Theses supervised by Yrd. Doç. Dr. Muharrem Erdem Boğoçlu
10 theses · Yıldız Technical University
Motorlu taşıtlarda kullanılan fleks hortum incelemesi
Bu çalışmada ilk olarak hortumların genel yapısı ve standartlarından bahsedilerek hortum kullanım alanları ve detaylara yer verilmiştir. Daha sonrasında ise ağır ticari araçlarda kullanılan fren sistemleri ve burada kullanılan PTFE metal örgülü fleks hortum türleri incelenmiş ve detaylarına değinilmiştir. Test araçlarına takılan metal örgülü PTFE fleks hortumlarının zarar gördüğü görülmüş ve bunların sebepleri araştırılmıştır. Zarar görülen hortum numuneleri montaj konumu referans alınarak üç farklı hortum boy belirlenip çalışmalar yapılmıştır. Her bir hortum numunesine ait fiziksel 3D modeller Catia programı aracılıyla oluşturulup katı modeller hortumun tüm reel tasarımını kapsayacak şekilde Ansys programında yorulma analizine tabi tutulmuş ve bu analizler saha araç testleri, RIG simüle testleri ile doğrulanıp desteklenmiştir. Tez çalışmasında elde edilen sonuçların sektörde ve akademik çalışmalarda yararlanılması hedeflenmektedir.
Hassas yüzeyli metal levhaların paketlenmesinde kullanılacak hava yüzdürme ve yastıklama sisteminin tasarımı
Proje kapsamında yurt içinde imalatı bulunmayan hassas yüzeyli malzeme işleme kabiliyetine sahip otomatik metal levha istifleme ve paketleme makinesi üretilecektir. Bu makine ile yurt dışından ithal edilen ve hassas yüzeyli malzeme işlemede kullanılan boy kesme hatlarındaki istifleme ve paketleme makinesi talebinin karşılanması hedeflenmektedir. Otomatik istifleme ve paketleme makinesi kullanılması sayesinde üretimde hız, kalite ve verimliliği artırmanın yanı sıra hassas yüzey kalitesi istenen malzemelerin de işlenebilmesiyle kaliteli bir paketleme makinesi için proje doğrultusunda tez çalışmasında otomatik istifleme ve paketleme makinesinde kullanılacak hava yüzdürme ve yastıklama sistemi üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Prosesde, metal levhaların istifleme aşamasında çizilmesi ve herhangi bir hasara uğraması yüzey kalitesine zarar vermektedir. İstifleme aşamasında metal levhalar yürüyen bandlar üzerinden paketlenmesi gereken bölgeye gelmektedir. Burada bandlardan paketlendiği bölüme gelen metal levhalar birbiri üzerine düşmektedir. Düşme esnasında metal levhalar birbirlerine sürtünerek temas etmektedirler. Bu temas sırasında da istenmeyen çizilmeler ve hasarlar meydana gelmektedir. Bununla birlikte paketleme esnasında metal levhalara insan elinin değmesi de levhaların zarar görmesine yol açmaktadır. Hava yastıklama sistemi sayesinde metal levhalar hava ile yüzdürülerek diğer levhanın üzerine yumuşak bir düşüş sağlanacaktır. Aynı zamanda metal levhanın diğer levhanın yüzeyine sürtünerek ilerlemesi de hava sistemi ile önlenecektir. Bu çalışmanın amacı hassas yüzeyli metal levhaların istifleme aşamasında hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve sonlu elemanlar yöntemi ile istifleme sırasındaki davranışının incelenmesi ve iyileştirilmesidir. Hesaplamalı akışkanları dinamiği için ANSYS programında analizler yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Ticari araç direksiyon sistemleri için kullanılan değişken deplasmanlı paletli pompanın mekanik konstrüksiyonundaki davranışların incelenmesi
Paletli pompalar birçok alanda orta ve düşük viskoziteli sıvıların transferinde yaygın olarak kullanılan özellikle düşük gürültü seviyeleri sebebiyle kapalı alanda çalışan hidrolik sistemlerde tercih edilen pozitif deplasmanlı aktarım pompalarıdır. Ürettikleri debi pompa hacimlerine göre yüksektir. Paletli pompa, paletleri bir halka boyunca hareket ettirerek pompalama hareketi yapar. Paletli pompa rotor, paletler, stator ve üzerinde giriş ve çıkış delikleri bulunan dağıtım plakalarından oluşur. Rotor, elektrik motoru tarafından döndürülür. Bu esnada paletler merkezkaç kuvvetinin etkisiyle açılır. Stator ile temasa geçer. Stator sabittir, dönmez. Rotor döndükçe önce büyüyen sonra küçülen hacimler oluşur. Yani emilir ve basılır. Basit gözüken bu çalışma sisteminde, tasarımı birçok parametre etkilemektir. Bu çalışmada değişken deplasmanlı paletli pompanın mekanik konstrüksiyonu incelenmiş ve dinamik davranış denklemleri oluşturulmuştur. Teorik hesaplar yapılarak konstrüksiyonun incelenmesi yerine deneysel yöntemlerle transfer fonksiyonu oluşturulmuştur. MATLAB ile yazılan program vasıtası ile basınç-devir testlerinden elde edilen veriler Fast Fourier serileri yardımıyla zaman domaininden frekans domainine çevrilmiştir. Deneysel verilerle elde edilen transfer fonksiyonu eğrisi kullanılarak ve basıncın ikinci mertebeden olduğu kabul edilerek optimizasyonla denklem parametreleri bulunmuştur. Frekans ve zaman alanlarında basıncın dinamik davranış denklemleri oluşturulmuş ve tasarım yönlendirilmiştir.
Kuleli inşaat kreninin tasarımı, analizi, simulink/simmechanics modeli ve animasyonu
Gün gittikçe önem kazanan inşaat sektöründe, yapılar büyüdükçe, bu yapıların daha hızlı inşası için krenlerin kullanımı bir zorunluluk haline gelmiştir. Bu sektörde inşaat malzemelerinin kaldırılması ve taşınması sırasında kule krenlerden yararlanılmaktadır. Krenlerin inşaat malzemelerini kaldırırken hasar görmemeleri için mukavemet hesapları yapılmakta, daha sonra bu hesaplar sonlu elemanlar yöntemi ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmaktadır. Bu çalışmanın üçüncü bölümünde kafes sistemlerden bahsedilmiştir ve kule inşaat krenlerinde uygulanması üzerinde durulmuştur. Dördüncü bölümde kule krenin teknik detaylarından bahsedilmiştir ve maksimum dönme yarıçapı ve kaldırabileceği maksimum yük verilmiştir. Beşinci bölümde sonlu elemanlardan bahsedilip, neden kule krenin analizinde kullanıldığı bilgisi verilmiştir. Altıncı bölümde krenin FEM standartlarına göre maruz kaldığı yüklerden bahsedilip, bu yüklerin oluşturduğu sehim ve gerilmeler analitik olarak hesaplanmıştır ve emniyetli olup olmadığı kontrol edilmiştir. Yedinci bölümde krenin modellenmesi anlatılarak, kullanılan profil kesitlerinden ve montaj halinden bahsedilmiştir. Sekizinci bölümde Ansys programı kullanılarak krenin tehlikeli noktaları için Von Misses gerilmeleri elde edilmiştir ve analitik sonuçlarla karşılaştırılıp sonuçların tutarlılığı irdelenmiştir. Dokuzuncu bölümde Simmechanics bloklarından bahsedilip, Solidworks programında çizilen krenin Matlab Simmechanics kısmına aktarılması anlatılmıştır. Onuncu bölümde krenin dinamik davranışları incelenmiştir ve krenlerde yük taşırken istenmeyen halat salınım açısının halat uzunluğu, yük ağırlığı, araba yükünün ağırlığı parametrelere göre değişimi Simmechanics' de incelenmiştir. Onbirinci bölümde ise krenin deprem anındaki en tehlikeli bölgelerinden biri olan boom kısmının ivmelenmesinin, karşı ağırlık, mast ağırlığı ve kuvvet etkiyen araba gibi parametrelere göre değişimi yine Simmechanics'de incelenmiştir.
Bilgisayar destekli tasarım programlarında dişli tasarımı
Güncelleme Tarihi: 04.08.2005Güncelleme No: 1ÖZETÖZETHakan SÖNMEZLERMakine Mühendisliği, Yüksek Lisans TeziDişli çarklar, miller arasında hareket ve kuvvet aktarımı yapan makine elemanlarıdır. Güçaktarımının söz konusu olduğu, otomotivden tıbbi aletlere kadar pek çok sistemdekullanılmaktadırlar.Dişli çarkların tasarımında kullanılan yöntemlerin dezavantajları; harcanan sürenin fazlaolması, kullanılan yöntemlerin hataya açık olması ve dolayısı ile tasarım maliyetlerininyüksek olmasıdır. Tasarımın gereksinimleri karşılayabilmesinin yanısıra, uluslararasıstandartlara uygunluğu da hedefler arasındadır.Yüksek hızlı bilgisayar sistemlerinin artan bir hızla gelişmesi ve bu sistemlerin ekonomikolarak kullanılabilirliğinin artması, hemen her mühendislik alanında olduğu gibi makinemühendisliğinde de alışıldık yöntemlere alternatifler sunmaktadır. Tasarımcının belli kurallar,formüller, tablolar gibi veritabanlarının yanı sıra kendi muhakemesini de kullanarakoluşturabileceği bir veritabanı sayesinde, sistemin hangi ölçekte incelendiğine bağlı olaraktasarım kriterlerinin bir kısmının ya da tamamının bir bilgisayar programı tarafındantasarlanması ya da tasarımcının karar aşamasında desteklenmesi mümkündür.Bu çalışmada, dişli çarklara ait genel bilgiler verilmiş, bilgisayar destekli dişli tasarımınaörnek olması açısından evolvent profilli düz silindirik dişlilerin tasarlanabildiği bir programVisual Studio C#.NET dilinde görsel olarak yazılmıştır. Örnek bir vaka incelemesi yapılmış,dişli çiftinin önce standartlara uygun klasik yöntemlerle hesabı yapılmış, ardından ?DişliHesap Programı? yardımı ile sonuçlar elde edilip karşılaştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Düz dişli çarklar, CAD, makine elemanları, tasarım, programKabul Tarihi: 16.03.2006JÜRİ:Sayfa Sayısı: 1061. Yrd.Doç.Dr. Muharrem Erdem BOĞOÇLU (Danışman)2. Doç.Dr. Ferhat DİKMEN3. Prof.Dr. Ahmet Dursun ALKANxiv
Mekanik seviye ölçüm cihazı tasarımı
Bu tezde,geni uygulama alanına ve yüksek hassasiyete sahip,servo motor tahrikli bir seviye ölçüm cihazı tasarımı gerçekletirilmitir. Seviye ölçümü uygulamaları, endüstride çok önemli bir yere sahiptir.Uygun seviye ölçüm metodunun belirlenmesi kritiktir.Zira her yöntem her uygulamada kullanılamaz.Seviye ölçüm yöntemi,seviyesi ölçülen maddenin cinsi ve sıcaklıı,tankın basınçlı veya atmosfere açık oluu,tankın boyut ve konumu,istenen hassasiyet deeri, mekanik veya elektriksel balantı koulları,maliyet beklentisi gibi parametrelere göre deiiklik gösterir.Bu balamda,tezin ilk bölümünde,bugüne kadar var olan seviye ölçüm yöntemleri incelenmitir.kinci bölümde,bu tezde tasarımı gerçekletirilen cihaza benzer sistemler ve aratırmalar incelenmitir. Üçüncü bölümde,tasarlanan cihaz ayrıntılı bir ekilde incelenmitir.Bu cihaz,sıvı ve katıların kaldırma kuvvetini baz alarak ölçüm yapmaktadır. Cihazda bir tambur halat mekanizması mevcuttur.Çelik halatın ucuna balı olan aırlık tanktaki katı veya sıvının seviyesine ulatıında,kaldırma kuvvetinin olumasıyla halattaki gerginlik deiir.Deiimi ölçülen gerginlik deeri servo motora iletilir.Servo motor gelen sinyal bilgisine göre tamburu gereken yönde ve açıda tahrik eder.Aynı zamanda servo motordaki kodlayıcı(encoder) milin toplam dönme açısını ölçer ve bu deer servo sürücüsünde seviye bilgisine dönütürülerek okunur. Anahtar kelimeler: Seviye Ölçümü ,Seviye Kontrolü ,Mekanik Seviye Ölçüm Cihazı
Servo sistemi hidrolik hareketlendiricilerin modellenmesi, sayısal benzetimi ve dinamik davranışlarının analizi
Hidrolik sistemler inşaat, hareket simülatörleri, üretim ve taşıma sistemleri olmak üzere neredeyse endüstrinin her aşamasında yeralmaktadır. Yüksek güç uygulamalarında hidrolik sistemlere ihtiyaç duyulurken, daha düşük güçlerde, kısa stroklu ve yüksek hızlı uygulamalarda genelde pnömatik sistemler kullanılmaktadır. Endüstriyel uygulamalarda, hidrolik sistemler otomasyona da uygundur. Özellikle servovalfler ve oransal valfler bu amaçla kullanılırlar. Bu tezde, iki farklı tip elektrohidrolik sistemin benzetimi yapılmıştır. îlk bölümde valflerin çeşitli özellikler bir tablo ile karşılaştırılmış ve hidrolik sistemlerin modellenmesi, benzetimi ve kontrolü konularında yapılmış çalışmalar gözden geçirilmiştir. Daha sonra, ikinci bölümde elektrohidrolik sistemlerde kullanılan valf ve hareketlendiricilerin temel özellikleri incelenmiştir. Üçüncü bölümde, hidrolik sistem elemanlarının matematik, Simulink® ve Bond Graph modelleri verilmiştir. Aynı bölümde benzetim çalışması için kullanılan sistemlerin komple modeli oluşturulmuştur. îlk benzetim çalışmasında, servovalf kontrollü bir hidrolik motor sistemi için Simulink® modeli geliştirilmiştir. Ayrıca sistemin Bond Graph modeli de geliştirilmiştir. Dördüncü dereceden sisteme PD kontrol uygulanarak, konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Sistem parametreleri ve PD kontrol parametreleri arasındaki ilişkiler incelenerek sistemin davranışı gözlenmiştir. Elektrohidrolik asansör sisteminin benzetimi, durum denklemleri vasıtasıyla farklı senaryolar için elde edilmiştir. Sistem parametrelerinin, sistem davranışı üzerine etkileri incelenmiştir.
Paletli pompalarda kanat sayısı ve dönme hızı değişimlerinin pompa performansına etkilerinin incelenmesi
Paletli pompalar birçok alanda orta ve düşük viskoziteli sıvıların transferinde yaygın olarak kullanılan pozitif deplasmanlı hidrolik pompalardır. Temel olarak gövde, gövde içerisine yerleştirilmiş bir rotor ve rotor üzerine açılmış kanalların içinde bulunan paletlerden (kanat da denilebilir) oluşmaktadır. Gövde ekseni ve rotor ekseni arasında belirli oranda bir mesafe vardır. Rotorun dönme hareketi sonucu paletler merkezkaç kuvveti etkisiyle dışarı doğru gövde iç yüzeyine kadar savrulur. Böylece kanatlar pompa içerisinde önce artan sonra azalan bir hacmi süpürür. Basit gibi görünen bu çalışma mantığında birçok etken ortaya çıkmaktadır. Pompanın çalışması rotorun dönme haretiyle doğrudan ilgilidir. Çünkü kanat uçları ile gövde arasında oluşacak sızdırmazlık ve sürtünme kuvveti dönme hareketinin bir sonucudur. Pompa dönme hızının etkilediği en önemli değişken ise debidir. Debi ve akışkan akımının ana değişkenleri hız ile basınç dönme hızıyla direkt olarak ilgilidir. Bunların yanında pompa içi basınç ve hız değişimlerini etkileyebilecek bir diğer parametre de palet sayısıdır. Bu çalışmada paletli pompalarda dönme hızı ve palet sayısının debiye ve pompa içi akışkan akımına olan etkisi araştırılmıştır. Otomobil direksiyon sisteminde kullanılacak bir paletli pompa ele alınarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizleri yapılmıştır. Analizler için Ansys Fluent 14.5 yazılımı kullanılmıştır. Zamana bağlı, kullanıcı tanımlı fonksiyonlar (UDF) kullanılarak sayısal çözümler yapılmıştır. Kullanıcı tanımlı fonksiyonlar C gibi bir programlama dilinde hazırlanıp Fluent 'e yüklenerek yazılan fonksiyona bağlı olarak çözüm elde etmeye yarar. Başka bir değişle mevcut kodlara ek olarak bazı özel fonksiyonların kullanılmasına olanak sağlanmaktadır. Pompanın dönme hareketinin tanımlanması bu şekilde yapılmıştır. Farklı dönme hızlarında ve farklı kanat sayılarında analizler yapılarak sonuçlar irdelenmiştir.
Paletli pompalarda kanat sayısı ve dönme hızı değişimlerinin pompa performansına etkilerinin incelenmesi
Paletli pompalar birçok alanda orta ve düşük viskoziteli sıvıların transferinde yaygın olarak kullanılan pozitif deplasmanlı hidrolik pompalardır. Temel olarak gövde, gövde içerisine yerleştirilmiş bir rotor ve rotor üzerine açılmış kanalların içinde bulunan paletlerden (kanat da denilebilir) oluşmaktadır. Gövde ekseni ve rotor ekseni arasında belirli oranda bir mesafe vardır. Rotorun dönme hareketi sonucu paletler merkezkaç kuvveti etkisiyle dışarı doğru gövde iç yüzeyine kadar savrulur. Böylece kanatlar pompa içerisinde önce artan sonra azalan bir hacmi süpürür. Basit gibi görünen bu çalışma mantığında birçok etken ortaya çıkmaktadır. Pompanın çalışması rotorun dönme haretiyle doğrudan ilgilidir. Çünkü kanat uçları ile gövde arasında oluşacak sızdırmazlık ve sürtünme kuvveti dönme hareketinin bir sonucudur. Pompa dönme hızının etkilediği en önemli değişken ise debidir. Debi ve akışkan akımının ana değişkenleri hız ile basınç dönme hızıyla direkt olarak ilgilidir. Bunların yanında pompa içi basınç ve hız değişimlerini etkileyebilecek bir diğer parametre de palet sayısıdır. Bu çalışmada paletli pompalarda dönme hızı ve palet sayısının debiye ve pompa içi akışkan akımına olan etkisi araştırılmıştır. Otomobil direksiyon sisteminde kullanılacak bir paletli pompa ele alınarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizleri yapılmıştır. Analizler için Ansys Fluent 14.5 yazılımı kullanılmıştır. Zamana bağlı, kullanıcı tanımlı fonksiyonlar (UDF) kullanılarak sayısal çözümler yapılmıştır. Kullanıcı tanımlı fonksiyonlar C gibi bir programlama dilinde hazırlanıp Fluent 'e yüklenerek yazılan fonksiyona bağlı olarak çözüm elde etmeye yarar. Başka bir değişle mevcut kodlara ek olarak bazı özel fonksiyonların kullanılmasına olanak sağlanmaktadır. Pompanın dönme hareketinin tanımlanması bu şekilde yapılmıştır. Farklı dönme hızlarında ve farklı kanat sayılarında analizler yapılarak sonuçlar irdelenmiştir.
Paletli pompalarda kanat sayısı ve dönme hızı değişimlerinin pompa performansına etkilerinin incelenmesi
Paletli pompalar birçok alanda orta ve düşük viskoziteli sıvıların transferinde yaygın olarak kullanılan pozitif deplasmanlı hidrolik pompalardır. Temel olarak gövde, gövde içerisine yerleştirilmiş bir rotor ve rotor üzerine açılmış kanalların içinde bulunan paletlerden (kanat da denilebilir) oluşmaktadır. Gövde ekseni ve rotor ekseni arasında belirli oranda bir mesafe vardır. Rotorun dönme hareketi sonucu paletler merkezkaç kuvveti etkisiyle dışarı doğru gövde iç yüzeyine kadar savrulur. Böylece kanatlar pompa içerisinde önce artan sonra azalan bir hacmi süpürür. Basit gibi görünen bu çalışma mantığında birçok etken ortaya çıkmaktadır. Pompanın çalışması rotorun dönme haretiyle doğrudan ilgilidir. Çünkü kanat uçları ile gövde arasında oluşacak sızdırmazlık ve sürtünme kuvveti dönme hareketinin bir sonucudur. Pompa dönme hızının etkilediği en önemli değişken ise debidir. Debi ve akışkan akımının ana değişkenleri hız ile basınç dönme hızıyla direkt olarak ilgilidir. Bunların yanında pompa içi basınç ve hız değişimlerini etkileyebilecek bir diğer parametre de palet sayısıdır. Bu çalışmada paletli pompalarda dönme hızı ve palet sayısının debiye ve pompa içi akışkan akımına olan etkisi araştırılmıştır. Otomobil direksiyon sisteminde kullanılacak bir paletli pompa ele alınarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) analizleri yapılmıştır. Analizler için Ansys Fluent 14.5 yazılımı kullanılmıştır. Zamana bağlı, kullanıcı tanımlı fonksiyonlar (UDF) kullanılarak sayısal çözümler yapılmıştır. Kullanıcı tanımlı fonksiyonlar C gibi bir programlama dilinde hazırlanıp Fluent 'e yüklenerek yazılan fonksiyona bağlı olarak çözüm elde etmeye yarar. Başka bir değişle mevcut kodlara ek olarak bazı özel fonksiyonların kullanılmasına olanak sağlanmaktadır. Pompanın dönme hareketinin tanımlanması bu şekilde yapılmıştır. Farklı dönme hızlarında ve farklı kanat sayılarında analizler yapılarak sonuçlar irdelenmiştir.