Hidrolik ekskavatörde bom-kol-kepçe sisteminin sonlu eleman gerilme analizi ve optimizasyonu

Abstract

Bu tezde özellikle endüstriyel, inşaat ve madencilik şantiyelerinde kullanılan hidrolik ekskavatörlerin bom-kol-kepçe robot kolu sistemine yönelik analizler ve araştırmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar bu sistemin kullanım alanları, teknik özellikleri ve hakkında genel bilgileri sunmaktadır. Bu sistemin performanslarını yükseltmek niyetiyle bileşenlerin sonlu eleman gerilme analizleri yapılmıştır.Çalışmalar, sistemin gerçekleştirdiği hareketlerin incelenmesiyle başlamaktadır. Her bileşene uygulanan birleşik kuvvetler statik kuvvet analiziyle tespit edilmiştir. Ondan sonra CAD -CAE hazır yazılımları kullanılarak sistemin modellemesi yapılmıştır. Ayrıca, sonlu eleman gerilme analizinden önce, sistemin ana bileşenlerin statik kuvvet analizi yapılmıştır. Modellenmiş katı cisimleri, sonlu eleman gerilme analizi programına aktarıldıktan sonra, gereken tüm adımlar takip edilmiştir. Sonuçları göz önüne alınarak, sistemin optimizasyonu yapıldı. Malzemesi, geometrisi ve teknik özellikleri yeniden düzenlenmiştir. Bu tasarım değişiklikleri sistemin mekanik özelliklerini geliştirmeye yardımcı olmuştur.

In this thesis, analyses and researches have been carried out on the boom-arm-bucket system of hydraulic excavators used especially on industrial, construction and mining sites. This study provides general information about the application areas and the technical specifications of this system. In order to improve its performances, finite elements stress analyses have been performed.The works begin with an observation of the basic movements that the system accomplishes. The combined forces which are applied on each component have been determined through a static force analysis. Then the system has been modeled using CAD (Computer Aided Design) software. The drawings have been transferred to the finite element stress analysis program and all of the steps needed for the analysis have been executed. The optimization of the system has also been done by taking the obtained stress analyses results into account. The system's material, geometric and technical characteristics have been readjusted. These design modifications helped to improve the system's mechanical characteristics.