Çamaşır makinesi denge ağırlığı tasarımı ve pres baskı üretim yöntemi
Washing machine counterweight design and using pressure method
- Tez No: 559452
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL GERDEMELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÇAMAŞIR MAKİNESİ DENGE AĞIRLIĞI TASARIMI ve PRES BASKI ÜRETİM YÖNTEMİ ÖZET Çamaşır makinesi, insanların modern yaşamdaki sorunlarına çözümler bulan önemli buluşlardan birisidir. Hem ticari hem bireysel çamaşır makineleri, insanların konfor seviyelerini artırmak konusunda önemli adımlar olmuşlardır. İcadından bu yana çamaşır makineleri sürekli yaygınlaşmaktadır. Makinedeki yıkama prensibi, tambur içindeki su ve çamaşırın motordan gelen tahrikle döndürülmesi ile mekanik olarak kir partiküllerinin çamaşırdan ayrılmasına dayanır. Bu prensibi yerine getiren makinada, tambur, kazan, motor, denge ağırlıkları, gövde ve kontrol panel gibi pek çok eleman bulunmaktadır. Bu çalışmada, daha önce çamaşır makineleri üzerine yapılmış çalışmalar üzerine bir literatür geçmişi de sunulmuştur. Kişisel çamaşır makinesinin icadından sonraki trendlere bakıldığında, müşterilerin en önemli isteklerinden birinin yıkama kapasitesinin arttırılması olduğunu görürüz. Bunun yanında yıkama çevrim sürelerinin kısa olması isteği de belirgindir. Bu yüzdendir ki makinelerde, yıkayıcı blok hacimleri büyümüş, devir sayıları ise yükselmiştir. Bu, makine yıkayıcı bloğunda salınım problemini doğurmuştur. İşte bu noktada denge ağırlıkları devreye girer. Yıkayıcı bloğa montajlanan bu ağırlıkların temel görevi sistemin atalet momentini arttırarak ani ve büyük salınım hareketlerini engellemektir. Bu çalışmada, yıkayıcı bloğunun hacmi büyüyen yeni platform çamaşır makineleri için yeni denge ağırlığı tasarımı üzerinde durulmuştur. Gövde boyutları mevcut makinelerle aynı olan bu yeni platformun gövde içindeki yıkayıcı bloğunun büyüyor olması, daha ince denge ağırlıkları gerekliliğini doğurmuştur. Çamaşır makinelerinde denge ağırlıkları beton malzemelerdir ve temelde bu parçaların üretiminde iki yöntem kullanılmaktadır; plastik kalıplarla ıslak döküm yöntemi ve çelik kalıplarla pres baskı yöntemi. Çalışmada, bu iki yöntemin avantaj ve dezavantajları ortaya konmuş ve görece daha yeni bir yöntem olan pres baskı yöntemi yeni betonlar için seçilmiştir. Kalıplarda yapılan modifikasyonlarla betonlarda inceltme işlemi yapılıp prototip numuneler elde edilmiştir. İnceltilmiş betonların ağırlık gereksinimlerini karşılaması amacıyla reçeteleri değiştirilmiş ve özkütleleri arttırılmıştır. Daha sonra bazı testlerle bu yeni denge ağırlıklarının mekanik özellikleri denenmiş, pres baskı ile elde edilen numunelerin ıslak dökümden gelen mevcut betonlar düzeyinde sonuçlar verip vermeyecekleri test edilmiştir. İlk olarak yeni betonlar, vidalama-tork testlerine tabi tutulup montajlama durumundaki çatlama ve kırılma durumları gözlemlenmiştir. Burada, üretim hattında kullanılan vidalama torklarına betonların vereceği tepkiler incelendiği gibi, betonlar üzerinde görülen ilk çatlakların oluştuğu tork değerleri de not edilmiştir. Betonlar daha sonra makinenin ömrünü simüle eden testlere tabi tutulmuştur. Yeni denge ağırlıklarının montajlı olduğu osilasyon gruplarında, tambura, çamaşırların ağırlığını temsil edecek şekilde ağırlıklar yapıştırılmış ve osilasyon uzun süreler değişken devirlerde çalışmıştır. Testler sonunda çatlaksız betonlarda çatlak ya da kırılma gibi problemler oluşup oluşmadığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, test öncesinde bazı betonlarda bilinçli olarak çatlaklar oluşturulmuş ve test sonrasında bu çatlakların büyüyüp büyümediği kontrol edilmiştir. Bunların yanında, makineler üzerinde uygulanan bir transport testi, ANSYS Workbench programı ile analiz edilmiştir. Betonlara etkiyen kuvvetin, özellikle riskli olduğu düşünülen inceltilmiş olan orta ve yan yüzeylerde oluşturacağı gerilimlerin üzerinde durulmuştur. Son olarak elde edilen sonuçlar yorumlanmış, yeni platformdaki betonlar için seçilen Pres Baskı yöntemine ilişkin çıkarım ve öneriler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
WASHING MACHINE COUNTERWEIGHT DESIGN AND USING PRESSURE METHOD SUMMARY Washing machine is one of the most influential inventions to bring solutions for the problems people have in their daily lives. Washing machines which produced for commercial and personal usage, are important steps to increase peoples comfort level. Since its invention washing machine usage has been sprading continuously. The basic two types of washing machines are front and top loading washing machines. These two types have their own advantages when compared the other. For top loading washing machine, the shorter cycle time for the washing process can be shown as an advantage when compared to front loading machines. Beside this, it can be noted that the top loading washing machines are better to use ergonomically than the front loading ones. On the other hand, front loading washing machines require a lot less water consumption during the washing process compared to top loading washing machines. For front-loading washing machines, it is sufficient to fill the drum with only 1/3 of water. The power consumption can be shown as another advantage for the front loading washing machines. Top loading machines have a rotational movement in changing directions. This means a continuous stopping and restarting for the machine during the washing cycle. In contrast, drum movement in front-load washing machines is continuous. This means less power consumption for the machine. In this study, the machine which the project implemented is a front loading washing machine. The washing principle in the machine is based on the mechanical removal of dirt particles from the laundry by spinning the water and the laundry inside the drum with the drive from the motor. The parts in the machine can be grouped into 3 basic modules . Oscillating module includes the parts that take place in the main washing process. The tub, drum, the motor,the drum support and the counterweights can be listed as the members of this group. The motor is the element that gives movement to the washing machines. Drum support conveys this movement to the drum and the drum is where the washing process happens. The water which is used for washing is stored in the tub. The second module in the machine is the housing module. The main task of the housing module parts is to carry the oscillation group and protect it from external environment. The final module in the machine is the electonic module. In this group, there are several electrical and electronic parts of the machine, as well as some parts that are effective in the intake and the pumping out of water. In this study, a literature review on previous studies on washing machines was also presented. When we look at the trends after the invention of the personal washing machine, we see that one of the most important demands from the customers is to increase the washing capacity. In addition, the desire to have a short washing cycle is also evident. Therefore, the volume of the oscilating systems in the machines and also rotation speed of the drums has been increasing. This has caused the vibration and out of tolarance oscilating problems in the machine washer block. This is where the counterweights come into play. The main task of these counterweights which assembled on the tubs is to prevent sudden and large oscillation movements by increasing the moment of inertia of the system. In this study, what is emphasized is a new counterweight design for a new platform washing machines. This new platform, which has the same housing dimensions as the existing machines, has bigger tub and drum dimensions in the housing, resulting the need for thinner counterweights. The material for counterweights in a washing machine is concrete and essentially two methods are used in the production of these parts: wet casting method with plastic molds and the pressure method with hydraulic press. In this study, the advantages and disadvantages of these two methods have been revealed and the relatively new“pressure method”has been selected for the new counterweights. Having a relatively short production time and cost was the main reason for chosing this method. Also, The this method is much more prone to automation and it is much cleaner. With this method and with the modifications made in the molds, the thinner counterweight samples were acquired. For the sake of meeting the required weights, the ingredient of the concretes has been changed and their density is increased. Later, the mechanical properties of these new counterweights were tried with various tests, and the samples produced by the press method were tested whether they would give results as similar as the existing concretes which produced by the wet casting. Firstly, new counterweights was subjected to a screwing-torque test to observe what would be their behaviour in the event of assembly to the tubs. Here, the reaction of the counterweights to the screwing torque values which used in the production line is examined, as well as the torque values where the first cracks seen on the concretes were noted. The tubs which were chosen for this test include every possible tub combination of the serial production. This way, in case of a problem during the test it can be investigated if the problem was caused by the tubs. If so, which type of tubs of serial production causes it. The other pre-test observation was about the geometric correctness between the faces of the concretes and the tubs. Getting the right assembly situation was crucial for not to have stress concentrations on some places on the concrete during the screwing process. The concrete was then subjected to tests that simulated the life of the machine. At this point the producibility of the new design counterweights was tested as well as their assemblability. But the situation after they will be shipped the consumers and during their lifetime should also be tested. So the“Multi-phase”test was performed to see the behaviour of the counterweights during this period. In this test, weight blocks are attached inside the drum to simulate the laundries. And the oscilating system which the new counterweights assembled on, oparates for long periods at variable speeds. At the end of the test, it was observed that no cracks or fractures occurred on the counterweights. In addition, before the test, some concrete cracks were deliberately formed and after the test, it was checked whether or not these cracks grew. In addition, a standart transport test which is performed on the machines was modelled and analyzed with the ANSYS Workbench program. Before the analysis, some design changes on the counterweights were done to make the analysis easier. The stresseses which is caused by the forces on the counterweights-on the medium and the side surfaces, which are considered to be particularly risky, are emphasized. Finally, the results are interpreted and inferences and suggestions related to the“press method”which is chosen for the counterweights in the new platform are presented.
Benzer Tezler
- Çamaşır makinesi kazan imalatında proses parametrelerinin kazan kalitesine etkilerinin analiz edilmesi ve optimizasyonu
Analysis and optimization of the effects of process parameters on the quality of washing machine tub manufacturing
OZAN SERTLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GÖKŞENLİ
- Modelling and determination of loosening mechanism of bolted joints in washing machine
Çamaşır makinasında bulunan cıvata bağlantılarının modellenerek çözülme mekanizmasının belirlenmesi
ONUR KONUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
- Çamaşır makinesinde dengesiz yükün makine öğrenmesi ile belirlenmesi
Detection of unbalanced load in washing machine with machine learning
HİLAL İRKİL GENEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET FARUK BAKAN
- Çamaşır makinelerinde oluşan dengesiz yükün ağırlığının, yatay ve açısal konumunun belirlenmesi
Determining the mass, horizontal and angular position of the unbalance load in washing machine
AHMET YÖRÜKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Composite counter-weight application in washing machine
Çamaşır makineleri için kompozit denge ağırlığı uygulaması
DİDEM TÜYSÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. VEDAT TEMİZ