液压平衡器在滚筒洗衣机中的应用分析

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1、万方数据第24卷第4期2008年8月机械设计与研究MachineDesignandResearchV01．24No．4Aug．，2008文章编号：1006-2343(2008)04—102-05液压平衡器在滚筒洗衣机中的应用分析魏玉东。高建，许旺蓓，岳立喜，钱喜乐(天津大学机械工程学院，天津300072，E-mail：gaojiaotiu@hotmail．com)摘要：在对项装式波轮洗衣机上常用的液压平衡器进行分析的基础上，建立了环状液压平衡器的力学模型，并着重分析了液压平衡器在非平稳状态及到平稳过渡过程中的质心变化，以及液体质量的等效情况。然后利用矢量法建

2、立了带液压平衡器的滚筒洗衣机系统的动力学模型，并通过数值仿真给出了液压平衡器在滚筒洗衣机的使用效果。最后，通过整机实验验证了上述方法的有效性。关键词：滚筒洗衣机；液压平衡器；等效质量；数值仿真中图分类号：0328文献标识码：AAnalysisontheApplicationofHydraulicBalancerintheHorizontal．AxisWashingMachineWEIYu—dong，GAOJian，XUWang—bei，YUELi-xi，QIANXi—le(Schoolofmechanicalengineering，Tia．jinUniver

3、sity300072，China)Abstract：Abstract：Basedontheanalysisofthehydraulicbalaneerusedinfront—loadedwashingmachine，itsmechanicfunctionisdeduced．Theequivalentinertiaandchangeofinag$centerofliquidinunstablestageandtransitiontOstablestateisanalyzedemphatieally．Andthen，thedynamicmodelofhorizo

4、ntal—axiswashingmachinewithhydraulicbalancerisformulatedintermsofvectorfunction．Theapplicationeffecttohorizontal-axiswashingmachineisgivenbynumericalsimulation．Finally，theeffectivityofthemethodisprovenbythemodeltest．Keywords：horizontal—axis；washingmachine；hydraulicbalaneer；equivale

5、ntquality；numericalsimulation洗衣机行业是我国家电行业的支柱产业，其中滚筒洗衣机在洗净、脱水、对衣物的磨损程度和节水等方面有着比波轮洗衣机无法比拟的优势。因此，对滚筒洗衣机进行深入研究有着深刻的现实意义和无法估量的经济价值。对于洗衣机液压平衡器，国内外学者从理论方面进行了人量的研究。陈忠等⋯建立了环状液压平衡器的动力学模型并简要介绍在滚筒洗衣机上的应用效果。Bagepalli等旧1研究了波轮洗衣机液压平衡器的振动模型，并对悬挂系统提出了两个设计概念，即无转换固定节点设计(NTFN)和转换自由节点设计(TFN)。郑毅等[3]采用有限

6、元技术对液压平衡器进行分析，对结构的振动原理和形式进行研究，得出了激励和结构对系统振动信号的影响。Turkay等"。提出了用于优化弹簧刚度利阻尼器系数的水平轴滚筒洗衣机模型，并且对液压平衡器进行了理论和实验分析。Bae等H1分析了带液压平衡器的波轮式洗衣机模型，并分析了振动的主要影响因素。李庆利等∞1利用洗衣机模拟运行控制系统实现液压平衡器的设计与实验。赵晓明等哺1采用ANSYS有限元分析滚筒式洗衣机在工作过程中的线性振动，获得了洗衣机模型振动数据。，需要指出的是。上述理论研究假设与简化太多，导致所建模型不准。更重要的是，对液压平衡器的工作机理及其在收稿日期

7、：2008一04一07滚筒洗衣机中的应用，并没有进行深入的分析。基于以上原因，本文拟对环状液压平衡器的平衡器机理和力学模型进行研究，并对其在非平稳状态及到平稳过渡过程中的质心变化，以及液体质量的等效情况进行着重分析。在此基础上，利用矢量法建立带液压平衡器的滚筒洗衣机的六自由度动力学模型，并通过数值仿真的方式探讨环状液压平衡器在滚筒洗衣机应用的可能性。1液压平衡器模型结构及力学分析1．1模型的创建与分析液压平衡器的减振原理，可用如下图l来解释。旋转单元总质量为m，质心为c，与儿何中心．s的偏心为e。当洗衣机刚刚启动时，旋转速度很小，质心m与旋转中心0不重合，如

8、图1a所示。此时内筒旋转产生一离心力，该力产生额▲图