Geri dönüşüm makinelerinde kullanılan kesme silindirinin elastik davranışının parametrik korelasyon yöntemi ile analizi ve optimizasyonu
Makaleler > Tam Makale · 2025
Yazarlar: Özer Öğüçlü, Oğuz Emrah Turgut
Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Uluslararası, 2025, cilt 27, ss 587-608
DOI: 10.25092/baunfbed.1628991
Özet
Bu çalışmada EM1600 eğik makasta kullanılan kalın duvarlı kesme silindirinin sahadaki çalışma koşullarının tasarımı ve parametrik optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. SolidWorks yazılımında tasarımı yapılan eğik makasın kesme silindirinin üç boyutlu katı modeli basitleştirilerek sonlu elemanlar analizlerinin yapılması için ANSYS yazılımına aktarılmıştır. Kalın duvarlı kesme silindirinde kullanılan hidrolik yağın sıcaklık ve basınç parametrelerinin sahadaki çalışma şartları değerlerine uygun olarak analizler yapılmıştır. Analiz sonucunda kesme silindirinin kalın duvarında oluşan radyal gerilme, eksenel gerilme ve teğetsel gerilme ile toplam şekil değiştirme değerleri bulunmuştur. Bu üç gerilme değeri kullanılarak kesme silindirinin elastik davranışını belirlemek için von Mises eşdeğer gerilme değeri hesaplanmıştır. Bu çalışmada girdi parametresi olarak kesme silindirinde bulunan hidrolik yağın sıcaklık ve basınç değerleri seçilmiştir. Bununla birlikte çıktı parametresi olarak von Mises eşdeğer gerilmesi ile toplam şekil değiştirme ve kesme silindirinin sağladığı kesme kuvveti tanımlanmıştır. Bu parametreler kullanılarak, Parametrik Korelasyon Yöntemi ile ANSYS yazılımında çok amaçlı optimizasyon işlemi yapılmıştır. Bunun için toplam şekil değiştirme ve von Mises eşdeğer gerilme değerleri kısıt olarak belirlenmiş ve bu parametrelerin en küçük değerlerinin bulunması amaçlanmış, kesme kuvveti çıktı parametresi ise hedef olarak belirlenmiş ve en büyük değerinin bulunması amaçlanmıştır. Kesme kuvvetinin belirlenen sınırlar içinde kalan en büyük değeri olan 7.9 x 106 N için yapılan optimizasyon çalışması ile en uygun sıcaklık; 42.94 oC ve basınç; 34.73 MPa olarak bulunmuştur.