Yarı Hermetik Soğutma Kompresörlerinde Gövde Ve Krank Milinin Yapısal Kontrolü

Abstract

Kolayca taşınabilir ve monte edilebilir olması için yarı-hermetik soğutma kompresörleri oldukça hafif tasarlanmalıdır. Fakat, pistonlar içindeki basınç 23 bara kadar ulaşmaktadır. Ayrıca yüksek devirden ötürü, dinamik yüklemeler statik yüklere göre daha çok önem kazanabilir ve hafif tasarımdan ötürü titreşimler problem yaratabilir. Bu çalışmada, Bursa’da üretilen bir orta kapasite kompresör ele alınmıştır. Firmadan kompresörün katı modelleri temin edilerek, sonlu elemanlar analizi yürütülmüştür. Kompresör gövdesi dinamik yüklere maruz değildir. Basınçlı kap gibi düşünülerek boş halde 46 bar basınca dayanmalıdır ve bu gövdenin sızdırmazlığı için önemlidir. Çalışmada gösterilmiştir ki 1.3 güvenlik faktörü ile gövde bu basınca dayanmaktadır. Krank mili dinamik yüklerde dikkate alınarak analiz edildiğinde, güvenli bulunmuştur ve en yüksek gerilme yağlama tarafındaki fatura diplerinde meydana gelmektedir. Modal analize bakıldığında, çalışma devrinde herhangi bir rezonans öngörülmemektedir.

Semi-hermetic compressors are required to be light-weight and durable at the same time because easy installation is the key for these compressors. Still, the pressure may reach 23 bar inside the pistons. In addition, dynamic effects may superimpose on operational loadings due to high speed of operation. In this study, structural analysis for compressor body and crank-shaft is conducted to evaluate the severity of static and dynamic effects. Solid models are created and analyzed using Finite Element Method. It is shown that compressor body can bear 46 bar pressure with 1.3 safety factor. Crack shaft needs to bear torsional loading coming from electric motor and bending loading coming from pistons via connecting rods. It is shown that crack shaft is safe even under dynamic conditions and the maximum stress occurs in the radius of shaft connecting to the bearing on oil spreader side. Modal analysis of the crankshaft reveals that any resonance is not anticipated for the operational speeds.