Tek Dingilli Römork Platformu Tasarımında Profil Ölçüsü ve Malzeme Özelliklerinin Dayanıma Etkisi

Year 2021, Volume: 2 Issue: 1, 1 - 18, 30.06.2021

Bahadır Sayıncı , Ali Tektaş İsmet Aslan

Abstract

Bu çalışmada 150×110 cm ölçülerinde 700 kg kapasiteli bir römork platformunun tasarımı yapılmış ve düşük maliyetli üretim için en uygun profil kesit ölçüleri ve malzemesi belirlenmiştir. Modellemede kare kesitli 40×40×3 ve 50×50×4 mm ölçülerinde kutu profiller kullanılmıştır. Platform malzemesi olarak küçük kesitli profilde S355 (St52) çeliği ve büyük kesitli profilde S235 (St37) çeliği seçilmiştir. Analizler sonlu elemanlar metoduna göre yapılmış ve statik yük analizi sonucunda kritik bölgelerde gerilme değeri, deplasman miktarı ve emniyet katsayısı verilerine ulaşılmıştır. Araştırma bulgularına göre profil kesit ölçüleri 50×50×4 mm olan ve S235 çeliğinden imal edilen römorkun diğerine göre daha ekonomik olduğu belirlenmiştir. Römorkun süspansiyon düzeninde yaprak yay kullanılmış ve maksimum yüke uygun olarak piyasada bulunan muadillerine göre modellenmiştir. Yük analizi sonucunda yaprak yayda ortaya çıkan en büyük gerilme yay bağlantılarında oluşmuştur. Çalışmada dingil, porya, jant, teker, kriko ve kaplin seçimi yapılmış ve her bir bileşenin ağırlığı belirlenmiştir. Sac levha, kabin arka kapağı, bağlantı elemanları vb. bileşenler hariç römorkun toplam ağırlığı yaklaşık 172 kg olarak hesaplanmıştır. Üretimde kaynak, işçilik, vergi ve nakliye giderleri hariç olmak üzere römork bileşenlerini oluşturan her bir parçanın piyasa fiyatı araştırılarak 700 kg kapasiteli tek dingilli römorkun toplam maliyeti çıkarılmıştır.

Keywords

Sonlu elemanlar yöntemi, S235, S355, Tarım arabası, Tarım makineleri, Yaprak yay

Supporting Institution

-

Project Number

-

Thanks

Bu çalışma Mersin Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünde yapılmıştır.

Effect of Profile Size and Material Properties on the Strength of the Single Axle Trailer Platform Design

Abstract

In this study, a trailer platform measuring 150×110 cm with a capacity of 700 kg was designed and the most suitable profile section dimensions and material were determined for low-cost production. 40×40×3 and 50×50×4 mm box profiles were used in the modelling. S355 (St52) steel in small section profile and S235 (St37) steel in large section profile was selected as Platform material. The analysis was conducted according to the finite element method and as a result of the static load analysis, stress value, displacement amount and safety coefficient data were reached in critical regions. According to research results, it was determined that the trailer with Profile section dimensions of 50×50×4 mm and made of S235 steel was more economical than the other. A leaf spring was used for the trailer's suspension arrangement and modelled on its commercially available counterparts in accordance with maximum load. As a result of load analysis, the greatest stress arising in the leaf spring was formed in the spring connections. In the study, the selection of axle, wheel hub, wheel, lever jack and coupling were made and the mass of each component was determined. Sheet metal, cabinet back cover, fasteners, etc. the total mass of the trailer, excluding components, was estimated at about 172 kg. In production, the market price of each part that makes up the trailer components, excluding resources, labour, taxes and transportation expenses, was investigated and the total cost of a single-axle trailer with a capacity of 700 kg was subtracted.

Keywords

Finite element method, S235, S355, Trailer, Agricultural machinery, Agricultural machinery, Leaf spring

Project Number

-

References

• Akinci İ, Yilmaz, D and Çanakci M (2005). Failure of a rotary tiller spur gear. Engineering Failure Analysis, 12: 400–404.
• Aksoy M (2014). Ticari yarı römork tanker şasi yorulma dayanımının gerçek yol sinyalleri ile bilgisayar ortamında incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, s. 170, Sakarya.
• Bahadır M, Şeflek AY, Çarman K and Sonmete MH (2009). Stress analysis of the drum shaft used in threshing machines machines by finite element method. Journal of Agricultural Machinery Science, 5(2): 161-165.
• Can AÇ (2020). Makine Elemanları Tasarımı. Güncellenmiş 3. Baskı. Google Play e-kitap, s.179.
• Çayırova (2019). Römork ve Treyler Ekipmanları Ürün Kataloğu. https://www.cayirova.com.tr, Konya, s.188.
• Çelik HK, Topakçı M, Yılmaz D ve Akıncı İ (2007). Çizelin yapısal ve işlevsel elemanlarında sonlu elemanlar yöntemi ile mukavemet analizi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 3(2): 111-116.
• Erkoç CN, Dağhan B ve Kaya S (2006). Bir CAD programı ile katı modellenmiş bir milde sonlu elemanlar yöntemi ile gerilme analizi. DEÜ Mühendislik fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(3): 65-74.
• Gök K, Aydın M ve Gök A (2012). Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak çapa makinesi bıçağının statik analizi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 9(4): 45-51.
• Gürsel KT ve Köftecioğlu EY (2006). İki soklu kulaklı pulluk elemanlarının yapısal analizi. Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 3: 46-55.
• Güven N (2011). Bir ticari aracın süspansiyon sistemi için yaprak yay tasarımları geliştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, s. 81, İstanbul.
• Karaçay T ve Aktürk N (2002). Bir römorkun tasarımında gelişigüzel titreşimlerin etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 17(1): 11-31.
• Makange NR, Parmar RP and Tivari VK (2015). Stress analysis on tine of cultivator using finite element method. Trends in Biosciences 8(15): 3919- 3923.
• Mandal SK, Bhattacharya B and Mukherjee S (2013). Optimization of design parameters for rotary tiller’s blade. Proceedings of the 1st International and 16th National Conference on Machines and Mechanisms (iNaCoMM2013), IIT Roorkee, India, Dec 18-20.
• Patel DP, Parmar TD and Prajapati A (2014). Static analysis 3 cubic meter tractor trailer. International Journal for Research in Technological Studies, 1(6): 2348-1439.
• Polat O, Balıkoğlu F ve Arslan N (2012). Tiller tipi külvitatör ayaklarının bilgisayar destekli yorulma analizi, 3. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, 29-30 Kasım 2012, 321-329. Balıkesir.
• Posiadala B and Ladra P (2018). Modeling and strength analysis of the prototype of the multi-tasking car trailer. MATEC Web of Conferences 157: 01014. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815701014
• Şahin A, Altuntaş E ve Güleç U (2018a). Bazı firmalarca kültivatörler için üretilen dar uç demirlerinin farklı yüklenmeler altında deformasyon davranışının sonlu elemanlar analizi ile belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 33: 131-141.
• Şahin A, Altuntaş E ve Güleç U (2018b). Kültivatör kazayağı uç demirlerinin sonlu elemanlar metodu (sem) ile mukavemet özelliklerinin belirlenmesi. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 32(3): 257-265.
• Tolun YB (2014). Yarı römork taşıtları ve bu taşıtların üretiminde kullanılan kaynak işleminin ve uygulamalarda karşılaşılan hataların incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, s. 81, Balıkesir.
• Topakci M, Celik HK, Yılmaz D and Akıncı I (2008). Strees analysis on transmission gears of a rotary tiller using finite element method. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(2): 155-160.
• Topakci M, Celik HK, Canakci M, Rennie AEW, Akinci I and Karayel D (2010). Deep tillage tool optimization by means of finite element method: Case study for a subsoiler tine. Journal of Food, Agriculture & Environment, 8(2): 531-536.
• Zeytinoğlu M (2002). Sonlu elemanlar yöntemi ile pulluk deveboynunun mukavemet analizi üzerine bir araştırma. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(2): 169-176.
• Zeytinoğlu M (2006). Sonlu elemanlar yöntemiyle 3.5 tonluk tek dingilli bir tarım arabasına ait çeki halkasının gerilme analizi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2(21): 21-24.