Estudo comparativo de métodos de detecção e estimação de carga seca e desbalanceamento em lavadoras de eixo vertical

Abstract

O projeto aqui apresentado foi desenvolvido na Whirlpool Corp., na cidade de Joinville/SC. O trabalho tem por objetivo a análise de duas máquinas lavadoras de eixo vertical, aqui tratadas como M1 e M2, em suas estratégias de detecção de carga seca e tratamento de desbalanceamento, comparando seu desempenho com o das máquinas da Whirlpool. Estimação/Sensoriamento da carga contida no cesto é uma tarefa essencial para uma boa lavação uma vez que muitas variáveis dependem diretamente da quantidade de carga no cesto. As metodologias mais importantes tratadas neste projeto, por serem as adotadas pelas máquinas em estudo, são estimações pelo momento de inércia da carga no cesto da máquina de lavar e estimações por meio do impeller. Neste documento tratam-se técnicas de detecção e, principalmente, rotinas de tratamento do desbalanceamento, tendo em vista que o mesmo afeta muitas variáveis da máquina, tornando-se difícil assumir qual é a estratégia adotada pelos competidores. O projeto envolveu a elaboração de um setup específico para cada uma das estratégias a serem analisadas, a aquisição, tratamento e análise dos dados e, finalmente, a criação de um relatório demonstrando os aprendizados e descobertas. Os resultados de estimação de carga demonstraram que M1 e M2 discriminam, respectivamente, quatro e três níveis de carga diferentes. Além disso, apresentam rotinas bem distintas de estimação, onde M2 utiliza somente informações do impeller, enquanto M1 e a máquina Whirlpool ( MWHR ) utilizam dados do impeller e do cesto. Os resultados de desbalanceamento, por sua vez, apresentaram as rotinas de tratamento de desbalanceamento das máquinas, bem como a descoberta do uso de um acelerômetro na estratégia adotada na M2. Finalmente, conclui-se que a MWHR é competitiva nestas características, mostrando-se superior ou igual em todas as métricas analisadas. Possíveis trabalhos futuros envolveriam a análise de outras métricas e/ou comparação com máquinas de diferentes competidores.

The hereby presented project was developed in Whirlpool Corp, in Joinville/SC city. The work's objective is the analysis of two vertical axis washers, here treated as M1 and M2, in its dry load detection and unbalance treatment strategies, comparing its performance with Whirlpool's washing machines. Estimation/Sensing of the load cointained in the basket is an essential task for a good cleaning since many variables depend directly on the quantity of load in the basket. The most important methodologies treated in this project, for being the ones adopted by the machines in study, are estimation based on the moment of inertia of the load in the washing machine basket and based on the impeller. This document presents technics of unbalance detection and, mainly, its treatment routines, considering that the unbalance affects many variables in the washer, making it difficult to assume what is the strategy adopted by the competitors. The project involved the development of an specific setup for each of the analyzed strategies, the data aquisition, treatment and analysis and, finally, the creation of a report presenting the learnings and findings. The load estimation results demonstrate that M1 and M2 discriminate, respectively, four and three different load levels. Beyond that, they present very distinct estimation routines, where M2 uses only information from the impeller, while M1 and Whirlpool's machine ( MWHR ) use data from the impeller and the basket. The unbalance results, on the other hand, presented the machines unbalance treatment routines, as well as the discovery of the usage of an accelerometer on the strategy adopted on M2. Finally, it is concluded that MWHR is competitive in these characteristics, showing up to be greater or equal in all the analyzed metrics. Possible future works would involve the analysis of other metrics and/or comparison with different competitors' machines.