Yatay eksenli bir çamaşır makinesinin dinamik modellenmesi ve titreşim karakteristiklerinin belirlenmesi

Abstract

Çamaşır makinesinde ortaya çıkan problemlerin başında titreşim gelmektedir. Titreşim makinenin gürültülü çalışmasına, alt sistemlerin aşınmasına, yorulmasına ve ömrünün kısalmasına neden olmaktadır. Çamaşır makinesinde ortaya çıkan titreşimin temel sebebi, sıkma devirlerinde tambur içerisindeki çamaşır kütlesinin dengesiz biçimde dağılarak dengesiz kütleyi oluşturmasıdır. Dengesiz kütle önemli merkezkaç kuvvetlerinin oluşmasına neden olmakta ve bu da yüksek titreşim genliklerinin ortaya çıkmasına, makinenin gürültülü çalışmasına ve hatta makinenin yürümesine neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında, ilk olarak çamaşır makinesi titreşiminin incelenebilmesi için çamaşır makinesi kazan grubunun iki ve sekiz serbestlik dereceli matematiksel modeli oluşturulup hareket denklemleri elde edilmiştir. Ardından, çamaşır makinesinin katı modeli bilgisayar destekli tasarım yazılımında oluşturulmuş ve malzeme özellikleri tanımlanmıştır. Oluşturulan katı model, ADAMS dinamik analiz yazılımına aktarılmış ve uygun mafsal tipleri seçilerek parçaların serbestlik derecesi kısıtları belirlenmiştir. Son olarak da oluşturulan dinamik modellerin 0-1200 devir hızı aralığında titreşim analizi yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre; ADAMS modelinden elde edilen düşey eksendeki titreşim değerleri ile iki ve sekiz serbestlik dereceli modelden elde edilen titreşim değerleri kıyaslanmış ve sonuçların birbiri ile iyi uyum sağladığı görülmüştür. ADAMS modeli ile iki serbestlik dereceli model arasındaki hata oranının % 1.22, ADAMS modeli ile sekiz serbestlik dereceli model arasındaki hata oranın ise % 3.69 olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak tasarım aşamasındaki bir çamaşır makinesinin titreşim karakteristiği hakkında kısa sürede ve yüksek hassasiyette verilerin elde edilebileceği bir model oluşturulmuştur.

Vibration is the primary problem arisen in the washing machine. Vibration shorten life time of the washing machine parts and bring about rough running, wearing and fatigue. Main reason for vibrations during spinning cycle is that laundry in drum sticks to internal wall of the drum and unequal distribution of the laundry causes unbalanced mass. As a result of this, great force amplitudes occur and these forces lead to vibrate panels of washing machine, noise operation and even walking movement. Firstly, two and eight degree of freedom mathematical models were formed and equations of motion were obtained to examine washing machine vibration. Then, the solid model of washing machine was created by means of computer aided design software. Afterwards, solid model created in the previous section was transferred to ADAMS dynamic analysis software and by selecting appropriate joints, degree of freedom constraints of parts were determined. Finally dynamic model created in the previous section was performed in vibration analysis in the range of 0-1200 rpm. According to analysis results, vertical axis vibration values of ADAMS model were compared with two and eight degree of freedom models and it was seen that results are in good agreement with each other. It was determined that the error rate between ADAMS model and two degree of freedom model is 1.22 % and it is 3.69 % between ADAMS model and eight degree of freedom model. Consequently, a model obtained at high precision data about vibration characteristic of design stage washing machine is formed.