Виды микроподшипников скольжения в шаговых моторах дивертеров стиральных машин

Эволюция систем дозирования моющих средств привела к отказу от громоздких механических тяг, которые раньше связывали селектор программ с дозатором порошка. В современных стиральных машинах направлением струи управляет компактный электромеханический дивертер (распределитель воды).

Основой этого узла выступает миниатюрный шаговый мотор или синхронный двигатель с редуктором. Он с высокой точностью позиционирования поворачивает кулачковый механизм или направляющее сопло, направляя поток воды в нужный отсек кюветы (предварительная стирка, основная, кондиционер). Особенность этого узла построена на крошечных осях и микроподшипниках скольжения, работающих в крайне специфичных условиях.

Конструкция микроопор и зубчатых передач дивертера

Внутри пластикового корпуса дивертера скрыт многоступенчатый редуктор и ротор электродвигателя. В отличие от сливных помп, ротор здесь работает в сухой камере, изолированной от прямого потока воды, однако к точности его вращения предъявляются повышенные требования. Малейший перекос осей приведет к заклиниванию зубчатой передачи.


Техническая спецификация микроопор распределителя:

Параметр узла

Применяемое решение

Инженерная задача и обоснование

Конструкция опор

микроскопические цилиндрические втулки скольжения, интегрированные в пластиковый корпус редуктора

обеспечение строго параллельного расположения осей зубчатых колес и ротора для исключения закусывания шестерен

Материалы сопряжений

оси из полированной нержавеющей стали малого диаметра (1–2 мм) в паре с шестернями и корпусом из полиацеталя (POM)

достижение низкого коэффициента трения без использования жидких смазок, способных высохнуть с течением времени

Вектор нагрузок

минимальные радиальные нагрузки при вращении, сменяющиеся кратковременными ударными импульсами в моменты старта и остановки шагового мотора

преодоление сопротивления возвратных пружин или позиционирующих фиксаторов кулачкового механизма

Условия среды

закрытый, но не герметичный корпус, подверженный постоянному воздействию водяных паров и температурным перепадам (от 20 до 90 °C) из зоны бункера дозатора

сохранение геометрии микроподшипников скольжения в условиях постоянного образования и испарения конденсата

Усталостный износ пластика и сбой позиционирования

Микроподшипники скольжения в дивертере практически не подвержены классическому абразивному износу, так как изолированы от грязной воды и пыли. Главным разрушающим фактором выступает влага в сочетании с термическими деформациями.

Распределитель крепится непосредственно к крышке бункера дозатора моющих средств. При стирке на высоких температурах горячий пар проникает сквозь микрощели в корпус редуктора дивертера. Образующийся конденсат не может быстро испариться. Постепенно влага вымывает остатки заводской силиконовой микросмазки (если она была заложена при сборке), а стальные оси начинают покрываться легким окислом или солевым налетом.


Коэффициент трения между стальной осью и пластиковой втулкой возрастает. Поскольку крутящий момент шагового микромотора крайне мал, возросшее сопротивление приводит к пропуску шагов ротора — потере синхронизации с поданными импульсами. Электроника считает, что сопло переведено в отсек для кондиционера, но по факту заклинивший редуктор оставляет его в зоне предварительной стирки.

При длительной работе с повышенным трением пластиковые посадочные отверстия в корпусе растачиваются. Появляется радиальный люфт. Оси шестерен перекашиваются, зубья начинают проскальзывать с характерным треском. В результате система распределения воды полностью выходит из строя.

Вопрос-ответ

Почему вместо одного дивертера с электроприводом не ставят несколько надежных электромагнитных клапанов на каждый отсек?

Такое решение (с тремя-четырьмя отдельными клапанами) применялось в старых машинах, но от него отказались из соображений себестоимости, габаритов и гидравлики. Группа из четырех клапанов занимает много места и требует сложной разводки патрубков. Установка одного сдвоенного клапана на входе и компактного дивертера над кюветой позволяет направлять воду в 3–5 разных отсеков (включая подачу воды на стекло люка) гораздо дешевле и точнее.

Как поломка микроподшипников дивертера отражается на процессе стирки?

Машина перестает выдавать ошибки, но полностью нарушается логика смыва моющих средств. Чаще всего пользователи замечают, что кондиционер вымывается из лотка в самом начале цикла (вместе с порошком), либо порошок остается сухим в лотке, так как вода льется в пустой соседний отсек. В некоторых случаях из-за сбоя позиционирования струя воды начинает бить в перегородку между отсеками, что приводит к разбрызгиванию воды и протечкам через переднюю панель лотка.

Можно ли восстановить работоспособность дивертера, перебрав и смазав редуктор?

Если причиной сбоя стало лишь временное подклинивание из-за подсохшей смазки и конденсата, аккуратная разборка, очистка осей и нанесение качественной тефлоновой (PTFE) смазки для пластиковых шестерен могут продлить жизнь узлу. Однако если втулки в корпусе уже разбиты в эллипс и оси шестерен имеют ощутимый люфт, никакая смазка не компенсирует перекос зубчатой передачи — дивертер потребует замены в сборе.

Технико-коммерческий инженер ГК Индатэк Смирнов А. В.

умный дом, новости, техника
Поделиться в соцсетях:

Другие статьи

7 ноября
Автоматика
Охранная система для дома

Времена, когда охранные системы для дома были доступны лишь богатым клиентам, постепенно уходят в прошлое.

Статьи 4 ноября
Обзор трех высокотехнологичных термостатов

Среди «умных» термостатов есть явный лидер — Nest.

Статьи 3 ноября
Умные вещи века. Новинки октября

Рынок "умных" вещей молодой и в отличие от многих других отраслей на нем практически еженедельно появляются новые и очень интересные продукты.

2 ноября
Умный дом
Управление системой Умный дом

Система домашней автоматизации предназначена, чтобы управлять другими системами - инженерными и развлекательными.

Статьи 4 ноября
Обзор трех высокотехнологичных термостатов

Среди «умных» термостатов есть явный лидер — Nest.

Статьи 3 ноября
Умные вещи века. Новинки октября

Рынок "умных" вещей молодой и в отличие от многих других отраслей на нем практически еженедельно появляются новые и очень интересные продукты.