Eğrisel evolvent dişli çarklar kullanılarak yeni tip dıştan dişli pompanın geliştirilmesi ve performans karakteristiklerinin analizi

Günümüzde dıştan dişli pompaların kolay üretilebilir olması, üretim maliyetinin düşük olması, hidrolik sistemlere kolay entegre edilebilmesi, yüksek basınçlarda çalışabilmesi, viskozitesi yüksek akışkanları iletebilmesi ve geniş devir sayılarına sahip olmalarından dolayı endüstride kullanımı oldukça yaygındır. Bunun yanı sıra pompa gürültü seviyesi, pompa girişinde ani basınç düşüşünden kaynaklanan kavitasyon oluşumu, pompa elemanlarında zamanla meydana gelen aşınma ve ayrıca aşınmadan kaynaklanan ters akış oluşumu pompa performans ve ömrünün azalmasına yol açarak bu tip pompalar için dezavantaj olmuştur. Bu gibi dezavantajların giderilebilmesi için araştırmacılar birçok çalışma yapmışlardır ve halen bu çalışmalar devam etmektedir. Bu tez çalışmasında da literatürde yapılan çalışmalarla verimliliği kanıtlanmış fakat dıştan dişli pompalar için kullanılmamış eğrisel evolvent dişli çarkların kullanımı araştırılmıştır. Bu kapsamda referans evolvent profil ve asimetrik evolvent profil dişililer, farklı eğrilik yarıçaplarında (R90-135-180-225) eğrisel evolvent profil olarak yeniden tasarlanmıştır. Yeni tip dıştan dişli pompa tasarımları geliştirilmiş, HAD analizleri gerçekleştirilmiş, doğrulama deneyleri yapılmış ve pompa elemanlarının imalatı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca dişli çarkların imalatında kullanılan AISI 5140 malzemesi için farklı soğutma/yağlama koşulları altında işlenebilirlik deneyleri gerçekleştirilmiş ve işlenebilirlik metriklerinin iyileştirilmesi sağlanmıştır. Çalışma sonucunda R180 eğrilik yarıçapına sahip profil diş ile tasarlanan dişli pompanın, referans olarak kullanılan düz dişli pompaya göre hidrolik çalışma performansı (hacimsel verim, akış dalgalanması ve kavitasyon durumu) iyileştirilmiştir. Ayrıca işlenebilirlik deneyleri için endüstride yaygın olarak kullanılmayan sıvılaştırılmış azotun, soğutma/yağlama koşullarında kullanılmasıyla AISI 5140 malzemesinin işlenebilirlik metriklerinde önemli gelişmeler sağlanmıştır.