Yatay balans makinası destek ayaklarının tasarımı ve analizi

Bu yüksek lisans tezinde, yatay dengeleme makinelerinin (dekantör santrifüjler) destek ayaklarının veya şasilerinin yapısal tasarımı ve yapısal analizi ele alınmaktadır. Destek yapıları, titreşim kontrolü ve dinamik yüklerin sönümlenmesi yoluyla sistem kararlılığını sağlamak için gerekli olan temel bileşenler olarak kabul edilmektedir. Bu kapsamda üç farklı destek ayağı tasarım konfigürasyonu geliştirilmiş ve Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) ile değerlendirilmiştir. Gerilme davranışları, şekil değiştirme özellikleri ve doğal frekans değerleri karşılaştırılmış, sayısal sonuçlar deneysel olarak doğrulanmıştır. Tezin ön aşamasında, dikdörtgen kesitli boş profil formunda bir başlangıç düzeni incelenmiştir. Daha sonra bu başlangıç düzeninden, kaynaklı pim konfigürasyonuna sahip daha karmaşık bir tasarım geliştirilmiş ve bu tasarım, profilin boyuna doğrultusu boyunca yerleştirilen dikey rijitlik elemanlarıyla güçlendirilmiş son şekline getirilmiştir. Her bir düzenek S235JR yapı çeliğinden imal edilmiş ve üretim işlemleri gaz altı ark kaynağı (GMAW) yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Kaynak sırasında hassas boyutsal toleransların sağlanması ve ısıl deformasyonun azaltılması amacıyla özel fikstürler kullanılmıştır. Nicel çıktılara göre, rijitleştiricilerle güçlendirilmiş tasarımın, temel tasarıma kıyasla maksimum deformasyonu yaklaşık %19 oranında azalttığı, birinci doğal frekansı %13 oranında artırdığı ve tüm yönlerde kritik burkulma yükü taşıma kapasitesini geliştirdiği belirlenmiştir. Tüm yükleme durumlarında maksimum Von Mises gerilmelerinin malzemenin akma dayanımının altında kaldığı ve deneysel doğrulamanın, FEM ile simüle edilen yer değiştirme değerleri ile deneysel yer değiştirme ölçümleri arasında (R² > 0,95) mükemmel bir korelasyon gösterdiği ortaya konmuştur. Bu bulgular, doğrudan gelişmiş titreşim direnci, yük taşıma kapasitesi ve uzun vadeli dayanıklılık ile ilişkilidir. Her tasarımın avantajları ve sınırlamaları sayısal ve deneysel incelemelerle ortaya konmuş, optimum tasarım parametreleri hesaplanmıştır. Dekantör santrifüj makinelerinde mekanik güvenilirliğin, titreşime dayanıklı ve kararlı destek ayağı tasarımlarıyla artırılması, mevcut çalışmanın ana odak noktası olarak değerlendirilmektedir. Anahtar Kelimeler: Dekantör santrifüjü, destek ayağı, şasi tasarımı, sonlu elemanlar yöntemi, yapısal analiz, titreşim