איך זה עובד: תוכניות כביסה
מה הקשר בין מכונת הכביסה שלכם לתיבת נגינה? עידו גנדל מסביר איך מכונת הכביסה יודעת להבדיל בין תוכנית לכביסה עדינה או סינטטית, ומציג כרגיל את החידה השבועית
בשבוע שעבר הסתיים עוד קרב במלחמת ההתשה שאני מנהל נגד מכשירי החשמל הביתיים. כל מכשיר, מרגע שהסתיימה תקופת האחריות שלו, מצטרף לשורות הגרילה וטומן לי מארבים פחדניים בדמות תקלות אקזוטיות ומרגיזות. הפעם היתה זו מכונת הכביסה, ובעוד שפרטי התיקון הספציפיים לא מעניינים במיוחד – פילטר חדש, קפיץ לפתיחת סתימות, דבק סיליקון והרבה ניבולי פה, לא בהכרח בסדר זה – אופן הפעולה של מכונת הכביסה עצמה הוא דוגמה נהדרת לפשטות מכנית חכמה, עם קשרים מפתיעים למכשירים אחרים כגון תנורי אפיה, מדיחי כלים ואפילו תיבות נגינה.
למעשה, תיבות נגינה קטנות היו נגני ה-mp3 של שלהי המאה ה-18. כמו הנגנים שלנו, הן היו ניידות וקלות, וטחנו שוב ושוב את אותן יצירות. עם זאת, יש שני הבדלים חשובים: את התיבות לא צריך לטעון בחשמל, והצליל שלהן הרבה יותר נקי ונעים מהצפצופים היתושיים של האוזניות והרמקולים המודרניים הזעירים.
בפרקים הקודמים:
למי שלא מכיר, הנה תיבת נגינה בפעולה. זהו דגם מינימליסטי במיוחד: רק ידית מנואלה, תוף עם זיזים ומסרק עשוי לשוניות מתכת באורכים שונים. כשמסובבים את הידית, התמסורת הפשוטה גורמת לתוף להסתובב. הזיזים שעליו פורטים על הלשוניות בסדר שנקבע מראש, ואלה משמיעות צלילים בגבהים שונים שיוצרים ביחד נעימה מוכרת.
כעת, הנה תרגיל מחשבתי. כל זיז בתוף של תיבת הנגינה "מקפיץ" לשונית מסוימת במסרק כשהוא חולף על פניה. מה היה קורה אם במקום לשונית מתכת פשוטה, היינו שמים מול הזיז מפסק חשמלי או מנוף מכני כלשהו? את התשובה תוכלו לראות בתמונה למטה, שצולמה בתוך מכונת הכביסה בעיצומו של מאבק המוחות שהוזכר לעיל. שימו לב ספציפית לאלמנט הלבן שבאזור המוצל.
ראיתם את זה? שורה של דסקיות לבנות מפלסטיק עם זיזים – תיבת נגינה מודרנית, לא פחות ולא יותר, שמשמיעה את הסימפוניה הנשגבת של תכנית הכביסה לכתמים קשים, או מה שלא יהיה.
בצדו הימני של המכלול שבתמונה יש אלמנט מתכתי עגלגל, עם מה שנראה כמו תאריך תפוגה מודפס עליו. זהו מנוע חשמלי, שכל מטרתו לסובב את הדסקיות בקצב איטי כדי שיוכלו לפעול את פעולתן. לצד כל דסקית כמעט, במקום שאינו נראה בתמונה, ניצב מתג או רכיב חשמלי דומה, שמופעל על ידי הזיז במתואר באיור למטה. צמד דסקית/מתג אחד יכול, לדוגמה, להפעיל את המנוע הראשי של מכונת הכביסה ולסובב את התוף. צמד אחר יכול להפעיל לזמן קצר את הברז החשמלי שמכניס מים פנימה, וכך הלאה. ההפעלה המתוזמנת היטב של כל המתגים הללו היא זו שיוצרת את "תכנית הכביסה" על כל שלביה.
נשאלת השאלה, בשביל מה בעצם צריך את כל המנגנון הזה, כאשר כל בקר אלקטרוני פשוט יכול לתזמן ולשלוח אותות חשמליים לכל רחבי המערכת בלי שום תיווך מכני? התשובה לכך כפולה: ראשית (ואני יודע שלומר דבר כזה בשנת 2012 נשמע כמו כפירה בעיקר), מנגנון מכני יכול להיות יעיל, אמין וזול יותר מאלקטרוני, במיוחד בסביבה עוינת כמו במכונת כביסה; שנית, פעולת המכונה מצריכה ממילא מספר פעולות מכניות, כך שבקר אלקטרוני יזדקק לתוספת מנועים. כדי להמחיש את הנקודה השניה, נסתכל על המנגנון ש"לוקח אבקה".
המגרה של מכונת הכביסה מחולקת למספר תאים נפרדים – עבור אבקת הכביסה, המרכך ואולי עוד משהו. המכונה אוספת את החומרים הללו באמצעות השפרצה סלקטיבית של מים לתוך כל תא וניקוזם לאחר מכן אל התוף. מעל התאים יש "ראשי מקלחת" פלסטיים קבועים, ופיה שמסתובבת על ציר מכוונת זרם מים לתוך "ראש המקלחת" הרצוי על פי שלבי התוכנית השונים. אבל מה מכוון את הפיה עצמה?
אילו היה מדובר בבקר אלקטרוני, היינו זקוקים למנוע ייעודי, וגם למשהו שידאג שהמנוע לא יסטה יותר מדי עם הזמן ויציף את המכונה. בסידור המכני, לעומת זאת, הזיז של אחת הדסקיות דוחף מנוף פשוט, שמכוון את הפיה כמתואר באיור הסכמטי למטה - והכל בכוחו של המנוע המרכזי בלבד.
עקרון תיבת הנגינה קיים, כאמור, לא רק במכונות כביסה, אלא במגוון מכשירים בהם יש צורך ברצף קבוע של פעולות מכניות. לעתים יש מנוע שדואג לסיבוב הדסקיות, ולעתים הסיבוב נעשה ידנית – כמו למשל בתנורי אפיה. תכניות האפיה השונות מבוססות על פרמטרים כגון "מאוורר טורבו פועל/לא פועל", "שיפוד מסתובב/לא מסתובב", "גוף חימום עליון פועל/לא פועל" וכדומה. מאחורי חוגת בורר התכניות של התנור (בתנורים מכניים) מסתתר גליל מוארך עם בליטות גדולות, כמו תיבת נגינה מפלצתית, שקובע איזה אלמנט יפעל ואיזה יושבת בכל אחת מהתכניות.
והנה שאלת הבונוס שלכם לשבוע זה. אם שמתם לב, בסרטון של תיבת הנגינה, הצלילים היו חזקים הרבה יותר כשהתיבה היתה צמודה למשטח. זו לא תקלה בהקלטה; ככה זה נשמע גם באמת. מדוע, אם כן, הצלילים חלשים יותר כשהתיבה מוחזקת ביד?
