Traktör Şanzıman Tasarım Parametrelerinin Belirlenmesi

Transkript

1 Tarım Makinaları Bilimi Dergii (Journal of Agricultural Machinery Science) 2012, 8 (1), Traktör Şanzıman Taarım Parametrelerinin Belirlenmei Engin AKIN 1, Bahattin AKDEMİR 2 1 Namık Kemal Üniveritei, Fen Bilimleri Entitüü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Tekirdağ 2 Namık Kemal Üniveritei, Ziraat Fakültei, Biyoitem Mühendiliği Anabilim Dalı, Tekirdağ akinengin@hotmail.com Received (Geliş Tarihi): Accepted (Kabul Tarihi): Özet: Traktörlerin dişli kutularına ait taarım parametreleri ile ilgili çalışmaların fazla olmamaından dolayı, bu çalışmaya gerek duyulmuştur. Bu çalışmada orta egment tarım traktörü teknik özellikleri ve bilgiayar programı kullanılmıştır. Dişli kutuu taarım parametreleri deney traktörü motor karakteritikleri ve traktör teknik özellikleri geometrik dizilim yöntemi, harmonik dizilim heap yöntemi, geometrik ve harmonik heap yöntemi ile orta egment tarım traktörünün çalışma hızları belirlenmiştir. Deney traktörünün dişli kutuu özellikleri ile mevcut dişli kutuu hızları heaplanarak, tarım alet ve makinaları hız gerekinimlerine göre değerlendirilmiştir. Orta egment tarım traktörü dişli kutuunda yöntemlere uygun yapılan heaplamalar doğrultuunda, konept dişli kutuu taarımı için ihtiyaç olan hız değerleri ortaya çıkmıştır. Araştırmada; mevcut orta egment tarım traktörüne ait veriler kullanılarak heaplamalar yapılmıştır. Tarım traktörlerinde güç, her hız kademeinde en yükek çeki kuvvet değerini vermei ile ağlanmaktadır. Bunun için geometrik dizinin düzgün hızlanma, uzun motor ömrü, yükek çalışma etkinliği ağladığından dolayı tercih edilmektedir. Ancak geometrik dizimde küçük devir ayıı aralıklarında baamak ayıı çok artmaktadır. Devir aralığını arttırmakla vite ayıı düşürülebilir,bu da düşük devirlerde itenen gücü veremez ve yükek devirlerde aşırı hız elde edilir ki bir tarım traktöründe ihtiyaç olunan düşük hız yükek güç iteğini karşılamamaktadır. Tarım traktörü için 0-20 kmh -1 hız aralığı için geometrik dizilim, kmh -1 hız aralığı harmonik dizilim için uygundur. Hız değerleri 12 hız kademei 3 ana kademeye ayrılmaı ile tarım makineleri hız gerekinimlerini karşılayan bir vite kutuu elde edilmektedir. Sonuç olarak tarım traktörlerinde geometrik heap yöntemi düşük aktarma oranlarında ve harmonik heap yöntemi yükek hızlara ulaşmak için ve aktarma oranlarının belirlenmei için kullanılmaktadır. Geometrik ve harmonik heap yönteminin birlikte kullanılarak yükek vite ayılarında ihtiyaç olunan hızları tepit etmek için uygundur. Anahtar kelimeler: Traktör, dişli kutuu, taarım Determination of Deign Parameter for Tractor Gearbox Abtract: There are lack of tudy on deign and calculation of tractor gear box. Thi requirement i the reaon of thi reearch. A medium egment agricultural tractor and a computer program were ued a material in thi tudy. Deign parameter of gear boxe, characteritic of an engine that belong to the experimental agricultural tractor, geometrical erie of the tractor technical pecification method, calculation of harmonic erie method, geometric and harmonic calculation method were ued for calculation of the working peed of an agricultural tractor. According to the requirement peed of agricultural machinerie were evaluated by uing pecification of the gear box that belong to the experimental agricultural tractor with calculating current peed of the gear box. The middle egment of the calculation in accordance with appropriate method of agricultural tractor gear box, the deign of the concept gear box requirement peed value ha revealed. In thi tudy peed obtained by uing the geometric erie calculation method and harmonic erie calculation method i not uitable for the experimental tractor have been identified. Geometric erie and harmonic erie of velocity value obtained from the accounting method ued in conjunction with the exiting experimental value of tractor peed gear box and the correct calculation method were calculated. In thi tudy calculation were made by uing the data of exiting middle egment agricultural tractor. The reulting peed calculation of velocitie obtained by geometric calculation method and a harmonic analyi method cannot be applied agricultural tractor ued in conjunction with the gear, but thee two method can be obtained in high gear. Key word : Tractor, Gearbox, Deign, 107

2 Traktör Şanzıman Taarım Parametrelerinin Belirlenmei GiRİŞ Tarım traktörleri üzerine yapılan çalışmalar ile günümüzde kullanılan yükek performanlı traktör taarımları ortaya çıkmıştır. Bu konuda yapılan çalışmalarda araştırma konuu ile ilgili olanlar aşağıda özetlenmiştir. Meyer ve ark. (1971), yaptıkları çalışmada Allichalmer HD41 paletli traktörün tranmiyon iteminin taarımı ve geliştirilmei yöntemleri incelenmiştir. Nitecu ve ark. (1973), traktör vite kutuu iletim itemleri yeniden incelenerek, dinamik avantajlarını heaplamak için diferaniyel heaplar ile çeşitli örnekler unulmuştur. Taşıtların güç aktarma, şai, dümenleme ve fren itemleri konuunda zamanın araçları hakkında örnekler vererek güç aktarma organlarının arızalarının araştırmalarını motorlu taşıtlar eerinde bahetmiştir (Togar 1974). Reniu (1976), çalışmaında DEUTZ traktörlerine ait üretim kavramları ve diyagramlarını örnek olarak unmaktadır. Browning (1978), traktör tranmiyonunu oluşturan parçaların taarımını incelemiştir. Geupel in (1978) çalışmaında, örnek bir dişli kutuunun ekonomikliği, taarım kriterleri ve üretim maliyetleri incelenerek optimum taarım faktörleri tartışılmıştır. Sato ve ark. (1991), Buldozer tranmiyonu için yükek kapaiteli tork konvertörünü ve düşük redükiyon (yükek çıkış hızı) aktarma dişlii birleştirilmiştir. Kavramal taarım ve malzeme teknolojii ile tranmiyon boyutlarının küçültülebileceğini ve verimin arttıralbileceğini ortaya koymuştur. Keçecioğlu ve ark. (2003), Günümüzde kullanılan traktör şanzımanları karşılaştırmış ve aralarındaki farkları ortaya koymuştur. Bu araştırmada;bir tarım traktörü için dişli kutuu taarım parametreleri deney traktörü motor karakteritikleri ve traktör teknik özellikleri kullanılarak geometrik dizilim, harmonik dizilim, geometrik+harmonik yöntem birlikte kullanılarak traktörün çalışma hızları belirlenmektedir. Ayrıca, deney traktörünün dişli kutuu özellikleri ile mevcut dişli kutuu hızları heaplanarak, tarım alet ve makineleri hız gerekinimlerine göre değerlendirilmiştir. Orta egment tarım traktörü dişli kutuunda yöntemlere uygun yapılan heaplamalar doğrultuunda, konept dişli kutuu taarımı için ihtiyaç olan hız değerleri aptanmıştır. MATERYAL VE YÖNTEMLER Traktör Materyal olarak orta egment bir traktörün dişli kutuu örnek alınarak incelenmiştir. Tarım traktörü dört ilindirli 95 beygir gücünde, dizel motordan gücünü almakta ve (opiyon) tip şanzımana ahiptir. Traktörde dizel, 4 ilindirli ve u oğutmalı motor kullanılmıştır. Motor özellikleri üretici firmanın yapmış olduğu tetler neticeinde ortaya çıkan güç eğrii üzerinde elde edilen en yükek gücün bulunduğu devir aralıkları kullanılarak, vite değişim devir aralığı tepit edilmektedir. Şekil 1 de traktör motoruna ait motor karakteritikleri görülmektedir. Şekil 1. Motor karakteritik eğrii (Taşbaş ve ark 2003) Traktörün 12 ileri ve 12 geri vite eçeneği ve bu opiyonlarda ürüngen vite kutuu eçenekleri mevcuttur. Tranmiyon 4 vite ve 3 grup ile 12 farklı hız kademeine ulaşmaktadır. Ön çeker tahriki kademe dişli grubundan almaktadır. PTO çıkışı doğrudan motordan alarak 540 min -1 ve 1000 min -1 olarak çıkış vermektedir. Orta egment deney traktörü traktörün şanzımanına ait hız göterimi kmh - 1 olarak Şekil 2 de göterilmektedir. Dişli kutuu diş ayıları çizelgelerde verilmiştir ve heaplamalar Çizelge 1 e göre yapılmıştır. Şekil 2. Traktörün dişli kutuu kademe hız göterimi (Anonim 2002) Yöntemler Bu çalışmada, geometrik dizi ve harmonik heap yöntemi ile traktörün dişli kutuu,için hız heapları 108

3 Engin AKIN, Bahattin AKDEMİR yapılmıştır. Örnek alınan orta egment tarım traktörü dişli kutuu hız heapları yapılarak mevcut hızlar belirlenmiştir ve aynı traktörün teknik özellikleri kullanılarak geometrik ve harmonik heap yöntemi birlikte kullanılarak hızlar heaplanmıştır. Dişli kutuu heap yöntemleri Dişli kutuu taarımında öncelikle değinilmei gerek konuların başında motor güç eğrileri ve aracın kütleel geometrik özellikleri dikkate alınmalıdır. Taarlanacak olan traktörün hız ve güç gerekinimlerine göre baamak eçimi ve dişli oranları belirlenmelidir. Dişli oranları belirlenen dişli kutuu üniteleri onlu elemanlar heap yöntemlerine göre heaplanmaktadır. Çizelge 1. Orta egment deney traktörü dişli kutuu dişlileri (Anonim 2002). A.İleri Geri Senkronizayon Dişli Diş Sayıları A1 18 A2 29 A3 20 A4 39 A5 35 B. Dişli Grubu B1 21 B2 28 B3 32 B4 40 B5 52 B6 45 B7 42 B8 33 C.Takviye Dişli Grubu C1 23 C2 43 C3 17 C4 50 C5 27 C6 34 D.Diferaniyel Dişli Grubu D1 9 D2 43 E.Son Redükiyon Dişli Grubu E1 11 E2 62 F.Ön Tekerlek Dişli Grubu F1 24 F2 34 F3 9 F4 38 F5 15 F6 19 F7 54 G.PTO Dişli Grubu G1 21 G2 50 G3 14 G4 57 Motor Karakteritikleri Tranmiyon taarımında motor karakteritiklerinden makimum tork ve ortalama efektif baınca ratlayan devir ayıı ile makimum motor gücüne ratlayan devir ayıı araında tranmiyon devir değişimi ağlanmaktadır. Uygun vite değişim aralığı, 1500 min -1 ile 2400 min -1 araındadır. Motor vite değişimi bu devir aralıklarında gerçekleştirildiği durumda motor güç performanını kaybetmeden iş yapılabilmektedir (Şekil 1). Traktör Taarımında Etkili Olan Parametreler Latik tekerlekli tarım traktörlerinin ön ve arka aka düşen ağırlıklarını ve traktör gücü ile hidrolik iteminin kaldırma kapaitei, traktörün uzunluğuna kararlılığı ve iz genişliği araında yakın ilişki bulunmaktadır. Bu ilişkilere ait bir veya daha fazla parametre bilindiği takdirde diğerleri yaklaşık olarak belirlenebilmektedir. Burada parametrelerin değerlerini heaplamaktan daha çok parametreler araı ilişkileri üzerinde durulacaktır. Belirli traktörler için verilen değerleri ie açıklayıcı karakterde olacaktır. Traktörlerde gerek taarım ve gereke fonkiyonel karakteritikleri etkileme yönünden; güç, ağırlık, hız, ön arka ak uzaklığı ve iz genişliği önemli olmaktadır. Traktörün başarılı ve güvenli çalışmaında ağırlık merkezinin yeri önemli olmaktadır. Zaten traktörün güvenle iş yapabilme imkan ve ınırları, bu değerlerin bir biri ile olan ilişkileri ile belirlenmiş ve aptanmıştır (Kadayıfçılar 1991). Traktörün güvenle çalışmaını ağlayan traktör muharrik tekerlek çeki kuvveti, traktörün çeki kapaitei ve uzunluğuna tabiliteidir. Motorun üretmiş olduğu tork miktarı tranmiyon ve aktarma organlarının verimliliği ile doğru orantılı olup tekerlek yarı çapı ile ter orantılı olmaktadır. Traktörün güvenli hareketine başlayabilmei ve hızlanabilmei için tork miktarı traktörün çeki kuvvetinden büyük olmaı gerekmektedir. Limit faktörü tekerlek torku ie, güvenli çalışma için makimum çeki kuvveti(kadayıfçılar 1991); P T. i. r t max (1) Pmax : Traktörün geliştirdiği makimum çeki kuvveti (N), T: Traktör motorunun moment değeri (Nm), r: Muharrik tekerlek yarı çapı (m), i: Toplam tranmiyon oranı 109

4 Traktör Şanzıman Taarım Parametrelerinin Belirlenmei η t : Aktarma oranlarının etkinliği (%). Traktörün çeki kapaitei, ağırlık ve tutunma katayıı ile doğru orantılıdır. Traktör zemin tutunma değerinin yükek olmaı traktörün hareketine patinajız başlamaını ağlamaktadır. Traktörün hareketine başlayabilmei için kendi ağırlığını kaldırabilecek gücü oluşturmaı gerekmektedir. Aynı zamanda traktörün oluşturmuş olduğu kalkış çeki kuvveti traktör ağırlığı ve tutunma katayıından fazla olmamalıdır. Limit faktörü çeki kuvveti ie; P max. W (2) P max : Traktörün geliştirdiği makimum çeki kuvveti (N), γ: Tutunma katayıı, W: Toplam traktör ağırlığı (kg) (Kadayıfçılar 1991). Traktörün uzunluğuna tabilitei traktör ağırlığı ve traktör ağırlık merkezinin çeki kuvvetinin oluşmuş olduğu arka tekerleğe olan meafei doğru orantılı, tekerlek çeki hattının zemine olan meafei ile ter orantılıdır. Bu oranın düşük olmaı halinde traktörde şahlanma meydana geleceğinden dolayı traktörün güvenli çalışmaı ağlanmayacaktır. Limit faktörü traktörün uzunluğuna tabilitei ie; W. x2 Pmax (3) y1 P max : Traktörün geliştirdiği makimum çeki kuvveti (N), W: Toplam traktör ağırlığı (kg) x 2 : Ağırlık merkezinin arka ak merkezine olan yatay uzaklığı (m), y 1 : Çeki hattının toprak yüzeyinden olan düşey uzaklığı (m) (Kadayıfçılar 1991). Traktörün güvenli çalışmaı ve ivmelenmeye olan etkileri azaltmak için kontrükiyona ilave ağırlık eklemek, zemin tutunma değerlerini arttırmak ve traktör aktarma oranlarının uygunluğu ile traktörün güvenli çalışma şartları ağlanmaktadır. Traktör hareket dirençleri Traktörün hareketini koruyabilmei için yol dirençlerinin üteinden gelebilecek gücü geliştirerek hareket edebilmeli ve hız kazanabilmelidir. Araçlarda harekete karşı göterilen yol direnci üç başlık altında incelenir: Bunlar; yuvarlanma direnci, hava direnci ve eğim direncidir.yuvarlanma direncinin büyüklüğü araç yüklü ağırlığı, yol yüzeyinin şekli, tekerleğin yapıı, materyali ve taarımı ile değişkenlik götermektedir (Heiler 2002). Traktörler için yuvarlanma direnci, tekerlek deeni ve zemin özellikleri önemli etkenlerdir. Zemin tutunma değerleri Saral (1977) den yararlanılmıştır. Traktörler yükek hızlar için taarlanmadığından dolayı hava direnci yok ayılacak derecede heaba katılmaktadır. Bir tarım traktörü yüzey alanı ~3 m 2 olarak belirlenmektedir. Makimum araç hızı 30 kmh - 1 ve yük taşıtları için aerodinamik direnç katayıı 0,5 alındığında, araç hızından dolayı toplam ağırlığa 135 kg yük binmektedir. Bu yük de traktör tranmiyon iteminde yenilmei gereken düşük bir yüktür(heiler 2002). Ra= C D AV 2 (4) C D : Aerodinamik direnç katayıı A: Araç ön yüzey alanı(m 2 ), V: Araç hızı (kmh -1 ), Motor gücünün aracı hareket ettirebilmei için eğim direncinin yaratmış olduğu kuvveti ve çeki kuvvetini yenebilmei gerekmektedir. Bu da aracın yükü ve zemin eğimi ile doğru orantılıdır (Heiler 2002). En düşük ve en yükek dişli oranları eçildiği zaman göz önünde bulundurulmaı gereken en önemli faktör adece motor gücü olmayıp aracın ağırlığı yenebilecek ve itenilen yüklerde hareketi ağlayabilir olmaı gerekmektedir. Sonuç olarak geliştirilen güç aracın her ağırlık koşulunda bilinmei gerekir. Bu oran güç ağırlık oranı olarak tanımlanmaktadır (Heiler 2002). Dikkat edilmei gereken aracın en dik eğim koşullarında kararlaştırılan dişli oranında hareket ağlayabilmeli ve makimum yol hızında araç beklenen üt hız kademeini ağlamalıdır. En üt ve en alt dişli oranı tanımlanmalıdır (Heiler 2002). Geometrik heap yöntemi Motorun her vite baamağında aynı devir ayıı aralığında çalışmaı için, taşıtlarda hız kademelerindeki dönüştürme oranları geometrik bir diziye göre taarlanmaktadır. En Yükek Hızın Heaplanmaı Araç hızının motor devri ve güç eğrilerinden eçilip yuvarlanma ve hava direnci heaba katılarak heaplanmaı gerekir. Yuvarlanma ve hava direnci aracın bütün hız kademeleri için geçerlidir. Aracın ivmelenmei için bu dirençler (R) her hız kademeleri için; 110

5 Engin AKIN, Bahattin AKDEMİR R=Rr + Ra (5) R=10 CrW + C D AV 2 (6) Burada; Cr: Yuvarlanma direnç katayıı W: Araç ağırlığı (kg) En büyük dişli oranı makimum yol hızı ve motor devri tarafından makimum motor gücü elde edilir (Heiler 2002). Son dişli oranı 7 ve 8 nolu formüllerle heaplanmıştır. πdn/g F = 1000 V / 60 (7) G F = 60πdn/100 V = 0.06 πdn / V (8) Burada; G F : Son dişli oranı n: Motor devri (min -1 ) d: Efektif tekerlek çapı (m) V: Motor makimum gücündeki yol hızı (kmh -1 ) En Düşük Hızın Heaplanmaı Makimum ağırlık ve eğimde aracın, gerekinim duyulan çeki ve tırmanmayı ağlayabilecek çeki gücünde olmaı gerekir. Bu yüzden çeki gücüne etki eden ağırlık ve eğim dirençlerini yenebilmelidir. Bunun için yuvarlanma direnci ve eğim direnci aşağıda verilmiştir (Heiler 2002). R=10 CrW + C D AV 2 (9) Cr: Yuvarlanma direnç katayıı W: Araç ağırlığı (kg) Rg=10 W/G =10 W in θ (10) Rg : Eğim direnci (N) W: Araç ağırlığı (N) G= Eğim (in θ) Çeki kuvveti = Harekete karşılık gelen direnç E=R (11) E= Rr +Rg (N) (12) E: Çeki kuvveti (N) R: Direnç kuvveti (N) Öncelikle en düşük çeki kuvveti heaplanır ve en düşük dişli oranı aşağıda belirtilen şekilde ağlanabilir. Talep edilen tork = Elde edilebilir tork Er= T G B G F η M (13) En düşük dişli oranı G B = Er/ T G F η M (14) Burada; G F : Son dişli oranı G B : En düşük dişli oranı η M : Mekanik verimlilik (%) E: Çeki kuvveti (N) T: Makimum tork (Nm) R: Efektif tekerlek çapı yarı çapı (m) Ara Dişli Oranlarının Belirlenmei Traktör dişli kutuu taarım parametrelerinin belirlenmei için kullanılan tarım makineleri hız gerekinimlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Tarım makineleri toprak işleme hız gerekinimleri Kadayıfçılar (1991) den alınmıştır. En düşük ve en yükek dişli oranları araında kademeli olarak itenilen hıza ulaşabilmek için motor hız aralığında aracın ivmelenmei için dişli aktarım oranlarını belirlemek gerekmektedir. Dişli oranları motor devrinin yol hızında tekerleğin devir hızına oranı ile tepit edilmektedir (Heiler 2002). Dişli oranı = Motor devri (min -1 ) / Tekerlek devri ( min -1 ) Birinci viteteki en yükek tekerlek devri N H ; G 1 = N H /G 1 (15) İkinci viteteki en düşük tekerlek devri N L ; G 2 = N L / G 2 (16) Bu iki vite hızları eşit olmalıdır ki bu durumda; N H /G 1 = N L / G 2 (17) G 2 = G 1 N L / N H (18) Bu bağıntıdan diğer vite oranları da çıkartılabilir. G 3 = G 2 N L / N H (19) G 4 = G 3 N L / N H (20) G 5 = G 4 N L / N H (21) N L / N H oranı minimum makimum hızı oranı K dır. Böylece; G 2 = G 1 N L / N H (22) G 2 = G 1 K (23) G 3 = G 1 K 2 (24) G 4 = G 1 K 3 (25) G 5 = G 1 K 4 (26) Dolayııyla bu oranlar geometrik dizi olarak göterilir (Heiler 2002). Genel olarak en yükek vite (G T ) ve en düşük vite (G B ) dişli kutuunun dişli oranları (n G ) ile K araındaki bağıntı; K=(G T /G B ) 1/nG-1 (27) ile ifade edilir. Harmonik heap yöntemi Harmonik heap yöntemi taşıtlar için çok kullanılan hız kademelendirme itemidir. Bu dizinin elemanlarının teri bir aritmetik dizi oluşturur. Yani 111

6 Traktör Şanzıman Taarım Parametrelerinin Belirlenmei dizi;1, 1/2,1/3.1/n vite kademleri oluşturacaktır. Çeki kuvveti ihtiyacının her kademeinde aynı kalmaı hali, aritmetik diziye göre kademelendirmeyi gerektirir (Kadayıfçılar 1991). Birinci vite redükiyon oranı İ 1 olan aritmetik dizide a ortak oran olura; İ 2 =İ 1 +a (28) İ 3 =İ 1 +2a (29) İ n =İ 1 +(n-1)a (30) olur. Geometrik ve harmonik heap yöntemi Orta egment tarım traktörü dişli kutuu geometrik dizilim ve harmonik dizilim heap yöntemleri kullanılarak, tarım alet ve makinalarının hız gerekinimleri ağlanmıştır. Düşük hızlar için geometrik dizi yöntemi ve yükek hızlar için harmonik dizilim heap yöntemi ile daha verimli onuçlar elde edilebilmektedir. Dişli kutuu içeriinde bulunan farklı dişlilerin heaplanabilmei için onlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır. ARAŞTIRMA VE BULGULARI Sonuçlar orta egment deney tarım traktörü (12+12) güvenli çalışma koşulları, geometrik dizi, harmonik dizi ve mevcut tranmiyon itemi incelenmei başlıkları altında açıklanmıştır. Makimum çeki kuvveti değerleri Tarım traktörleri tekerlek çeki kuvveti, çeki kapaitei ve traktör uzunluğuna tabilitei ile güvenli çalışma koşullarını incelenmiştir. Elde edilen heaplama onuçlarına göre traktör güvenli çalışma aralığında olduğu tepit edilmiştir. Orta egment tarım traktörünün 95 BG (69.92kW) güçte, N çeki kuvveti ağlamaktadır. Traktörün motor makimum tork değerine ve aktarma oranına göre çeki kuvveti N heaplanmıştır. Ağırlık ve tutunma katayıına göre deney traktörünün çeki kuvveti ie N olarak aptanmıştır. Traktörün ağırlık merkezine zemin ve ak meafelerine bağlı olarak oluşan çeki kuvveti N olarak belirlenmiştir.. (12+12) tranmiyon itemi hıza bağlı tork değerleri Tranmiyon iteminin ileri ve geri ayrım dişli itemi Şekil 3 de göterilmiştir. Şekil 3. İleri geri dişli grubu Şanzıman dişli taarımında Heli dişli heap tablou, Düz dişli heap tablou ve Konik dişli heap tablou Akkurt (1980) den alınmış, motorun 1800 min - 1 de ürettiği tork Nm alınarak aşağıda Çizelge 2 de göterilen traktör hızları ve on redükiyon tork miktarları elde edilmiştir. Elde edilen traktör hız değerleri grafik olarak Şekil 4 de verilmiştir. Çizelge 2. Traktör hız ve tork heap tablou Takviye Son reduk.cevrim oranı ( İ ) Traktör hızı (kmh -1 ) Son reduk. Tork (Nm) A1.vite 365,6 1, ,96 A A2.vite 237,3 2, ,86 A3.vite 193,8 3, ,83 A4.vite 121,8 5, ,27 B1.vite 156,5 4, ,02 B B2.vite 101,6 6, ,13 B3.vite 83,0 8, ,23 B4.vite 52,2 13, ,94 C1.vite 66,5 10, ,21 C C2.vite 43,2 15, ,34 C3.vite 35,2 19, ,68 C4.vite 22,2 30,6 6825,45 Geri konumda İ A aktarma oranı dişlilerin temaı ile ağlanır. Z 29 dişli avara dişli olup geri vite konumuna çatal ile geçirilir. Geri vite aktarma oranları ileri konumda elde edilen aktarma oranlarının çarpımı ile elde edilir. İ A = 18/29 x 29/20 x 39/35 = 0,997 n ç = n motor / İ A = 1800 min -1 / 0,997 = min -1 (31) olur. Bu elde edilen min -1 bir tarım traktörünün aha çalışmaı dikkate alındığında 5.41min -1 artış önemiz olarak kabul edilebilir. 112

7 Engin AKIN, Bahattin AKDEMİR C4.vite C3.vite C2.vite C1.vite B4.vite B3.vite B2.vite B1.vite A4.vite A3.vite A2.vite A1.vite Traktör hız tablou 19,2 15,7 10,2 13,0 8,2 6,7 4,3 5,6 3,5 2,9 1,9 30,6 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 A1.vite A2.vite A3.vite A4.vite Traktrör hız(km/h) B1.vite B2.vite B3.vite B4.vite C1.vite C2.vite C3.vite C4.vite Geometrik Dizilim Hız Çizelgei 0,15 0,29 0,57 1,12 2,19 4,30 8,42 16,48 32,28 63,22 123,80 242, Seri 1 242,4 123,8 63,22 32,28 16,48 8,42 4,30 2,19 1,12 0,57 0,29 0,15 Hız (km/h) Şekil 5. Geometrik dizilim traktör hızları 1.Vite Seri 1 1,9 2,9 3,5 5,6 4,3 6,7 8,2 13,0 10,2 15,7 19,2 30,6 Şekil 4. Traktör vite hızları 4.3. Geometrik dizilim hız değerleri Geometrik dizilim heap yöntemine göre traktörü motor teknik özelliklerinden faydalanarak yapılan heaplamada Çizelge 3 de bahedilen değerler bulunmuştur. Şekil 5 de geometrik heap yöntemine göre hızlar göterilmiştir. Geometrik dizilim heap yöntemi ile Çizelge 3 de 1. vite kademeinde 0,15 kmh -1, 12. vite kademeinde 242,43 kmh -1 hız elde edilmiştir. Tarım alet ve ekipmanları kullanımı için bu hız aralıkları kullanışlı değildir ve dişli kutuundan doğru performan alınamamaktadır. Çizelge hızlı vite kutuunun geometrik dizilim heap hızları Geometrik dizilim Hız(kmh -1 ) , , , , , , , , , , , ,15 Harmonik dizilim hız değerleri Harmonik dizilim heap yöntemine göre vite kutuu için heaplanan hız değerleri Çizelge 4 te verilmiş ve Şekil 6 da harmonik heap yöntemine göre hızlar göterilmiştir. Çizelge hızlı vite kutuunun harmonik dizilim heap hızları Harmonik dizilim Hız (kmh -1 ) Harmonik Dizilim Hız Çizelgei 3,6 6 8,4 10,8 13,2 15, ,4 22,8 25,2 27, Vit e 11.Vit e 10.Vit e 9.Vite 8.Vite 7.Vite 6.Vite Seri ,6 25,2 22,8 20, ,6 13,2 10,8 8,4 6 3,6 Hız (km/h) 5.Vite 4.Vite 30 3.Vite 2.Vite Şekil 6. Harmonik dizilim traktör hızları 1.Vite Harmonik dizi heap yöntemi ile elde edilen Çizelge 4 te 1.vite kademei 3,6 kmh -1 ve 12. vite kademeinde 30 kmh -1 hızları elde edilmiştir. kademeleri tarım alet ve ekipmanları hız gerekinimlerini karşılayamamaktadır. kademeleri ihtiyaç olan değerlerde olmadığından traktör gerekli çeki gücünde performan ağlayamayacaktır. Geometrik ve Harmonik dizilim ile heaplama 113

8 Traktör Şanzıman Taarım Parametrelerinin Belirlenmei Geometrik diziye göre taarlanan vite kutularında küçük vitelerde baamak ayıları artmaktadır. Harmonik diziye göre taarlanan vite kutularında aktarma oranı değişkendir. Bu özelliklerinden dolayı geometrik ve harmonik dizilim yöntemi kullanılarak Çizelge 5 te ki hızlar ortaya çıkmıştır ki, bu hızlar örnek almış olduğumuz traktörün hızları bir birine çok yakın çıkmıştır. 1.takviye ve 2. takviye de elde edilen hızlar, tarım alet ve ekipmanları hız gerekinimleri karşılamaktadır. 3. takviye grubundaki hızlar traktör eyir hızlarını karşılamaktadır. Çizelge 5. Geometrik ve Harmonik dizilime göre heaplanan dişli kutu hızları Takviye Hız (kmh -1 ) 1.Takviye 1. 1,8 2. 2,6 3. 3,7 Geometrik dizilim Harmonik dizilim Takviye 3.T 4.V 3.T 3.V 3.T 2.V 3.T 1.V 2.T 4.V 2.T 3.V 2.T 2.V 2.T 1.V 1.T 4.V 1.T 3.V 1.T 2.V 1.T 1.V 2.Takviye 3.Takviye 4. 5,2 1. 5,7 2. 8, , , , , , ,3 Geometrik ve Harmonik Dizi Hızları 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 Hız(km/h) Şekil 7. Geometrik ve harmonik dizi hızları Bu çalışmada bir traktörün vite kutuu taarımı ve heaplamaları gerçekleştirilmiştir. Heaplama ile elde edilen onuçların bir traktörde uygunluğu kontrol edilmiştir. Toprak şartları ve arazi eğimi koşulları için incelenen şanzıman ile elde edilen hızlar tarım alet ve ekipman hız taleplerini karşılamaktadır. Yapılan geometrik heaplamada 12 hız kademei için yükek hızlar elde edilmiştir. Hız değerleri 0,15 kmh -1 ile 242,43 kmh -1 araındadır ki, bu hız aralığı bir tarım traktörünün çalışmaı için uygun olmamaktadır. Harmonik dizim yöntemi ile vite kademei 3,6 kmh -1 ile 30 kmh -1 araında hızlar elde edilmektedir. Tarım traktörlerinde makimum düzeyde güç elde edilebilmei, her hız kademeinde en yükek çeki kuvvet değerinin alınmaı ile ağlanabilmektedir. Bunun için geometrik dizinin düzgün hızlanma, uzun motor ömrü, yükek çalışma etkinliği ağladığından tercih edilmektedir. Ancak geometrik dizimde küçük devir ayıı aralıklarında baamak ayıı çok artmaktadır. Devir aralığını arttırmakla vite ayıı düşürülebilir bu da düşük devirlerde itenen gücü veremez ve yükek devirlerde aşırı hız elde edilir ki bir tarım traktöründe ihtiyaç olunan düşük hız yükek güç iteğini karşılamamaktadır. Tarım traktörü için 0-20 kmh -1 hız aralığı için geometrik dizilim, kmh -1 hız aralığı harmonik dizilim için uygundur. Sonuç olarak tarım traktörlerinde geometrik heap yöntemi düşük aktarma oranlarında ve harmonik heap yöntemi ie yükek hızlara ulaşmak için kullanılmaktadır. Yükek vite ayılarında ihtiyaç olunan hızları tepit etmek için geometrik ve harmonik heap yönteminin birlikte kullanılmaı uygun olmaktadır. SONUÇ VE ÖNERİLER LİTERATÜR LİSTESİ Akkurt, M. (1980). Makina Elemanları, Güç ve Hareket İletim Elemanları, Üçüncü cilt. Bura Üniveritei Baımevi,.4-310, Bura Anonim (2002). NewHolland Servi Bakım Klavuzu, Ankara Browning EP (1979). Deign Of Agricultural Tractor Tranmiion Element. De of Agric Tractor Tranm Elem for Preentation at the ASAE Winter Meet.Journal of Sound and Vibration, Dec 18, 32p,Chicago, IL, USA. Drouin B, Goupillon JF, Braart F, Gublin F (1991). Dynamic Modeling Of The Tranmiion Line Of An Agricultural Tractor. International Off-Highway and Powerplant Congre and Expotion. SAE Technical Paper Serie, Sep 9-12, 1-12p, Milwaukee, WI, USA. Geupel H. (1978). Kontruktion Eine Schleppergetriebe. Werktatt und Betrieb, V111, 85-92p,Germany. Of Power Shift Tranmiion Tet Stand. SAE Preprint, n , 4p. 114

9 Engin AKIN, Bahattin AKDEMİR Heiler, H. (2002). Advanced Vehicle Technology,Second Edition. Butterworth Heinemann, 663 p, England, ISBN Kadayıfçılar, S., Kadayıfçılar S (1991). Tarım Traktörleri Taarım Eaları. Türkiye Zirai Donatım Kurumu Genel Müdürlüğü, 197, Ankara Keçecioğlu, G., Güloylu, E. (2003). Tarım Traktörleri. Ege Üniveritei Baımevi, 317, Bornova İzmir. Lowe MA (1977). Deign And Development Of Full Powerhift Tranmiion Clutche. International Telemetering Conference (Proceeding). Oil-Immered Brake and Clutche Mar p, London, England. Meyer RW, Richmond W (1971). Deign And Development Of The Tranmiion Sytem For The Allichalmer HD- 41 crawler tractor. SAE Pap , 12p. Nakazawa M, Kihi, S, Horiuchi, T, Wada, Hitohi, Sano S, Fukada, S (2006). A Development Of Tractor' Continuouly Variable Tranmiion Baed On Combined Planetary Gear Train (2nd report, Deign And Manufacture Of Prototype Tranmiion And Experiment). Japan Society of Mechanical Engineer, Part C, V72, p, Japan. Nitecu G, Sima P (1973). Beitrage Zur Unteruchung Der Kinematik Und Dinamik Der Traktorentranmiion. Buletinul Intitutului Politehnic din Iai,V19, n1-2, 69-76p, Germany. Reniu KT (1976). European Tractor Tranmiion Deign Concept.Pap ASAE For Winter Meet. Paper - American Society of Agricultural Engineer Dec p, Chicago, IL, USA. Saral, A. (1997). Tarım Traktörleri. Ankara Üniveritei Ziraat Fakültei, 198, Ankara Sato M, Kue T, Nakamura M, Hiamura T (1991). New Tranmiion Gear Train For Bulldozer. International Off- Highway and Powerplant Congre and Expotion. SAE Technical Paper Serie Sep p, Milwaukee, WI, USA. Savarei SM, Taroni F, Prevedi F, Bittani S (2003). On The Deign And Tuning Of The Controller In A Power-Split Continuouly Variable Tranmiion For Agricultural Tractor. Journal of Automobile Engineering, V 217, p, Milano,Italy. Taşbaş, H. Aygül, A., İlban, B., Civciv. M., (2003). Tarım Traktörlerinin OECD Tet Koduna (CODE 2) Göre performan değerleri , 143, Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı Tarım Alet ve Makinaları Tet Merkezi Müdürlüğü, Ankara Wei Lun J. (1978). Deign And Development Of An Indutrial Tractor Torque Converter Tranmiion. SAE Preprint, 13p. 115