Dış düz dişli pompa gövdesinin parametrik tasarımı ve boyut optimizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Otomotiv Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: RECEP ÇINAR
Danışman: Mehmet Uçar
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu araştırmada dıştan düz dişli tip hidrolik pompalarda, pompa gövdesinin cidar kalınlığı optimizasyonu üzerine ileri düzey bilgisayar destekli tasarım, mühendislik ve yapısal optimizasyon tekniklerini referans alan bir uygulama algoritması geliştirilmiş ve örnek bir dişli pompa gövdesi üzerinde uygulamaya koyulmuştur. Bu kapsamda pompa gövdesinin girişten çıkışa doğru maruz kaldığı iç basınç dağılımı ve yapısal gerilme dağılımı deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel olarak elde edilen pompanın içindeki akışkanın basınç dağılım değerleri analiz edilmiştir ve pompa gövdesinin girişten çıkışa doğru maruz kaldığı basınç değerlerinin hesaplanmasında kullanılmak üzere ilgili literatürde verilen Pi = Pmaks β/π eşitliğine alternatif, örneğe özgün ampirik bir eşitlik elde edilmiştir. Örnek pompa SolidWorks parametrik CAD yazılımı kullanılarak 3 Boyutlu olarak bilgisayar ortamında modellenmiştir. Elde edilen amprik eşitlikle hesaplanan basınç değerleri SolidWorks Simulation FEA yazılımı içerisinde sınır şartı olarak tanımlanmış ve gerçekleştirilen FEA analizi sonucu gerilme dağılımlarına ait sayısal ve görsel çıktılar elde edilmiştir. Deneysel tasarım doğrulama sürecinde, deneysel ve sonlu elemanlar analizinde elde edilen gerilme değerleri karşılaştırılmış ve değerlerin kabul edilebilir ölçüde örtüştüğü görülmüştür. Takip eden adımda, pompa gövdesinin tasarımı ve cidar kalınlığı optimizasyonu süreçlerinde kullanılmak üzere SolidWorks CAD / Simulation uygulamaları ile entegre çalışan özgün bir masa üstü uygulaması geliştirilmiştir. Bu uygulama ile pompa tasarımında kullanılan temel hidrolik ve geometrik parametreler kullanılarak pompa gövdesinin CAD modeli otomatik bir şekilde oluşturulabilmekte ve tanımlanan tasarım sınırlarına göre gövde optimizasyonu gerçekleştirilebilmektedir. Sonuç olarak dişli pompa imalatçı firmalarının farklı debilere ve çıkış basınçlarına sahip optimum pompa modellerini hızlı bir şekilde oluşturmasına olanak sağlayacak bir algoritma ve masa üstü uygulaması ortaya konmuştur.