Paketleme makinesi için yeni bir kam meknizmasının katı cisim dinamik analizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makatronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMRE ÇOBANBAŞ
Danışman: Serkan Zeren
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kam, hareketi bir uzuvdan diğerine iletmek için kullanılan kinematik bir çifttir. Genellikle bir kam, başka bir sert gövde ile temas halinde olan eğri bir yüzeye sahip olan rijit bir gövdedir. Takipçi adı verilen ikinci gövde genellikle basit bir şekildir. Kam mekanizmaları, tasarımdaki sadelikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın olarak kullanılan bu sistemler, yüksek hızlar, kapasite geliştirme ve dayanıklılık koşulları için uygundur. Kam mekanizmaları, paketleme makinelerinde yüksek üretim limitleri, hızlar ve düzensiz hareketler altındaki kararsızlığı en aza indirmek için sıklıkla kullanılır. Bu nedenle kam mekanizmaları paketleme makinesi endüstrisinde araştırma ve geliştirme projelerinde öne çıkan konulardandır. Bir dakikada üretilen ürün sayısı, performans kriteri olarak bu makineler için hedef koşuldur. Paketleme makinelerinde uygun çalışma koşulları ve hareket serbestliği nedeniyle kam mekanizmaları tercih edilmektedir. Bu çalışmada, yeni bir paketleme makinesi için yeni bir kam mekanizması tasarlanmıştır. Bu amaçla yeni kam tasarımının 70 parça/dakika üretim hızıyla titreşimsiz olarak çalışması hedeflenmiştir. Çünkü titreşim hem hızı hem de ürün limitlerini etkileyen bir olgudur. Çalışmanın ilk adımı, hareket girişinde kullanılan altı adet kam mekanizmasını tasarlamak ve ticari bir programda katı cisim hareketini analiz etmektir. Bu analizler şunları içerir: Belirli koşullar altında her takipçinin hızı ve ivmesi ile takipçileri üzerindeki temas kuvvetleri, katı-katı temas modeli kullanılarak bulunmuştur. Mevcut 40 parça/dakika kam mekanizmasının referansında yapılan çalışmalarda geliştirilmiş sonuçlar ile tasarlanan yeni mekanizmanın hesaplanan hız, ivme ve yer değiştirme değerleri yardımıyla sistemin optimum çalışma koşulunu 70 dev/dakika olduğu görülmüştür. Ayrıca 70 parça/dakika üretim limiti de bu gelişmiş devir seviyesinin bir sonucudur. Diğer bir analiz ise ana şaft üzerindeki kuvvetlerin bulunmasıdır. Bu kuvvetler gelecekteki çalışmalar için kullanılacaktır. Bu kuvvetler, paketleme makinesinin geçici durum analizleri için kullanılacak olan Sonlu Elemanlar Modelinin (SEM) giriş ana verileri olacaktır. Son olarak elde edilen 70 parça/dakika verisini sağlayan mekanizma referans alınan mekanizmanın titreşimsiz ve daha rijit halini ortaya koymuştur. Bu kanıya yapılan analizler ve denemeler ile varılmıştır. Yapılan dinamik analizler Adams programı ile gerçekleştirilmiştir. Tasarım kısmında bulunan analizler inventör programları ile yapılmıştır.