Как устроены стиральные машины?

Многие автолюбители уверены, что автомобиль — это новая степень свободы. Но это не совсем так. Автомобиль — это улучшение и эволюция предшествующих ранее средств передвижения: карет, колесниц или общественного транспорта, такого, как паровозы и пароходы. По-настоящему новую степень свободы человечество получило с появлением автоматических стиральных машин, куда можно положить грязное белье, и, забыв об этом на несколько часов, вынуть чистое и ароматное.

До этого стирка была тяжелым, продолжительным трудом, который требовал опыта. Самым первым моющим средством была обычная зола. При смешении золы с водой образуется щелок, которые, хотя и не дает такой пены, как мыло, может облегчить процесс стирки. Позднее, в 6 веке до нашей эры люди научились делать мыло из животных жиров и щелока. Наконец, в 1797 году была изобретена стиральная доска — вполне вероятно, такую вы сможете найти у бабушки на антресолях. Но даже с помощью мыла, стиральных досок и использования температуры процесс стирки был не прост. Существовала даже специальная профессия прачки, которая только тем и занималась, что стирала белье.

Рецепт стирки из «Подарка молодым хозяйкам» (Дореволюционная орфография сохранена.)

Бѣлье должно класть въ котелъ по утру накануне стирки. Размѣщенiе бѣлья надлежащимъ образомъ составляетъ существенную часть стирки, отъ которой зависитъ веси ея успѣхъ. Класть бѣлье въ котелъ должно повѣрять лицу, заслуживающему полное довѣрие. Сперва обложить всеь котелъ толстою простынею, такъ, чтобъ она выходила наружу на нѣсколько пальцѣвъ выше его краѣвъ; потомъ наложить на нее простыни, сложенныя въ несколько разъ. Сложенныя простыни уравниваются въ котлѣ, не оставляя пустаго мѣста; отъ этого мелочнаго обстоятельства зависит успѣхъ стирки. Точно также и остальные ряды бѣлья должны укладывать сколь возможно правильнѣе и ровнѣе. На простыни кладутся скатерти, а на нихъ тонкое бѣлье: платки, кофточки, платья батистовыя и миткальное бѣлье; потом сверху нихъ рубашки; ворота мужских рубашек должны быть обращены къ серединѣ котла; на рубашки можно положить салфетки, платки и чулки и т.д.

Размѣстивъ такимъ образомъ бѣлье в котлѣ, кладутъ сухаго мыла, изрѣзанного въ малые куски, по 30 золотниковъ на котелъ с ½ аршина въ поперечникѣ и ¼ аршина глубинною. Мыло размѣщается равномѣрно по всему бѣлью и обливается понемногу водою; при этом бѣлье прижимается рукою, а если оно разбухнетъ неодинаково во всѣхъ мѣстахъ, то тамъ, гдѣ останется свободное место, кладутся туалетныя салфетки и полотенца, фартуки (тонкие внизъ), наконецъ тряпки и т.п., и на них нливается мыльная вода изъ сѣраго мыла. Намоченное бѣлье покрывается простынею, сложенною въ четверо и достаточно большою, что бы заходить за края котла.

На эту простыню положить дубовой золы съ яичною скорлупою. И наливать воду по-немногу, давая время ей впитываться. Когда воды наберется такое количество, что избыток ея будетъ переливаться через край, должно заткнуть шейку, идущую отъ дня котла, и оставить бѣлье до другаго дня. Утромъ должно ототкнуть шейку, наполнить другой котелъ водою, положить въ него золы и поставить на огонь; когда онъ станетъ закипать, то воду изъ него должно вычерпывать ковшомъ и, размѣшавъ съ холодною, наливать въ котелъ до тѣхъ поръ, пока вода не будетъ стоять надъ золою на вершокъ или болѣе. Такое наливание продолжается до вечера. При этом нужно чтобъ вода наливалась постепенно теплѣе. Въ полдень температуа ея должна быть еще такова, чтобы ее могла терпеть рука, а къ вечеру можно наливать почти кипятокъ.

По окончанiи этого, вечеромъ. Затыкаютъ шейку, накрываютъ котелъ одѣяломъ и оставляютъ такъ на ночь.

Утромъ, на другой день, оттыкаютъ шейку, чтобы спустить воду, и вынимаютъ бѣлье для споласкиванiя. Лучше наливать на золу холодную воду вопреки принятому обыкновению обдавать ее варомъ, отъ чего сожигается бѣлье весьма замѣтно; холодная же вода дѣлаетъ щелокъ гораздо мягче, такъ что въ ночь онъ растворяетъ на бѣльѣ весь жиръ и сало.

Сложность и масштабность процесса стирки можно понять по книгам того времени. Например, книга «Подарок молодым хозяйкам», которая переиздавалась в конце XIX и начале XX веков более 30 раз, помимо рецептов (основного содержания книги), содержала в издании 1894 года несколько разделов, посвящённых домашнему быту, в частности, стирке. Выдержку из книжки можно прочитать во врезке справа.

История создания

Первые попытки упростить стирку предпринял в середине XIX века американец Джеймс Кинг. В 1852 году он предложил устройство, которое в дальнейшем эволюционировало в современные барабаны стиральных машин. Его машина состояла из кадушки со встроенной в нее осью, на которой размещался барабан с отверстиями. В кадушку следовало заливать мыльную воду, в барабан класть белье и вращать его вручную.

Спустя четыре года еще один американец Мур запатентовал первую стиральную машину. Это было устройство на колёсах, состоящее из бочки, в которой монтировалась подвижная вертикальная рама с деревянными «пальцами». К машине для стирки прилагались и деревянные шарики: при возвратно-поступательном движении рамы вверх-вниз они перемещались внутри емкости с бельём, создавая дополнительное механическое воздействие.

Еще спустя почти полвека, в 1900 году производитель молочных сепараторов (маслобоечных машин) Карл Миле из деревни Херцеброк в Германии, усовершенствовав дизайн маслобойки, сделал из нее стиральную машинку, представлявшую собой кадку с вращающимися лопастями. Устройство было признано удобным, и было начато серийное производство. Стиральные машины быстро обрели популярность, правда, сначала только в Германии. Но не обошлось и без анекдотов — по-другому это и не назовешь — когда в Россию в начале XX века завезли первую партию таких устройств, она была мгновенно раскуплена. Смекалистый русский народ приспособил их под маслобойки, а белье продолжил стирать по-старому. Как бы то ни было, сейчас бытовая техника Миле пользуется заслуженной популярностью.

Фактически эра освобожденного от стирки человечества началась в 1910-м, когда, американский инженер Алва Фишер запатентовал свое устройство, названное «электрической прачкой». Инновационный механизм, по сути повторяя предыдущие изобретения, был оснащен электромотором, что значительно упростило процесс стирки. Уже в 1925-м в СССР в семьях партийной номенклатуры появились первые бытовые стиральные машины. Попадали к нам эти удивительные по тем временам приборы в основном из Америки и выбирались советскими партийными работниками только те модели, которые были похожи на мебель, а не на промышленный агрегат, и могли быть размещены в квартире без особого ущерба для интерьера.

Как работают

Основной принцип работы современных стиральных машин не сильно поменялся со времен «Подарка молодым хозяйкам». До сих пор используются химически активные компоненты и температура. Только теперь моющие средства стали эффективнее, а для ускорения процесса белье постоянно перемешивается в машинке, чтобы ткани терлись друг о друга, а вода с моющим средством вымывала все загрязнения. Сейчас распространены три вида стиральных машин:

  • Ультразвуковые — представляют собой компактный ультразвуковой излучатель, который помещается в емкость с мыльной водой. Ультразвуковые волны создают в толще воды микроскопические пузырьки, которые, лопаясь, воздействуют на загрязнения. Такие устройства сложно назвать эффективными — время работы может занимать много часов, расход воды высокий, а эффективность стирки низкая. Из плюсов — самая простая и дешевая конструкция, и возможность стирать самые деликатные ткани (из-за отсутствия механического трения).
  • Активаторные - представляют собой емкость с так называемым активатором — диском с лопастями. Этот активатор обеспечивает перемешивание воды и белья, за счет чего и происходит стирка. За счет простоты конструкции, эти машинки были достаточно дешевы, но они обладали рядом недостатков — они не могли греть воду и отжимать белье в автоматическом режиме, поэтому снабжались либо валиками для отжима вручную, либо отдельно стоящей центрифугой.
  • Барабанные (чаще всего автоматические). Большую часть объема такой машинки составляет бак, открытый сверху (машины с вертикальной загрузкой) или сбоку (машины с фронтальной загрузкой). В баке на шарнирах закреплен барабан, который приводится в движение электрическим двигателем. Из-за неравномерной загрузки барабана при его вращении образуется сильная вибрация, поэтому бак закрепляется на специальных пружинах и амортизаторах, совсем как колеса в автомобиле. Автоматические стиральные машины требуют минимального человеческого вмешательства. Будучи подключенными к электросети, водопроводу и канализации, в такую машину достаточно загрузить белье и моющие вещества, а на выходе получить чистое отжатое (а иногда и высушенное) белье. Помимо автоматизации, такие машинки можно сделать достаточно эффективными в плане потребления воды и электроэнергии.