AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ



Benzer belgeler
ARAŞTIRMA RAPORU. Rapor No: XX.XX.XX. : Prof. Dr. Rıza Gürbüz Tel: e-posta: gurbuz@metu.edu.tr

2015 OCAK ÖZEL SEKTÖR DI BORCU

Makine Elemanları I Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Temel bilgiler-flipped Classroom Bağlama Elemanları

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 12 Sementasyon çelikleri ve Mikroalaşımlı orta karbonlu çelikler

Mak-204. Üretim Yöntemleri II. Vida ve Genel Özellikleri Kılavuz Çekme Pafta Çekme Rayba Çekme

Görüntü Analizi Görüntü Analizin Temelleri

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (YAŞLANDIRMA) DENEYİ

T.C. TURGUT ÖZAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BETONARME BĠR OKULUN DEPREM GÜÇLENDĠRMESĠNĠN STA4-CAD PROGRAMI ĠLE ARAġTIRILMASI: ISPARTA-SELAHATTĠN SEÇKĠN ĠLKÖĞRETĠM OKULU ÖRNEĞĠ

olup uygu kaması A formuna sahiptir. Müsaade edilen yüzey basıncı p em kasnak malzemesi GG ve mil malzemesi St 50 dir.

KIRILMA MEKANİĞİ Prof.Dr. İrfan AY MALZEME KUSURLARI

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Sinterleme. İstenilen mikroyapı özelliklerine sahip ürün eldesi için yaş ürünler fırında bir ısıl işleme tabi tutulurlar bu prosese sinterleme denir.

İÇİNDEKİLER. 1 Projenin Amacı Giriş Yöntem Sonuçlar ve Tartışma Kaynakça... 7

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

YAPILARDA DERZLER VE SIZDIRMAZLIK MALZEMELERİ

ANALOG LABORATUARI İÇİN BAZI GEREKLİ BİLGİLER

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 9.HAFTA

SİRKÜLER. 1.5-Adi ortaklığın malları, ortaklığın iştirak halinde mülkiyet konusu varlıklarıdır.

MasterFlow 916 AN. Polyester Esaslı, Ankraj Harcı. Tanımı

BĐSĐKLET FREN SĐSTEMĐNDE KABLO BAĞLANTI AÇISININ MEKANĐK VERĐME ETKĐSĐNĐN ĐNCELENMESĐ

MasterFlow 920 AN (Eski Adı Masterflow 920 SF)

Kılavuz Çekmek. Üretim Yöntemleri 15

Y32 BOJİ GÖVDESİNİN STATİK VE DİNAMİK YÜKLEME ANALİZLERİ

Alasim Elementlerinin Celigin Yapisina Etkisi

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ

ÖZEL SEKTÖR DI BORCU_2015 UBAT

AN-500 FLASH POINT (Full Digital Tam Otomatik) (Kapalı Tip Alevlenme Noktası Tayin Cıhazı tanıtımı)

PROJE ADI DOĞAL ÇEVRECĠ SEBZE-MEYVE KURUTMA SĠSTEMĠ. PROJE EKĠBĠ Süleyman SÖNMEZ Ercan AKÇAY Serkan DOĞAN. PROJE DANIġMANLARI

DENEY 2: PROTOBOARD TANITIMI VE DEVRE KURMA

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

STATİK-BETONARME PROJE KONTROL FORMU Evet Hayır

KAPLAMA TEKNİKLERİ DERS NOTLARI

Araştırma Notu 15/177

/ 84 KANUNİ FAZİ ORANLARI VE TERKİN EDİLECEK DEVLET ALACAKLARI TARİHİNDEN GEÇERLİ OLMAK ÜZERE YENİDEN BELİRLENMİŞTİR

ZEMİN MUKAVEMETİ: LABORATUVAR DENEY YÖNTEMLERİ

DİKKAT! SORU KİTAPÇIĞINIZIN TÜRÜNÜ "A" OLARAK CEVAP KÂĞIDINA İŞARETLEMEYİ UNUTMAYINIZ. SAYISAL BÖLÜM SAYISAL-2 TESTİ

Döküm. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

1. YAPISAL KIRILMA TESTLERİ

TEMİZ SU DALGIÇ POMPA

Fizik ve Ölçme. Fizik deneysel gözlemler ve nicel ölçümlere dayanır

ÇUKUROVA'DA OKALİPTÜS YETİŞTİRİCİLİĞİ VE İDARE SÜRELERİNİN HESAPLANMASI

ANKARA EMEKLİLİK A.Ş GELİR AMAÇLI ULUSLARARASI BORÇLANMA ARAÇLARI EMEKLİLİK YATIRIM FONU ÜÇÜNCÜ 3 AYLIK RAPOR

Marmaray Projesi Tünellerinde Pasif Yangın Koruma Çalışmaları

Sait GEZGİN, Nesim DURSUN, Fatma GÖKMEN YILMAZ

MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE SU KĠRLĠLĠĞĠ KONTROLÜ YÖNETMELĠĞĠ UYGULAMALARI

Analiz aşaması sıralayıcı olurusa proje yapımında daha kolay ilerlemek mümkün olacaktır.

HAUTAU PRIMAT. sistemi. Depolama, montaj, havaland rma, sabitleme, temizleme... Hiçbir şey bundan daha kolay değil!

TEKNİK RESİM. Ders Notları: Mehmet Çevik Dokuz Eylül Üniversitesi. Görünüşler - 1

2016 Ocak ENFLASYON RAKAMLARI 3 Şubat 2016

01 OCAK 2015 ELEKTRİK AKIMI VE LAMBA PARLAKLIĞI SALİH MERT İLİ DENİZLİ ANADOLU LİSESİ 10/A 436

İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ LABORATUARI YÜZEY DOLDURMA TEKNİKLERİ

Şaft: Şaft ve Mafsallar:

Hesapların yapılması;modül,mil çapı,rulman,feder ve yağ miktarı gibi değerlerin seçilmesi isteniyor.

Doç.Dr.Mehmet Emin Altundemir 1 Sakarya Akademik Dan man

ELITE A.G. KS100/HEFM SICAK-SOĞUK ETĐKET BOY KESME VE ĐŞARETLEME MAKĐNASI KULLANIM KILAVUZU

BASIN DUYURUSU 2001 YILI PARA VE KUR POLİTİKASI

HAFİF BETONLARIN ISI YALITIM VE TAŞIYICILIK ÖZELİKLERİ

USB KVM Switch. Ses özellikli ve 2 portlu USB KVM switch. Ses özellikli ve 4 portlu USB KVM switch

KOBİGEL KOBİ GELİŞİM DESTEK PROGRAMI

makale SONUÇ Şekil 8. Deneylerde Kullanılan Mermiler Şekil 9. Farklı Tabaka Sayılarındaki Kompozit Levhalarda Yüksek Hızlı Darbe Sonucu Oluşan Hasar

MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Ölçme Bilgisi Ders Notları

Taşıyıcı Sistem Elemanları

:30 Adı-Soyadı:... No:... NOT:...

BÖLÜM 7 BİLGİSAYAR UYGULAMALARI - 1

Ferritik Martenzitik Ostenitik Ferritik-Ostenitik (dubleks) Çökeltme sertleşmesi uygulanabilen alaşımlar

Veri Toplama Yöntemleri. Prof.Dr.Besti Üstün

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

MADDE 2 (1) Bu Yönerge, 2547 sayılı Yükseköğretim Kanunu ve değişiklikleri ile İzmir Üniversitesi Ana Yönetmeliği esas alınarak düzenlenmiştir.

Başbakanlık (Hazine Müsteşarlığı) tan:

Dr. Erdener ILDIZ Yönetim Kurulu Başkanı ILDIZ DONATIM SAN. ve TİC. A.Ş.

Topoloji değişik ağ teknolojilerinin yapısını ve çalışma şekillerini anlamada başlangıç noktasıdır.

DÜNYA KROM VE FERROKROM PİYASALARINDAKİ GELİŞMELER

DEVRELER VE ELEKTRONİK LABORATUVARI

ERGONOMĐK ĐŞ ARAÇLARI ve ALETLERĐ. Đş Araçlarının Đnsana Uyumu. Tutma yeri konstrüksiyonlarında şu hususlara dikkat etmek gerekir

ANKARA EMEKLİLİK A.Ş GELİR AMAÇLI ULUSLARARASI BORÇLANMA ARAÇLARI EMEKLİLİK YATIRIM FONU 3 AYLIK RAPOR

MAT223 AYRIK MATEMATİK

ENFLASYON ORANLARI

ÖĞRENME FAALİYETİ 1 ÖĞRENME FAALİYETİ 1 1. KARE VİDA AÇMA

F İ R M a. Herşey Bir Kaynaktan. Düz profillerin ve baraların işlenmesinde uzman

WCDMA HABERLEŞMESİNDE PASİF DAĞITILMIŞ ANTEN SİSTEMLERİ KULLANILARAK BİNA İÇİ HÜCRE PLANLAMA. Ferhat Yumuşak 1, Aktül Kavas 1, Betül Altınok 2

BÖLÜM 3 FREKANS DAĞILIMLARI VE FREKANS TABLOLARININ HAZIRLANMASI

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİNİN KALİBRASYONU VE DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN HUSUSLAR

Şekil 5.12 Eski beton yüzeydeki kırıntıların su jetiyle uzaklaştırılması

İLERİ YAPI MALZEMELERİ DERS-6 KOMPOZİTLER

ÇELİK YAPI BİRLEŞİM ELEMANLARI

KOMPOZİT ÜRÜN ÜRETİM ELEMANI (SMC BMC SICAK KALIPLAMA) (SEVİYE-3)

ELİPSOİT PETEK YAPILI SANDVİÇ YAPILARIN BURKULMA DİRENÇLERİNİN SAYISAL VE DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI ÖZET ABSTRACT

ÖZEL MOTORLU TAŞITLAR SÜRÜCÜ KURSLARI TOPLANTISI RAPORU

EK III POTANSİYELİN TANIMLANMASI

EKONOMİK GELİŞMELER Eylül 2012

II. Bölüm HİDROLİK SİSTEMLERİN TANITIMI

TEKRARLANAN GAZ N TRASYON LEM N AISI H13 EKSTRÜZYON KALIBININ KIRILMA HASARINA ETK

TÜBİTAK TÜRKİYE BİLİMSEL VE TEKNİK ARAŞTIRMA KURUMU BİLİM ADAMI YETİŞTİRME GRUBU ULUSA L İLKÖĞRETİM MA TEMATİK OLİMPİYADI DENEME SINAVI.

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ LİSANSÜSTÜ UZAKTAN EĞİTİM YÖNERGESİ

MAKÜ YAZ OKULU YARDIM DOKÜMANI 1. Yaz Okulu Ön Hazırlık İşlemleri (Yaz Dönemi Oidb tarafından aktifleştirildikten sonra) Son aktif ders kodlarının

ÖĞRENME FAALİYETİ 2 ÖĞRENME FAALİYETİ 2 AMAÇ. 2. ŞASİ ÖLÇÜM SİSTEMLERİ 2.1. Teleskopik Ölçüm Cetvelleri

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

KAMU İHALE KANUNUNA GÖRE İHALE EDİLEN PERSONEL ÇALIŞTIRILMASINA DAYALI HİZMET ALIMLARI KAPSAMINDA İSTİHDAM EDİLEN İŞÇİLERİN KIDEM TAZMİNATLARININ

Transkript:

i AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ TRAKTÖR AKS MİLİNİN YORULMA ANALİZİ MUSTAFA PERÇİN 120712010 YALÇIN DEMİRER 120712021 DANIŞMAN PROF. DR. SÜLEYMAN TAŞGETİREN Afyon - 2012

1 Özet Taşıtların güç aktarma organlarından biri olan aks milleri değişik yüklere maruz kalmakta ve bu yüzden aks millerinde bazı hasar ve arızalar meydana gelebilmektedir. Bu çalışmada 1972 model Fiat 480 traktöre ait kırılmış bir aks üzerinde incelemeler yapılmıştır. Aks milinin ve kırık yüzeylerin makroskopik fotoğrafları çekilmiş daha sonra mil üzerinde statik analizler yapılmıştır. Analizlerde von-misses gerilme değerleri ölçüt alınmıştır. Burada kritik gerilme değerleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Analizlerde; üç boyutlu olarak ele alınıp, Solidworks2012 SimulationXpress programı kullanılmıştır. 1. GİRİŞ Aks milleri taşıt hareketi süresince çalışan parçalardandır. Bu nedenle sürekli üzerinde değişken yüklere maruz kalmaktadırlar. Akslar hem burulmaya hem de eğilme gerilmelerine maruz kalırlar. Bu nedenle taşıtın en fazla yorulan parçalarındandır. Oto endüstrisinde 40XX ve 41XX serilerinin düşük alaşımlı çelikleri karbürleme sınıfları olarak kullanılmaktadır. Bu çelikler çoğunlukla olarak oto arka aks ve dişlilerinde kullanılmaktadır[1]. Üzerinde çalışılan aks milinin mikro yapı fotoğrafları metalografi laboratuarında oluşturulmuş, ıslah çeliğinin von misses gerilme değerleri ölçülmüş, çalışma süresince iş parçası malzemesi ıslah çeliği olarak değerlendirilerek bir çalışma yapılmıştır. 2.Hasarlı Aks Milin İncelenmesi Akslar taşıtlarda, diferansiyelden gelen hareketi tekerleklere iletmek amacıyla kullanılır. Aks milleri taşıt hareketi süresince çalışan parçalardandır. Bu nedenle sürekli üzerinde değişken yüklere maruz kalmaktadırlar. Akslar hem burulmaya hem de eğilme gerilmelerine maruz kalırlar. Şekil 2.1. de aks milinin geometrik modeli görülmektedir. Hasarlı aks mili üzerinde yapılan ilk incelemelerde hasarın geçiş bölgesi olan vida dibinde meydana geldiği görülmüştür. Aks milinin kırık yüzeyi Şekil 2.2 'de görülmektedir. Çatlak başlangıcının A noktasında oluştuğu tahmin edilmektedir.

2 Şekil 2.1. Aks milinin geometrik modeli Şekil 2.2. Aks milinin kırık yüzeyi

3 Aks mili üzerindeki incelemelerde gerilme konsantrasyonunu azaltmak için kama kanalının yarımay kama kanalı şeklinde açıldığı fakat diğer bir gerilme konsantrasyonuna neden olan vida bitimine konsantrasyon azaltıcı kanalın açılmadığı ve geçiş bölgesi olan bu noktanın aynı zamanda konik başlangıç noktası olduğu gözlenmiştir. Yapılan analiz çalışmalarında da aks milinin maksimum von misses gerilmesi bu noktada oluştuğu tespit edilmiştir. 2.1 Aks Milin Mekanik Özellikleri Aks milinin kimyasal özelliklerini ve malzeme standardını belirlemek amacıyla spektral analiz yapılmak istenmiş ve kosgeb bürosuyla irtibata geçilmiştir. Görüşmeler sonucunda yılsonunun geldiğini ve büroda deneylerin yılbaşından önce yapılamayacağı yılbaşından sonra resmi işlemlerin sonucunda verilebilecek randevu tarihinde yapılacak deney sonuçlarının dönem sonuna yetişemeyeceği anlaşılmış ve literatür taraması yapılmıştır. Otomobil ve uçak yapımında, krank mili, aks mili ve kovanı, yivli mil ve benzeri sünekliği yüksek parçalar, ayrıca dişli ve çark yapımında Ç 4140 ıslah çeliği kullanılmaktadır[2]. Literatür taraması sonucunda aks mili malzemesinin Ç 4140 alaşımlı çeliği olduğu tespit edilmiştir. Alaşımlı çelik varsayılarak yapılan metalografik çalışma da malzemenin alaşımlı bir çelik olduğunu göstermiştir. Aks milinin kimyasal bileşimi ve mekanik özellikleri sırasıyla Tablo 2.1 ve Tablo 2.2 de görülmektedir. C Si Mn Pmax Smax Cr Mo V 0,38 0,15 0,50 0,035 0,035 0,90 0,15-0,45 0,40 0,80 1,20 0,30 Tablo 2.1 Ç4140 Kimyasal Bileşimi Elastisite Modülü Yoğunluk (kg/m 3 ) Kopma Sınırı Akma Sınırı Poisson oranı (GPa) (Mpa) (Mpa) 190-210 7,7-8,03 1772 1641 0,27-0,30 Tablo 2.2 Ç4140 Mekanik Özellikleri[3]

4 Aks milinin sertliği Rockwell cinsinden ölçülerek Tablo 2.3 te gösterilmiştir. Ölçümler sonucu aks milinin ısıl işleme tabi tutulduğu dış yüzeyinin daha sert çekirdeğinin ise dış yüzeye göre daha yumuşak olduğu anlaşılmıştır. Ölçümler dış çaptan merkeze doğru 5 er mm aralıklarla yapılmıştır. Ölçüm çapı 40mm 35mm 30mm 25mm 20mm 15mm 10mm merkez HRC 55 53,5 50,9 40,4 38,3 35,8 33,1 30,9 Tablo 2.3 Ölçülen sertlik değerleri 2.2 Metalografik inceleme Kırılmış olan aks mili üzerinden çapı15 uzunluğu20 mm olan mikro yapı numunesi tornalanarak elde edilmiştir. Numune sırasıyla 120, 240, 400, 600, 800, 1000, 1200 numaralı zımpara kademelerinden geçirilerek son işlem olarak çuha üzerinde alümina-saf su solüsyonu dökülerek parlatılmıştır. Parlatma sonunda optik mikroskop kullanılarak akstan 50 mikron ve 100 mikron büyütmelerde fotoğraflar alınmıştır. Şekil 2.3 te ki mikroyapı fotoğrafları incelendiğinde; siyah kısımlar perlit (ferrit + sementit) beyaz kısımlar ise tane sınırlarında oluşan ferrit ağları görülmektedir. Sementit; Fe3C metaller arası bileşiği sementit olarak adlandırılır. Sementit sert ve gevrek bir bileşiktir[4]. Aks milinin yüksek mukavemetli bir çelik olduğu perlit fazının yoğunluğundan anlaşılmaktadır. a b Şekil 2.3 Aks milinin 50 mikron(a) ve 100 mikron(b) büyütmeli mikro yapıları

5 2.3 Nümerik Analiz Aks mili modellemesi için Solid Works 2012 programı kullanılmıştır. Aks milinin katı modeli oluşturularak Solidworks2012 SimulationXpress modülü ile belirlenen mekanik özellikler ışığında statik analiz yapılmıştır. Aks mili traktörün kuyruk mili hareketini sağlayan eleman olduğu için aks miline etki eden kuvvetlerin tespiti neredeyse imkansızdır, çünkü kuyruk mili ucuna ne tür bir tarım aleti takıldığı ve ya bu mile kaç değişik tarım aleti takıldığı bilinmediği için varsayım yoluyla nümerik analizler yapılmıştır. Traktörün toplam ağırlığı 20kN olarak varsayılmış her bir aksa gelebilecek kuvvet ortalama 5 kn olarak ele alınmıştır. Solid Works programında iş parçası malzemesi olarak Ç4140 çeliğinin karşılığı olan 1.7225 (42CrMo4) çeliği seçilmiştir. Şekil 2.4 Aks milinin meshli modeli Şekil 2.5 Aksın sabitlenmesi Şekil2.6 Yük uygulanması

6 Aks milinin toplam hücre sayısı 21781, toplam eleman sayısı 12988 olan meshli modeli Şekil 2.4 te görülmektedir. Şekil 2.5 te aks milinin sabitlendiği kısım ve Şekil 2.6 da 5kN uygulanan kısımlar görülmektedir. Şekil 2.7 Von Misses gerilmesi Yapılan nümerik çalışma sonucunda max 727Mpa gerilme vida dibinde olduğu görülmektedir. Nümerik çalışmayla aks milinin gerçekte olduğu gibi ani geçiş bölgesinde kırılma meydana gelebileceği görülmektedir. 3 Sonuç ve Öneriler Aks üretimi sırasında parçalar dış yüzeyleri indüksiyon ile yüksek sıcaklığa kadar (yaklaşık 900 C) ısıtılır ve püskürtülen su ile hızlı bir şekilde soğutulup sertleştirme sağlanır. Bu sertleştirme işleminin ardında temperleme yapılarak gerilmeler azaltılır. Bu işlem sırasında yüzeydeki C nin azalması yani dekarbürizasyon oldukça sık görülen bir olaydır[1]. Isıl işlemin sonucunda parça yüzeyinde çeki artık gerilmeler oluşmakta ve gerilme konsantrasyonunun olduğu bölgelerde yorulma çatlağı başlangıcı oluşmaktadır. Bu çatlaklardan yorulma sonucu kırılmalar meydana gelir. İncelenen aks mili üzerinde tasarım hatasından kaynaklanan geçiş bölgesinde çeki artık gerilmelerin de etkisiyle yorulma kırığı meydana gelmiştir. Kama kanalı diplerinde oluşabilecek gerilmeleri bertaraf etmek için yarımay kama kanalı açılmış fakat vida dibine

7 gerilmeleri azaltmak için kanal açılmamış bu noktalardaki artık gerilmeler yorulma çatlaklarına neden olmuştur. Kırılmanın oluştuğu nokta ayrıca konik başlangıcı olup çap farklılığının başladığı yerdedir. Aks mili 1972 model traktörde 40 yılda yorulma çatlağı ile kırılmıştır. Geçen süre aks malzemesinin oldukça mukavim bir malzeme olduğunu ifade eder. Aks üzerinde yapılacak olan tasarım değişimiyle yorulma çatlağı başlangıcı engellenebilir. Çap farkı başlangıcı olan konik kısım üzerinde çalışmalar yapılarak mümkün olduğunca koniklik giderilmelidir. Vida dibine uygun kanal açılarak aks mili sonsuz ömürlü hale getirilebilir.

8 6. KAYNAKLAR [1] YAVUZ,İ. TAŞITLARDA GÜÇ AKTARMA ORGANLARINDA HASAR ANALİZİ. AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ [2]www.ayhandemir.com.tr/Urunler/Islah-Celikleri/17225-(4140)-(42crmo4) [3] www.efunda.com [4]SMİTH, W. F. MALZEME BİLİMİ ve MÜHENDİSLİĞİ (ÇEVİREN: NİHAT G. KINIKOĞLU)