这时的洗衣机不仅在控制方式上,在外观造型上也更加的注重迎合人们的生活方式和日常习惯,力求从各个方面满足人们的需求。
90年代后,由于电动机调速技术的发展,实现了洗衣机宽范围大调速比的转速变换和调节,诞生了各种新水流洗衣机。
20世纪末到21世纪初,变频洗衣机的问世,使洗衣机的功能更加的人性化,实现了真正意义上的智能化控制⑵。
1.1.2洗衣机原理
传统洗衣机的洗涤原理是由模拟人工洗涤衣物发展而来的,即通过翻滚、摩擦、水的冲刷等机械作用以及洗涤剂的表面活化作用,将附着在衣物上的污垢除掉,从而达到洗干净衣物的目的。
传统洗涤衣服必须具备三个条件。
第一、必须具备外界力作用。
目前为止,世界上产销的洗涤剂还没有发展到不需要外界的力的作用就可以自动去污的程度。
因此,要洗净衣物就离不来人工的搓揉或洗衣机的机械作用。
洗衣机的机械作用就是通过波轮或滚筒的转动,产生对衣物的浸泡、翻滚、摩擦、和冲刷的综合作用。
第二、洗涤剂的表面活化作用。
洗涤剂的表面活化作用是能够洗净衣物的前提条件,这是因为附着在衣物上的污垢,不仅仅是简单的机械附着,在衣物和污垢之间还存在一些复杂的化学作用。
因此必须使用一些化学洗涤剂,将污垢和衣服分开,才能达到洗净衣物的作用。
第三、水的作用。
水能够吸收污垢,水也是洗涤剂能发挥作用的媒介,因此洗衣过程中一刻也离不开水⑵。
1.1.3传统洗衣机
波轮式洗衣机俗称日本式,流行于日本,中国东南亚等地区⑶。
设有一个立式洗涤桶,在洗涤桶的底部装有波轮。
在电动机的驱动下,波轮作间歇性正、反向运动,使桶内洗涤液形成涡流,故又名涡流式洗衣机。
由于相互搓揉力大,湿衣服在高速旋转的波轮上,所以这种洗衣机具有结构简单、洗涤时间短、洗净率高以及重量轻等优点。
但是洗涤均匀性较差缠绕率也较大,在发展中国家普及率较高。
滚筒式洗衣机俗称欧洲式,流行于欧洲、南美部分地区,为套筒结构,内筒是圆柱形卧置的滚筒,筒壁设有3-4条凸棱,筒壁开有很多小孔,滚筒一般是由不锈钢材料制成,筒上设有一可开启的弧形盖,洗涤物由此放入洗涤桶。
洗涤过程中,电动机带动转筒以50-60r/min的低速运转,由凸棱不断将浸沉在洗涤液中的衣物捞起,当滚筒运转带动衣物达到一定高度时,衣物在自身重力的作用下摔落回洗涤液中。
如此循环,依靠衣物自身重力的摔打、摩擦去掉污垢。
滚筒洗衣机的洗涤容量大,洗涤动作比较柔和,对衣物的磨损和缠绕小,但洗涤时间长、洗净率低、耗电量大、结构复杂、售价高。
搅拌式洗衣机俗称美国式,流行于美洲(美国、南美、北美)地区,是在立式洗涤桶的正中央设置一根垂直立轴,在轴上有搅拌翼(摆动叶)。
电动机通过传动装置带动搅拌翼作正反摆动,每分钟约摆动40-50次。
衣物在洗涤液中不断被搅动,从而达到洗涤目的。
搅拌式洗衣机的洗涤容量大,洗涤均匀性好,对衣物的磨损和缠绕率低,但洗涤时间长,结构复杂,售价高。
1.1.4新型洗衣机
超声波洗衣机是在洗涤桶内安装有超声波发生器(超声气泡泵),在洗涤过程中,超声波发生器不断向洗涤液和衣物中注入大量微细气泡,使之振动而达到洗涤衣物的目的。
日本三洋电机公司最新研制生产的不需要洗涤剂就能洗净衣物的洗衣机一一超声波电解水洗衣机,它是利用电解水产生的活性氧来分解衣物上的污垢还沿用了以前的超声波水流技术。
超声波电解水洗衣机使用由表面涂有贵金属钛制成的电极,在洗涤过程中电解水。
由于自来水中含有氯等微量元素,所以在电解过程中就会产生活性氯和次氯酸。
活性氧能够将有机物类的污垢分解成水和二氧化碳,并且亚氯酸具有杀菌作用。
真空洗衣机是在密闭的洗衣槽内充分浸泡衣物,使污垢分解并游离,然后使洗涤槽中的衣物处于近似真空状态,再将衣物内部所含的空气和洗涤液抽出,衣物内的污垢也随着洗涤液和空气一起呈气泡状态从衣物表面渗出,依靠气泡表面的张力达到去污洗净衣物的目的。
臭氧洗衣机是在洗涤桶内安装有臭氧发生器,在洗涤过程中,臭氧发生器不断向洗涤液和衣物内注入大量微量气泡,使臭氧充分溶解,依靠臭氧的强氧化作用达到去污洗净衣物的目的。
海尔“双动力”洗衣机为继波轮式、滚筒式、搅拌式三种传统洗衣机之后的又一种全新型的洗衣机。
海尔“双动力”洗衣机实现了波轮和内桶双驱动、双向旋转,产生强劲水流。
这种洗衣机具有洗净率高、磨损率低、不缠绕、只需15分钟就可以洗好大件衣物、省水省电、且不用洗衣粉的特点。
海尔“环保双动力”洗衣机是目前唯一通过国家检测的既不用洗衣粉又符合洗净标准的绿色环保型洗衣机,还是被中国环境保护产业协会授予“绿色之星”的产品,深受国内外广大消费者的欢迎⑵。
智能洗衣机伴随着消费者的年轻时尚化和手机的普遍使用应运而生,其主要功能有手机远程操控,自动投放功能,高温洗涤除菌,热风除菌功能,衣物随时添加等⑷。
国内外洗衣机公司更是推出了小型智能型洗衣机,有的重量仅5公斤,主要优点为体积小方便携带,比大型洗衣机更加省水省电,成为了一种新的发展潮流⑸。
1-2洗衣机技术发展
1.2.1模糊控制理论
模糊控制属于闭环控制,输出量对输入量的反馈是不能缺少的模糊控制是首先对控制对象按照人们的经验总结了模糊规则,采用的数据都是模糊量,采用单片机对这些信息按照模糊规则进行决策来完成自动控制。
在洗涤衣物的过程中,衣物的质量,面料都是模糊量,进行大量的实验,就能总结出人为洗涤方式,从而行成了模糊控制准则。
根据浑浊度传感器和布质布量传感器接受的信息,自动判断出衣物多少面料软硬和脏
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