Análise das fontes de ruído em uma lavadora de roupa

Abstract

Máquinas de lavar roupas são eletrodomésticos que vibram e emitem ruído durante seu funcionamento. Em geral, a principal fonte de ruído de uma máquina de lavar é o motor elétrico que a aciona e os maiores níveis de ruído são verificados no processo de centrifugação. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar as fontes de ruído de uma máquina de lavar e desenvolver um modelo vibroacústico em Elementos Finitos do motor Brushless Permanent Magnets Direct Drive que aciona a máquina estudada. Basicamente, este trabalho foi dividido em duas fases. Na primeira fase desenvolveu-se um estudo de caracterização das principais fontes de ruído da máquina por meio de experimentos acústicos. Com base na análise dos resultados obtidos corroborou-se que o motor elétrico é a principal fonte de ruído da máquina e que reduções significativas no nível de ruído radiado foram observadas melhorando-se o isolamento acústico do gabinete da máquina. A segunda fase consistiu em desenvolver e validar experimentalmente os modelos numéricos estruturais dos principais componentes do motor estudado: o rotor e o estator. Os componentes do motor foram modelados segundo o Método dos Elementos Finitos e a validação experimental teve como base os resultados obtidos de análises modais experimentais desenvolvidas nestes componentes. Os modelos estruturais foram resolvidos considerando os esforços do carregamento magnético do motor e, ao final, determinou-se o nível de potência sonora radiado pelo motor com o auxílio de um modelo acústico em Elementos Finitos.

Abstract : Washing machines are appliances that vibrate and emit noise during operation. In general, the main source of noise of a washing machine is the electric motor that drives it and the highest noise levels are checked in the spinning process. This work was developed with the purpose of characterizing the largest sources of noise of a washing machine and to develop a vibro-acoustic model in Finite Elements of the Brushless Permanent Magnets Direct Drive motor that drives the studied machine. Basically, this work was divided in two phases. In the first phase, a study was carried out to characterize the main sources of noise of a washing machine by acoustic experiments. Based on the analysis of the results obtained it was corroborated that the electric motor is the main source of noise of the machine and that significant reductions in the level of radiated noise were observed improving the acoustic insulation of the machine cabinet. The second phase consisted in the development and experimental validation of the structural numerical models in Finite Elements of the main components of the engine studied: the rotor and the stator. The engine components were modeled according to the Finite Element Method and the experimental validation was based on experimental modal analysis developed in these components. The structural models were solved, considering the efforts of the magnetic load of the motor and at the end the level of sound power radiated by the motor through an acoustic model in finite elements was determined.