FBE- Konstrüksiyon Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 198
-
ÖgeNoise and friction characteristics of polymer ball bearings(Institute of Science and Technology, 2018-06-05)Polymer bearings are preferred in certain areas due to their superior properties to metal bearings. They have high corrosion and chemical resistance, they are light, they can work without oil. In addition to this, low friction coefficients and high vibration damping properties are the advantages that polymer bearings stand out. With these qualities, it becomes widespread in areas where the use of metal bearings such as the medical and food industry is not suitable. However, despite the advantages of polymer bearings, there are also negative aspects that limit working conditions. Polymer materials have lower temperature resistance than metal materials do. For this reason, changes in temperature, speed and loading conditions can change the tribological behavior of polymer bearings. The complex relationship of the friction behavior of polymers with temperature, speed, and load makes it necessary to test with various conditions in order to understand the running behavior of polymer bearings. In this experimental study of ball bearings made of polymers, variation in friction moment and noise characteristics in different operating conditions are of interest. Three types of polymer ball bearing were tested at three different rotational speed, four different temperature value, and three different radial loading condition. There are two aspects considered in this study: How the working conditions (i.e. speed, load and temperature) affect the sound pressure level and friction torque of the polymer ball-bearing; the effect of the material content of the components of the ball bearing on the sound pressure level. The three types of bearings used to examine the material effect in the study are: 1) POM rings, steel ball, and PA cage; 2) POM rings, glass ball, and PA cage; 3) PEEK rings, steel ball, and PA cage. The influence of the ball material was investigated by comparing the noise characteristics of the bearing-1 and the bearing-2. The effect of ring materials was investigated by comparing the data of bearing-1 and bearing-3. The operating speeds were selected as 450 rpm, 900 rpm, and 1300 rpm. The determination of the test loads was made by calculating the light, medium and heavy load zones according to the dynamic load capacity given in the manufacturer's catalogue of the polymer ball bearings. The temperature conditions were chosen to remain within the working range of the polymer materials. The test temperatures were T0 (22ᵒC±3ᵒC), T1(50±5ᵒC), T80(100±5ᵒC), and T2(100±5ᵒC). Also, B3 was tested under T3(135ᵒC±5ᵒC) condition as its ring material PEEK and resistant to higher temperatures than POM. A test apparatus was designed in order to carry out the experiments. In the apparatus, the shaft to which the polymer bearing was mounted was driven by an electric motor. It was aimed to reduce the effect of possible axial misalignment by placing a flexible coupling before and after the moment sensor at the motor output. The shaft was supported by two ball bearings. The polymer test bearing was mounted into the bore of an aluminum hub. The polymer test bearings were heated up to the desired temperature levels by heating the aluminum hub. The aluminum hub has four bores for the purpose of fixing up the flat cartridge heaters. It has also hook having a screw which enables us to apply a radial load on bearing. The temperature measurement was performed with a K-type thermocouple placed in the hole from outside of the aluminum hub to a distance close to the outer ring of the polymer ball bearing. An acoustic box having 85x170x170 cm dimensions had been used for sound level measurements. The acoustical box isolates the test bearing from the environmental sound which is over 400 Hz. Sound pressure level measurements were carried out between the frequency of 6,3 Hz and 12,5 kHz in a 1/3-octave band with a hand-held sound level meter fitted with a ½ "microphone. The test bearing and the aluminum hub were inserted into the acoustic box. The sound level meter was placed on a tripod so that the sound level meter will measure from a fixed point of the acoustic box. In addition, the torque sensor connected to the motor output was used to measure the torque fluctuations due to the friction. As a result of the study, the changes in the sound pressure level and friction torque were compared, and the reasons were interpreted. For this purpose, theories and studies related to the tribological properties of polymers were utilized. However, the effect of operating conditions on tribological properties as well as bearing dynamics was taken into account in the change of sound pressure levels. The first and clear finding of the study was that the sound pressure level increases with increasing speed in all frequency bands and all temperature conditions for each bearing in accordance with the information in the literature. The second parameter of the study was radial load. The bearings were radially loaded. It was observed that radial load did not have a significant effect on sound pressure levels of bearings. However, SPL of the polymer bearings increased with increasing radial load. After a point, the rate of increase decreased and remained almost constant. A difference was obtained in the SPL values of B1 and B2 at T2 (100 ᵒC). This differentiation of the curves in B1 and B2 bearings at T2 was not considered correct since the bearing disabled its function when it loaded radially at 100ᵒC. The third parameter which was the temperature didn't have a direct and simple relation with the sound pressure levels of the bearings. Temperature effect was evaluated at different rotating speeds. While B1 and B3 reacted nearly in the same way B2 was differentiated by its inconsistent and incomprehensible results. The B3 bearing which consists of PEEK rings and steel balls had the highest SPL values at all rotational speeds and temperature values. In addition to this, having glass balls made the SPL values increase at higher rotational speeds.
-
ÖgePlastik ürün tasarım ilkeleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997)Bu tez plastik parçaların tasarımında kullanılabilecek ilkeleri ortaya koymaktadır. İkinci bölümde plastiklerin mekanik davranışlarını etkileyen fiziksel ve kimyasal özellikler (zincir şekilleri, stereodüzen, amorf ve kristalin yapı vb.) anlatılmıştır. Üçüncü bölümde çok kısa olarak, plastiklerin mekanik özellikleri bakımından metallerden farkları belirtilmiş ve sonra tasarımda büyük önemi olan viskoelastik davranış incelenmiştir. Dördüncü bölümde plastiklerin pratik hesap yöntemi ve örnekler verilmiştir. Beşinci bölümde elastiklik modülleri düşük olan plastiklerin çeşitli geometrik düzenlemelerle rijtillerinin nasıl artırılabileceği örneklerle gösterilmiştir. Altıncı bölümde plastiklerin değişken yüklere karşı tepkileri ve değişken yüklere maruz parçalarda ne gibi hususlara dikkat edilmesi gerektiği anlatılmıştır. Sonraki bölümde plastik ürün tasarımında izlenebilecek adımlar verilmiştir. Son bölümde ise kalıplanarak üretilecek parçalarda tasarım sırasında dikkat edilmesi gereken geometrik özellikler (çeper kalınlıkları, kaburgalar, yuvarlatmalar vb.) verilmiştir.
-
ÖgeNükleer tesislerde kullanıma uygun çift ana kirişli gezer köprülü bir krenin tasarımı ve yapısal analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015)Günümüzde krenler, sadece sanayi alanlarında kullanılmadığı gibi nükleer santrallerde de kullanılmaktadır. İnsan gücünün kaldırabileceğinin çok üzerinde olan yüklerin taşınmasında yüksek tonajlı krenler kullanılmaktadır. Nükleer santraller, kapalı alanlar olduğundan santral içinde köprülü krenlerin kullanımı yaygındır. Krenlerin yükleri kaldırırken hasar görmeleri belki büyük bir çevresel felakete yol açabileceğinden mukavemet hesapları dikkatli yapılmalı ve elde edilen sonuçlar dikkatli oluşturulmuş bir sonlu elemanlar analizi programı ile valide edilmelidir. Bu çalışmada kren ana kirişi ayrıntılı olarak anlatılmış ve köprülü krenin teknik özellikleri belirtilmiştir. Nükleer santrallerden nasıl enerji elde edildiği ve nükleer santrallerde çalışan krenler için önem arzeden depremlerin tanımı ve hesap yöntemlerine değinilmiştir. FEM ve DIN normlarına uygun kren parçalarının mukavemet hesapları ele alınmıştır. Daha sonra INVENTOR/CAD programı kullanılarak analiz için krenin modeli oluşturulmuştur. ABAQUS/CAE programı kullanılarak, kren parçalarının sonlu elemanlar yöntemine göre analizi yapılmıştır. Ayrıca krenin sismik etkileri SAP2000 yazılımı ile analiz edilmiştir. Son olarak sonlu elemanlar metodu ile analitik yöntemlerle elde edilen gerilme ve sehim değerleri karşılaştırılmıştır.
-
ÖgeThe analytical and experimental investigation of force generation on V profile clamp(Institute of Science and Technology, 2015)Günümüzde boru bağlantı elemanı olarak sıklıkla karşılaştığımız V kelepçeler II. Dünya Savaşı sırasında Marmon şirketi tarafından icat edilmiştir. İlk olarak NASA tarafından boşalan yakıt deposu bölümlerinin uzay mekiğinden ayrıştırıcı sistem olarak kullanılmıştır. Aynı sistem, Japonya'ya atılan atom bombalarının taşıyıcılardan serbest bırakılması için de kullanılmıştır. 1970'li yıllarda Marmon şirketi, V kelepçelerin tasarımını sivil endüstriyel uygulamalar için basitleştirmiş ve bantlı V kelepçe ismiyle piyasaya sunmuştur. Günümüzde V kelepçeler, hızlı montaj ve kompakt tasarım avantajları nedeniyle pompa, filtrasyon, çeşitli boru iletim hatları, egzoz ve hava emiş sistemleri gibi birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle otomotiv sektöründe sıkılaşan emisyon standartları, çeşitli egzoz gazı kontrol ve hava emiş sistemlerini ortaya çıkarmıştır ve bu sistemler motor kompartımanını oldukça kalabalıklaştırmaktadır. Ayrıca artan üretim adetleri ve montaj maliyetleri de montaj süresinin kısaltılmasını gerektirmektedir. Bu nedenlerle uzun yıllardır turbo, egzoz ve hava emiş sistemi bağlantılarında kullanılmakta olan 2 ya da 3 civatalı flanş bağlantıları yerini tek bir civatanın kullanıldığı ve çok daha az yer kaplayan V kelepçe bağlantılarına bırakmaya başlamıştır. Tez kapsamında otomotiv sektöründe kullanılan V kelepçeler işlenecektir. Birinci bölümde literatür araştırması yapılacak ve yapılan çalışmalar özetlenecektir. İkinci bölümde V kelepçeler, tasarım çeşitleri ile detayları ve uygulama alanları ile çalışma koşulları açıklanacaktır. Üçüncü bölümde bantlı V kelepçeler için civata kuvveti hesabı, radyal kuvvet oluşumu ve radyal kuvvetin eksenel yüke dönüşümü işlenecektir. Ayrıca bantlı V kelepçeler için geliştirilen hesap teorileri V profil kelepçelere uygulanacaktır. Dördüncü bölümde ise mevcut hesap modellerine, malzeme kalınlığı V kesitteki elastik deformasyon etkisi olarak dahil edilecektir. Beşinci bölümde doğrulama testleri ve sonuçları anlatılacak. Test sonuçları, oluşturulan kuvvet oluşum teorileriyle karşılaştırılacaktır. Tez çalışmasına bir bütün olarak bakıldığında bu zamana kadar sadece bantlı V kelepçeler için yapılmış akademik çalışmaların V profil kelepçelere uygulanması ve literatüre kazandırılması amaçlanmaktadır. Ayrıca yüksek sıcaklıkta kullanılan V profil kelepçe tasarımlarındaki kafa teması ile V kesitteki elastik şekil değişiminin kuvvet oluşumu üzerindeki etkileri incelenerek mevcut hesap modellerinin geliştirilmesi hedeflenmektedir.
-
ÖgeLed tv için ortadan ayak tasarımı ve analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016)Televizyonlar 21. Yüzyıl'ın başlarından itibaren, sadece kanalların izlenebildiği elektronik eşya kavramından ayrışmaya başladı. Android tabanlı işletim sistemleri ve 8K ekran çözünürlüğünün yanında, ekran teknolojisindeki gelişmeler daha büyük ve daha ince televizyonların üretimini mümkün kılarak mekanik anlamda estetik tasarımları ön plana çıkardı. Bu çalışmada 32", 40" ve 55" LED TV için ortak kullanılacak ortadan ayak tasarımı yapılmış; daha sonra bu tasarım statik kuvvet analizi, akış simülasyonu ve testlerle doğrulanmıştır. Giriş bölümünde, günümüzde teknolojinin geldiği yerden ve televizyonun müşteriye görsel anlamda ne sunduğundan bahsedilmiştir. Tezin amacı ortaya konulmuş, literatürdeki örnekler aktarılmış ve hipotez belirlenmiştir. İkinci bölümde, ayak çeşitleri incelenmiş; hareket çeşitlerine ve yapılarına göre bir sınıflandırmaya gidilmiştir. Yapılarına göre ayaklar; sac metal taşıyıcı ayaklar, alüminyum taşıyıcı ayaklar, plastik taşıyıcı ayaklar ve tek parça plastik ayaklar olarak ayrılırken, hareket şekline göre sabit ve hareketli olarak ayrılır. Hareketli ayaklar da kendi içinde tilt ve swivel olarak ikiye ayrılır. Üçüncü bölümde, ayağın tasarımı yapılırken; ön tasarım ile ayağın genişliği ve uzunluğu belirlenmiş, detay tasarımda ise ayak grubunu oluşturan alüminyum taşıyıcı, plastik kapak, boyun parçası ve kozmetik plastik parçalarının tasarım prensipleri ve üretim teknolojileri ile ilgili bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde, detay tasarımı tamamlanmış ayak grubu içindeki en kompleks ve kritik parça olan alüminyum taşıyıcı 100 N kuvvet testini simule etmek için statik analize ve enjeksiyon prosesindeki malzeme davranışını görmek için akış analizine tabi tutulmuştur. MSC Nastran yazılımı ile yapılan statik analizde; deplasman, düşey deplasman, yatay deplasman, temas durumu, esneme miktarı, eşdeğer Von-Mises gerilmesi ve noktasal düşey deplasman incelenmiştir. Akış analizinde MAGMASOFT yazılımı kullanılmış olup; dolum sıcaklıkları, dolum hızları, dolum hava hapsolmaları, dolum hava kalan bölgeler, dolum türbülansları, katılaşma sıcaklıkları ve katılaşma sonra çarpılmalar incelenmiştir. Yapılan analizlerden sonra 100 N kuvvet testi ve 10°lik eğik düzlem testi uygulanmış ve deneysel analiz başlığı altında sonuçları paylaşılmıştır. Sonuç bölümünde ise ayak grubunun tasarım ve analiz süreçlerinin üstünden geçilirken, sorunsuz alınan deneme baskılarından örnekler paylaşılmış ve ürünün seriye giriş tarihi okuyuculara aktarılmıştır.