Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Проект бытовой автоматической стиральной машины с верхней загрузкой белья, массой 5 кг с устройством для оптимизации расхода воды.

Содержание:

Введение. 5

1.Аналитический раздел. 6

1.1 Анализ конструкций и условий эксплуатации бытовых
автоматических стиральных машин. 6

1.1.1. Автоматические стиральные машины барабанного типа. 6

1.1.2 Анализ условий эксплуатации бытовых
автоматических стиральных машин. 10

1.2.1 Конструкции и принципы работы бытовых
автоматических стиральных машин. 14

1.2.2 Отличительные особенности конструктивного
исполнения узлов и отдельных элементов бытовых автоматических стиральных машин. 20

1.2.3. Сравнение основных технических
характеристик бытовых автоматических стиральных машин с вертикальной загрузкой
белья. 33

2. Конструкторский раздел. 37

2.2. Разработка технического задания на проектирование. 37

2.3. Описание конструктивного решения стиральной машины. 37

2.4. Решение по снижению потребления воды для стирки. 40

2.5. Определение коэффициента заполняемости барабана. 49

2.6. Конструктивный расчет барабана. 51

2.7. Расчет мощности электродвигателя. 53

2.8. Расчет привода. 59

3. Технико-экономическое
обоснование. 63

3.1 Расчет капитальных вложений в основные
производственные фонды   63

3.1.1. Расчет величины капитальных вложений в рабочие
машины и оборудование. 63

3.1.2. Расчет величины капитальных вложений в здания. 65

3.1.3. Капиталовложения во вспомогательное оборудование. 66

3.1.4. Расчет величины капитальных вложений в
транспортные средства  66

3.1.5 Расчет величины капитальных вложений в
универсальную технологическую оснастку и производственный инвентарь. 67

3.1.6. Расчет величины годовых амортизационных отчислений
на восстановление основных производственных фондов. 68

3.2. Расчет себестоимости единицы продукции. 72

3.2.1. Расчет стоимости сырья и материалов. 73

3.2.2. Расчет стоимости возвратных отходов. 73

3.2.3. Расчет стоимости комплектующих изделий,
полуфабрикатов и услуг сторонних организаций производственного характера. 74

3.2.4. Определение величины расхода на топливо и энергию
на технологические цели. 74

3.2.5. Определение величины основной заработной платы
производственных рабочих на изделие. 74

3.2.6. Определение величины дополнительной заработной
платы на изделие  75

3.2.7. Расчет отчислений в бюджет и внебюджетные фонды от
средств на оплату  труда. 76

3.2.8. Определение расходов будущих периодов на
подготовку и освоение новых видов продукции. 77

3.2.9. Определение величины износа инструментов целевого
назначения и прочие специальные расходы.. 77

3.2.10. Определение величины общепроизводственных
(цеховых) расходов  78

3.2.11. Определение величины потерь от брака. 80

3.2.12. Определение величины прочих производственных
расходов. 80

3.2.13. Определение величины общехозяйственных
(заводских) расходов  80

3.2.14. Определение величины коммерческих расходов. 81

Заключение. 87

Список литературы.. 88

Введение:

ХХ век стал веком проникновения
последних достижений научнотехнического прогресса буквально в каждый дом. Этот
процесс как в зеркале отразился в росте производства и потребления бытовой
техники. Стиральные машины являются самым массовым выпускаемым видом бытовой
техники (свыше 18 млн. единиц или 29% производимой техники).

В конце второго тысячелетия
среднестатистическая семья на ведение домашнего хозяйствам тратит 720 часов в
год, из них 12-20% приходится на стирку белья. Одним из основных путей решения
этой проблемы является создание и внедрение в производство новейших разработок
и технологий высокоэффективных и не дорогих стиральных машин

Преимущества стиральной машины с
верхней загрузкой обусловлены тем что:

а) барабан в баке опирается на две
опоры; такое размещение опор снижает изгибные нагрузки и нагрузки на
подшипники, выше жесткость конструкции и, соответственно ее динамические
характеристики, появляется возможность снизить массу (вес), стоимость и
уменьшить габариты стиральной машин.

б) загрузочное окно расположено вверху
бака, что существенно снижает вероятность протечек; можно открыть крышку бака
при наличии в баке моющего раствора. Перечисленные выше факторы объясняют
актуальность темы дипломного проекта. Актуальность проекта также следует из истории
бытовых стиральных машин. Ручная стирка белья всегда оставалась одним из самых
тяжелых видов домашних работ.

Отжим белья осуществлялся при проходе
его через специальное устройство, которое первоначально состояло из двух
валиков, прижимаемых друг к другу пружиной и вращаемых в противоположных
направлениях вручную или с помощью небольшого электродвигателя. Целью
проектирования является модернизация автоматической стиральной машины с
вертикальной загрузкой с целью снижения расхода воды.

Заключение:

Данный
дипломный проект выполнен на тему: «Модернизация автоматической стиральной
машины с вертикальной загрузкой с целью снижения расхода воды».

К
направлениям совершенствования стиральной техники можно отнести снижение
энергопотребления, повышение надежности и долговечности, расширения
функциональных возможностей, улучшение эргономических и эстетических
показателей.

Представленный
дипломный проект направлен на модернизацию автоматической стиральной машины с
вертикальной загрузкой с целью снижения расхода воды. Для уменьшения вибрации
выбираем системы пружинной подвески и амортизаторы бака. Уменьшение вибрации
достигается за счет конструкции крепления, бак крепится к корпусу через систему
пружин и 2 амортизаторов, которые предназначены для уменьшения вибрации.

В
аналитической части был представлен обзор существующих видов
бельеобрабатывающей техники, обзор преимуществ и недостатков стиральных машин,
рассмотреть физический принцип действия, отличительные особенности
конструктивного исполнения отдельных элементов и основные технические
характеристики машин.

В
конструкторской части спроектировано задание на проектирование; описание
конструкции базовой стиральной машины; произведен расчет перемещения белья в
барабане; расчет узлов стиральной машины; расчет амортизаторов на резонанс,
мощности электродвигателя стирки и эффективность системы виброизоляции.

В
технической части рассмотрен анализ основных неисправностей автоматических
стиральных машин с вертикальной загрузкой белья, тестовый режим стиральной
машины с вертикальной загрузкой, разборка стиральных машин с вертикальной
загрузкой белья.

Фрагмент текста работы:

1.Аналитический раздел

1.1
Анализ конструкций и условий эксплуатации бытовых автоматических стиральных
машин.

1.1.1. Автоматические стиральные машины барабанного
типа

Машины автоматы
оснащаются программным управлением и имеют множество различных функций. Все они
расположены на панели управления СМА. Самые простые модификации способны
стирать по определенной программе, а более сложные машины могут автоматически
определить нужный объем воды, настроить температуру, скорость отжима белья, а
также засыпать необходимую порцию стирального порошка.

У таких машин
рабочим механизмом является барабан, который сложнее, по сравнению с
активатором (рис.3) Рисунок 3. Барабан с фронтальной загрузкой белья.

Барабан более
чувствителен к повреждениям. Но преимуществом машинок-автоматов является
экономия воды и порошка, а также аккуратное воздействие на белье во время
стирки, и два вида загрузки – вертикальная и фронтальная.

Фронтальный вид
загрузки удобен в работе, стоимость машин с фронтальной загрузкой значительно
ниже, так же как и стоимость их ремонта, по сравнению с вертикальными моделями
(рис.4). Рисунок 4.
Автоматическая стиральная машина с фронтальной загрузкой белья.

Такие модели
стиральных машин удобны в пользовании и неприхотливы в работе. Приобретение и
ремонт машин с фронтальной загрузкой обойдется значительно дешевле, по
сравнению с вертикальными моделями, ввиду их более простой конструкции.
Фронтально расположенный прозрачный люк дает возможность наблюдения за
процессом стирки. Если вы случайно положили в стирку вместе с одеждой ценные
документы, то в окне люка можно это увидеть и вовремя остановить стирку.

Загрузочный люк
оснащен уплотнительной манжетой для обеспечения герметичности (рис.5). Манжета
подвержена износу и может порваться, однако при аккуратном использовании машины
такое происходит очень редко. Рабочий барабан зафиксирован на одной оси, в
отличие от вертикальных моделей, у которых он имеет две оси. Такая конструкция
не снижает надежность и прочность рабочего механизма, а упрощает ее ремонт и
обслуживание. Рисунок 5. Манжета
барабана автоматической стиральной машины

Такая стиральная
машина подходит для малогабаритного жилья, так как верхняя часть корпуса может
использоваться в коридоре или ванной в качестве тумбочки. С СМА вертикального
типа такое использование представляется невозможным.

Конструкция СМА с
вертикальным типом загрузки белья значительно сложнее, по сравнению с
фронтальным типом, поэтому их приобретение обойдется дороже (рис.6). Рисунок 6.
Автоматическая стиральная машина с вертикальной загрузкой белья.

Барабан, закрепленный на двух осях, имеет уже два
подшипника, вместо одного, как в фронтальной конструкции. Но это усложнение не
придает больших достоинств этой модели, а даже в некоторой степени создает
сложности. Очень сложно выполнить соосность барабана, так как его необходимо
балансировать для уравновешивания двух частей. Не все изготовители способны
выполнить это условие, и часто бывает, что стиральная машина подвергается
сильной вибрации во время стирки.

При эксплуатации
вертикальных машин створки барабана во время стирки могут случайно раскрыться,
что приведет к серьезным поломкам и дорогому ремонту (рис.7). Рисунок 7. Барабан с
вертикальной загрузкой белья.

К достоинствам
вертикальных моделей можно отнести вспомогательную функцию дополнительной
загрузки белья в процессе стирки, не изменяя программы. Также можно удалить из
машины лишнее белье. Более компактный корпус дает вертикальным машинам еще одно
преимущество, по сравнению с фронтальными моделями.

Размер
стиральных машин с вертикальной загрузкой практически одинаков. Большинство
моделей имеет высоту 85 см, ширина варьируется в пределах 40-45 см, а глубина –
60-65 см. Небольшие габариты этих устройств позволяют выполнить установку
конструкции в любом удобном месте, даже в уголке ванной комнаты.

Как и любой другой вид
техники, стиральные машины с вертикальным типом загрузки белья имеют и
преимущества, и недостатки.

Достоинства компактных
моделей:

— узкие модели
с боковой дверцей рассчитаны на установку под раковину в ванной комнате,
благодаря чему появляется возможность сэкономить место в маленьком помещении;

— несмотря на
компактные размеры, многие машины с узкой конструкцией наделены тем же набором
функций, что и классические полноразмерные модели;

— возможности
стиральной машины верхней загрузки позволяют обслуживать небольшую семью,
состоящую из 1-2 человек, в таком случае нет необходимости в использовании
крупногабаритной техники;

— для обработки
2,5-3 кг белья (стандартный объем загрузки большинства машин) требуется меньшее
количество электрической энергии и воды, что позволяет сэкономить расходы на
оплату коммунальных счетов;

— обширный модельный
ряд позволяет покупателю подобрать машину с любым набором функций и подходящим
дизайном.

Вертикальные
агрегаты имеют еще одно преимущество. Такую стиральную машину при необходимости
можно остановить уже после запуска стирки и догрузить в барабан белье. Причем
для этого не требуется останавливать цикл, а также сливать воду. Разумеется,
желательно выполнять данную операцию на начальном этапе стирки.

Машины с
вертикальным типом размещения люка имеют небольшое количество недостатков. В
основном из-за своих компактных размеров:

— ёмкости,
предназначенные для стирального порошка, в некоторых моделях невозможно
разобрать полностью, что усложняет процесс чистки и может стать причиной
появления плесени и грибка;

— отверстие для
закладки белья гораздо меньше, чем у фронтальных машин, поэтому пользователь
испытывает трудности при загрузке объемных вещей, из-за этого стирка мягких
игрушек, покрывал и одеял невозможна.

1.1.2 Анализ
условий эксплуатации бытовых автоматических стиральных машин

Правильная
эксплуатация бытовой автоматической стиральной машины продлит срок службы и
обеспечит высокое качество стирки белья.

Необходимо правильно
установить стиральную машину на месте эксплуатации, а именно:

— снять
транспортировочные болты, что бы бак не был притянут к корпусу и стиральная
машина не была подвержена сильным вибрациям;

— стиральная машина
может быть установлена в любом помещении с температурой воздуха более +3
градусов, относительной влажностью не более 75 %. Помещение должно хорошо
проветриваться.

— установку следует
производить на ровной твердой поверхности, соблюдая уровень, что в дальнейшем
позволит избежать излишней вибрации.

— для стиральной машины
должна быть выделена отдельная розетка с питающим проводом соответствующего
сечения и контактом для заземления.

Одним из важных
условий эксплуатации СМА является подключение к водоснабжению. Большинство из
них подключается к холодной воде. Труба водопровода должна быть оснащена
магистральным фильтром от механических частиц песка, ржавчины. Если фильтра не
будет, то намного быстрее засорится сеточка на клапанах подачи воды в
стиральной машине, что приведет к значительному снижению напора подачи воды в
устройство, а также может вывести из строя сами клапаны.

Подключение стиральной
машины к сливу в канализацию имеет несколько важных моментов. Конец сливного
шланга должен быть подключен на высоте не ниже чем верхний срез загрузочного
люка стиральной машины, это около 50-60 см от пола. Если сливной шланг
расположить слишком низко, вода самотеком со временем начнёт уходить в
канализацию не успев набраться, и цикл стирки так и не начинается, даже не
смотря на то, что шланг выходит из машинки на достаточной высоте.

Перед загрузкой вещей
в барабан очень важно произвести сортировку белья. Вещи следует делить по
группам, и обращать внимание не только на цвет изделий, но и материал, из
которого они изготовлены. Белое отдельно от цветного, сильно загрязненное от
относительно чистого, требующего только того чтобы его освежили.

Не рекомендуется
стирать в машине одежду сильно испачканную грязью, нефтепродуктами, это может
повлиять на правильную работу датчиков встроенных в бак, а также привести к
специфическому запаху в стиральной машине. Предварительно замочить белье в воде
с моющим средством. Также перед стиркой необходимо проверять и удалять из
карманов посторонние предметы, которые могут попасть в лопасти дренажного
насоса и повредить его.

Не загружать барабан
стиральной машины бельём до отказа. Это не улучшит качество стирки и может
привести к преждевременному износу деталей машины. Белья нужно загрузить чуть
меньше половины от полного объёма барабана.

Подбор моющих составов
также является важным критерием. Правильно подобранные средства обеспечат
высокие результаты стирки:

— покупать очистители,
предназначенные именно для автоматической стирки. Порошки для стиральных машин
активаторного типа или ручной очистки не подойдут для автоматических типов
стиральных машин. Они образуют очень много пены, которая негативно влияет на
элементы СМА;

— выбирать средства
ориентированные на очистку определенных типов ткани;

— белые вещи стирать
отдельными составами, содержащими большее количество отбеливающих компонентов;

— цветную одежду
стирать средствами не содержащих отбеливающих частиц, а выбрать средство с
высоким содержанием веществ для поддержания насыщенности цвета ткани;

— составы с энзимами
хорошо действуют только в прохладной воде. Отлично отстирывают самые сложные
загрязнения, но не подходят для стирки вещей при 60°С-95°С.

Форма средства также
имеет значение. Порошки отличаются повышенной концентрацией активных веществ,
гели оказывают более бережное влияние на материал.

При необходимости,
совместно с основным средством для стирки можно применять
кондиционеры-ополаскиватели, отбеливатели, пятновыводители.

Обращать внимание на
состав, в нем должны отсутствовать неионогенные ПАВы, фосфаты, оптические
отбеливатели.

Выбирать порошок
хорошего качества для предотвращения комкования. В противном случае порошок
может накапливаться, налипать на патрубках и стенках диспенсера для моющих
средств в стиральной машине, что обычно приводит к закупориванию и переливанию
воды из стиральной машины.

Придерживаться
дозировок по использованию порошка указанной на упаковке.

По окончании стирки,
стиральную машину следует отключить от сети, перекрыть подачу воды. Дверцу люка
можно оставить приоткрытой, чтобы машина проветривалась.

В процессе
эксплуатации стиральной машины следует периодически проводить профилактические
мероприятия:

— регулярная очистка
дренажного фильтра стиральной машины;

— в случае более
слабой подачи воды в стиральную машину необходимо прочистить фильтр-сеточку на
шланге подачи воды. Перед этим убедиться в наличии нормального напора воды в
кране и нет ли засора фильтра на трубе водоснабжения;

— регулярно мыть
емкость для моющих средств. Необходимо чистить и выемку предназначенной для
емкости. Если этого не делать, может возникнуть пробка из затвердевшего порошка
и кондиционера, которая будет мешать забору свежего порошка водой.

— раз в год проверять
гибкую подводку, трубы, сливной шланг на предмет повреждений. Для
предотвращения неприятного запаха и загрязнения белья, необходимо менять
сливной шланг и гибкую подводку;

— протирать корпус СМА
влажной тряпкой.

Все эти мероприятия
нужно проводить при обесточенном электрическом шнуре.

Со временем в
стиральной машине возникает не приятный, затхлый запах. Причиной тому могут
быть остатки грязной воды в складках манжеты люка, а также внутри бака в разных
технологических полостях. Для решения этой проблемы можно запустить стирку без
белья на максимальной температуре с добавлением хлорсодержащего моющего
средства.