Gýda makineleri sanayi, yüz yýlý aþan geçmiþiyle birlikte sürekli geliþmekte olan bir sektördür. Gofret üretim hattýnýn en önemli kýsýmlarýn biri de gofret piþirme fýrýnýdýr. Bu fýrýnlarýn en önemli bileþeni ise piþirme kalýplarýdýr. Gofret hamuru, önceden belirli dereceye kadar ýsýtýlmýþ döküm kalýplar arasýnda dökülerek piþirilmektedir. Bu hamurun %50’den fazlasý su olmasý sebebiyle piþme esnasýnda kalýp içerisinde oluþan yüksek basýnç, gofret piþirme kalýplarýndan maþalara ve dolayýsýyla kilitleme sistemine önemli miktarda yük olarak etki etmektedir. Pratikte, maþa takýmlarýnýn sýk kilitlenme ve açýlma hareketini yerine getirmesinden ötürü, özellikle kilitleme sisteminde beklenmedik deformasyonlar oluþmaktadýr. Bu yüzden hali hazýrda kullanýlan kilit sistemlerinin tasarýmlarý maruz kaldýðý sýnýr ve yük þartlarýnda optimize edilmelidir. Mekanik bileþenlerin tasarým optimizasyonunda, parametrik tasarým optimizasyonu sýkça kullanýlmaktadýr. Burada genellikle Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) ile birlikte senaryo araþtýrma yaklaþýmý bütünleþik olarak kullanýlmaktadýr. Bu çalýþmada, benzetim tabanlý yöntem kullanýlarak gofret fýrýnlarý içerisinde bulunan döküm piþirme kalýbýna ait bir kilitleme mekanizmasýnýn tasarým optimizasyonu amaçlanmýþtýr. Takip edilen tasarým optimizasyon iþleminde öncelikle gerekli tasarým deðiþkenleri, sýnýrlandýrmalar ve optimizasyon hedefleri belirlenmiþ olup SolidWorks yazýlýmýnýn tasarým etüdü modülü kullanýlmýþtýr. Tasarým optimizasyonunda maksimum Von Mises eþlenik gerilme sýnýrlandýrmasýna baðlý olarak en düþük kütle deðeri tasarým çýktýsý olarak hedeflenmiþtir. Tasarým optimizasyonu sonucunda, kilitleme mekanizmasýnýn kütlesi %33.5 hafifletilmiþ; Von Mises maksimum eþlenik gerilme deðeri ise %29 azaltýlmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Gofret Fýrýný, Gofret Piþirme Kalýbý, Sonlu Elemanlar Analizi, Tasarým Optimizasyonu
|
