Бытовая техника, без которой тяжело обойтись - это стиральная машина. Если вы когда-либо оставались без вашей машины в течение нескольких дней или недель, то вы прекрасно знаете, насколько сложно стирать одежду вручную. Хотя стиральные машины и выглядят довольно просто, но они выполняют хитрый трюк - с помощь стирального порошка они отделяют грязь от нашей одежды, а затем промывают ее. Но как именно работают стиральные машины?

Детали стиральной машины

Основная идея стиральной машины проста: она помещает вашу одежду в пену стирального порошка на некоторое время, а затем, быстро вращая барабан, удаляет воду. Но это не все. Думая о том, как устроена стиральная машина, вы, вероятно, думаете о большом барабане, наполненном водой, но на самом деле есть два барабана, один внутри другого.

Внутренний барабан - тот, который вы можете видеть, когда открываете дверь или крышку. В наших машинах обычно барабан стоит вертикально и вращается он вокруг горизонтальной оси. На барабане есть много маленьких отверстий для воды, и лопасти по краям для создания ударных волн.

В стиральных машинах с вертикальной загрузкой белья (такие машины более распространенный в Соединенных Штатах и ​​Азии), вы открываете крышку сверху и опускаете одежду в барабан через верх. Барабан монтируется вокруг вертикальной оси, но фактически не перемещается. Вместо этого есть центральное весло, называемое мешалкой, которая переворачивает одежду в воде.

На фото: стирка одежды от прошлых лет. Эта электрическая стиральная машина GEC, датированная 1935 годом, была намного более примитивной, чем сегодняшние машины. Не было режима отжима для быстрой сушки одежды: вместо этого вы должны были использовать пресс для отжимания белья, установленный на верхней части машины (пару роликов, через которые пропускали одежду, чтобы выжать лишнюю воду). Это одна из таких стиральных машин, находящаяся на выставке в научном музее в Бирмингеме, Англия.

Есть второй, более крупный барабан снаружи внутреннего барабана, который вы не видите. Его задача - удерживать воду, пока вращается внутренний барабан (при фронтальной загрузке) или мешалка (при вертикальной загрузке). В отличие от внутреннего барабана, внешний барабан должен быть полностью водонепроницаемым, или у вас будет вода по всему полу!

Оба барабана являются наиболее важными частями стиральной машины, но есть много других не менее важные части. Существует термостат ( термометр с реле) для проверки температуры входящей воды и нагревательный элемент для ее нагрева до необходимой температуры. Также есть насос с электрическим приводом, который удаляет воду из барабана, когда стирка закончилась. Есть механический или электронный механизм управления, задающий нужный режим стирки, который заставляет различные части стиральной машины проходить ряд шагов, чтобы мыть, промывать и вращать вашу одежду. Есть две трубы, которые позволяют подавать горячую и холодную воду в машину и третья труба, которая позволяет грязной воде сливаться в канализацию. Все эти трубы имеют клапаны, которые словно маленькие двери, которые открываются и закрываются при необходимости.

Программа стиральной машины

На фото: Управление стиральной машиной: Вверху: ручки управления стиральной машиной старого образца. Циферблат слева позволяет выбирать программу. С помощью циферблата справа можно задавать температуру стирки (это фактически термостат). Снизу: Современный электронный программируемая стиральная машина. Дисплей обратного отсчета показывает время до окончания стирки.

Все важные части стиральной машины электрически контролируются, включая внутренний барабан, клапаны, насос и нагревательный элемент. Программа управляет стиральной машиной, словно дирижер оркестра, она включает и выключает элементы схемы в нужной последовательности, которая выглядит примерно так:

1. Вы кладете одежду в машину и стиральный порошок либо в машину, либо в поднос сверху.
2. Вы задаете нужную программу и включаете питание.
3. Программа открывает водяные клапаны горячей и холодной вода для заполнения внешних и внутренних барабанов. Обычно вода входит в верхнюю часть и стекает через лоток для порошка, смывая его в машину.
4. Затем программа перекрывает водяные клапаны.
5. Термостат измеряет температуру поступающей воды. Если слишком холодно, программа включает нагревательный элемент. Это похоже на работу электрического чайника или бойлера.
6. Когда вода достаточно горячая, программа заставляет внутренний барабан вращаться взад и вперед, полоская одежду в воде с порошком.
7. Стиральный порошок расщепляет грязь из одежды и удерживает ее в воде.
8. Программа открывает клапан, поэтому вода стекает с обоих барабанов. Затем она включает насос для откачки грязной воды.
9. Программа снова открывает водяные клапаны чистой воды и наполняет барабаны.
10. Программа вращает барабан, то вперед , то назад, так что чистая вода промывает одежду. Затем опустошает оба барабана и несколько раз повторяет этот процесс, чтобы избавиться от оставшегося порошка.
11. После процесса промывки, программа заставляет внутренний барабан вращаться на очень высокой скорости около 130 км / ч. Одежда начинает давить на внешний край внутреннего барабана и вода проходит через отверстия барабана во внешний барабан.
12. Насос удаляет оставшуюся воду из внешнего барабана, и цикл стирки заканчивается.
13. Вы вынимаете одежду и радуетесь чистоте белья!

Для чего нужны режимы стирки в стиральных машинах?

На графике: В Соединенных Штатах принято стирать одежду при довольно низких температурах. В Европе более теплая стирка гораздо более популярна. Эта диаграмма показывает тенденцию за последние несколько десятилетий, где 40 ° C является типичной средней температурой стирки. Новые европейские правила энергоэффективности, и лучшие стиральные порошки будут в большей степени способствовать более низкой температуре (20 ° C) в будущем.

Ваша машина не знает, что вы кладете в нее, и не может автоматически угадать, как тщательно нужно стирать. Единственное, что под его контролем - это количество и температура воды, скорость вращения, количество колебаний барабана, количество полосканий и т. д. Никто не хочет стирать одежду научным способом: «Мне кажется, мне нужно 5.42 литра воды ровно при температуре 42 ° C, мне нужно вымыть ровно 34 минуты, и мне понадобится 200 оборотов для отжима белья». Это потребовало бы бесконечное количество режимов стирки, что слишком сильно усложняет работу. Поэтому есть всего несколько предустановленных программ стирки: каждая использует немного другую комбинацию этих переменных и вполне безопасно отстирывает белье в пределах допуска к различным тканям.

Почему это имеет значение? Да потому, что все ткани разные. Ткань, такая как шерсть, очень прочная, но имеет два больших недостатка (с точки зрения ее стирки): она чрезвычайно гигроскопична (поглощает огромное количество воды) и теряет свою эластичность по мере повышения температуры. Поэтому, если вы стираете шерстяные изделия, то не допускайте, чтобы шерсть стала слишком горячей (потому что волокна будут разлагаться и растягиваться слишком сильно) и не стирайте ее интенсивно, так как она будет растягиваться и не вернется к прежней форме. С более прочными тканями, такими как джинсовая ткань, вы можете позволить себе стирать их в барабане гораздо дольше, для того чтобы стиральный порошок глубоко проник в глубь волокон и разбил грязь. Да и сама джинсовая одежда, обычно более грязная, из-за неаккуратного обращения с ней.

Каждая программа, которую вы найдете в стиральной машине - это догадка инженеров относительно того, насколько конкретная одежда загрязнена, и насколько интенсивно ее можно стирать без повреждений. Если вы стираете вручную, то вы инстинктивно определяете эти параметры и балансируете между необходимостью очистки одежды и необходимостью защитить ее от повреждений. Программа в стиральной машине делает это автоматически с определенной температурой стирки, выбором интенсивности, определив необходимое количество оборотов и установив определенную скорость отжима.

Стиральные машины не всегда использовали вращающиеся барабаны, питаемые от электричества. Этот, с 1880-х годов, полностью механический аппарат использует большой стационарный резервуар (голубой) с отверстиями, перфорированными в его основании. Под резервуаром находится водяной насос (темно-синий) с поршнем (красный) внутри. Когда вы перемещаете ручку (коричневую) из стороны в сторону, поршень откачивается назад и вперед, поочередно выстреливая в воду вверх по одной стороне контейнера для одежды и втягивая ее через другую сторону (желтые стрелки). Это была простая и долговечная конструкция, способная стирать одежду не отрывая от нее пуговицы и не подвергая ее чрезмерному трению.

Но действительно ли стиральным машинам нужно столько программ?

Посмотрите на панели управления стиральных машин на фотографиях выше, и вы увидите что обе машины имеют невероятное количество программ. Механический переключатель режимов стирки на верхней фотографии предлагает 14 программ, семь температур, две скорости вращения и полную или половинную загрузку, и если вы перемножите их, вы получите 392 комбинаций! Цифровая панель предлагает 12 программ, 5 скоростей вращения и различные другие варианты, так что получается несколько сотен разных комбинаций. Но если вы похожи на меня, то вы все время моете почти всю одежду в одном режиме. Даже если вы этого не делаете, то маловероятно, что вы могли бы думать о 392 различных типах одежды, которые нужно стирать по-разному.

Большая часть этого является маркетинговым соглашением, чтобы заставить вас поверить, что у машины больше возможностей, чем на самом деле. Большинство машин могут действительно выполнять только около трех или четырех основных стирок

• высокотемпературная, длительная стирка для белого белья, которая использует довольно высокую скорость отжима и много воды;
• немного более быстрая стирка, более низкотемпературная, предназначенная для цветного хлопка, использует аналогичную скорость отжима и объем воды;
• стирка синтетики, которая использует такое же количество воды, меньше перемешивает белье, стирает при меньших оборотах и использует более низкие температуры;
• стирка шерсти, которая использует немного больше воды, но с меньшей скоростью барабана.

Любые другие программы являются вариациями этих четырех. В чем разница между фронтальной загрузкой в стиральную машину и загрузкой сверху? Процесс стирки немного отличается в стиральных машинах с фронтальной и верхней загрузкой, поэтому давайте посмотрим на каждую из них немного подробнее:

В стиральной машине со фронтальной загрузкой белья:

1. Существует фиксированный внешний барабан (синий) и вращающийся внутренний барабан (красный) с небольшими отверстиями по краям. Барабаны установлены на горизонтальной оси.
2. Внутренний барабан удерживается на раме машины жесткими пружинами. Пружины помогают поглощать вибрации.
3. Горячая и холодная вода поступают через лоток для стиральных порошков вверху.
4. Внутренний барабан поворачивается назад и вперед. Пластиковые весла внутри (показаны серыми треугольниками) помогают воде со стиральным порошком проходить через одежду.
5. Электродвигатель вращает внутренний барабан, как правило, используя длинный резиновый ремень (желтый).
6. При необходимости нагревательный элемент нагревает воду.
7. Когда цикл стирки завершен, насос выкачивает воду в канализацию.

В стиральной машине с вертикальной загрузкой:

1. Вы поднимаете крышку сверху и загружаете грязную одежду сверху. Мы смотрим здесь с одного из боков.
2. Как и в передней загрузке, есть внешний барабан (синий) и внутренний барабан с отверстиями в нем (красный), но они установлены вокруг вертикальной оси.
3. Горячая и холодная вода поступает через трубы вверху, проходит через лоток для стиральных порошков и подает их в барабан.
4. Во время цикла стирки большая вибрирующая мешалка (зеленая) поворачивается, перемещая одежду через воду. Оба барабана остаются неподвижными.
5. Мешалка питается от электродвигателя с использованием резиновой ленты.
6. Во время цикла отжима один и тот же электродвигатель вращает внутренний барабан (красный) с высокой скоростью, бросая воду через отверстия во внешний барабан.
7. Когда стирка закончена, насос выводит воду из внешнего барабана.

Какой стиральной машиной вы бы не пользовались - в любом случае, она вам сэкономит силы и время.