任成高　寧朝陽(yáng)　楊　紅

洗衣機(jī)作為一種常用電器，在家庭中被廣泛使用。目前洗衣機(jī)主要有三種，即波輪式洗衣機(jī)、攪拌式洗衣機(jī)和滾筒式洗衣機(jī)。我國(guó)最常見的是波輪式洗衣機(jī)，但它耗電、耗水、衣物易纏繞、清潔性不佳，而且對(duì)衣物的磨損較大。為解決此類問(wèn)題，我們開發(fā)出一種新型“活塞式”洗衣機(jī)，它無(wú)論從洗衣原理還是工作方式都有別于上述三種洗衣機(jī)，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)水節(jié)電，造價(jià)低廉和洗衣效果優(yōu)異的特點(diǎn)。

1工作原理

“活塞式”洗衣機(jī)的運(yùn)動(dòng)是模擬用棒槌捶打衣服、用腳踩洗衣服和用手揉擠衣服等人工洗衣過(guò)程?！盎钊健毕匆聶C(jī)的工作原理是通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成滑塊帶動(dòng)“活塞”的上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)“活塞”帶動(dòng)衣服在桶內(nèi)快速地上下運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中衣服被水強(qiáng)烈地沖刷；當(dāng)“活塞”運(yùn)動(dòng)到彈性活動(dòng)桶底時(shí)，與桶底面板柔性地?cái)D壓衣服，衣服內(nèi)的水在擠壓作用下穿過(guò)織孔，迅速?zèng)_擠出來(lái)并帶走污漬；再將衣服提起蓬松再次擠壓，在提起過(guò)程中，衣服表面在水流沖刷作用下，再一次洗滌并帶走污漬；在重力、活塞拉力或者壓力以及水的浮力作用下，此沖刷方式相當(dāng)均勻，衣服不易纏繞并能洗凈衣服每個(gè)角落。如此循環(huán)往復(fù)。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)上述工作原理，本創(chuàng)新作品結(jié)構(gòu)組成主要包含：支架、活動(dòng)箱、洗衣桶、活塞、活塞傳動(dòng)系統(tǒng)、脫水傳動(dòng)系統(tǒng)和掛衣裝置，其中洗衣桶通過(guò)軸、端蓋、軸承、軸承座連接在活動(dòng)箱上，活塞傳動(dòng)系統(tǒng)和脫水傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在支架上，活塞傳動(dòng)系統(tǒng)與活塞相連，活塞上設(shè)有掛衣裝置。

本創(chuàng)新作品的總裝圖如圖1所示。其中洗衣桶3、通過(guò)軸21、端蓋30、軸承22、軸承座23連接在活動(dòng)箱上；活塞電機(jī)5、曲柄6、連桿7、導(dǎo)桿8、滑塊9和活塞桿10構(gòu)成活塞傳動(dòng)系統(tǒng)，導(dǎo)桿8固定在支架1上，曲柄6與連桿7活動(dòng)連接，滑塊9套在導(dǎo)桿8上，滑塊9分別與連桿7和活塞桿10固定連接；脫水電機(jī)11、齒輪12、空心齒輪軸13、軸承座14、空心撥桿15和撥盤16構(gòu)成脫水傳動(dòng)系統(tǒng)，空心齒輪軸13與支架1通過(guò)軸承座14相連，空心齒輪軸13上開有一段槽17，空心撥桿15位于空心齒輪軸13內(nèi)，空心撥桿15上有一凸塊18，凸塊18嵌入槽17內(nèi)，空心撥桿15的一端固定撥盤16，撥盤16可對(duì)應(yīng)嵌入洗衣桶3的缺口19，活塞桿10穿過(guò)空心撥桿15；掛衣裝置為設(shè)置在活塞4上的夾子20。

洗衣時(shí)，活塞電機(jī)5工作，帶動(dòng)焊接在電機(jī)軸上的曲柄6運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榍?和連桿7鉸接，連桿7與滑塊9也是鉸接，使得滑塊9沿著導(dǎo)桿8上下運(yùn)動(dòng)。活塞桿10的一端固定在滑塊9上，另一端固定在活塞4上。因此活塞4可實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊?最低點(diǎn)可以擠壓洗衣桶3底部，最高點(diǎn)可以從桶中完全出來(lái)，便于洗衣和掛衣。活塞4上設(shè)有夾子20，可以掛衣。在桶底部有裝有彈簧的緩沖板24，可以與運(yùn)動(dòng)的活塞4實(shí)現(xiàn)擠壓，并模擬柔性搓揉。

洗衣機(jī)脫水時(shí)，脫水、電機(jī)11工作，通過(guò)齒輪12傳動(dòng)，帶動(dòng)與它過(guò)盈配合的空心齒輪軸13運(yùn)動(dòng)。該空心齒輪軸13上面開了一段槽17，空心齒輪軸13內(nèi)有一空心撥桿15，撥桿15上設(shè)有一小凸塊18。

空心齒輪軸13由此帶動(dòng)撥桿15一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)撥桿15也可上下運(yùn)動(dòng)。撥桿15下面焊接一撥盤16，由于撥盤16可對(duì)應(yīng)嵌入洗衣桶3的缺口19，所以通過(guò)撥盤16可帶動(dòng)洗衣桶3旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)脫水甩干。

3性能分析

(1)洗衣方式水流運(yùn)動(dòng)劇烈程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通洗衣機(jī)水流劇烈程度，并且其水流方式有兩種：第一是水流沖擊穿過(guò)布料織孔；第二是水流在衣服表面沖刷。而普通洗衣機(jī)只有第二種水流方式，第一種水流方式洗滌效果要更好。因此，此洗衣方式洗滌，漂洗更干凈。

(2)相比于傳統(tǒng)洗衣機(jī)，其機(jī)構(gòu)部件簡(jiǎn)化，因而生產(chǎn)成本降低，價(jià)格方面利于推廣，尤其在學(xué)校及農(nóng)村。

(3)省水，省洗衣粉，其用水量只要淹沒(méi)衣服即可，由于用水量減少，因而洗衣粉用量相應(yīng)減少。

4創(chuàng)新點(diǎn)

在設(shè)計(jì)“活塞式”洗衣機(jī)的過(guò)程中，我們打破常規(guī)思維的慣例，追求新的功能原理、新方案、新結(jié)構(gòu)、新造型等，在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新，其創(chuàng)新點(diǎn)主要有：(1)采用“活塞”提起、擠壓原理，衣服不成團(tuán)、沖洗更干凈；(2)采用夾子自動(dòng)夾緊放開衣服，使用更方便；(3)活動(dòng)抽屜式提取衣服，外觀可做成像冰箱一樣，漂亮美觀；(4)用電量只相當(dāng)于普通洗衣機(jī)的60％左右。