تحلیل ارتعاش و رفتار دینامیکی دیگ در حضور خرابی کلاهک

سیستم دیگ لباسشویی را می‌توان یک سیستم دینامیکی شامل جرم، فنر و میرایی در نظر گرفت. دیگ داخلی به کمک کمک‌فنرها و فنرهای تعلیق از بدنه جدا شده است تا ارتعاشات ناشی از چرخش کنترل شوند. در این سیستم، مرکز دیگ نقطه‌ای کلیدی است زیرا انتقال نیرو از محور به کل ساختار از همین نقطه انجام می‌شود. کلاهک که در این محل نصب شده، بخشی از این سیستم دینامیکی محسوب می‌شود.

در شرایط ایده‌آل، مرکز جرم دیگ با محور چرخش هم‌راستا است. اما خرابی کلاهک می‌تواند باعث تغییر بسیار کوچک در توزیع جرم شود. همین تغییر کوچک در سرعت‌های بالا اثر قابل توجهی دارد. نیروی ناشی از عدم تعادل را می‌توان با رابطه زیر بیان کرد:

F = m r ω²

در این رابطه m جرم نامتعادل، r فاصله از محور و ω سرعت زاویه‌ای است. وقتی سرعت دیگ افزایش می‌یابد، اثر این عدم تعادل به صورت توان دوم سرعت رشد می‌کند. به همین دلیل لرزش‌ها اغلب در دور خشک‌کن شدیدتر دیده می‌شوند.

اگر کلاهک ترک داشته باشد یا بخشی از آن جدا شده باشد، جرم سیستم دیگر متقارن نیست. این عدم تقارن باعث ایجاد ارتعاش شعاعی می‌شود که از طریق محور به بلبرینگ‌ها منتقل می‌شود. در نتیجه بلبرینگ‌ها تحت بار متناوب قرار می‌گیرند و عمر آن‌ها کاهش می‌یابد.

پدیده مهم دیگری که ممکن است رخ دهد رزونانس است. هر سیستم مکانیکی دارای فرکانس طبیعی است. اگر سرعت چرخش دیگ به محدوده‌ای برسد که فرکانس تحریک به فرکانس طبیعی سیستم نزدیک شود، دامنه ارتعاش افزایش می‌یابد. در چنین حالتی حتی یک نقص کوچک در کلاهک می‌تواند باعث لرزش شدید شود.

برای تکنسین تعمیرات، تشخیص این وضعیت اهمیت زیادی دارد. اگر لرزش فقط در یک بازه سرعت خاص ظاهر شود و سپس در سرعت بالاتر کاهش یابد، احتمال وجود مشکل در مرکز جرم دیگ بالا است. در این شرایط بررسی کلاهک، سه‌نظام و اتصال محور ضروری است.

در نهایت باید توجه داشت که سیستم تعلیق لباسشویی برای جذب ارتعاش طراحی شده است، اما اگر منبع ارتعاش در مرکز دیگ باشد، انرژی ارتعاشی مستقیماً به محور منتقل می‌شود و کمک‌فنرها نمی‌توانند آن را به طور کامل جذب کنند. به همین دلیل خرابی کلاهک می‌تواند به لرزش‌های غیرعادی منجر شود که حتی با تعویض کمک‌فنرها نیز برطرف نمی‌شوند. برای کلاهک لباسشویی اینجا کلیک کنید.