波轮式全自动洗衣机摆动问题的探讨.pdf

波轮式全自动洗衣机摆动问题的探讨 1 1 2 陈海卫 张秋菊 苏高峰 1．江南大学机械工程学院 无锡 214122； 2．无锡小天鹅股份有限公司 无锡 214063 摘要：为研究波轮式全自动洗衣机脱水振动特性，首先将非线性模型在静平衡点处线性化，用雅可比矩阵作为刚度矩阵，进 行模态分析。分析了刚度矩阵的构成，并给出了其表达式。在模态分析的基础上，指出了洗衣机中的摆动振型，并分析了其 影响因素。通过数值仿真，分析了摆动振型随吊杆切向阻尼的变化，讨论了脱水过程中的摆动平衡区与转子平衡区，进而分 析了临界阻尼的存在性及其影响因素。采用二分法求取某型号洗衣机的临界阻尼点，经过计算点的拟和，指出了临界阻尼与 衣物偏心距间存在近似的二次函数关系。通过实验，验证了临界阻尼的存在。最后在本文结论的基础上，分析了液体平衡环 的作用。 中图分类号：TM925.33;O322;TP391.9 文献标识码：A 关键词：全自动洗衣机;摆动;刚体模态;非线性振动 采用文献[2]中的参考坐标系X Y Z ，其固结于 0 引言 r r r 大地，原点位于O ；由于工作单元总体质心位于盛 r 波轮式全自动洗衣机的摆动是指在其脱水过程 水桶悬挂平面附近，本文将[2]中动系X Y Z 的原点 t t t 中出现的持续的剧烈晃动，摆动会引发脱水桶对机 O 定位于脱水桶轴线与悬挂面的交点上，并将其固 壳的持续剧烈撞击，严重时甚至造成机壳的平移或 t T 结于盛水桶，并采用布里恩角[α β γ] 描述其姿态。 倾翻，因而摆动对波轮式全自动洗衣机的安全性具 有巨大的负面影响。一直以来，国内外公开发表的 2 静平衡点处的刚体模态 针对波轮式全自动洗衣机脱水振动特性的研究不多 [2-5]，特别是涉及其摆动特性的分析与讨论。波轮 首先调整文献[2]中的模型，去除平衡环作用力，得： 式全自动洗衣机脱水振动属于多自由度非线性系统 T 1⎡∂ ⎤