洗衣機(jī)離合器在線開(kāi)啟力智能測(cè)量?jī)x的探討

溫榮耀++陳奎++方禮群

摘 要：目前洗衣機(jī)內(nèi)部離合器多數(shù)采用了在線開(kāi)啟力的智能測(cè)量?jī)x完成測(cè)試，且都是單片機(jī)為主，加之力傳感器和自動(dòng)定位等裝置，在結(jié)合其測(cè)試儀內(nèi)部傳遞的函數(shù)，進(jìn)而提出了與動(dòng)態(tài)測(cè)量相關(guān)自適應(yīng)的補(bǔ)償測(cè)量等設(shè)計(jì)辦法，令其測(cè)量力具有較好的跟蹤特效，文章對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)展開(kāi)了探討，以此確保測(cè)量過(guò)程的精準(zhǔn)度與可靠性。

關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)；離合器；在線開(kāi)啟力；智能測(cè)量?jī)x；探討

由于該測(cè)量?jī)x具有多種形式，其洗衣機(jī)內(nèi)部的離合器在其中主要是運(yùn)用該先測(cè)量的系統(tǒng)在開(kāi)啟之中測(cè)量具有多大的力。要想提升生產(chǎn)的綜合效率，就需在每13秒之內(nèi)完成對(duì)一臺(tái)洗衣機(jī)內(nèi)部離合器的精準(zhǔn)檢測(cè)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，其制動(dòng)的杠桿在開(kāi)啟中行程不能低于13毫米，推力不能超過(guò)32牛，且存在的函數(shù)關(guān)系為：F=f（s），會(huì)伴隨其位移的增加呈現(xiàn)出增加的狀態(tài)。若杠桿移動(dòng)至13毫米的開(kāi)啟行程，出現(xiàn)F超過(guò)32牛則視為不合格，相反則視為合格。若是位移沒(méi)有達(dá)到13毫米，其F正好是32牛也視為不合格。因此，根據(jù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)其開(kāi)啟力的測(cè)量與動(dòng)態(tài)力相等，要求該測(cè)量?jī)x器務(wù)必要有較好的動(dòng)態(tài)特性或頻率響應(yīng)、高的靈敏度等指標(biāo)。

一、分析在檢測(cè)洗衣機(jī)的離合器中出現(xiàn)的問(wèn)題

在整個(gè)開(kāi)啟力測(cè)量中，主要是看開(kāi)啟行程的運(yùn)動(dòng)涉及動(dòng)態(tài)力能否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。測(cè)量的儀器主要應(yīng)用了應(yīng)變式電阻的力傳感器元器件，在fc為靜態(tài)的作用力之時(shí)，其測(cè)量值是fd和fc相等；在fc是動(dòng)態(tài)作用力之時(shí)，其fd、fc的力值出現(xiàn)了不相等的情況，且主要是幅值、相位，故將檢測(cè)的fd視為輸出則就產(chǎn)生了相應(yīng)的動(dòng)態(tài)誤差測(cè)量，嚴(yán)重影響了測(cè)量的精度以及洗衣機(jī)生產(chǎn)的質(zhì)量。其中動(dòng)態(tài)的誤差主要和測(cè)力儀器的彈性結(jié)構(gòu)中具備動(dòng)態(tài)特性有直接關(guān)系，它要求必須不能失真的去測(cè)量力波形，其儀器務(wù)必要在良好頻率的響應(yīng)特性之下進(jìn)行，也就是需要較寬的頻率范圍去保持幅頻不變特性，不至于產(chǎn)生一些相移。由于力測(cè)量的儀器是基于剛性構(gòu)建的，在動(dòng)力學(xué)的有關(guān)觀點(diǎn)中，其運(yùn)動(dòng)的微分方程可表示為：

其中所有與x相關(guān)項(xiàng)表示加速度、速度和位移等，m是等效的質(zhì)量，k是彈簧的等效剛度，c是等效的阻尼系數(shù)，根據(jù)分析可知該系統(tǒng)屬于二階系統(tǒng)。它主要是衡量測(cè)量力fd、fc間能否實(shí)現(xiàn)跟蹤式、精準(zhǔn)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

二、研究開(kāi)啟力的測(cè)量系統(tǒng)

通常情況下其系統(tǒng)的硬件包含了力或開(kāi)啟行程的傳感器以及放大器，通過(guò)單片機(jī)將其傳至顯示器、打印機(jī)上，再由鍵盤(pán)通過(guò)單片機(jī)傳給I/O接口，最后回至檢測(cè)的裝置中。在分析其動(dòng)態(tài)特性時(shí)幾乎會(huì)運(yùn)用相關(guān)的傳遞函數(shù)、相應(yīng)特性等作出分析或評(píng)價(jià)，在結(jié)合自適應(yīng)的補(bǔ)償裝置測(cè)量中，其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理原理為：

力測(cè)量的系統(tǒng)參照傳遞函數(shù)是，

其中Tm、Tc皆是時(shí)間常數(shù)，且k0為傳遞的系數(shù)，通過(guò)相關(guān)計(jì)算其系統(tǒng)傳遞的函數(shù)總結(jié)為：G（S）=k0/（T2mS2+TcS+1）。自適應(yīng)的補(bǔ)償器在系統(tǒng)組成上涉及了三個(gè)參數(shù)，補(bǔ)償對(duì)象G（S）、系統(tǒng)模型Gm（S）、補(bǔ)償器H（S）。其模型合控制對(duì)象間存在的偏差需要運(yùn)用具有自適應(yīng)能力的補(bǔ)償器中輸出具有修復(fù)性的信號(hào)實(shí)現(xiàn)反饋式控制，利用敏感度的函數(shù)去評(píng)價(jià)其適應(yīng)的性能，其涉及閉環(huán)傳遞的函數(shù)為：Φ（S）==G（s）。假如控制對(duì)象若產(chǎn)生了參數(shù)變化，其系統(tǒng)內(nèi)部特性也會(huì)產(chǎn)生變化，其依賴關(guān)系為：

令其在恒定狀態(tài)下系統(tǒng)處于標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)，其系統(tǒng)內(nèi)部靈敏度的函數(shù)可總結(jié)為：Sw（S）=，其中G*（S）是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下其實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)膶?duì)象，如果把G*（S）選擇為系統(tǒng)模型進(jìn)行傳遞的函數(shù)，則有：Gm（S）=G*（S）；若果將系統(tǒng)模型中你系統(tǒng)選作具有自適應(yīng)性能的補(bǔ)償器，則有：H（S）=。在常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量狀態(tài)下，其靈敏度的函數(shù)為：Sw（S）=，它和頻率沒(méi)有關(guān)系，在實(shí)際中僅需考慮測(cè)量元器件會(huì)對(duì)其輸出量涉及的分辨率、動(dòng)態(tài)范圍等，當(dāng)式中S為1時(shí)，其系統(tǒng)特性會(huì)增大補(bǔ)償對(duì)象測(cè)量依賴的程度，故有較為敏感的變化，若取較大值時(shí)會(huì)降低其靈敏度。在系統(tǒng)中其輸出能對(duì)輸入或擾動(dòng)等產(chǎn)生的傳遞函數(shù)主要是：

在該式中是其補(bǔ)償對(duì)象的函數(shù)相對(duì)模型傳遞的函數(shù)產(chǎn)生變化率計(jì)算方法。以上兩個(gè)傳遞函數(shù)的計(jì)算公式說(shuō)明了自適應(yīng)的補(bǔ)償能夠通過(guò)其靈敏度的變化去控制，在K增大時(shí)其系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)態(tài)的特性不會(huì)伴隨其補(bǔ)償對(duì)象具有的節(jié)后以及參數(shù)變化等而產(chǎn)生變化，并將其維持在相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定的狀態(tài)。該調(diào)試能夠令洗衣機(jī)的離合器實(shí)現(xiàn)在線式智能的檢測(cè)，不僅加快了其在生產(chǎn)中的速度，還在該基礎(chǔ)上保障了洗衣機(jī)的質(zhì)量，在投入使用中有相對(duì)可靠的檢測(cè)性能。

三、總結(jié)

通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的了解，若引進(jìn)一些國(guó)外設(shè)備會(huì)涉及巨額的投資，但若是國(guó)家自行研制這些設(shè)備就僅需花費(fèi)四分之一的成本，故具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。伴隨技術(shù)的成熟研制出的設(shè)備在性能上也不亞于國(guó)外同種設(shè)備。這還要?dú)w功于職能測(cè)量的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)式調(diào)試，提升了洗衣機(jī)的整體生產(chǎn)質(zhì)量，針對(duì)問(wèn)題展開(kāi)有針對(duì)性可靠的研究，有利于洗衣機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張忠夫，陳益民，司徒忠.洗衣機(jī)離合器在線開(kāi)啟力智能測(cè)量?jī)x的研制[J].機(jī)床和液壓，2010，4（4）：137-138.