波輪洗衣機洗滌節拍設計研究

王志松 李亞東 張學杰

無錫小天鵝股份有限公司 江蘇無錫 214028

1 引言

波輪洗衣機的洗滌節拍是影響洗衣機洗凈性能和磨損性能的主要因素之一，理論上較強的洗滌節拍一方面能帶來洗凈性能的提升，另外一方面也會造成磨損率的提升，日常生活中，我們也會經常看到用戶衣物因多次洗滌被磨破的現象；同時現有波輪洗滌節拍的設計存在著不嚴謹不科學的過程，有些節拍靠人為主觀來設定，有些節拍靠前人的經驗繼承下來，因此針對這個問題，需要對波輪的洗滌節拍進行更加科學的設計研究，爭取能找到一種相比現有程序即可以提升洗凈又能適當降低磨損的洗滌節拍。

2 試驗部分

2.1 試驗方法和材料

試驗樣機選取波輪洗衣機如圖1所示，通過調節不同的洗滌節拍來測試洗凈性能和磨損性能。其中洗凈性能和磨損性能所需用到的實驗負載，污染布、磨損樣塊、測量儀器以及實驗計算方法參考最新的標準GB/T 4288-2018《家用和類似用途電動洗衣機》，參比機使用的型號是CBJ-5，如圖2所示，新標準的磨損樣塊如圖3所示。

2.2 實驗方案設計

測試容量參考標準規定，通過測試桶容積后確認容量為5.8kg，為了能夠去除掉漂洗和脫水過程對洗凈比和磨損率的影響，整個程序設計如下：進水，洗滌20min，脫水7min程序結束。其中進水量通過流量表固定進水55L，脫水最高轉速也固定為700r，洗衣粉按照標準使用IEC A* 110g，變更部分只針對洗滌20min過程中的洗滌節拍，具體程序方案如表1所示。

洗滌節拍的設計主要包含洗滌加速度，洗滌最高速度，洗滌節拍ON時間，洗滌節拍OFF時間，針對這四個因子采用正交實驗測試，對這4個因子設定試驗水平如表2所示，其范圍條件是參考目前洗衣機使用極限范圍。

其中水平1、2分別是四個因子的最低值和最高值。洗滌加速度是指波輪在到達最高速度過程中的加速度，洗滌最高速度指的是波輪轉動達到的最高速度，節拍ON和OFF時間是指波輪轉停的時間。

3 數據分析

根據上述的因子水平表，設計正交實驗表，對每種條件進行測試，根據結果找出影響洗凈比和磨損率的關鍵因子。洗凈比的正交實驗結果如表3所示。

由表3中極差結果可知，洗滌節拍各因素對洗凈比的影響次序為：洗滌加速度＞節拍ON時間≈節拍OFF時間＞洗滌最高轉速，即洗滌加速度越高，洗凈比越高；洗滌ON時間越長，OFF時間越短，洗凈比越高；洗滌最高轉速對洗凈比影響較小。

針對磨損率的正交實驗結果如表4所示。

由表4中極差結果可知，洗滌節拍各因素對磨損率的影響次序為：節拍ON時間＞節拍OFF時間＞洗滌加速度＞洗滌最高速度，即節拍轉的時間越短，磨損率越低；節拍停的時間越長，磨損率越低；洗滌加速度越低，磨損率越低；洗滌最高速度對磨損率影響較小。

為了得到洗凈比較高而磨損率較低的洗滌節拍，根據上述結論，洗滌加速度對洗凈比的影響結果最大，而對磨損率影響較小，因此可以適當增大洗滌加速度；洗滌最高轉速對洗凈比和磨損的影響都很小，根據表3和表4的試驗6和試驗7，在加速度一樣，洗滌最高速度影響較小情況下，試驗7的ON/OFF節拍使得洗凈比更高，而磨損更低。

針對這個結論，對現有的程序進行優化比對測試，程序設計仍參照表1，結果如表5所示。

從表5我們可以看出，新的優化方案確實可以做到相比原方案洗凈比提升而磨損率下降，說明這個方案是有效的。

圖1 波輪洗衣機

圖2 參比機

圖3 標準磨損樣塊

表1 程序方案設計表

表2 洗滌節拍正交試驗因素水平表

表3 洗凈比正交試驗比對測試結果

表4 磨損率正交試驗比對測試結果

表5 現有程序比對測試結果

4 結論

洗滌加速度對洗凈比有顯著影響，而對磨損率影響較小，在此基礎上，增大洗滌加速度是個較優的選擇，同時洗滌ON節拍過長洗凈比提升較大，但磨損率也變的很高，因此可以通過減少ON時間而加快洗滌頻率，也可以提升洗凈比并相應的降低磨損率。

以上分析主要是針對新國標下的測試容量進行比對測試，因測試容量相對額定容量較小，但對消費者來說是普遍使用容量，有較強的實用意義。