Çamaşır makinesi için V kayışlı varyatör sistemi tasarımı

Abstract

Günümüzde çamaşır makineleri hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Bu cihazın bu kadar vazgeçilmez oluşu da üzerinde yapılan geliştirme çalışmalarına da yansımaktadır. Beyaz eşya üreten firmalar her sene yeni modeller ile piyasada pazar payı toplamaya çalışmaktadırlar. Bu rekabetin sonucunda her geçen gün makineler daha az enerji ve su tüketerek çamaşırları etkin şekilde temizlemeyi sağlamaktadırlar. Çamaşır makineleri yükleme tipine göre temel olarak ikiye ayrılmaktadır, bunlar üstten yüklemeli ve önden yüklemeli olarak belirtilebilir. Üstten yüklemeli makinelerde çamaşırlar makinenin üstünde bulunan kapak açılarak tambur içerisine yerleştirilirler. Önden yüklemeli makinelerde kapak ön yüzün ortasında yer alır. Üstten yüklemeli makinelerden farklı olarak kapak ve tambur arasında körük bulunur. Bunun sebebi suyun kapak seviyesini geçmesi sebebiyle doğan sızdırmazlık ihtiyacıdır. Çamaşır makinesine alternatif tahrik sistemi tasarımı yapılmadan önce piyasadaki çözümler ve bu konu üzerine alınan patentler incelenmiştir. Elde edilen bilgiler ışığında avantajlı ve dezavantajlı yanlar gözden geçirilmiştir. Mevcutta kullanılan tahrik sistemi incelenerek bu sistemin artıları ve eksileri incelenmiştir. Bu çalışmada Arçelik'in önden yüklemeli kayış kasnak sistemi ile güç aktaran çamaşır makinelerinde kullanılmak üzere alternatif tahrik sistemi tasarlanmıştır. Sistem tasarlanırken boyut kısıtları göz önüne alınarak tasarıma başlanmıştır. Gövde derinliği için hedeflenen aralığın dışına çıkılmadan tasarımlar yapılmıştır. Güncel sistemde kullanılmakta olan kayış kasnak mekanizmalarında motor miline akuple kanallı bir kasnak, tambur miline şekil bağlı bir kasnak ve bu kasnaklar arasındaki güç aktarımını sağlayan bir poly-V kayışı bulunmaktadır. Aradaki çap farkı oranı sistemin çevrim oranını belirlemektedir. Motor momenti, tamburda bu çevrim oranı katına çıkarken, motor devri tamburda bu çevrim oranı katı kadar düşmektedir. Bunun sonucunda düşük momentler üretebilen fakat çok yüksek devirlere çıkabilmesi gereken motorların kullanılması zorunlu hale gelmiştir. Yıkama adımında tambur 50-60 d/dk olan motor devri sıkma çevriminde 1200 d/dk' ya çıkmaktadır. Tambur devirlerine karşılık gelen motor devri yıkama adımında 400-500 d/dk sıkma adımında ise 9500-10000 d/dk'dir. Tasarlanan varyatör sisteminde çiftler halinde yerleştirilmiş konik kasnaklar, bu kasnaklar arasındaki güç aktarımını sağlayan bir V kayış, V kayışın gerginliğini sağlayan bir yay ve çevrim oranının değiştirilmesini sağlayan bir santrifüj aktüatör bulunmaktadır. Projenin prototipleme aşamasında Arçelik'te bulunan hızlı prototipleme teknolojilerinden yararlanılmıştır. Burada SLS ve SLA 3 boyutlu yazıcıları ve lazer kesim tezgahlarından yararlanılmıştır. Üretilen prototipler ile konseptin doğrulanması sağlanmış ve karşılaşılan problemler incelenerek bu problemlere uygun çözümler geliştirilmiştir. Sonuç kısmında elde edilen veriler ve öğrenimler işlenmiş gelecekte gelişime açık olan yanlar anlatılmıştır. Arçelik A.Ş. Merkez Ar-Ge Dijital Modelleme ve Yapısal Tasarım Ailesi' nde yapılan çamaşır makinesi için v kayışlı varyatör sistemi tasarımı bu tez çalışmasının içeriğini oluşturmaktadır.