BAZI TEK AKSLI TRAKTÖRLERLE ÇALI MADA TUTAMAKLARA GELEN T TRE MLER N BEL RLENMES Ça da C VELEK

Transkript

1 EGE ÜN VERS TES FEN B L MLER ENST TÜSÜ (YÜKSEK L SANS TEZ ) BAZI TEK AKSLI TRAKTÖRLERLE ÇALI MADA TUTAMAKLARA GELEN T TRE MLER N BEL RLENMES Ça da C VELEK Tar m Makinalar Anabilim Dal Bilim Dal Kodu: Sunu Tarihi: Tez Dan man : Yrd. Doç. Dr. Ercan GÜLSOYLU Bornova- ZM R

2

3 Say n Ça da C VELEK taraf ndan Yüksek Lisans Tezi olarak sunulan BAZI TEK AKSLI TRAKTÖRLERLE ÇALI MADA TUTAMAKLARA GELEN T TRE MLER N BEL RLENMES ba l kl bu çal ma, E.Ü. Lisansüstü E itim ve Ö retim Yönetmeli i ile E.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü E itim ve Ö retim Yönergesi nin ilgili hükümleri uyar nca taraf m zdan de erlendirilerek savunmaya de er bulunmu ve tarihinde yap lan tez savunma s nav nda aday, oy birli i ile ba ar l bulunmu tur. Jüri Üyeleri mza Jüri Ba kan : Yrd. Doç. Dr. Ercan GÜLSOYLU Raportör Üye : Prof. Dr. Fazilet N. ALAYUNT Üye : Doç. Dr. Hasan YILDIZ

4

5 V ÖZET BAZI TEK AKSLI TRAKTÖRLERLE ÇALI MADA TUTAMAKLARA GELEN T TRE MLER N BEL RLENMES C VELEK, Ça da Yüksek Lisans Tezi, Tar m Makinalar Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Ercan GÜLSOYLU Aral k 2008 Bu tez çal mas nda biri benzinli di eri dizel motora sahip olan 2 adet tek aksl traktörün, dura an konumda ve freze ile toprak i lemede tutamaklar na gelen titre imler TS EN ISO ve TS EN ISO Türk Standart na göre belirlenmi tir. Tek aksl traktörlerin tutamaklar nda olu an titre im de erlerinin yüksek seviyelerde oldu u ve bu de erlerin özellikle dü ey eksende en yüksek düzeye ula t saptanm t r. Tek aksl traktörlerin tutamaklar na gelen titre imlere elleri vas tas yla maruz kalan operatörlerin %10 unun parmaklar nda titre im kaynakl kan çekilmesi durumunun olu mas için gereken sürenin ise, bu traktörlerin günde 8 saat kullan lmas durumunda 3 y ldan daha az oldu u belirlenmi tir. Anahtar Kelimeler: Tek aksl traktör, titre im, el-kol titre imi, titre im kaynakl beyaz parmak, Raynaud s hastal

6

7 VII ABSTRACT DETERMINATION OF VIBRATIONS TRANSMITTED TO THE HANDLES BY SOME SINGLE AXLE TRACTORS C VELEK, Ça da MSc in Agricultural Mechanization Supervisor: Assist. Prof. Dr. Ercan GÜLSOYLU December 2008 In this MSc thesis, vibrations transmitted to the handles of two different single axle tractors, one with a gasoline engine and the other with a diesel engine, in stationary condition and while rototillling, were determined according to TS EN ISO and TS EN ISO Turkish Standarts. Vibrations occurring at the handles of the single axle tractors were found to have very high levels and the highest vibration levels occured in the vertical direction. The period for vibration-induced finger blanching to occur in 10% of the operators exposed to the vibrations after using these machines 8 hours a day was found to be less than 3 years. Keywords: Single axle tractor, two wheel tractor, pedestrian controlled tractor, vibration, hand-arm vibration, vibration induced white finger, Raynaud s syndrome, Raynaud s disease

8

9 IX TE EKKÜR Bu Yüksek Lisans Tez çal mas n n yürütülmesinde ve sonuçland r lmas nda yard mlar n esirgemeyen dan man hocam Say n Yrd. Doç. Dr. Ercan GÜLSOYLU ya, denemeler ve de erlendirmelerin gerçekle tirilmesinde yard mlar yla yan mda olan hocalar m Say n Yrd. Doç. Dr. Bülent ÇAKMAK ve Say n Prof. Dr. Fazilet Nezahat ALAYUNT a, ö renim hayat m n tümü boyunca her türlü manevi ve maddi destekle bu günlere gelmemi sa layan aileme çok te ekkür ederim.

10

11 XI Ç NDEK LER Sayfa ÖZET... V ABSTRACT... VII TE EKKÜR... IX Ç NDEK LER... XI EK LLER D Z N... XIII Ç ZELGELER D Z N... XVII S MGELER VE KISALTMALAR... XXI 1. G R TEK AKSLI TRAKTÖR KAVRAMI TÜRK YE TARIMI VE TEK AKSLI TRAKTÖRLER N TÜRK YE TARIMINDAK YER TEK AKSLI TRAKTÖRLERDE KAR ILA ILAN ERGONOM K PROBLEMLER T TRE M TEOR S ELE LET LEN T TRE M N NSANLAR ÜZER NDEK ETK LER L TERATÜR B LD R LER MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Tek Aksl Traktörler... 33

12 XII Ç NDEK LER (devam) Sayfa Titre im Ölçümünde Kullan lan Cihazlar vmeölçer Mikrofon Ön Yükselticisi ve Mikrofon Analizör ve Bilgisayar Operatör Devir Ölçer Deneme Alanlar Yöntem BULGULAR VE TARTI MA Tek Aksl Traktörlere Ait Titre im De erleri A Traktörüne Ait Titre im Bulgular n n De erlendirilmesi B Traktörüne Ait Titre im Bulgular n n De erlendirilmesi Deneme Sonuçlar n n Tek Aksl Traktörler Aras nda De erlendirilmesi SONUÇ YARARLANILAN KAYNAKLAR ÖZGEÇM... 87

13 XIII EK LLER D Z N ekil Sayfa ekil 1. Tek aksl bir traktör ekil 2. Farkl i lemlerde kullan lan tek aksl traktörler ekil 3. Türkiye deki tar msal i letmelerin, i letme arazisi büyüklü üne göre oranlar ekil 4. Türkiye deki traktör say lar n n y llara göre de i imi ekil 5. Türkiye deki tek aksl traktör say lar n n güç gruplar na göre y llar içerisindeki de i imi ekil 6. Titre im hareketi yapan basit bir sistem ekil 7. Titre im hareketi yapan bir sistemde kinetik ve potansiyel enerji aras ndaki de i im ekil 8. Kütle art n n titre im hareketine etkisi ekil 9. Titre im hareketi yapan tek serbestlik dereceli bir sistem ekil 10. Çok serbestlik dereceli bir sistemin yapt titre im hareketi.. 19 ekil 11. El parmaklar nda titre ime maruz kalma nedeni ile olu an kan çekilmesi durumu (Raynaud hastal ) ekil 12. Denemelerde kullan lan tek aksl traktörler ekil 13. Titre im ölçüm zinciri ekil 14. Titre im ölçümünde kullan lan ivmeölçer ekil 15. Bruel & Kjaer marka 2669 model mikrofon ön yükselticisi ekil 16. Bruel & Kjaer marka 4189 model mikrofon

14 XIV EK LLER D Z N (devam) ekil Sayfa ekil 17. Bruel & Kjaer marka 3560-C model analizör ekil 18. Denemelerde kullan lan Lutron DT-2236 model devir ölçer ekil 19. Denemelerin gerçekle tirildi i araziye ait bir görünüm ekil 20. Deneme yap lan arazideki ortalama penetrasyon direnci de erleri ekil 21. Standarda göre tutamak üzerine ivmeölçerin yerle tirilmesi ekil 22. Tek aksl traktörün tutama üzerine ivmeölçer ve elin yerle tirilmesi ekil 23. Titre ime maruz kalan ki ilerden olu an bir grup içinde, titre im nedeniyle olu an parmaklardan kan çekilmesine ait tahmin edilen %10 oran nda yay lma için titre ime maruz kalma ekil 24. Mikrofonun yerle tirilmesi ekil 25. A traktörünün 1560 min -1 motor devrinde dura an konumda kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 26. A traktörünün 2700 min -1 motor devrinde dura an konumda kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi

15 XV EK LLER D Z N (devam) ekil Sayfa ekil 27. A traktörünün 3600 min -1 motor devrinde dura an konumda kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 28. A traktörü motor pistonunun yerle imi ekil 29. A traktörünün 2700 min -1 motor devrinde toprak i lemede kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 30. A traktörünün 3200 min -1 motor devrinde toprak i lemede kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 31. B traktörünün 1150 min -1 motor devrinde dura an konumda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 32. B traktörünün 2350 min -1 motor devrinde dura an konumda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 33. B traktörünün 3120 min -1 motor devrinde dura an konumda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 34. B traktörünün 1750 min -1 motor devrinde toprak i lemede tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi

16 XVI EK LLER D Z N (devam) ekil Sayfa ekil 35. B traktörünün 2350 min -1 motor devrinde toprak i lemede tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi ekil 36. B traktörünün 2820 min -1 motor devrinde toprak i lemede tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi

17 XVII Ç ZELGELER D Z N Çizelge Sayfa Çizelge 1. Türkiye deki tar msal i letmelerin arazi büyüklüklerine göre arazi parça say lar Çizelge 2. Türkiye deki tek aksl traktör say lar n n bölgelere göre y llar içerisindeki de i imi Çizelge 3. Parmaklarda kan çekilmesi durumunun s n fland r ld Stockholm Çal ma Birimi Göstergesi (çizelgesi) Çizelge 4. El-kol titre im hastal n n sensonöral a amalar için Stockholm Çal ma Birimi Göstergesi (çizelgesi) Çizelge 5. Denemelerde kullan lan tek aksl traktörlerin genel özellikleri Çizelge 6. Denemelerde tek aksl traktörlere ba lanarak toprak i lemede kullan lan freze ünitelerine ait baz özellikler Çizelge 7. Titre im ölçümlerinde kullan lan ivmeölçere ait teknik özellikler Çizelge 8. Mikrofon ön yükselticisine ait teknik özellikler Çizelge 9. Mikrofona ait teknik özellikler Çizelge 10. Bruel & Kjaer 3560-C model analizöre ait teknik özellikler Çizelge 11. Traktör operatörüne ait antropometrik veriler Çizelge 12. Denemelerde kullan lan Lutron DT-2236 model devir ölçere ait teknik özellikler

18 XVIII Ç ZELGELER D Z N (devam) Çizelge Sayfa Çizelge 13. Tek aksl traktörlerin denemeler s ras ndaki motor devirleri ve ilerleme h zlar Çizelge 14. 1/3 oktav bant büyüklüklerinin frekans a rl kl de erlere dönü türülmesi için bant k s tlama de erleri Çizelge 15. Denemelerin gerçekle tirildi i saatlerdeki ortalama hava s cakl ve nispi nem de erleri Çizelge 16. A tek aksl traktörünün dura an ve toprak i leme konumlar nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erleri ve toplam titre im de erleri Çizelge 17. A traktörünü toprak i lemede kullanan operatörlerin günlük titre ime maruz kalma de erleri ve parmaklarda kan çekilmesi durumunun olu mas için gereken süreler Çizelge 18. Denemeler s ras nda A traktörüne ait ortalama ses bas nç de erleri Çizelge 19. B tek aksl traktörünün dura an ve toprak i leme konumlar nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erleri ve toplam titre im de erleri Çizelge 20. B traktörünü toprak i lemede kullanan operatörlerin günlük titre ime maruz kalma de erleri ve parmaklarda kan çekilmesi durumunun olu mas için gereken süreler Çizelge 21. Denemeler s ras nda B traktörüne ait ortalama ses bas nç de erleri

19 XIX Ç ZELGELER D Z N (devam) Çizelge Sayfa Çizelge 22. Dura an konumda iken tek aksl traktörlerin toplam titre im de erlerinin de i imleri Çizelge 23. Toprak i lemede tek aksl traktörlerin tutamaklar ndaki toplam titre im de erleri Çizelge 24. Tek aksl traktörlerin alan i ba ar lar na göre farkl motor devirlerindeki toprak i leme süreleri

20

21 XXI S MGELER VE KISALTMALAR Simge Aç klama A amper BG beygir gücü cm santimetre C derece santigrat da dekar db desibel F derece fahrenheit g gram ha hektar Hz hertz kg kilogram khz kilohertz km kilometre kpa kilopascal kw kilowatt m metre min -1 devir/dakika mm milimetre mv milivolt N Newton pf pikofarad rad radyan s saniye v h z V volt W watt ohm

22

23 1 1. G R nsanlar n ya amlar n devam ettirebilmeleri için besin çok önemlidir. Y llar geçtikçe artan dünya nüfusunun bir sonucu olarak, insanlar birim alandan daha fazla ürün elde etme çabas göstermi lerdir. nsanlar n daha fazla ürün elde etme dü üncesi üretim a amalar ndaki zamanlaman n da önemli duruma gelmesine neden olmu tur. Üretim a amalar nda kaybedilen zaman elde edilecek ürünün miktar nda ve kalitesinde bozulmalara neden olmaktad r. Bu nedenle daha önce büyük bölümü insan gücü ile yap lan toprak i leme, ekim, bak m, gübreleme ve hasat i lemlerinin yerini yava yava tar msal mekanizasyon alm t r. Tar msal mekanizasyonda ise traktör bir güç kayna olarak ön plana ç kmaktad r. Y llar içerisinde geli en tar msal üretim teknikleri ve tar msal mekanizasyonun bir sonucu olarak traktörde büyük geli meler olmu tur. Traktörün hidrolik, elektronik, mekanik sistemlerinde ve motorlar nda görülen bu geli meler, traktörü daha karma k bir araç haline getirmi tir. Teknolojinin ilerlemesiyle traktörler de kendi aralar nda kullan m alanlar na ve i levselliklerine göre tek aksl ve iki aksl traktörler olarak ikiye ayr lm t r.

24 2 2. TEK AKSLI TRAKTÖR KAVRAMI Tek aksl traktör (iki tekerlekli traktör) gücünü üzerinde bulunan benzinli veya dizel motordan alan, tek bir aks üzerinde bulunan 2 adet çelik veya lastik tekerlek yard m yla hareket eden, operatörünün arkas nda yürüdü ü ve traktörü tutamaklar vas tas yla elleri ile yönlendirdi i, arkas na veya önüne ekipman ba lanarak farkl i lemlerde kullan labilen ve kuyruk miline sahip olabilen bir makinad r ( ekil 1). ekil 1. Tek aksl bir traktör (Böhm and Hansen, 1978). Tek aksl traktörler güç gruplar na göre küçük (3-4,5 kw), orta (4,5-7 kw) ve büyük (7+ kw) olmak üzere 3 e ayr lmaktad r (Gülsoylu ve Ulusoy, 2006). Tek aksl traktörler iki aksl olanlara göre daha dü ük güce sahip olduklar ndan küçük arazilerde ve az güç gerektiren i lemlerde kullan lmaktad r.

25 3 Tek aksl traktörlerin kullan m alanlar oldukça yayg nla m durumdad r. Toprak i lemede pulluk, freze, ve kültivatörle, hasatta parmakl veya diskli çay r biçme makinas yla, hayvansal üretim mekanizasyonunda namlu yapma ve balyalama makinas yla, arkas na römork ba lanarak ta mada tek aksl traktörler kullan lmaktad r ( ekil 2). ekil 2. Farkl i lemlerde kullan lan tek aksl traktörler (Anonim, 2008a, b, c, d).

26 4 3. TÜRK YE TARIMI VE TEK AKSLI TRAKTÖRLER N TÜRK YE TARIMINDAK YER Türkiye statistik Kurumu (TÜ K) 2007 y l statistik Y ll na göre ülkemizdeki yakla k 25,9 milyon hektarl k tar m arazisinin, 22,1 milyon hektar tah l ve di er bitkisel ürünlerin üretiminde kullan lmakta, 0,8 milyon hektar sebze ve çiçek bahçelerini olu turmakta, 3 milyon hektar ise meyve ve baharat bitkileri alan n olu turmaktad r. Türkiye de tar m alanlar n n da l m bölgelere göre farkl l k gösterdi i gibi, tar msal i letmelerin büyüklükleri ve parçal olu lar da farkl l klar göstermektedir. ekil 3 te Türkiye deki tar msal i letmelerin say s ve bu i letmelerin sahip olduklar arazi büyüklükleri verilmi tir (TÜ K, 2008a). Buna göre Türkiye de 0-20 da büyüklü ü aras ndaki araziye sahip %33 oran ndaki tar msal i letmeler tüm i letmeler aras nda önemli bir orana sahiptir. Tek aksl traktörlerin küçük arazilerde kullan ma uygun olmas nedeniyle 0-20 da arazi büyüklü üne sahip adet tar msal i letme bu traktörlerin kullan m aç s ndan büyük potansiyele sahiptir.

27 5 >100 da % i letme Arazisi Olmayan % i letme 0-20 da % i letmee da % i letme Toplam letme Say s ekil 3. Türkiye deki tar msal i letmelerin, i letme arazisi büyüklü üne göre oranlar. Tar msal i letmelerin arazi büyüklüklerinin yan nda, sahip olunan arazi parçalar n n say s da önem ta maktad r. Bu amaçla Türkiye deki tar msal i letmelerdeki arazilerin parça say lar naa ait çizelgee a a da verilmi tir (TÜ K, 2008a) (Çizelge 1). Çizelgeyi inceledi imizde 20 dekara kadar araziye sahip i letme say s n %100 olarak kabul edersek, bunlar n %34,1 i tek parça, %58,2 si 2-5 parça, %6,6 s 6-9 parça ve %1,1 i 10 dan daha fazla parça araziye sahiptir. E er 2-5 parçal, 6-9 parçal ve 10 dan fazla arazi parças na sahip i letmelerin oranlar n toplarsak bu oran n 20 dekara kadar araziye sahip i letmelerin oran n n içinde %65,9 oldu u ve bu oran n tek parça araziye sahip i letmelerin oran na göre yüksek oldu u görülmektedir.

28 6 Çizelge 1. Türkiye deki tar msal i letmelerin arazi büyüklüklerine göre arazi parça say lar 1 (TÜ K, 2008a). Parça Say s >10 Toplam letme Say s < letme Büyüklükleri (da) letme Say lar > Arazisi olmayan i letme say lar dikkate al nmam t r.

29 7 Türkiye deki tar msal i letmelerin ufak arazilere sahip olmalar ve bu arazilerin çok parçal olmas bu i letmelerde daha ufak güçteki traktörlerin kullan m aç s ndan büyük bir potansiyel olu turmaktad r. Ülkemizde I. Dünya Sava s ras nda ba layan traktör kullan m zamanla artm t r. Toplam traktör say s 2004 y l nda 1 milyon baraj n a m t r y l verileri itibariyle ülkemizde toplam adet traktör bulunmaktad r ( ekil 4) (TÜ K, 2008b). Bu say n n adedini iki aksl traktörler olu turmaktad r. Tar msal mekanizasyondaki göstergeler dikkate al nd nda, birim alana dü en traktör gücü 1,5 kw/ha, 36 traktör/1000 ha ve 315 traktör/1000 i letmedir (Evcim ve ark., 2005). Türkiye deki tek aksl traktörlerin say s da zamanla giderek artm t r ( ekil 4) y l verilerine göre ülkemizdeki mevcut tek aksl traktör say s dir. Tek aksl traktörler güç gruplar na göre s n fland r ld nda 5 BG den büyük güçteki traktörlerin say lar n n 5 BG den küçük olanlara göre daha fazla oldu u görülmektedir y l verilerine göre 5 BG den büyük güçteki tek aksl traktör say s , 5 BG den dü ük güçteki tek aksl traktör say s 3094 tür. Tek aksl traktör say lar n n güç gruplar na göre de i imi ekil 5 te gösterilmi tir (TÜ K, 2008b).

30 8 kiaksl TraktörSay s Tek Aksl Traktör Say s Y llar ki Aksl Traktör Say s Tek Aksl Traktör Say s ekil 4. Türkiye deki traktör say lar n n y llara göre de i imi (TÜ K, 2008b). Adet Y llar <5 BG Tek Aksl Traktör Say s >5 BG Tek Aksl Traktör Say s ekil 5. Türkiye deki tek aksl traktör say lar n n güç gruplar na göre y llar içerisindeki de i imi (TÜ K, 2008b).

31 9 Tek aksl traktörlerin ülkemizdeki 9 tar m bölgesine göre da l m Çizelge 2 de gösterilmi tir (Gülsoylu ve Ulusoy, 2006). Bu çizelge incelendi inde, 2005 y l nda en fazla tek aksl traktörün Karadeniz Bölgesi nde oldu u görülmektedir. Bunun ard ndan 2. s ray Marmara ve 3. s ray da Ortado u Bölgesi almaktad r. Çizelge 2. Türkiye deki tek aksl traktör say lar n n bölgelere göre y llar içerisindeki de i imi (Gülsoylu ve Ulusoy, 2006). Bölgeler De i im (adet) (%) (adet) (%) (adet) (%) (adet) 1. Orta-kuzey , , , Ege , , , Marmara , , , Akdeniz 55 3, , , Kuzeydo u 55 3, , , Güneydo u 3 0, , Karadeniz 53 3, , , Ortado u 137 8, , , Orta-güney 37 2, , , TOPLAM Türkiye deki tar msal yap, i letme ve tek aksl traktör say lar yla bunlar n tar msal bölgelere göre da l m dikkate al nd nda tek aksl traktörlerin ülkemizdeki öneminin giderek artt görülmektedir. Tek aksl traktörlerin say s ndaki art n bir sonucu olarak, bu makinalar kullanan operatörlerin say s nda ve çal ma saatlerindeki art n da ortaya ç kmas beklenmektedir. Ayr ca, bu traktörleri kullanan operatörlerin de ergonomik sorunlardan olumsuz olarak etkilenebilece i göz önünde bulundurulmal d r.

32 10 4. TEK AKSLI TRAKTÖRLERDE KAR ILA ILAN ERGONOM K PROBLEMLER Ergonomi insan anatomik özelliklerini, antropometrik ölçülerini, fizyolojik kapasite ve toleranslar n göz önüne alarak; i yeri yerle imi ve ortam de i kenlerinin etkisi ile olu an organik ve psikolojik reaksiyonlara göre, insan-makina-ortam uyu umunun temel kuramlar n ara t ran bir bilim disiplinidir (Sabanc, 1999). Ergonomi antropometri, biyomekanik, mühendislik mekani i, endüstri mühendisli i, kinesioloji 2, fizyoloji ve psikolojiyi kapsayan bir bilim dal d r (Anonim, 2008e). Sanayi i letmeleri ve tar mda üretimin artmas yla birlikte, bu alanlarda insan gücüne duyulan ihtiyaç da artm t r. Fakat çal an say s n n artmas n n yan nda yap lmas istenen i in de niteli inin artmas beklenmektedir. Bunun sa lanmas nda da ergonomi önemli bir yere sahiptir. nsanlar çal ma ortamlar nda s cak, so uk, gürültü, titre im, toz, duman ve zehirli gazlar gibi olumsuz etkilerle kar la maktad rlar. Bu olumsuz ko ullar yap lan i in niteli ini bozmakla birlikte, insan üzerinde yorgunlu a ve hatta kazalara neden olabilmektedir. Ergonomi tüm bu olumsuz etkilerin ortadan kald r lmas na yard mc olan bir bilim dal d r. Günümüzde ergonomi biliminin uyguland pek çok alan bulunmaktad r. Bunlar uzay bilimi, sa l k, bili im teknolojileri, ürün tasar m, ta ma, e itim, nükleer bilimler ve tar m gibi alanlard r. 2 Kinesioloji: nsan hareketlerini inceleyen bilim dal d r.

33 11 Tar msal mekanizasyonda temel güç kayna olan ve tar msal i lemlerin gerçekle tirilmesinde önemli bir yere sahip olan traktör, ergonomik aç dan zaman içerisinde büyük geli me göstermi tir. Fakat hala hem tek aksl hem de iki aksl traktörlerde baz ergonomik sorunlar bulunmaktad r ve bu sorunlar n ortadan kald r lmas için çal malar yürütülmektedir. Titre en el aletlerini kullanan ki ilerde eller vas tas yla titre ime maruz kalma sonucu çe itli rahats zl klar n olu tu u bilinmektedir. Bu yüzden son y llarda tek aksl traktörlerin tutamaklar ndaki titre imlerin belirlenmesi amac yla farkl çal malar gerçekle tirilmi tir. Bu tez çal mas da Türkiye deki baz tek aksl traktörlerin tutamaklar ndaki titre imlerin belirlenmesi aç s ndan bir ilk özelli i ta maktad r. Ayr ca tek aksl traktör operatörünün makina arkas nda yürüyerek hareket etmesi ve herhangi bir koruyucu kabin içerisinde bulunmamas da operatörün aç k alandaki gürültü, toz ve s cak hava gibi olumsuz ko ullara maruz kalmas na neden olmaktad r. Ellere iletilen titre imlerin insan vücuduna verdi i zararlar uzun y llar boyunca ara t r lm t r. Bu titre imlerin insanlar n el, kol, omuz ve eklem yerlerinde çe itli hastal klara neden oldu u belirlenmi tir. Bunun yan nda çal anlar n maruz kalmas gereken en yüksek titre im seviyelerini belirten ve bu seviyelerin ölçülmesi hakk nda bilgi veren ISO (International Organization for Standardization) : ve ISO : standartlar yürürlü e girmi tir. Ayr ca bu standartlar 3 ISO :2001 Mechanical Vibration-Measurement and Evaluation of Human Exposure to Hand-Transmitted Vibration-Part 1: General Requirements 4 ISO :2001 Mechanical Vibration-Measurement and Evaluation of Human Exposure to Hand-Transmitted Vibration-Part 2: Practical Guidance for Measurement at the Workplace

34 12 ülkemizde TS EN ISO ve TS EN ISO olarak yürürlü e girmi tir. Çe itli ülkelerde de insanlar n maruz kald titre imlerin belirlenmesi ve çal anlar üzerinde olumsuz etkilere neden olan titre imlerin ortadan kald r lmas üzerine çe itli yönergeler sunulmu tur. 5 TS EN ISO Mekanik Titre im-ki ilerin Maruz Kald, Elle letilen Titre imin Ölçülmesi ve De erlendirilmesi-bölüm 1: Genel Kurallar; Aral k TS EN ISO Mekanik Titre im-ki ilerin Maruz Kald, Elle letilen Titre imin Ölçülmesi ve De erlendirilmesi-bölüm 1: Yerlerinde Ölçme Yapmak çin Pratik K lavuz; Nisan 2004

35 13 5. T TRE M TEOR S Titre im mekanik bir sistemde bulunan bir veya daha fazla yap n n veya sistemin tümünün belirli bir denge noktas etraf ndaki sal n m veya bir sisteme uygulanan sal n m kuvvetidir. Sal n m ise, bir ölçünün büyüklü ünün zamana ba l olarak belirli bir referans noktas na göre referanstan daha büyük veya küçük oldu u andaki de i im miktar d r. Titre im konusunu anlayabilmek için ba ta genlik, frekans ve periyot gibi kavramlar n tan mlanmas büyük öneme sahiptir. Genlik bir cismin veya sistemin denge konumundan uzakl olarak aç klanabilir. Frekans, birim zamandaki çevrim say s d r. Periyot ise, frekans n tersi olarak tan mlanmaktad r ve bir çevrimin olu abilmesi için gereken süredir. Bir sisteme farkl yollarla etki eden farkl kuvvetlerle birlikte, sistemin bu kuvvetlere verdi i tepkilerin birle imi titre imi meydana getirmektedir. Genel olarak sisteme etki eden kuvvetler ok, balans bozuklu u ve sürtünmelerden ortaya ç kan kuvvetler, sistemle ilgili yap sal parametreler kütle, yay ve sönümleyicilerdir. Titre en basit bir sistem ekil 6 da gösterilmi tir. Bir kütle ve bir yaya sahip bir sistem harekete geçti inde, bu hareket herhangi bir sönümleyici eleman n bulunmamas sebebiyle sabit bir frekans ve genlikte devam eder. Bu durumda sistemin sinüzoidal bir dalga formunda sal n m yapt söylenebilir.

36 14 ekil 6. Titre im hareketi yapan basit bir sistem (Anonim, 1998a). Bir kütle ve bir yay n sal n m yapt sinüs e risi genli i (D) ve periyodu (T) ile tan mlanabilir. Frekans n 2 ile çarp lmas yla aç sal frekans elde edilmektedir (E itlik 1). Aç sal frekans ayn zamanda yay sabitinin kütleye bölümünün karekökü ile orant l d r. [1] n : Aç sal frekans (rad/s) : Pi say s (3,14159 ) f n : Frekans (1/T n ) (Hz) k: Yay sabiti (N/m) m: Kütle (kg) T n : Periyot (s)

37 15 Sönümlemenin olmad bir sistemdeki sal n m n frekans do al frekans olarak adland r lmaktad r. [2] f n : Do al frekans (Hz) k: Yay sabiti (N/m) m: Kütle (kg) Tüm sinüs dalgas u e itlikle aç klanabilmektedir: [3] d: Anl k yer de i tirme (m) n : Aç sal frekans (rad/s) D: Maksimum yer de i tirme (m) T: Zaman (s) Titre im hareketi, hareketin tekrar özelli ine göre periyodik veya geli igüzel olabilir. Periyodik titre im, belirli bir sürede aynen veya k smen bir düzeni takip eden titre imlerdir. Geli igüzel titre im ise, belirli bir sürede bir düzeni takip etmeyen ancak istatistiksel yakla mlarla gelecekteki de eri tahmin edilebilen titre imlerdir. Serbest sönümleyicisiz bir kütle-yay sistemi sal n ma b rak ld nda eklenen enerji sabittir fakat hareket s ras nda kinetik enerjiden potansiyel enerjiye geçi olmaktad r. Bu durumda sistem periyodik bir titre im yapmaktad r ( ekil 7). Genlik maksimum oldu unda h z 0 olmakta ve

38 16 dolay s yla da kinetik enerji 0 olmaktad r. Bu durumda potansiyel enerji ise 1/2kD 2 dir. Denge konumunda ise potansiyel enerji 0 d r ve kinetik enerji ise 1/2mv 2 olmaktad r. ekil 7. Titre im hareketi yapan bir sistemde kinetik ve potansiyel enerji aras ndaki de i im (Anonim, 1998a). Sinüzoidal hareketin h z n (v) ise yukar daki e itli in zamana göre türevini alarak bulabiliriz. [4]

39 17 Böylelikle h z, [5] olur. v: h z (m/s) 2 f n ( n ): Aç sal frekans (rad/s) D: Maksimum yer de i tirme (m) Titre im hareketi yapan sistemin h z n bulduktan sonra h z n yeniden zamana göre türevini al rsak sisteme ait titre im hareketinin ivmesini (a) bulmu oluruz. [6] a: ivme (m/s 2 ) D: Maksimum yer de i tirme (m) n : Aç sal frekans (rad/s) f n : Frekans (Hz) Titre im hareketi yapan bir sistemin kütlesi artt r l rsa periyotta bir art ve frekansta bir azal görülür ( ekil 8). Kütlesi artt r lm bu sistemin frekans ise E itlik 7 de gösterilmi tir.

40 18 ekil 8. Kütle art n n titre im hareketine etkisi (Anonim, 1998a). [7] m: lk kütle m e : Ek kütle (kg) n : Aç sal frekans (rad/s) f n : Frekans (Hz) Tek bir yay, kütle ve sönümleyici elemandan olu mu bir sisteme tek serbestlik dereceli sistem denmektedir ( ekil 9). Böyle bir sistem sadece tek bir eksende hareket edebilmektedir. E er bir sistem birden fazla yay, kütle ve sönümleyici elemandan olu uyorsa veya bir sistem birden fazla yönde hareket edebiliyorsa bu sisteme çok serbestlik dereceli sistem denmektedir ( ekil 10). Pek çok sistem çok serbestlik dereceli sistemdir. Genelde bu sistemlerin içerisinde

41 19 bulunan mekanik bile enleri birbirinden ay rmak, modellerini tasarlamak ve titre imlerini belirlemek oldukça zordur. ekil 9. Titre im hareketi yapan tek serbestlik dereceli bir sistem (Anonim, 1998a). ekil 10. Çok serbestlik dereceli bir sistemin yapt titre im hareketi (Anonim, 1998a).

42 20 6. ELE LET LEN T TRE M N NSANLAR ÜZER NDEK ETK LER Mekanik titre im endüstri, in aat, madencilik, tar m ve ormanc l k gibi farkl uygulama ve çal ma alanlar nda ortaya ç kmaktad r. Ortaya ç kan titre imler bazen farkl i leri gerçekle tirebilmek amac yla yararl olabildi i gibi, bazen de insan vücuduna iletimi nedeni ile zararl da olabilmektedir. Titre imli bir dipkazan titre imli olmas sayesinde topra daha kolayca i lemektedir. Fakat bu makinan n yayd titre imin üç nokta ask sistemiyle do rudan traktöre ve daha sonra da sürücüye ula mas da bunun aksine istenmeyen bir durumdur. Bir yol delgi makinas titre imli olmas sayesinde yolu kolayl kla delebilmektedir fakat makinan n olu turdu u titre imler bu makinay kullanan operatörün vücuduna elleri vas tas yla geçmektedir ki bu yine istenmeyen bir durumdur. Benzer ekilde tek aksl traktörlerin tutamaklar ndan operatörün ellerine iletilen titre imler de insanlar için zararl d r. Temel olarak insan etkileyen titre imleri iki gruba ay rmak mümkündür. E er titre im insan vücuduna iletimi oturdu u yerle temas yla etkili oluyorsa vücut titre imi ad n al r. Buna yukar daki titre imli dipkazanda traktör vas tas yla titre imin koltuktan sürücü vücuduna iletildi i örne i verebiliriz. E er titre im insana eller vas tas yla iletiliyorsa el iletimli titre im ad n almaktad r. Buna da yol delgi makinas n kullanan veya tek aksl traktörü kullanan operatörü örnek gösterebiliriz. Titre imin insan vücudu üzerinde farkl zararl etkileri oldu u bilinmektedir. Bu etkiler belirli zaman içerisinde insan vücudunda çe itli rahats zl klara yol açabilmektedir. Özellikle el-kol iletimli titre imlere

43 21 maruz kalan çal anlar n ellerinde kan dola m hastal klar, nörolojik hastal klar, kas sistemi ve iskelet sistemi hastal klar ortaya ç kabilmektedir (TS EN ISO ). Bu bozukluklardan biri Titre im Kaynakl Beyaz Parmak (Vibration White Finger, VWF) veya Raynaud hastal (Raynaud s disease) olarak tan mlanan mesleki bir rahats zl kt r ( ekil 11). Bu rahats zl k ilk olarak 1862 y l nda Frans z bir fizikçi olan Maurice Raynaud ( ) taraf ndan tan mlanm t r. Titre im Kaynakl Beyaz Parmak, el-kol titre im hastal n n (Hand-arm vibration syndrome-havs) kan dola m bozukluklar ile ilgili k sm n olu turmaktad r. Standarda göre, bu rahats zl n olu umunun k n yaza göre so uk nedeniyle daha yayg n oldu u belirtilmektedir. Yap lan çal malar ise Titre im Kaynakl Beyaz Parmak n s cak iklime sahip bölgelerde titre en aletleri kullanan çal anlarda %0-5 oran nda ve kuzey ülkelerinde yüksek titre im büyüklüklerine maruz kalan çal anlarda da % oran nda yayg n oldu unu göstermi tir (Bovenzi and Hulshof, 2007). Ba lang çta bu rahats zl k bir veya daha fazla parma n ucundan ba layarak kan çekilme durumunun olu mas yla ortaya ç kmakta ve titre ime maruz kalma devam ettikçe kan çekilmesi parmak uçlar ndan ele do ru devam etmektedir. Parmaklardaki kan dola m n n yava lamas ve bununla birlikte oksijen miktar n n azalmas yla da bu duruma maruz kalan parmaklarda morarma görülebilmektedir. Bu durumun daha da ilerlemi a amalar nda parmak uçlar ndaki dokular n kanla daha az beslenmesine ba l olarak yaralanma ve kangren durumlar ortaya ç kabilmektedir.

44 22 ekil 11. El parmaklar nda titre ime maruz kalma nedeni ile olu an kan çekilmesi durumu (Raynaud hastal ) (Anonim, 2008f) y l nda Stockholm Çal tay nda Stockholm Çal ma Birimi Göstergesi (çizelgesi) (Stockholm Workshop Scale) ad yla el-kol titre im hastal nedeniyle olu an parmaklardan kan çekilmesi durumunun derecelendirilmesini sa layan bir s n fland rma sistemi haz rlanm t r (TS EN ISO , 2005) (Çizelge 3). Elle iletilen titre ime maruz kalan çal anlarda nörolojik aç dan görülen problemler el ve parmaklarda hissizlik ve tüylerin diken diken olmas eklinde belirtilmi tir. Titre en alet veya makina kullanan i gruplar nda el iletimli titre ime maruz kalmayan kontrol gruplar na göre ellerde kar ncalanma ve hissizli in, dokunma hissi bozulmas n n ve el yetene inin kaybolmas n n oldukça fazla olu umu hakk nda

45 23 epidemiyolojik 7 kan tlar bulundu u belirtilmi tir. Titre ime maruz kalan çal anlarda yap lan epidemiyolojik çal malar sensonöral 8 bozukluklar n %80 den daha fazla oldu unu göstermi tir (Bovenzi and Hulshof, 2007). Çizelge 3. Parmaklarda kan çekilmesi durumunun s n fland r ld Stockholm Çal ma Birimi Göstergesi (çizelgesi) (TS EN ISO , 2005). A ama Derece Aç klama 0 - Kan çekilmesi durumu olu maz 1 v Sadece bir veya daha fazla parma n uçlar n Hafif etkileyen, nadiren olu an kan çekilmesi durumu 2 v Orta Bir veya daha fazla parma n uç veya orta parmak kemiklerini etkileyen nadiren olu an kan çekilmesi durumu 3 v iddetli Birçok parma n bütün parmak kemiklerini etkileyen, s kça olu an kan çekilmesi durumu Çok Parmak uçlar ndaki kan beslenmesi de i imleri 4 v iddetli ile birlikte A ama 3 te oldu u gibi El-kol titre im hastal n n nörolojik bile eni sensonöral (SN) ölçü birimi olarak Stockholm Çal ma Birimi nde (1986) s n fland r lm t r (Çizelge 4). Klinik ve epidemiyolojik çal malar, günlük titre ime maruz kalma süresinin veya ömür boyu birikimli titre im yo unlu unun artmas yla sensonöral bozukluklar n artt n kan tlam t r (Bovenzi and Hulshof, 2007). 7 Epidemiyoloji: Bir toplum içinde hastal klar n veya rahats zl klar n olu umunu, tekrar olu umunu ve yay lmas n inceleyen bilim dal d r. 8 Sensonöral: Sinir sa l ile ilgili

46 24 Çizelge 4. El-kol titre im hastal n n sensonöral a amalar için Stockholm Çal ma Birimi Göstergesi (çizelgesi) (TS EN ISO , 2005). A ama Aç klama Titre ime maruz kalma, ancak semptomlar (belirtiler) 0 SN bulunmaz Tüylerin diken diken olmas veya olmamas ile birlikte 1 SN aral kl olu an hissizlik Aral kl veya sürekli olu an hissizlik, duyulara ili kin 2 SN alg lar n azalmas Aral kl veya sürekli olu an hissizlik, dokunma duyusu 3 SN ile ayr m olu turman n ve hareket etme yetene inin azalmas Parmaklar nda titre im nedeniyle kan çekilme durumu olan ki ilerde i itme kayb n n, titre imli cihazlardan yay lan gürültüye maruz kalma ve ya lanma dikkate al narak belirlenen i itme kayb ndan daha fazla oldu u baz çal malarla belirlenmi tir. Bu durumun ortaya ç kt ki ilerde, iç kula a besleme yapan kan damarlar n n daralmas ve kan bas nc n n artmas sebebiyle ilave i itme kayb riskinin dikkate al nmas gerekti i belirtilmektedir (TS EN ISO , 2005). Kol kaslar n harekete geçiren bilek içerisindeki anatomik kanaldan geçerek parmak uçlar na do ru ilerleyen sinirlerin bu kanalda s k mas sonucu olu an bir rahats zl k olan bilek kanal siniri rahats zl na (Carpal Tunnel Syndrome, CTS) ait belirtilerin de titre ime maruz kalan çal anlarda görüldü ü belirtilmektedir. El iletimli titre ime maruz kalan çal anlarda kas ve iskelet sistemi ile ilgili rahats zl klara da rastland bildirilmi tir. El iletimli titre ime maruz kalan çal anlar kuvvetsizlikten, el ve kollardaki a r dan ve kas kuvvetinin dü üklü ünden ikâyet edebilmektedir (TS EN ISO , 2005). Titre ime maruz kalan ki ilerde el ve kollarda bulunan kaslarda

47 25 i me (tendinitis) ve bilekteki kas kemi e ba layan dokunun i mesi (tenosivitis) gibi farkl rahats zl klar n da olu tu u bildirilmi tir. Daha önceden yap lan radyolojik ara t rmalar, titre ime maruz kalan çal anlar n el ve bileklerindeki kemiklerde s v içeren bo luklar n ve kistlerin yüksek derecede yayg n oldu u göstermi tir. Son yap lan çal malarda ise, titre imli bir alet kullanmadan ellerini kullanarak çal an ki ilerde böyle ciddi bir durumun olmad belirlenmi tir (TS EN ISO , 2005; TS EN ISO , 2004).

48 26 7. L TERATÜR B LD R LER Çinli ara t rmac lar Ying ve arkada lar, 1998 y l nda tek aksl bir traktörün tutamaklar ndaki titre imleri belirlemi ler ve titre im engelleyici bir cihazla donat lm yeni bir titre im sönümleyici tutamak tasarlam lard r. Ara t rmada kulland klar traktör tek silindirli, su so utmal, dizel yak tla çal an bir motora sahiptir. Bu çal mada geli tirilen titre im sönümleyici cihaz tutamak ve tek aksl traktör çat s aras ndaki titre im iletimini azaltmaktad r. El iletimli titre imin karakteristikleri ve titre im sönümleyicinin etkisini yolda dura an olarak test etmi ler, traktörü ise özel bir test çat s na ba lam lard r. Gerçek çal ma ko ullar n olu turmak için eller tutama a hafif ve sabit bir bas nç olu turacak ekilde yerle tirilmi tir. Ölçümleri motor 3000 min -1 devirde iken, 60 saniyelik ölçüm süresince, 5 tekerrürlü olarak gerçekle tirmi lerdir. El-kol sistemine tutamaklarla iletilen titre imi belirlemek için ISO standard n izlemi ler ve ölçümde kulland klar el adaptörüne ba lanm piezoelektrik mikro ivmeölçerleri tutamaklardaki tutma noktas na sabitlemi lerdir. Bu çal mada titre im engelleyici cihaz n en uygun yerle tirme noktas n belirlemek için 4 ayr test noktas belirlemi ler ve test s ras nda ivme de erlerinin karelerinin ortalamas n n karekökü (root mean square, RMS) olarak 3 eksendeki titre imleri ölçmü lerdir. Sinyalleri manyetik bir banda kaydetmi ler ve daha sonra 1/3 oktav frekans nda AST 486 bilgisayar nda analiz etmi lerdir. Sonuç olarak; Tek aksl traktörün el-iletimli titre imlerinin temel kayna n n motor oldu unu, Tutamaklar boyunca titre im iletiminin tutamaklar n motora uzakl n n artmas yla artt n,

49 27 Titre im enerjisinin ço unun Hz frekans aral nda yo unla t n ve en ciddi titre imin x yönünde oldu unu belirlemi lerdir. Tek aksl traktördeki el-iletimli titre imin operatörün sa l n ciddi yönde etkiledi ini ve e er günde 8 saat kullan l rsa %30 risk oran nda 1,417 y lda ellerde nöro-vasküler bozukluklar n olu tu unu belirlemi lerdir. Titre im engelleyici cihazla x h yönündeki frekans a rl kl ivmenin %55,8, üç yönde olu an toplam frekans a rl kl ivmenin %41,1 oran nda azald n ve ellerdeki nöro-vasküler bozukluklar n olu mas için gerekli sürenin %126,4 artarak 3,209 y la ç kt n aç klam lard r. Deboli, Miccoli ve Rossis, 1999 y l nda insan vücuduna iletilen titre imlerin ölçülmesi için yeni bir teknik olan lazer taray c l bir titre im ölçer tasarlam lard r. Ara t rmac lar, titre imleri ölçmek için standartta belirtilen ölçüm aletlerinin do ru pozisyonda yerle tirilmesinde sorun ve zorluklar ya anabildi inden bu ölçüm sistemini geli tirmi lerdir. Gerçekle tirdikleri tasar m klasik titre im ölçüm teknikleriyle kar la t rm lard r. Bu amaçla denemelerde titre im üretici makina olarak 9 kw gücündeki dizel motora sahip ve 258 kg a rl ndaki tek aksl bir traktör ile 3 farkl traktör operatörü kullanm lard r. Denemeler s ras nda tek aksl traktörü dura an konumda çal t rm lard r. Lazer taray c l titre im ölçer ile denemeler gerçekle tirilirken ayn anda ivmeölçerlerle referans ölçümleri gerçekle tirilmi tir. Ula t klar sonuçlara göre, ölçülen farkl titre im de erlerinin, derinin iletkenli inin farkl l ndan kaynakland n belirtmi lerdir. Ayr ca tutamaklara ba lanan ivmeölçerlerin ellere iletilen titre imleri daha dü ük olarak de erlendirdi ini aç klam lard r. Elde ettikleri sonuçlara göre bu ölçüm sisteminin dura an konumda çal an bir tar m makinas ndan insan eline iletilen titre imlerin analiz edilmesi için uygun oldu unu belirlemi lerdir.

50 28 Ragni ve ark., 1999 y l nda yapt klar çal mada güçleri 2,6 ile 3,7 kw aras nda de i en 3 adet benzinle çal an motorlu freze ile gücü 2,6 kw olan tek aksl bir traktörün tutamaklar nda yaratt titre imi ve gürültü seviyesini ölçmü lerdir. Çal mada kulland klar frezelerin i geni likleri 260 mm ile 300 mm aras nda de i mektedir. Titre im seviyelerinin ölçülmesi ve de erlendirilmesini ISO 5349 (1986) standard na göre gerçekle tirmi lerdir. Tutamaklardaki titre imi belirlemek üzere 3 adet tek eksenli piezoelektrik tipteki ivmeölçer (Bruel & Kjaer 4374 model), bunlar n ba land bir el adaptörü (Bruel & Kjaer UA 0891 model) ve ön yükseltme amac ile Bruel & Kjaer 2635 ve 2639 modelindeki yükselticileri kullanm lard r. Elde edilen verileri dijital bir kaset kaydediciye (Data Rec E-8, J. Heim) kaydetmi lerdir. Standarda göre test edilen bu 4 makinan n el-kol titre imi bak m ndan yüksek risk s n f nda oldu unu belirlemi ler, motorlu frezeler için frekans a rl kl titre im de erlerini s ras yla 10,7, 12,8 ve 9,9 m/s 2 ve tek aksl traktör için 8,9 m/s 2 bulmu lard r. En zararl titre imin tek aksl traktörde 16 Hz frekans nda ve motorlu frezede 50 Hz frekans nda oldu unu belirlemi lerdir. Ayr ca bu makinalar e er günde 4 saat kullan l rsa çal anlar n %10 unun ellerinde vasküler bozukluklar n olu ma riskinin 3 y l gibi k sa bir sürede ortaya ç kabilece ini aç klam lard r. Goglia ve ark., 2002 y l nda 4 tekerlekten tahrikli, 22 kw lik motor gücüne sahip iki aksl bahçe tipi bir traktörün direksiyonundan ellere iletilen titre imin sürücüye olan etkilerini incelemi lerdir. Bu çal mada titre imleri traktör dura an ve tam yükte çal rken ölçmü ler ve elde ettikleri de erleri ISO standard na göre yorumlam lard r. Çal mada frekans a rl kl ivme de erlerini, 1/3 oktav analizinden elde ettikleri ivme de erlerinin aritmetik ortalamas ndan hesaplam lard r. Çal mada kulland klar tüm cihazlar Bruel & Kjaer ürünleri olup,

51 29 ivmeölçeri ISO standard na göre yerle tirmi lerdir. Frekans a rl kl toplam ivmeyi dura an ko ulda 4,26 m/s 2 ve tam yükte 17,91 m/s 2 olarak belirlemi lerdir. Sonuçlara göre direksiyondan sürücünün ellerine iletilen titre im seviyelerinin maruz kalanlar n %10 unda 2 y ldan önce beyaz parmak hastal na neden olabilece ini aç klam lard r. Tewari ve ark., 2004 y l nda oturularak kullan lacak ekilde düzenlenen bir tek aksl traktör ile arkas nda yürünerek kontrol edilen tipteki standart tasar ma sahip tek aksl bir traktörün operatör üzerindeki fizyolojik etkilerini ara t rm lard r. Çal malar n traktör asfalt yolda ta ma yaparken, farkl tarla ko ullar nda frezelemede ve nemli topra n pullukla i lenmesi s ras nda gerçekle tirmi lerdir. Bu ara t rmada titre im yo unlu unu, kalp at oran n, oksijen tüketim oran n ve operatörün çal maya ba l vücut a r lar n operatörün yorgunlu unu belirlemek için incelemi lerdir. Sonuçlara göre titre im yo unlu u min -1 motor devrinde en dü ük seviyededir. Oturak olmadan ölçülen en yüksek titre im de eri 45 m/s 2 dir ve oturak konulduktan sonra bu de eri 20 m/s 2 bulmu lard r. Tüm deneme ko ullar nda el-kol titre imi, oturulur tip traktörde yürüyerek kullan lan traktöre göre daha dü üktür. Tüm çal ma ko ullar nda el-kol titre iminin en belirgin oldu u eksenin dü ey eksen oldu unu ve nemli topra n i lenmesinde titre im yo unlu unun en dü ük düzeyde oldu unu belirlemi lerdir. Goglia ve ark., 2006 y l nda 9,4 kw gücünde 4 zamanl motora sahip tek aksl bir traktörün tutamaklar ndan operatörün ellerine iletilen titre imleri belirlemek üzere bir ara t rma gerçekle tirmi lerdir. Kulland klar frezenin i geni li i 800 mm dir ve 24 b ça a sahiptir. Tek aksl traktörün tutmaklar ndaki titre im seviyelerini dura an konumda, ta ma ve toprak i leme konumlar nda ISO (2001) ve ISO (2001) standartlar na göre ölçmü lerdir. Ölçümlerde 3 eksenli bir

52 30 ivmeölçer kullanm lar, sinyalleri gerçek zamanl frekans analizörü ile ön yükseltmeye tabi tutmu ve kaydetmi lerdir. 1/3 oktav band nda frekans a rl kl toplam titre im seviyelerini dura an, ta ma ve toprak i leme konumlar nda s ras yla 3,37; 8,37 ve 9,62 m/s 2 bulmu lard r. Titre im seviyelerinin x ve y eksenlerinde z ye göre daha yüksek oldu unu ve en yüksek ivme de erinin toprak i lemede 50 Hz frekans nda, ta mada ise 250 Hz frekans nda oldu unu belirlemi lerdir. E er çal anlar n %10 u tek aksl traktörü günde 8 saat boyunca toprak i leme ve ta mada tam yükte kullan rlarsa 3-4 y l sonra titre im kaynakl beyaz parmak hastal na yakalanma riskinin oldu unu bulmu lard r. Ayr ca tek aksl traktörle günlük çal ma zaman n n operatörü korumak üzere s n rland r lmas ve çal ma plan n n titre im içermeyecek ekilde ayarlanmas n önermi lerdir. Sam ve Kathirvel, 2006 y l nda biri oturakl tipteki iki farkl tek aksl traktörün hem yaratt vücut titre imini hem de el-kol titre imini incelemi lerdir. Bu traktörlerden, oturulur tipteki 8,95 kw lik 4 zamanl dizel bir motora ve arkas nda yürünerek kullan lan da 7,46 kw lik 4 zamanl dizel bir motora sahiptir. Her iki traktöre ba l frezenin i geni li i 600 mm olup, freze ünitelerinde 18 adet b çak bulunmaktad r. Denemelerde traktör i lenmi ve i lenmemi toprakta frezelemede ve tarla ve asfalt yolda ta ma konumunda çal t r lm t r. El-kol titre imlerini belirlemede ISO 5349 (1986) standard n kullanm lard r. Bu ara t rmada, daha önce yap lan denemeler sonucunda el iletimli titre imin x ekseninde en yüksek de ere sahip oldu unu belirlediklerinden dolay, sadece x ekseninde titre im ölçümlerini gerçekle tirmi lerdir. Ara t rmada kullan lan tek eksenli ivmeölçer Bruel & Kjaer marka 4392 model olup, bu ivmeölçer yine Bruel & Kjaer marka 3560 C model bir analizörle birlikte kullan lm t r. En yüksek titre im seviyesinin tüm çal ma konumlar nda 6,3-16 Hz frekanslar aras nda

53 31 oldu unu, makina titre iminin motor devrinin artmas yla artt n ve titre iminin art ndaki en önemli sebebin motorun dengelenmemi atalet kuvveti oldu unu belirtmi lerdir. lenmemi toprakta frezelemenin, i lenmi topraktakine göre %20 daha fazla el-kol titre imi yaratt n, bo bir treylerle tarla yolunda ta mada asfalt yola göre %32 daha fazla el-kol titre imi yaratt n belirlemi lerdir. Traktörlerin 2,4 km/h ilerleme h z nda günde 4 saat kullan lmas durumunda çal anlar n %10 unda ellerde vasküler bozukluklar n olu mas için gereken zaman n 4 y l oldu unu aç klam lar, bu yüzden operatör için maruz kalma süresinin freze ile çal mada 4 saati, ta mada ise 8 saati geçmemesi tavsiyesinde bulunmu lard r. Dewangan ve Tewari adl ara t rmac lar, 2008 y l nda 145 kg a rl a sahip, 2000 min -1 motor devrinde 6,7 kw güç üreten, tek silindirli, 4 zamanl motora sahip tek aksl bir traktörde asfalt yolda ta ma, frezeleme ve slak topra n pullukla i lenmesi s ras nda olu an el iletimli titre imleri belirlemi lerdir. El iletimli titre imlerin belirlenmesinde ISO (2001) standard n kullanm lard r. Denemelerde 10 farkl operatör tek aksl traktörü kullanm t r. Asfalt yol denemeler s ras nda kuru bir zemine, frezeleme ve pullukla sürme s ras nda kulland klar arazi ise killi t n bir bünyeye sahiptir (%55 kil, %30 mil, %15 kum). Arazinin toprak nem içeri i %14,6, hacim a rl 1,63 g/cm 3 ve yabanc ot yo unlu u ise 18 g/m 2 dir. Titre im ölçmede ise üç eksenli piezoelektrik tipteki bir ivmeölçer kullanm lard r. Ta ma s ras nda tek aksl traktörün ilerleme h zlar 1,11, 1,71 ve 2,31 m/s; frezeleme ve pullukla i leme s ras ndaki ilerleme h zlar ise s ras yla 0,30, 0,45 ve 0,63 m/s dir. Sonuçlara göre en yüksek titre im de erlerinin olu tu u eksenleri s ras yla x h, z h ve y h oldu unu, en yüksek titre im ivme de erlerini ise 31,5 Hz frekans nda ta mada 5,52 m/s 2, frezelemede 8,07 m/s 2 ve

54 32 pullukla i leme s ras nda 5,27 m/s 2 oldu unu belirlemi lerdir. Toplam titre im de erlerinin ise en yüksek olarak s ras yla ta mada, frezelemede ve pullukla i lemede ortaya ç kt n aç klam lard r. Yap lan varyans analizinin sonucuna göre, tek aksl traktörün ilerleme h z ile 3 çal ma konumundaki el iletimli titre im aras nda belirgin bir ili ki oldu unu bulmu lard r. Dewangan ve Tewari adl ara t rmac lar, yine 2008 y l nda tek aksl bir traktörde asfalt yolda ta ma s ras nda, kuru arazide frezelemede ve slak arazide pullukla i lemede tutamaklarda olu an titre imlerin operatörlerin el tarak kemi ine, bilek, dirsek ve omuzlar na iletimlerini belirlemi lerdir. Denemelerde kulland klar traktör 145 kg a rl nda olup, 2000 min -1 motor devrinde 6,7 kw güç üretebilen, tek silindirli, 4 zamanl bir motora sahiptir. Operatörlerin el-kol sistemlerindeki titre imleri ölçmek üzere alüminyum bir ivmeölçer adaptörü tasarlam lar ve bu adaptöre 3 eksenli bir ivmeölçer ba lam lard r. Operatörlere iletilen frekans a rl ks z ve frekans a rl kl ivme de erlerinin karelerinin ortalamas n n karekökü olarak titre im de erlerini ve çal ma ile ilgili vücut a r s n de erlendirmi lerdir. vme de erinin ve vücudun duru unun titre imin vücuda geçme oran n etkiledi ini ve en yüksek titre im iletiminin frezelemede ortaya ç kt n belirlemi lerdir. Frezeleme s ras nda ortaya ç kan titre imlerin ele iletilme oran n x, y ve z eksenlerinde s ras yla 1,01; 0,84 ve 0,88 olarak belirlemi lerdir. Çal ma ile ilgili vücut a r s düzeyinin en yüksek olarak frezelemede ve sonras nda s rayla ta ma ve slak arazide pulluk çekmede oldu unu aç klam lard r.

55 33 8. MATERYAL VE YÖNTEM 8.1. Materyal Tek Aksl Traktörler Bu çal mada tek aksl traktörlerin tutamaklar na gelen titre imleri belirlemek üzere talyan BCS firmas taraf ndan üretilen ve ülkemize ithal edilen biri orta (4,8 kw) ve di eri de büyük güç grubundaki (9 kw) 2 adet farkl güce sahip tek aksl traktör, güçlerinee uygun i geni li ine sahip freze üniteleriyle birlikte kullan lm t r ( ekil 12). Tezin bu bölümünden sonra orta güç grubundaki (4,8 kw) traktör A, büyük güç grubundaki (9 kw) traktör B olarak adland r lm t r. Denemelerde kullan lan tek aksl traktörlere ait özellikler Çizelge 5 te verilmi tir. ekil 12. Denemelerde kullan lan tek aksl traktörler.

56 34 Çizelge 5. Denemelerde kullan lan tek aksl traktörlerin genel özellikleri. Özellikler Traktör Modelleri A B Güç (kw/hp) 4,8/6,43 9/12,05 Motor Tipi Benzinli, 4 Zamanl Dizel, 4 Zamanl Silindir Adedi 1 1 Vites Say s ( leri+geri) Maksimum Devir (min -1 ) Maksimum Tork (Nm) 13,2 (2500 min -1 de) 32 (1800 min -1 de) Kütle (kg) Uzunluk (mm) Geni lik (mm) Yükseklik (mm) Lastik Boyutlar /80-12 Denemelerde tek aksl traktörlerle birlikte toprak i lemede kullan lan freze üniteleri ve bu ünitelerde bulunan b çaklara ait özellikler Çizelge 6 da verilmi tir.

57 Çizelge 6. Denemelerde tek aksl traktörlere ba lanarak toprak i lemede kullan lan freze ünitelerine ait baz özellikler. 35 Özellikler Freze Ünitesinin Kullan ld Traktör Modeli A B Frezenin Teorik Geni li i (mm) Frezedeki B çak Say s Freze B ça n n Konstrüktif Geni li i (mm) B ça n Çizdi i Dairenin Çap (mm) Titre im Ölçümünde Kullan lan Cihazlar Tek aksl traktörün tutamaklar ndaki titre imleri belirlemek üzere bir dizi cihazdan olu an titre im ölçüm sistemi kullan lm t r ( ekil 13). ekil 13. Titre im ölçüm zinciri (Anonim, 1998b).

58 36 Kullan lan titre im ölçüm sistemi ivmeölçer, ön yükseltici, filtre ve alg lay c y içine alan analizör ve bilgisayardan olu maktad r vmeölçer Tek aksl traktörün tutamaklar na gelen titre imleri belirlemek üzere Bruel & Kjaer marka model 3 eksenli piezoelektrik tipteki bir ivmeölçer kullan lm t r ( ekil 14). Titre imin tek aksl traktörün tutama na ba lanmas ise, Bruel & Kjaer marka UA-3015 model el adaptörü kullan larak gerçekle tirilmi tir. ekil 14. Titre im ölçümünde kullan lan ivmeölçer. Titre im ölçümünde kullan lan 3 eksenli ivmeölçere ait teknik özellikler a a daki çizelgede verilmi tir (Çizelge 7).

59 37 Çizelge 7. Titre im ölçümlerinde kullan lan ivmeölçere ait teknik özellikler. Bruel & Kjaer Model vmeölçer Dinamik Özellikler Birim De er Voltaj Hassasiyeti (159,2 Hz de) mv/ms -2 (mv/g) 1±12/-8% (10±%10) Ölçüm Aral ms -2 (g) ±5000 (±500) Ba lant Rezonans Aral khz x:20 y:25 z:30 Büyüklük Tepkisi ±10% Hz x: y: z: Art k Gürültü Hz x,y,z:7 Çapraz Hassasiyet % <5 Çevresel Özellikler Çal ma S cakl C ( F) -51 den +121 e (-60 tan +250 ye) Hava Geçirmez Nem Çal ma S ras ndaki En Yüksek Sinüzodial ms -2 (g) 5000 (500) Titre im De eri ok Limiti (Pik De eri) ms -2 (g) (5000) Fiziksel Özellikler Boyutlar (en-boy-yükseklik) cm 1x1x1 A rl k g 4 Kasa Tipi Titanyum Mikrofon Ön Yükselticisi ve Mikrofon Denemeler s ras nda traktörlerin olu turdu u gürültüyü ölçmek amac yla Bruel & Kjaer marka 2669 model ½ mikrofon ön yükselticisi ve 4189 model ½ mikrofon kullan lm t r. Mikrofon, ön yükseltici ile birle tirildikten sonra, Bruel & Kjaer marka 3560-C model analizöre

60 38 ba lanarak denemeler gerçekle tirilmi tir. Bu cihazlara ait teknik özellik (Çizelge 8 ve 9) ve ekiller ( ekil 15 ve 16) a a da verilmi tir. ekil 15. Bruel & Kjaer marka 2669 model mikrofon ön yükselticisi. Çizelge 8. Mikrofon ön yükselticisine ait teknik özellikler. Bruel & Kjaer 2669 Model ½ Ön Yükseltici Frekans Tepkisi 3 Hz-200 khz, ±0,5 db Faz Do rusall 20 Hz den 100 Hz e kadar ±3 Giri Direnci 15 G / 0,45 pf Ç k Direnci 25 maks. Boyutlar Çap 12,7 mm Uzunluk 120 mm A rl k 40 g ekil 16. Bruel & Kjaer marka 4189 model mikrofon.

61 39 Çizelge 9. Mikrofona ait teknik özellikler. Bruel & Kjaer 4189 Model ½ Aç k Alan Mikrofonu Hassasiyet 50 mv/pa Frekans 6,3-20 khz Dinamik Aral k 14,6-146 db En Yüksek Ses Bas nç Seviyesi 158 db Çal ma S cakl -30 dan +150 C ye (-22 den +302 F ye) Bas nç Katsay s -0,01 db/kpa Çal ma Nemi %0-%100 Boyutlar Çap 13,2 mm Yükseklik 17,6 mm Analizör ve Bilgisayar Titre im ölçümlerini gerçekle tirmek üzere ivmeölçer Bruel & Kjaer marka 3560-C model bir analizör ile birlikte kullan lm t r ( ekil 17). Analizör bilgisayara a ba lant kart üzerinden ba lanabilmektedir. Bu analizör üzerinde biri kontrol di eri giri -ç k modülü olmak üzere iki adet modül bulunmaktad r. Analizör 220 V dalgal ak mla veya 2 adet (10-32 V) pille çal abilmektedir. Analizörün boyutlar ve baz özellikleri Çizelge 10 da gösterilmi tir.

62 40 ekil 17. Bruel & Kjaer marka 3560-C model analizör. Çizelge 10. Bruel & Kjaer 3560-C model analizöre ait teknik özellikler. Güç htiyac Güç Tüketimi Akustik Gürültü Emisyonu Do ru Ak m Ç k Boyutlar A rl k V Do ru Ak m Nominal: 30W Maksimum: 42W (pil arj oluyorken) db SPL, A-a rl kl 1 m de db Lw, A-a rl kl Fan Kapal ken <17 <25 Normal (22 C) En Yüksek V ±0,5V; en fazla 0,4 A sigortal +12V ±1,0 V; en fazla 0,4 A sigortal Yükseklik:105 mm Geni lik:376 mm Derinlik:300 mm 6 kg (piller dahil) Analizörde kullan lan giri ç k modülü Bruel&Kjaer 3109 modelindedir ve 2 ç k, 4 giri ve 1 jeneratöre sahip bir modüldür. Analizördeki kontrol modülü ise Bruel&Kjaer 7533 model bir modüldür.

63 41 Analizörün ald verileri kaydetmek ve i lemek üzere kullan lan bilgisayar Windows NT 4.0 yaz l m ile çal an, Intel Celeron 500 i lemcili, 128 MB RAM e sahip HP marka Omnibook X2 modelinde bir bilgisayard r Operatör Kullan lan traktörleri yönlendirmek ve uygun çal malar n sa lamak için her iki tek aksl traktör ayn operatör taraf ndan kullan lm t r. Böylelikle operatöre ait antropometrik de erlerin de i mesi ve iki farkl traktörde elde edilen titre im de erlerinin de i imi önlenmi tir. Operatöre ait baz antropometrik de erler Çizelge 11 de verilmi tir. Çizelge 11. Traktör operatörüne ait antropometrik veriler. Birim Ölçü Ya 26 Boy mm 1720 Kütle kg 77 Göz Yüksekli i (ayakta) mm 1580 El Ula m Uzakl mm 830 Gö üs Derinli i mm 220 Omuz Geni li i mm 460 Kalça Geni li i mm 410 Ayak Geni li i mm 110 Ayak Uzunlu u mm 270

64 Devir Ölçer Denemelerde tek aksl traktörlerin çal t motor devirlerini belirlemek üzere Lutron marka DT-2236 model foto-temas devir ölçer kullan lm t r ( ekil 18). Bu devir ölçere ait teknik özellikler Çizelge 12 de verilmi tir. Çizelge 12. Denemelerde kullan lan Lutron DT-2236 model devir ölçere ait teknik özellikler. Ölçüm Aral Çözünürlük Çal ma S cakl Çal ma Nem De eri Ekran Hassasiyet Zaman Taban Boyutlar A rl k Güç Kayna Fotometrik Devir Ölçümü min -1 Temas Devir Ölçümü 0, min -1 0,1 min -1 (<1000 min -1 ) 1 min -1 ( 1000 min -1 ) 0,01 m/dk (<100 m/dk) 0,1 m/dk ( 100 m/dk) 0 C-50 C (32 F-122 F) %80 den az 5 haneli 10 mm (0,4 ) LCD ± (0,05% + 1 hane) Quartz 195x61x38,5 mm (7,6x2,4x1,5 inch) 280 g (0,61 LB) Piller Dahil 4x1,5 V AA (UM-3) pil

65 43 ekil 18. Denemelerde kullan lan Lutron DT-2236 model devir ölçer Deneme Alanlar Denemeler Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümüne ait, %36 kum, %30 mil ve %34 kil içeren, killi-t n bünyeli topra a sahip bir bahçede gerçekle tirilmi tir ( ekil 19). Deneme alan na ait topra n nem içeri i 0-10 cm aras nda %12,3 ve cm aras nda %20,9 dur. ekil 19. Denemelerin gerçekle tirildi i araziye ait bir görünüm.

66 44 Denemelerin yap ld arazide toprak penetrasyon direnci ölçümleri de 5 tekerrürlü olarak gerçekle tirilmi tir. Bu ölçümleri gerçekle tirmek üzere, Field Scout marka, SC 900 model, dijital bir el penetrometresi kullan lm t r. Bu ölçümlere ait verilerin ortalamas ndan bulunan de erler ekil 20 de gösterilmi tir. Buna göre frezelerin çal t 10-12,5 cm toprak derinli indeki ortalama penetrasyon direnci de eri yakla k 2000 kpa d r (VK=%29,32). ekil 20. Deneme yap lan arazideki ortalama penetrasyon direnci de erleri.

67 Yöntem Denemelerde her iki tek aksl traktör daha önceden belirlenmi ve Çizelge 13 te belirtilen uygun motor devirlerinde, dura an konumda ve tarlada freze ile toprak i leme konumlar nda çal malar gerçekle tirilmi tir. Yine bu çizelgede freze ile çal ma s ras ndaki ilerleme h zlar da motor devirlerine ba l olarak belirtilmi tir. Traktörlerin dura an konumda çal t r lmalar için belirlenen motor devirleri traktörün en dü ük ve en yüksek motor devrini ve freze ile çal abildi i uygun motor devirlerinden birini içine alacak ekilde belirlenmi tir. Çizelge 13. Tek aksl traktörlerin denemeler s ras ndaki motor devirleri ve ilerleme h zlar. Tek Aksl Traktör Modeli A B Dura an Konumda Motor Devirleri (min -1 ) Freze le Çal madaki Motor Devri (min -1 ) Freze le Çal madaki lerleme H zlar (km/h) 0,84 1,23 0,6 1,29 2,15 Seçilen motor devirlerinde çal t r lan traktörler, dura an konumda ve freze ile toprak i leme i lemini gerçekle tirirken, her motor devrinde her biri 1 er dakika olmak üzere 5 tekerrürlü olarak tutamaklardaki ivme de erleri kaydedilmi tir. 1 dakikal k süre içerisinde analizöre veriler kaydedilirken, her 1 saniyede analizör örnekleme gerçekle tirmektedir.

68 46 Bilgisayara kaydedilen de erler, her tekerrür ve her eksen için ayr ayr de erlendirilmi ve tekerrürler aras istatistiksel analizi yap larak standart sapma sonuçlar belirlenmi tir. Daha sonraki a amalarda ise elde edilen veriler TS EN ISO ve TS EN ISO numaral Türk Standartlar temel al narak de erlendirilmi tir. Tek aksl traktörlerin tutamaklar ndaki ivme de erlerini ölçmek için kullan lan ivmeölçer, TS EN ve TS EN Türk Standart nda belirtildi i ekilde tek aksl traktörün tutama na yerle tirilmi tir ( ekil 21). ekil 21. Standarda göre tutamak üzerine ivmeölçerin yerle tirilmesi. Yukar daki ekilde görüldü ü gibi el üzerinde 3 yönlü bir koordinat sistemi belirtilmi tir. Bu koordinat sistemi biyodinamik koordinat sistemi olarak adland r lmaktad r. Biyodinamik koordinat sisteminin orijini, elin üçüncü parma n n ba land tarak kemi inin üst k sm d r. z h ekeseni

69 47 (el ekseni) elin üçüncü parma n n ba land tarak kemi inin uzunlamas na olan ekseni olarak tan mlanm t r ve pozitif olarak parma n ucuna yönlendirilmi tir. x h ekseni orijinden geçmektedir ve z h eksenine diktir. x h ekseni el normal anatomik konumunda iken ileriye do ru olan yönde pozitiftir. y h ekseni ise di er iki eksene diktir ve ba parma a olan yönde pozitiftir. Standartta ivmeölçerin biyodinamik koordinat sisteminin orijinine en yak n olarak tutama a ba lanmas gerekti i belirtilmi tir. Denemeler s ras nda ivmeölçerin ve elin tutama a nas l ba land n gösteren bir ekil a a da verilmi tir ( ekil 22). ekil 22. Tek aksl traktörün tutama üzerine ivmeölçer ve elin yerle tirilmesi.

70 48 ekil 22 ye göre ivmeölçer tek aksl traktörlere ba land nda x ekseni dü ey yönü, y ekseni traktörün ilerleme yönüne paralel olan yöndeki yatay ekseni ve z ekseni de traktörün ilerleme yönüne dik olan yönde yatay ekseni göstermektedir. Bu durumda standarda göre ivmeölçer üzerinde gösterilen x ekseni biyodinamik koordinat sistemine göre x h eksenini, y ekseni y h eksenini ve z ekseni de z h eksenini temsil etmektedir. Denemeler s ras nda kaydedilen veriler de erlendirilirken, ivme de erlerinin belirlenmesinde standarda göre ana büyüklük olarak frekans a rl kl ivmenin karelerinin ortalamas n n karekökü (k.o.k) (root mean square, RMS) de eri ele al nm ve frekans a rl kl ivmenin ölçülmesi için frekans a rl kland rmaya sahip bant k s tlama filtreleri kullan lm t r. Standartta 6,3 Hz den 1250 Hz e kadar olan 1/3 oktav bant frekanslar n n ele etki eden titre imlerin esas frekans aral n olu turdu u ve bunun d ndakilerin ele etki etmedi i belirtildi inden, denemeler bu frekans aral içerisinde yürütülmü tür. 1/3 oktav bant k s tlama filtresi içerisindeki frekanslar ve frekans a rl kland rma faktörleri Çizelge 14 te verilmi tir.

71 Çizelge 14. 1/3 oktav bant büyüklüklerinin frekans a rl kl de erlere dönü türülmesi için bant k s tlama de erleri (TS EN ISO , 2005). 49 Frekans Bant Say s (i) Merkezi Frekans n Anma De erleri (Hz) A rl kland rma Faktörü (W h ) 6 4 0, , ,3 0, , , ,5 0, , , , ,5 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,00295

72 50 1/3 oktav bant frekanslar nda ölçülen her titre im de erinin frekans a rl kland rmas n n yap lmas için, o frekansa ait ivme de erinin a a daki e itli e yerle tirilmesi ile herhangi bir eksendeki frekans a rl kl ivmenin (a hw ) karesinin ortalamas n n karekökü (k.o.k.) de eri 8 numaral e itlik kullan larak hesaplanabilmektedir. [8] a hw : frekans a rl kl ivmenin karelerinin ortalamas n n karekökü de eri (m/s 2 ) W hi : Çizelge 12 de gösterildi i gibi, i inci 1/3 oktav band için a rl kland rma faktörü a hi : i inci 1/3 oktav band içinde ölçülen k.o.k de eri (m/s 2 ) Denemeler 5 tekerrürlü olarak gerçekle tirildi inden, TS EN ISO standard nda belirtilen e itlik kullan larak her eksen için frekans a rl kl ivmelerin ortalamas belirlenmi tir (E itlik 9). [9] a hwj : j numunesi için ölçülen titre im büyüklü ü t j : j numunesi için ölçülen süre T: toplam ölçüm süresi

73 51 a hw de erinin her üç eksen için belirlenmi olan frekans a rl kl ortalamalar kullan larak (a hwx, a hwy, a hwz ), toplam titre im de eri standartta verilen E itlik 10 ile elde edilmi tir. [10] a hv : Toplam titre im de eri (m/s 2 ) a hwx : x eksenindeki frekans a rl kl ivmenin k.o.k de eri a hwy : y eksenindeki frekans a rl kl ivmenin k.o.k de eri a hwz : z eksenindeki frekans a rl kl ivmenin k.o.k de eri Toplam titre im de erinin belirlenmesinden sonra günlük titre ime maruz kalman n [A(8)] belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla, içerisinde toplam titre im de eri (a hv ) ve günlük titre ime maruz kalma süresini (T) içeren bir e itlik kullan lmaktad r (E itlik 11). [11] A(8): Günlük titre ime maruz kalma (m/s 2 ) a hv : Toplam titre im de eri (m/s 2 ) T: Günlük titre ime (a hv ) maruz kalma süresi (saniye veya saat) T 0 : 8 saatlik (28800 saniyelik) referans süre Günlük titre ime maruz kalma süresi, de erlendirmeye al nan tek aksl traktör operatörünün günde ne kadar süre ile titre ime maruz kald n belirten bir de erdir. Tek aksl traktörlerin operatörler taraf ndan günde ne kadar süre kullan ld na dair istatistiksel de erler

74 52 Türkiye de mevcut de ildir. Bu yüzden günlük titre ime maruz kalma de eri, 0,5 saatlik aral klarla traktörün çal ma saatlerinin de i imine göre belirlenmi tir. Günlük titre ime maruz kalma belirlendikten sonra yap lmas gereken ba ka bir de erlendirme ise, titre im nedeniyle parmaklardan kan çekilmesi durumunun ortaya ç kmas için gereken sürenin belirlenmesidir. Bu de erlendirme yine TS EN Türk Standard nda belirtilmi tir. Titre ime maruz kalan çal anlar n %10 unda parmaklarda kan çekilmesi durumunun olu mas için gereken sürenin belirlenmesi için kullan lan e itlik (E itlik 12) ve ekil a a da verilmi tir ( ekil 23). Bu ekilden A(8) de eri belirlendikten sonra bu de er ekildeki e ri ile birle tirilerek titre im kaynakl beyaz parmak rahats zl n n ortaya ç kma olas l için yakla k süre y l olarak belirlenebilmektedir. Bununla birlikte, TS EN ISO standard nda verilen e itlik kullan larak da bu de er tam olarak hesaplanabilmektedir. [12] D y : Toplam maruz kalma süresinin grup ortalamas (y l) A(8): günlük titre ime maruz kalma (el ile temas halinde olan bir yüzeyde, 8 saatlik enerjiye e de er olan toplam titre im de eri) (m/s 2 )

75 53 ekil 23. Titre ime maruz kalan ki ilerden olu an bir grup içinde, titre im nedeniyle olu an parmaklardan kan çekilmesine ait tahmin edilen %10 oran nda yay lma için titre ime maruz kalma (TS EN ISO , 2005). Denemelerin gerçekle tirildi i saatler aras ndaki ortalama hava s cakl ve nispi nem de erlerinin de önemli oldu u TS EN ISO standard nda belirtilmi tir. Bu amaçla T.C. Çevre ve Orman Bakanl Devlet Meteoroloji leri zmir Meteoroloji Bölge Müdürlü ü nden s cakl k ve nispi nem de erleri al nm t r. Denemelerin gerçekle tirildi i saatlerdeki ortalama hava s cakl ve nispi nem de erleri Çizelge 15 te gösterilmi tir.

76 54 Çizelge 15. Denemelerin gerçekle tirildi i saatlerdeki ortalama hava s cakl ve nispi nem de erleri. Tarih Ortalama Hava S cakl ( C) Ortalama Nispi Nem De eri (%) ,88 33, ,76 32,4 TS EN ISO standard nda el-kol titre imleri belirlenirken, titre im kayna n n yaratt gürültü de erlerinin de raporda belirtilmesinin gereklili i nedeniyle, denemeler s ras nda materyal k sm nda belirtilen mikrofon düzene i operatörün kulak hizas na yerle tirilerek gürültü ölçümleri 5 tekerrürlü olarak gerçekle tirilmi tir ( ekil 24). Mikrofonun operatörün kulak seviyesine yerle tirilmesinde TS ISO standard kullan lm t r. Bu standarda göre, ayakta duran veya yürüyen operatörler için mikrofon operatörün ba nda bulunan kask n üzerinde aç k bir bölüme veya omuz üzerindeki omuz ku a na yerle tirilmelidir. Yap lan denemelerde kullan lan mikrofon ise, operatörün ba nda bulunan apkaya kafatas ile temas etmeyecek ekilde bir sönümleyici malzeme ile sabitlenmi tir. Ayr ca standarda göre mikrofon ba merkezinin bir taraf na ve diyafram ön tarafa gelecek ekilde yerle tirilmelidir. Ölçüm s ras nda ise operatörün yönü ön tarafa bakacak ekilde olmal d r. 9 TS ISO 5131 Akustik-Tar m ve Ormanc l kta Kullan lan Traktör ve Makinalar- Operatör Konumunda Gürültünün Ölçülmesi-Gözlem Metodu (Ocak 2003)

77 55 ekil 24. Mikrofonun yerle tirilmesi. Mikrofonla ölçülen ve analizör vas tas yla bilgisayara kaydedilen gürültü seviyelerinin ortalamas ve standart sapmalar belirlenmi ve bu sonuçlar ise bulgular ve tart ma k sm nda verilmi tir.

78 56 9. BULGULAR VE TARTI MA 9.1. Tek Aksl Traktörlere Ait Titre im De erleri Denemeler sonucunda elde edilen verilerden yola ç k larak, ele al nan tek aksl traktörlerin hem dura an hem de toprak i leme s ras nda tutamaklar na gelen ivme de erleri ölçülmü ve frekans a rl kl ivme de erleri daha önceki bölümde anlat lan yönteme göre hesaplanm t r. Elde edilen sonuçlardan her tek aksl traktör için tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imini gösteren çizelge, bu çizelgelere ait aç klamalar, parmaklarda kan çekilmesinin ortaya ç kmas için gereken süreler ve traktörlerin farkl motor devirlerindeki ses bas nç seviyeleri alt bölümlerde verilmi tir A Traktörüne Ait Titre im Bulgular n n De erlendirilmesi A traktörü, tutamaklara gelen ivme de erlerinin belirlenmesi için denemeler s ras nda dura an konumda 1560, 2700 ve 3600 min -1 motor devrinde ve freze ile toprak i lemede ise 2700 ve 3200 min -1 motor devrinde çal t r lm ve bu s rada veriler kaydedilmi tir. A traktörü dura an konumda çal rken tutamaklardaki frekans a rl kl ivme de erleri ekil 25, 26 ve 27 de gösterilmi tir. ekil 25 e göre A traktörü 1560 min -1 motor devrinde dura an konumda çal rken frekans a rl kl ivme de erinin en büyü ü 25 Hz frekans nda 0,78 m/s 2 de eri ile x ekseninde ölçülmü tür. Bu de eri yine ayn frekansta s ras yla 0,72 ve 0,61 m/s 2 lik de erlerle y ve z eksenleri takip etmektedir.

79 57 vme (m/s 2 ) 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 x y z 6, , , Frekans (Hz) ekil 25. A traktörünün 1560 min -1 motor devrinde dura an konumda kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi. Motor devri 2700 min -1 e ç kar ld nda frekans a rl kl en yüksek ivme de eri 50 Hz frekans nda 1,36 m/s 2 olarak z ekseninde olu maktad r ve bu de eri yine ayn frekansta 1,01 ve 0,66 m/s 2 lik de erlerle x ve y eksenleri takip etmektedir ( ekil 26). A traktörü dura an konumda çal yorken motor en yüksek devir olan 3600 min -1 e ç kar ld nda frekans a rl kl en yüksek ivme de eri z ekseninde 63 Hz frekans nda 1,26 m/s 2 olarak ortaya ç km t r ve bu de eri yine ayn frekansta 1,17 ve 0,75 m/s 2 lik de erlerle x ve y eksenleri takip etmektedir ( ekil 27).

80 58 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 6, , , vme (m/s 2 ) x y z Frekans (Hz) ekil 26. A traktörünün 2700 min -1 motor devrinde dura an konumda kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi. vme (m/s 2 ) 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 x y z 6, , , Frekans (Hz) ekil 27. A traktörünün 3600 min -1 motor devrinde dura an konumda kullan m nda tutamaklar na gelen frekans a rl kl ivme de erlerinin eksenlere göre de i imi.

81 59 Yukar daki üç ekle ait genel bir de erlendirme yap ld nda, motor devrinin artmas yla en yüksek ivme de erinin ortaya ç kt frekans ve ivme de erinin artt görülmektedir. A traktörüne ait motorda bulunan tek pistonun yerle tirildi i noktadaki koordinatlara ait bir ekil a a da verilmi tir ( ekil 28). Bu ekle göre, motor pistonu traktörün ilerleme yönüne dik olan yatay eksende yani z ekseninde ve dü ey eksen olan x ekseni ile belirli bir aç da çal maktad r. Bu aç dan bak ld nda, dura an konumda motor çal rken tutamaklarda ölçülen ivme de erlerinin özellikle x ve daha sonra da z ekseninde en yüksek seviyelere ula mas n n nedeni olarak motora ait pistonun bu eksenlerde çal mas ndan kaynakland dü ünülebilir. ekil 28. A traktörü motor pistonunun yerle imi. Verilerin de erlendirilmesi sonucu freze ile toprak i lemede 2700 ve 3200 min -1 motor devri için her 3 eksene ait frekans a rl kl ivme