Hidrolik giyotin makas için dinamik zorlanma durumunun sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Abstract

Yapılan tez çalışmasında Pres Besleme Sistemlerinde önemli bir yeri olan Hidrolik Tahrikli Giyotin Makas için literatür araştırması yapıldı. Sistemde dinamik olarak çalışan ve kritik öneme sahip üst, orta, alt bloklar, piston mafsalı, kolonlar için sonlu elemanlar metodu kullanılarak yorulma ve ömür analizleri yapıldı. Yapılan analizler için standart ve CAD verileri mevcut bir giyotin makas modeli kullanıldı. "COİLTECH" firmasına ait GYS2B 1300 olarak adlandırılan giyotin için makine ismi kesilebilen maksimum sac genişliğine göre verilmiştir. Giyotin makas genel olarak pres besleme sistemlerinin vazgeçilmez bir parçasıdır. Tezde giyotin makasın sistem içerindeki konumu ve çalışması hakkında da bilgilendirmeler yer almaktadır. Giyotin makas içerisinde bulunan makine elemanları ve işlevleri ayrıntılı bir şekilde açıklandı. Giyotin sisteminin çalışma prensibi üzerinde duruldu. Sistemde bulunan hidrolik tahrik ünitesine bağlı olarak hidrolik kuvvet hesaplamaları yapıldı. Sistemde bulunan kesme bıçaklarına, montaj açısına ve kesilen malzemeye bağlı olarak oluşan kesme kuvvetleri hesaplandı. Bıçaklar üzerine gelen bıçak kuvvetlerine ve bunlara bağlı olarak sistemin geri kalan elemanlarının tepkileri incelendi. Sonsuz ömürle çalışması beklenen makinede bağlantı cıvatalarının dayanımları yorulmaya bağlı olarak sayısal hesplamalar ile incelendi. Giyotin makaslar sistem içerisinde milyonlarca çevrim ile çalışması beklenen sonsuz ömür prensibine göre tasarlanan makinelerdir. Bu sebeple hareketli makine elemanları için çevrimsel kuvvetler karşısında verilen tepkiler ANSYS sonlu elemanlar analizleri ile incelendi ve sonsuz ömür için gerekli yüklemeler belirlendi. Yükleme değerlerine ve sonuçlara bağlı olarak analizi yapılan makine elemanları üzerinde bir topoloji çalışması yapıldı. Yapılan çalışma sonucunda elde edilen avantajlar ve dezavantajlar değerlendirildi. Sonlu elemanlar yaklaşımı yapılırken kritik ve en çok zorlanmaya maruz kalan makine elemanları göz önünde bulunduruldu. Bu elemanlar Alt, üst, hareketli gövde ve piston mafsalları ve kolonlar olarak belirlendi. ANSYS sonlu elemanlar yöntemi ile elde edilen değerler ve sonuçlar doğrultusunda gövdeler için ağırlıkları ve maliyetleri azaltmak adına iyileştirme çalışması yapıldı. Oluşturulan yeni tasarım gövdeler için aynı şekilde sonlu elemanlar analizleri ve yüklemeler altında uygunluk değerlendirmeleri yapıldı. Analiz ve hesaplamaların dışında giyotin makaslarla ilgili olarak literatür araştırması kapsamında sektördeki yerine ve önemine de değinildi.