Paketleme makineleri poşet verici grubu mekanik ekipmanlarının tasarımı ve optimizasyonu
Design and optimization of mechanical equipments of packaging machines pouch feeder part
Yazar: YİĞİTCAN BALIKÇIOĞLU
Danışman: PROF. DR. BİNNUR GÖREN KIRAL
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekanik Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Paketleme makinelerinde kullanılan birçok istasyon bulunmaktadır. Bu istasyonların en önemlilerinden biri döner tablaya ambalajı besleyen ekipmanların bulunduğu poşet verici istasyondur. Paketleme esnasında plastik ambalaj ürün paketi boyutlarına uygun olarak kesilmelidir. Bu kesme işleminde en kritik elemanlar bıçaklar ve onların hareket hassasiyetini sağlayan yaylardır. Bıçakların işlevi paketi kesmek olup bunu yapabilmek için bıçakların keskin kenarlı ve aşınmaya karşı dayanıklı olmaları gereklidir.

Bu çalışmada, gıda alanında faaliyet gösteren bir firmada bulunan paketleme makinesine ait poşet verici sistemin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Sistemde yer alan bıçak ve yaylardan kaynaklanan arızaları en aza indirgemek için deneysel ve sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Bıçaklar için uygun çelik malzeme alaşımları ile sertleştirme metotlarının araştırma ve incelemeleri; yaylar için malzeme ve boyut parametreleri ve yorulma analizleri yapılmıştır. Tüm elementlerin çelik alaşımının fiziksel özelliklerine etkileri incelenerek doğru malzeme seçimi hedeflenmiştir. Bu amaçla, farklı alaşımlar kullanılarak imal edilen numuneler işletme şartlarında denenmiştir. 

Sonuç olarak, bıçak ve yayların hasarından kaynaklanan arıza süreleri ve maliyetler önemli derecede azaltılmıştır. İyileştirilen maliyet ve arıza sürelerine ait hesap ve sonuçlar bu tez çalışmasında detaylı verilmiştir. Ayrıca, yayın optimizasyon ve yorulma analizleri sonuçları grafiklerle sunulmuştur.

Abstract:
There are many stations used in packaging machines. One of the most important of these stations is the pouch feeder station, which contains the equipment that feeds packaging to the turntable. During the packaging, plastic package should be cut according to the dimensions of the product package. The most critical parts in this cutting process are the knives and the springs that ensure their movement accuracy. Function of the knives is to cut the package and in order to do so, the knives must be sharp-edged and wear-resistant.

In this study, it is aimed to improve the pouch feeder part of a packaging machine in a food company. Experimental and numerical analyzes were carried out in order to minimize the failures caused by knives and springs in the system. Research and investigation of suitable steel material alloys and hardening methods for knives, material and dimension parameters and fatigue analyzes for the springs were performed. It is aimed to select the appropriate material by examining effects of all elements on the physical properties of the steel alloy. To this end, samples manufactured using different alloys were tested under operating conditions.

As a result, breakdown time and cost due to the failures of knives and springs have been significantly reduced. Calculations and results of improved cost and downtime are given in detail in this thesis. In addition, the results of optimization and fatigue analysis for the spring are presented graphically.