Design, analysis, and manufacturing of a multifunctional parallelogram gangway mechanism

Deniz ve hava araçlarında kullanılan pasarellalar (geçit merdiveni) yolcuların araç ile kara arasında güvenli bir şekilde transferini sağlayan geçici köprü sistemleridir. Özellikle yatlarda estetik görünümün sağlanabilmesi için dâhili olarak monte edilen ve teleskopik açılan tipteki pasarellalar sıklıkla tercih edilmektedir. Bu amaçla tekne gövdesi içinde özellikle geminin güverteleri arasında geçişi sağlayan merdivenin üstünde açılan bir boşluğa monte edilmektedir. Teknenin yanaştığı pozisyonda kara ile olan mesafesine bağlı olarak nispeten daha uzun pasarellalar gerektiğinde teleskopik kademelerin sayısının veya parçaların boyutunun artırılması ve sistemi gizlemek için kullanılan açma-kapama mekanizmasının da bu boşlukta yer alarak fazla hacim kaplaması pasarellanın yer kısıntısı olan tekne gövdelerine uygulanmasını oldukça zorlaştırmaktadır. Bu tez çalışmasında çoğunlukla yatlarda kullanılan kasalı (dâhili) tip pasarellaların istiflenmiş verimliliğinin ve fonksiyonelliğinin artırılması üzerinde durulmuştur. Bu amaçla, yeni çok fonksiyonlu paralelkenar çubuk mekanizmalı ergonomik pasarella geliştirilmiş ve üretilmiştir. Bu pasarella kullanılmadığı durumda güverteler arası geçişi sağlayan merdiven görevini de üstlenerek fonksiyonellik kazanmıştır. Üstelik pasarellanın gizlendiği boşluk güverte yüzeyinde ve teleskopik parçaların başlangıç noktası merdivenin sonunda yer aldığından istenilen uzunluktaki pasarellalara yer kısıntısından bağımsız ulaşılabilmektedir. Yeni bir pasarella geliştirme sürecinin başında, sistemin kavramsal dizaynı çubuklarla şematik olarak oluşturulmuştur. Mekanizmaların çalışma prensipleri ayrıntılı olarak açıklanmış ve her birinin serbestlik dereceleri hesaplanmıştır. 3B modellemenin gerçekleştirmesi için çubukların uzunlukları, birbirleri arasındaki mesafe ve açıları gibi gerekli dizayn parametrelerini elde etmek amacıyla analitik olarak kinematik analiz sağlanmış ve denklemler MATLAB yardımı ile çözülmüştür. Elde edilen verilere göre sistemin 3B tasarımı üretim yönetimleri de dikkate alınarak bilgisayar destekli tasarım programı ile dizayn edilmiştir. Ardından, modelin statik analizi sonlu elemanlar analizi ile ANSYS Workbench (Statik Yapısal modülü) programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Pasarellanın nihai tasarımı, ilgili kurallar (DNVGL-ST-0358) dikkate alınarak kinematik ve statik analizler sonuçlarına göre tamamlanmıştır. Çok sayıda bileşenden oluşan sistemde aktüatörler için gerekli kuvveti hassas bir şekilde hesaplamadaki güçlükler nedeni ile ANSYS (Katı Cisim Dinamiği modülü) programı kullanılmıştır. Kuvvet ve kinematik analiz sonuçlarına göre uygun hidrolik pistonlar seçilmiştir. Üstelik analitik olarak elde edilen kinematik analiz sonuçları da ANSYS sonuçları ile doğrulanmıştır. Son olarak, pasarella üretilmiş ve teknede uygulanmıştır.