Mayın temizlemede kullanılan tiller ataşmanının parametrik tasarımı ve numerik modellemesi

Dünya üzerinde yüz milyon kilometrekare mayınlı alan olduğu tahmin edilmektedir. Mayınlı arazilerin ekonomiye kazandırılması ve toplumsal etkilerini ortadan kaldırmak için mayın temizleme çalışmaları yapılmaktadır. Mayın temizleme, mayın detektörleri ile arama yapılarak temizlenmek gibi geleneksel yöntemler ile yapıldığında hem çok maliyetli olmaktadır hem de uzun süreler almaktadır. Diğer taraftan el ile yapılan temizlemeler hayati riskler de taşımaktadır. Son yıllarda mayın temizlemek için uzaktan kumanda edilen makinalar kullanılmaya başlanmıştır. Bu makinalar ile hem anti-tank hem de anti-personel mayınları oldukça etkili, hızlı ve risksiz bir şekilde temizlenmektedir. Bu makinalar zincirlere bağlı tokmaklar ile toprağı döverek, tiller takımı ile toprağı kazarak ya da ağır silidirler ile mayınları infilak ettirerek temizlemektedirler. Tez kapsamında genellikle ağır çalışma şartlarında kullanılan tiller ataşmanı ile mayın temizleme makinası tasarım parametreleri üzerinde durulmuştur. Uzaktan kumandalı mayın temizleme makinaları genellikle dizel motor tahrikli, hidrostatik aktarım sistemine sahip paletli araçlardır. Operatörün güvenli bir bölgeden makinayı kumanda etmesiyle herhangi bir güvenlik riski taşımamaktadır. Mayın temizleme makinaları mayınları infilak ettirerek temizlemektedirler. Bu nedenle özellikle mayına en yakın bölge yani ataşman bölgesinin patlama yüklemesine mukavim olması, temizlemenin sürdürülebilir olması açısından çok önemlidir. Tez kapsamında patlama yüklerinin fiziksel davranışları, sonlu elemanlar yöntemi ile Lagrange-Euler yaklaşımlarının incelenmesi ve farklı numerik hesaplama yöntemlerinin deneysel veriler ile karşılaştırması yapılmıştır. Öte yandan tiller takımı davranışının operasyonel parametreler karşısında değişimi ve tiller takımı kinematiği için bir analitik bir hesaplama yöntemi geliştirilmiştir. Aynı zamanda tiller takımının toprak ile etkileşimi sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmiş sonuçları analitik hesap sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Tiller ataşmanları için genellikle kullanılan silindirik rotorların patlama sonrasında eylemsizlik momentini etkilemeyecek, plastik şekil değişimi ile sonuçlanmayacak et kalınlığı ve çap seçimi için de ayrıca çalışma yapılmış ve ortaya bir seçim diyagramı konmuştur. Bu tezin asıl amacı günümüzde ülkemizde de üretilmeye başlanan mayın temizleme araçları tasarımı için bir metodoloji oluşturmak ve tasarım sürecini kolaylaştırmaktır.