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¿Por qué en los años 60 las centrifugadoras de ropa iban a 3.000 rpm y las actuales lavadoras solo centrifugan hasta 1,400 rpm?

OSCAR, “un habitual seguidor del blog” como él mismo se define, ha dejado un comentario en mi artículo donde manifiesta su extrañeza de que en los años 60 y 70 las centrifugadoras de ropa funcionaban a 1.500 y hasta a 3.000 rpm (revoluciones por minuto) y actualmente el centrifugado de las lavadoras no pasa de 1.400 rpm. Se extraña de que siendo aquellas las velocidades de las centrifugadoras en aquel tiempo, cuando comenzaron a fabricarse lavadoras automáticas con centrifugado incluido, se limitaran a velocidades de 400, 600, y 800 rpm. Luego, muy acertadamente dice que hasta hace pocos años ha sido así y que solo modernamente se llega a una velocidad de centrifugado de hasta 1.400 rpm. ¿Por qué no más velocidad si en aquellos lejanos años funcionaban hasta a 3.000 rpm.? Hoy os invito, a OSCAR y a todos los lectores, a daros un paseo por el tiempo para descifrar las causas que originan las dudas de este lector, que espero os resulten útiles y curiosas. Veamos primero el comentario completo de OSCAR.
 

Oscar Martinez29 de mayo de 2014, 13:00
Buenas tardes, D. Antonio.

Soy un habitual seguidor de su blog y quería agradecerle la de cosas útiles que aprendemos los que por aquí nos acercamos.

El motivo de mi mensaje es a colación de las velocidades de centrifugado de las lavadoras, sobre todo en las antiguas:

Leí en uno de sus artículos que las centrifugadoras de antaño (mal llamadas en la época «secadoras») podían llegar a las ¡2.500-3.000! R.P.M. Lo ignoraba… Siempre pensé que antiguamente, por el motivo que fuese, no se le podía dar más velocidad de centrifugado a las lavadoras automáticas, cosa que hoy día sí por los avances tecnológicos (pienso yo en mi ignorancia). Por eso, aquellas primeras lavadoras automáticas que iban llegando a las casas, como la Indesit L5 de 1977 de mi abuela, llegaba a las 400 RPM, a las 600 en el caso de la Fagor F200 de mi madre, 800…. etc. Las velocidades fueron esas durante años, 380-600 RPM en los 70/80 y 700-900 RPM en los 80/90… y hasta hace relativamente muy poco, llegamos a las 1000-1200 RPM o incluso más (velocidades inútiles pasando de las 1000 como bien nos explicó Vd.) Y después de este rollo ¿a donde quiero llegar? Fácil: No logro comprender cómo no se les ha dotado a las lavadoras con más velocidad de centrifugado durante tantos años, siendo que las centrifugadoras iban sobradísimas. Si queda claro que en aquellas épocas (años 60-70), la velocidad RPM de una centrifugadora podía llegar a esos niveles de velocidad ¿cómo es posible que una lavadora tuviera tan poca velocidad de giro? ¿qué motivos habían para no incrementar esa velocidad durante más de 20 años?

Muchas gracias por su atención, Don Antonio. Un placer.
Oscar”

Vamos a ir contestando las preguntas de OSCAR en orden. Lo primero que dice es «… Leí en uno de sus artículos que las centrifugadoras de antaño (mal llamadas en la época «secadoras») podían llegar a las ¡2.500-3.000! R.P.M…»”
En aquella época la mayoría de las lavadoras eran las denominadas “de turbina”, no automáticas, que consistían en un caldero o cuba en cuyo fondo o en un lateral se encontraba una turbina que agitaba el agua y la ropa que se colocaban en la cuba, formando unos remolinos en la solución detergente que producían el efecto de lavado.
Cuando finalizaba el lavado de la carga de ropa (pocas prendas), había que “escurrirlas”, sacándolas del agua. Había tres sistemas: Retorciéndolas como hacían nuestras bisabuelas en el río o en el lavadero, pasándolas por unos rodillos de goma que llevaban algunas lavadoras, con lo que se extraía parte del agua, o bien centrifugándolas en esos aparatos llamados centrifugadoras y también mal llamadas “secadoras”.
Estas centrifugadoras consistían en una carcasa o mueble cilíndrico de unos 50 cms, de altura y de un diámetro de unos 35 cms. Dentro de esa carcasa giraba el cestillo donde se depositaba la ropa, en forma de tronco de cono con un diámetro en la base de unos 25 cms. y de unos 15 cms. en la zona superior, en cuyo extremo había un aro de hierro para mantener el equilibrio de la cesta. No cabría más de 1 kilo de ropa seca, cuando hoy las lavadoras pueden lavar y centrifugar hasta 8 kilos de ropa seca.
Vayamos al motor. Se trata de un motor asíncrono monofásico, Llamaremos
  • rpm a las revoluciones por minuto del motor
  • Frecuencia de la corriente, 50 Hertzios (en Europa, en América son 60))
  • p  será el número de pares de polos del motor.
La velocidad de un motor de este tipo es: frecuencia 60 x 60 segundos (un minuto. por las rpm), dividido por el número de pares de polos. Si es de 2 polos, los pares de polos serían  1.
Así pues, la velocidad del motor de 2 polos = 50 x 60 / 1 = 3.000 rpm. 
Ya tenemos la velocidad del motor en el caso de tener 2 polos. Si en lugar de 2 polos tuviera 4 polos (2 pares de polos), la velocidad de este motor sería
Velocidad del motor de 4 polos (2 pares de polos) = 50 x 60 / 2 = 1.500 rpm

Hemos encontrado el por qué de las 1.500 y las 3.000 rpm de los dos posibles tipos de motores de aquellas centrifugadoras. Solo aclarar que el eje del motor se acopla directamente al eje del cesto de la centrifugadora, por lo que las rpm del cesto contenedor de la ropa son exactamente las mismas que las del motor. No así, como veremos luego, el acoplamiento del motor de las lavadoras automáticas con el eje del tambor, que se hace a través de poleas para reducir la velocidad que da el motor.
Nos toca ahora dar el salto de las lavadoras de turbina a las automáticas, que empezaron a fabricarse en España a principios de los 60. En esas lavadoras, base de las actuales, se incorporaban todas las funciones: prelavado, lavado y aclarados, tomas de detergente y suavizante automáticas, control del volumen de agua, calentamiento del agua en el lavado, y también el centrifugado de la ropa, lo que condujo en poco tiempo a la desaparición de las lavadoras de turbina y por consiguiente a las centrifugadoras de ropa por incorporase esa función en las nuevas lavadoras automáticas.
Dice luego nuestro asiduo lector, OSCAR, “…la Indesit L5 de 1977 de mi abuela, llegaba a las 400 RPM, a las 600 en el caso de la Fagor F200 de mi madre, 800….” En efecto, las primeras lavadoras automáticas llevaban un motor asíncrono “doble” (de dos velocidades), pues era de 2 y 12 polos, o sea, de 1 par de polos para la velocidad de centrifugado y 6 pares de polos para el motor de lavado. Haciendo los cálculos que antes hice para los motores de la centrifugadora, salen para el lavado (motor 6 pares de polos), 500 rpm y para el centrifugado (1 par de polos) salen las 3.000 rpm que ya nos salían entonces.
Ahora se preguntará OSCAR, ¿Por qué la velocidad de centrifugado es de 400 rpm y no de las 3.000 que daba el motor? Buena pregunta…Vayamos a la lavadora automática. El conjunto de cuba va en el interior del mueble, suspendido por cuatro muelles, y apoyado en su base pone dos amortiguadores, con contrapesos en la parte superior y en la inferior, ya que, al comenzar el centrifugado, la ropa, cargada de agua, está revuelta en el bombo, que va en el interior de la cuba. Cuando empieza el giro del bombo la ropa, debido a la fuerza centrífuga que se genera al girar, se va distribuyendo contra las paredes del bombo, oscilando bruscamente al principio, hasta que se produce una mejor distribución de la ropa, que es cuando la oscilación del “conjunto oscilante” va menguando. A medida que avanza el centrifugado, se va desprendiendo más agua, hasta llegar a una cantidad del 50 % del contenido del agua inicial. Es pues al principio, con las grandes oscilaciones, cuando hay riesgo de que la cube golpee el mueble de la lavadora. Obligando a dejar unos espacios elevados entre el conjunto oscilante y las paredes del mueble que lo soporta.
Pero ¿A qué velocidad puede ir el centrifugado? Pues como tenernos ese motor de dos velocidades, que nos da 500 rpm para el lavado y 3.000 para el centrifugado y como no podemos lavar a 500 rpm y mucho menos centrifugar a 3.000 rpm., el eje del motor lleva una polea “la pequeña”, que mediante una correa trapecial transmite el giro al eje del bombo, donde lleva acoplada otra polea “la grande”. Pero resulta que la velocidad adecuada para el lavado debe ser poco más de 50 rpm para que este sea efectivo. Por lo tanto, la relación de transmisión entre la polea pequeña y la grande debe ser de aproximadamente 9. De esta manera las 500 rpm del motor dividido por 9 se transforman a través del juego de poleas, en 55 rpm para el lavado, y en el caso del centrifugado, las 3.000 rpm dividió por 9 son 333 rpm, que a ojo de buen cubero, ayudado por la publicidad en TODAS las marcas las convierten en 400 rpm, cosa inexacta, pues la relación de poleas y las velocidades del motor sin las que son. A menos que se aumentara la relación entre poleas, pero eso nos llevaría a mayor centrifugado pero también a más velocidad de lavado, lo que no es aconsejable…
Más adelante, hacia los años 80 salió el motor de tres velocidades: de 2, 12 y 24 polos, lo que permitía añadir otra velocidad de centrifugado más para elegir.. Pero ya por entonces había empezado a montarse el motor de corriente contínua, la verdadera y todavía utilizada, revolución del centrifugado y de la mayor capacidad de carga de ropa las actuales lavadoras.
Hasta ahora hemos hablado de motores asíncronos, que son de corriente alterna, que es la que tenemos en nuestras casas. En cambio los motores de corriente contínua sí pueden variar su velocidad según convenga. Esa característica de los motores de contínua se empezó a aplicar entonces, colocando un convertidor de corriente en la lavadora que transformaba la corriente alterna en continua a efectos solo del motor de la lavadora. Las ventajas eran varias: permitían ir elevando progresivamente la velocidad de centrifugado, al mismo tiempo que se iba redistribuyendo la ropa contra las paredes del bombo. D e esta manera se anulaba el tirón brusco del conjunto oscilante en el momento del arranque, por lo que ese conjunto de cuba y tambor ya no oscilaba tanto, dando mayor suavidad al centrifugado. Al eliminar esa brusquedad del tirón inicial, con la rebaja de oscilaciones del conjunto, se podía aprovechar mejor el espacio interior del mueble, pudiendo agrandar más el conjunto cuba-tambor, lo que permitió sucesivamente ir reduciendo la distancia entre cuba y mueble, ampliando la capacidad del bombo, y por consiguiente permitiendo más carga de ropa. De los 5 kilos escasos iniciales, se fue pasando a 6, 7, y 8 kilos de la mayoría de las lavadoras actuales. Y con la posibilidad de poder programar varias velocidades de centrifugado, todas ellas suaves en el arranque.
Hemos visto pues que gracias al motor de corriente continúa no solo podemos centrifugar a varias velocidades, sino que ha permitido aumentar la capacidad de ropa de las lavadoras.
Queda por explicar la última duda planteada por OSCAR: “Si queda claro que en aquellas épocas (años 60-70), la velocidad RPM de una centrifugadora podía llegar a esos niveles de velocidad ¿cómo es posible que una lavadora tuviera tan poca velocidad de giro? ¿Qué motivos había para no incrementar esa velocidad durante más de 20 años?” Creo que ya ha quedado bastante claro este punto, pero debo añadir otros.
La velocidad de centrifugado produce una fuerza centrífuga sobre la ropa mojada empujándola fuertemente sobre la parte circular del tambor, donde tiene los agujeros, que, gracias a esa fuerza, permiten salir el agua hacia la cuba, desde donde es evacuada al exterior por la bomba. La fuerza centrífuga es proporcional al cuadrado de la velocidad de giro y directamente proporcional a la masa (peso de la ropa+ peso del agua que contiene) y también directamente proporcional al radio del tambor. Cuanto mayor sea la velocidad, más centrifugará (cosa evidente) y cuanto más peso tenga la ropa mojada, más fuerza centrifuga debe generarse, y también, cuanto mayor sea el radio del bombo (varias veces superior al radio del cesto de la centrifugadora primitiva), más fuerza centrífuga se producirá y menos velocidad de centrifugado se precisara para extraer la misma cantidad de agua.,
Si de otra parte, como decía en mi artículo 

“Para aclarar mejor este concepto del centrifugado diré que una carga de ropa seca de 5 kilos puede llegar a absorber hasta 10 litros (=kilos) de agua. Conforme se va centrifugando se va eliminando agua (o sea, se va eliminando la humedad residual, llegando, desde el 100 % de partida, hasta un 53 %. Eso significa que al centrifugar hemos eliminado aproximadamente la mitad del agua que había absorbido la ropa. Y a este valor del centrifugado se le da una clase de eficacia de centrifugado del tipo B.”

Más allá de las 1.000 rpm la extracción de agua en el centrifugado es bajísima. No vale la pena aumentar esa velocidad, ya que la mayor eficiencia es casi nula y el desgaste de las fibras cada vez más elevado cuanto más alta sea la velocidad de centrifugado.
Termino ya, dándole las gracias por mi parte a OSCAR que, con su interesante comentario, nos ha llevado a conocer un poco más el mundo de las lavadoras…y recordar tiempos históricos.

Por ACDCLE

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7 respuestas a «¿Por qué en los años 60 las centrifugadoras de ropa iban a 3.000 rpm y las actuales lavadoras solo centrifugan hasta 1,400 rpm?»

Rosa
Me he quedado «embobada» leyendo el artículo ( y eso que vengo de trabajar de noche). Genial el tratamiento que has dado a estas cuestiones tan técnicas porque se comprenden perfectamente. Resultan muy interesantes la visión científica y la evolución histórica de la lavadora.
En mi caso, otra lectura de la que he disfrutado.
Feliz fin de semana

¡Increíble! Nunca relacioné la capacidad del tambor de una lavadora con el tipo de motor y su centrifugado… Al igual que Rosa, también he disfrutado con la lectura de su artículo, pues no sólamente me ha resuelto esa duda, sino que, además, nos explica la corriente de las dos clases de motores y por qué el de corriente continua hace que el centrifugado empiece de una manera suave y no brusca como las antiguas (algo que también pensé pero que lo achaqué a la «tecnología moderna»). Bravo D. Antonio! Le agradezco este excelente artículo que responde con creces a mi pregunta. Saludos cordiales.
Oscar

Que te parecen los nuevos motores de Samsung:
http://www.samsung.com/es/article/que-es-un-motor-digital-inverter

Por lo que entiendo, los motores actuales de las lavadoras ya son todos DC, pero ¿con escobillas o sin?

A mi si me gusta el tema de vehiculos de radiocontrol electrico y a dia de hoy todos los buenos, igual que la mayoria de helicopteros, ya usan estos motores sin escobillas o brushless, que apenas tienen desgaste, solo el de los rodamientos.

Y tu articulo muy bueno, supongo que las primeras lavadoras cuando empezaban a centrifugar se enteraria hasta el vecino del otro bloque jeje

Hola soy Gerardo,
Mi lavadora puede llegar a 1600 rpm y puede lavar 6 Kg de ropa. Y nunca se me ha roto ninguna fibra. El tambor tiene un buen diámetro y cargándola con 6 Kg queda espacio en el mismo. Es de la marca Miele y no creo que los ingenieros que la diseñaron hayan puesto esas 600 rpm de más sólo para vacilar si no porque es más efectivo en el secado final.
Un saludo

Señor Antonio entonces entre 2 modelos Bosch en los que lo único que los diferencia es la velocidad de centrifugado nos quedamos con 1.200 o 1.000rpm ???

Saludos