Gezer köprülü taşıma sistemlerinde mekanik salınımların enerji açısından değerlendirilmesi ve optimizasyonu

Abstract

Endüstriyel teknolojide oluşan hızlı büyüme, üretimde kullanılan mevcut ekipman ve elemanların yeni teknolojiye uyum sağlayacak şekilde düzenlenmesini ve oluşturulmasını zorunlu kılmaktadır. Gerçekleştirilecek düzenleme, mevcut sistemlerin yerine yeni bir yapının kurulması şeklinde olabileceği gibi mevcut sistem üzerinde iyileştirmelere yapılarak da oluşturulabilir. Fabrikalardaki üretim hatları, yüklerin taşınması ve inşaat sektörü gibi sanayinin pek çok alanında kullanılan gezer köprülü vinçlerin de teknolojinin izin verdiği derecede revizyonları, maliyetleri düşürmesi, kolay bakım, kurulum ve süreklilik gibi avantajları da beraberinde getirmektedir. Gezer köprülü vinç, yatay hareketleri neticesinde taşımakta olduğu yükün üzerinde salınıma sebep olur. Yüz üzerinde oluşan bu salınım, gezer köprülü vincin taşıma verimliliğini azaltır ve iş kazalarının artmasına yol açabilir. Bu sebeplerden dolayı, vinçlerde oluşabilecek salınımın azaltılması ya da bastırılması problemini ortaya çıkarır. Bu problemin çözümüne yönelik araştırmalar bir çok farklı yaklaşım önerilmektedir. . Literatürde bu sistemlere yönelik araştırmalar her iki çıkışı aynı anda kontrol etmek şeklinde verilmektedir. Sistemin başlangıç ve duruş zamanlarında gerçekleşecek salınımın ve buna bağlı konum sapmasının azaltarak yükün merkez konumudan kalması şeklinde gerçekleştirilebilir. Bu tez çalışmasında, gezer köprülü vinçlerdeki yük salınımının bastırılması ile oluşturulan optimizasyon yaklaşımı ve enerji probleminin çözümüne yönelik PLC uygulaması gerçekleştirilmiştir. Önerilen salınım engelleme yaklaşımı ile hem enerji verimliliği açısından hemde sistemin güvenilir ve kararlı bir şekilde sağlanması deneysel olarak da gözlemlenmiştir. Elde edilen tüm bulgular endüstriyel bir uygulama platformunda gerçeklenmiştir. Optimal parametreler belirlenerek oluşturulan salınım engelleme yaklaşımı için farklı durumlarda analiz sonuçları karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Önerilen yaklaşımın farklı platformlar içinde revize edilerek kullanılabileceği öngörülmektedir.

The rapid growth in industrial technology necessitates the arrangement and creation of existing equipment and elements used in production to adapt to new technology. The arrangement to be made can be in the form of installing a completely new system instead of the system used, or it can be performed by updating the existing system. Overhead cranes, which are used in many areas of industry such as production lines in factories, freight transport and construction sector, also bring advantages such as revisions, lowering costs, easy maintenance, installation and continuity to the extent allowed by technology. As a result of its movement, the crane causes oscillation on the load it carries. This oscillation in the crane reduces transport efficiency. This situation creates the problem of suppressing load sway in cranes. Studies on the solution of this problem are available in the literature and crane control is handled as a solution to the pendulum problem. The crane system is an example of an incomplete drive system as the two exits (angle, position) must be controlled by one input (moment). In the literature, solutions for systems with incomplete drive are given as controlling both outputs at the same time. It can be achieved by reducing the oscillation that will occur during the start and stop times of the system and the position deviation associated with it, and the load remains from the center position. In this thesis, a PLC application will be implemented to solve the optimization and energy problem that will occur by suppressing the load swing in overhead cranes.