Connect with us

Yazılımlar

Analitik ve Sonlu Elemanlar (FE) Hesaplama Yöntemleri Birlikte Büyüyor ve Gelişiyor

Yayın tarihi:

on

Makine elemanlarının kapsamlı sistem hesaplamaları, hataları önlemekte ve ürün geliştirme sürecinde verimliliği arttırmaktadır.

Günümüzde birçok sektörde miller, rulmanlar, mil-göbek bağlantıları, civatalar ve dişliler gibi makine elemanlarının hesaplanması giderek önem kazanmakta ve bunlardan oluşan ürünlerin fonksiyonelliğini de güvence altına almaktadır. Bu hesaplamalar hem rekabet edebilirlik ve hem de teknik dokümantasyona ve kalite güvenceye destek vermesi açısından bir gerekliliktir.

Makine elemanları hesaplama yazılımları 1980’lerin başından beri mevcuttur. Bu alandaki öncülerden biri, 2005 yılında GWJ Technology GmbH tarafından devralınan ve birkaç yıl önce tamamen revize edilerek pazara sunulan TBK dişli kutusu hesaplama yazılımıdır. GWJ, bu klasik masaüstü uygulamasına ek olarak, 2003 yılından beri Web tabanlı eAssistant hesaplama çözümü de sunmaktadır. Her iki yazılım da bugün için aynı geliştirme platformuna dayanmaktadır, kullanım kolaylığı ve performans açısından hemen hemen benzerdir.

Mevcut güncel standartlara göre hesaplama

Makine elemanlarının hesabı genelde DIN, ISO, ANSI / AGMA gibi standartlara veya VDI kurallarına göre uluslararası kabul görmüş hesaplama yöntemlerine dayanmaktadır. Burada ağırlıklı olarak hızlı sonuç veren analitik hesaplamalar söz konusudur. Dişli kutularının güvenilir bir şekilde tasarlanması ve optimizasyonu bir bütün olarak tasarım ve hesaplama mühendislerine büyük yük getirdiğinden, son yıllarda makine elemanlarının tek tek hesaplanmasının ötesinde komple sistemlerin hesaplanmasına yönelik çözümlere talepler artmaktadır. Özellikle, güç dağılımlı çok kademeli dişli kutuları; çok sayıda mil, yatak ve dişliler ile karmaşık sistemler oluşturmaktadır (Resim 1).

Resim 1: Tasarım, optimizasyon ve hesaplama yönleriyle karmaşık bir sistem

Sistem hesaplamaları hataları azaltmaktadır

Bir dişli kutusunda tüm komponentleri hatasız tasarlayabilmek için daha fazla hesaplamaya ve yapısal bir yaklaşıma gerek duyulmaktadır. Ayrıca farklı yük durumları veya bir yük spektrumu dikkate alınacak ise, hesaplama kapsamı daha da artmaktadır. Bu nedenle, bir yandan hataları önlemek veya azaltmak, bir yandan da ürün geliştirme sürecinin etkinliğini daha da artırmak için bir sistem hesaplamasına gerek duyulur.  Bu tür bir hesaplama çözümünde farklı uygulama alanları ve kullanım yöntemleri nedeniyle; sezgisel ve kullanıcı dostu bir ara yüz, çok önemli bir tercih nedenidir. Böyle bir sistem hesaplama çözümü ayrıca hızlı ve kolay ön yapılandırma gereksinimlerini karşılamalı, aynı zamanda optimizasyon ve parametre araştırması dahil ayrıntılı bir hesaplama yapabilmelidir.

Makalenin devamını okumak için lütfen buraya tıklayın.

Yazılımlar

Dişli sistemlerinin hesaplanmasında ilave yenilikler

Yayın tarihi:

on

By

Hesaplama uzmanı GWJ Technology GmbH, iyi bilinen çözümleri eAssistant ve TBK’nın bir uzantısı olarak güç aktarım sistemleri için hesaplama ortamı SystemManager’in yeni bir sürümünü sunuyor.

SystemManager; münferit makine elemanlarının (miller, rulmanlar, bağlantı elemanları ve çeşitli dişliler), çok kademeli, güç dağıtmalı ve manuel dişli kutuları gibi sistemlerin tasarımı ve optimizasyonu için iyi bilinen GWJ çözümlerinin (web tabanlı eAssistant ve masaüstü çözümü olarak TBK) güçlü ve kullanımı kolay bir uzantısıdır.

SystemManager’in en son sürümünde, şablon dosyaları veya alt dizinleri olan örnekler yapılandırılabilir ve ayrıca kullanıcının kendisi tarafından oluşturulabilir.

Sonuçların görselleştirilmesinde artık yayılı yükün sadece tekil yük elemanları değil, yük spektrumunun tüm elemanları da tek bir grafikte gösterilebilir. Bu, örneğin yanak modifikasyonları değerlendirilirken doğrusal yük çizgisinin dişli yanak yüzey genişliği üzerindeki dağılımı kullanılarak daha yararlı olabilir.

Ayrıca silindirik dişlilerde, bağlantılar noktasal yükler olarak kabul edilirse, kuvvet uygulanması için bir eksenel aralık tanımlanabilir. Bu mesafe, yük spektrumu durumunda da değişebilir. Kütleler ve dengesizlikler için de eksenel aralıklar (kütle merkezi ile kuvvet elemanı arasındaki mesafe) tanımlanabilir; böylece örneğin mil geometrisinin dışındaki kütle merkezlerine izin verilebilir.

TBK veya eAssistant ile yapılan münferit hesaplamaların aktarımda, dişli verileri farklı hesaplamalar için artık dişli elemanı bünyesinde kaydedilir ve böylece tutarlı bir hesaplama sağlanır.

CAD verilerinin sisteme aktarılması için örneğin, 3B elastik yapı bileşenleri (sonlu elemanlar bileşen ağı) için STEP formatında; yani redüktör gövdesi, planet taşıyıcıları, dişli çark gövdeleri ve hatta karmaşık mil geometrileri için şimdi 3B görünümlü bir ön diyalog ortamı söz konusudur. Bu özellik, şayet bir STEP dosyasında birden fazla bileşen varsa, bileşenlerin tek tek silinmesini veya birleştirilmesini sağlar. Ayrıca, bileşenler doğrudan içe aktarma sırasında basitleştirilebilir. Bu sayede pahlar, radyüsler ve küçük delikler kolaylıkla kaldırılabilir, dolayısıyla bellek ihtiyacı ve hesaplama süresini de düşüren ağ öğelerinin sayısı azaltılabilir. Bu, bir CAD sisteminde verileri sistem hesaplamasına aktarmadan önce hazırlama işini de önemli ölçüde azaltır.

Yeni sürümde ayrıca 3B elastik bileşenlerin konumlandırması basitleştirildi ve sonlu elemanlar ağı, örneğin farklı malzemeleri atayabilmek için birçok alt alana bölünebilir hale getirildi.

CAD verilerini içe aktarmada ön izleme diyaloğu, ağ yapısının genel görünüşü hakkında bilgi verebilir ve böylece gerektiğinde bir ayarlama da sağlanabilir.

Uzman ellerden size

GWJ Technology GmbH, makine mühendisliğinde çeşitli standart hesaplama yazılımlarının yanında teknik satış süreçlerinin optimizasyonu için kullanılabilen CAD verilerine sahip müşteriye özel hesaplama ve görsel ürün/ürün grupları seçim araçlarına da odaklanmaktadır. Bunlar basit makine elemanları için standart yazılımlardan, 5 eksenli CNC işlemleri için gerçek 3B-diş formu geometrilerine yönelik özel dişli yazılımına kadar uzanmaktadır. Amaç, yakın iş birliği içinde ve verimli teknolojileri kullanarak müşterilere yeni rekabet avantajlarını sağlayabilmek için en iyi şekilde destek olmaktır. Uzmanlık, yüksek kalite standartları ve en yüksek müşteri memnuniyeti için mükemmel hizmet, şirket felsefesinin temel taşlarıdır.

Bizimle irtibata geçin

Uzaktan çalışmanın ağırlık kazanması nedeniyle ve son aylarda yaşamakta olduğumuz döviz artışları da dikkate alınarak; eAssistant yazılımının tüm modülleri paket olarak ve arzu edilirse 2D DXF, STEP/IGES, 3D-CAD Plugin eklentisi seçenekleri ile birlikte Türkiye’ye özel bir kampanya kapsamında 1 aylık kiralama fiyatına 12 aylık süreli olarak temin edilebilmektedir.

Bu uygulamanın; makine üretimi sektöründeki (özellikle ihracat yapan otomotiv, rüzgar enerjisi ve savunma sanayi alanında çalışan) tasarım ve üretim yapan küçük ve orta ölçekli işletmelerin ihtiyaçlarını ertelemeden gerçekleştirebilecekleri bir fırsat olduğunu düşünüyoruz. İhtiyaç halinde şirketimiz size mühendislik hizmetleri veya uzaktan eğitim programlarıyla uzmanlık bilgileri de sunmaktadır.

Daha kapsamlı bilgi almak için aşağıdaki iletişim bilgilerimizden bize ulaşabilirsiniz.

Türkiye Temsilcisi: KAPEM Endüstriyel Danışmanlık ve Dış Tic. Ltd. Şti.-İstanbul

Tel: 0216-225 84 58; GSM: 0532-311 48 59

www.kapem.com; info@kapem.com

Devamını oku

Yazılımlar

Hızlı redüktör tasarımı ve optimizasyonu

Yayın tarihi:

on

By

GWJ Technology GmbH, münferit makine elemanlarından komple güç iletimi sistemlerine kadar hesaplama çözümlerinin lider sağlayıcısı olarak; web tabanlı eAssistant ve klasik masaüstü uygulaması TBK çözümleri ile birlikte çalışan sistem hesaplama yazılımı SystemManager’in yeni versiyonunu sunuyor.

SystemManager, çok kademeli silindirik dişli kutularından güç dağıtmalı dişli kutularına, manuel dişli kutularından isteğe bağlı planet dişli mekanizmalarına hatta sonsuz ve konik dişli kutularına kadar çeşitli redüktör sistemlerinin tasarımı ve optimizasyonu için bir sistem oluşturma ve hesaplama ortamıdır. Burada gerçek bir çoklu mil sistemi söz konusudur; yani SystemManager üzerinde dişliler bulunan doğrusal olmayan aktarma elemanları olarak bir Sonlu Elemanlar (FE) çoklu mil sistemine dayanmaktadır. Konuyla ilgili ayrıntılı değerlendirmeye, Güç Aktarım Dergisi’nin 2020 yılı Şubat Sayısı’nda yayımlanan “Analitik ve Sonlu Elemanlar (FE) Hesaplama Yöntemleri Birlikte Büyüyor ve Gelişiyor” başlıklı makalede de yer verilmiştir.

Güçlü ve kullanımı kolay sistem çözümü, tanınmış GWJ ürünleri eAssistant ve TBK’nın bir uzantısı olarak 10 yıldır mevcuttur.

SystemManager en son sürümde, çok kademeli silindirik dişlilerin veya münferit planet kademelerinin hızlı tasarımı için pratik bir öneri özelliği sunmaktadır.

Artık yeni ilave edilen “Sistem ekle” ve “Silindirik dişli” fonksiyonlarını kullanarak; kademe sayısı, toplam çevrim oranı, tahrik momenti ve devir sayısı gibi yalnızca birkaç parametre girişi ile otomatik olarak çok kademeli bir dişli sistemi önerisi oluşturulabilir. Yani SystemManager otomatik olarak uygun silindirik dişli kademelerine sahip uygun bir çoklu mil sistemi oluşturur. Böylece kullanıcı önce bir yapı ve ayrı ayrı öğeler oluşturmak yerine, bunları bir düğmeye basarak ve doğru boyutta hemen elde edebilir. Silindirik dişli kademeleri daha sonra tasarım açısından daha da rafine edilebilir veya uyarlanabilir ve miller daha da detaylandırılabilir veya farklı şekilde düzenlenebilir. Önerilen mil çapları, söz konusu tahrik momentinin iletimi için otomatik olarak önceden boyutlandırılır. Bu sayede, veri tabanından millere uygun rulmanların doğrudan yerleştirilmesi kolaylaşır. Bu yeni işlev, çok kademeli silindirik dişlilerin tasarımına ve daha ayrıntılı boyutlandırılmasına başlanmasını büyük ölçüde kolaylaştırır ve hızlandırır. Aynı zamanda, kullanıcı çok milli bir sistemin temel yapısını oluştururken rutin işlerden kurtulmuş olur.

Çok kademeli silindirik dişliler için tasarım düzenine benzer şekilde, münferit planet kademeleri de önceden boyutlandırılabilir ve birkaç parametre girişi ile otomatik olarak oluşturulabilir. Bu aynı zamanda yeni bir tasarım sırasında önemli ölçüde zaman tasarrufu sağlar.

Uzman ellerden size

GWJ Technology GmbH, makine mühendisliğinde çeşitli standart hesaplama yazılımlarının yanında teknik satış süreçlerinin optimizasyonu için kullanılabilen CAD verilerine sahip müşteriye özel hesaplama ve görsel ürün/ürün grupları seçim araçlarına kadar uzanmaktadır. Bunlar basit makine elemanları için standart yazılımlardan, 5 eksenli CNC işlemleri için gerçek 3B-diş formu geometrilerine yönelik özel dişli yazılımına kadar çeşitlendirilmiştir. Amaç, yakın iş birliği içinde ve verimli teknolojileri kullanarak müşterilere yeni rekabet avantajlarını sağlayabilmek için en iyi şekilde destek olmaktır. Uzmanlık, yüksek kalite standartları ve en yüksek müşteri memnuniyeti için mükemmel hizmet, şirket felsefesinin temel taşlarıdır.

Bizimle irtibata geçin

Uzaktan çalışmanın ağırlık kazanması nedeniyle ve son aylarda yaşamakta olduğumuz döviz artışları da dikkate alınarak; eAssistant yazılımının tüm modülleri paket olarak ve arzu edilirse 2D DXF, STEP/IGES, 3D-CAD Plugin eklentisi seçenekleri ile birlikte Türkiye’ye özel bir kampanya kapsamında 1 aylık kiralama fiyatına 12 aylık süreli olarak temin edilebilmektedir.

Bu uygulamanın; makine üretimi sektöründeki (özellikle ihracat yapan otomotiv, rüzgar enerjisi ve savunma sanayi alanında çalışan) tasarım ve üretim yapan küçük ve orta ölçekli işletmelerin ihtiyaçlarını ertelemeden gerçekleştirebilecekleri bir fırsat olduğunu düşünüyoruz. İhtiyaç halinde şirketimiz size mühendislik hizmetleri veya uzaktan eğitim programlarıyla uzmanlık bilgileri de sunmaktadır.

Daha kapsamlı bilgi almak için aşağıdaki iletişim bilgilerimizden bize ulaşabilirsiniz

Türkiye Temsilcisi: KAPEM Endüstriyel Danışmanlık ve Dış Tic. Ltd. Şti.-İstanbul

Tel: 0216-225 84 58 – GSM: 0532-311 48 59
www.kapem.com
info@kapem.com veya info@gwj.de

Devamını oku

Yazılımlar

KISSsoft ile Mikropitting hesabı

Yayın tarihi:

on

By

KISSsoft, ISO TR 15144 Teknik Raporu’nda açıklanan ve daha hassas olan Yöntem A’yı kullanarak, Mikropitting’in hesaplanması için bir prosedür sağlayan ilk ticari yazılım ürünü oldu. Basitleştirilmiş Yöntem B hesaplama işlemi de 2010 yılından bu yana mevcuttur. Ayrıca 2018 yılında Teknik Şartname ISO TS 6336-22 olarak yayımlanan TR’nin revize edilmiş baskısı da KISSsoft’ta uygulanmaktadır.

2014 yılında ikinci bir bölüm olan ISO TR 15144-2 yayımlandı. 2018’den beri ISO TR 6336-31 mevcuttur ve dört hesaplama örneği içerir. Bu belge, ISO TS 6336-22’nin uygulamasını pratik örneklerle açıkladığı için önemlidir. KISSsoft’un tam olarak standarda göre hesapladığını doğrulamak için örneklerin tümü yeniden hesaplandı ve KISSsoft ile belgelendi.

ISO TS 6336-22’de belirtilen mikropitting kanıtları, özellikle rüzgâr dişli kutusu imalat endüstrisinde, sertifikasyon kuruluşları tarafından istenmektedir.

Mikropitting fenomeni

  • Özgül yağ film kalınlığı λGF
  • Dinamik ilave yükler

Film kalınlığı dişli yanakları birbirine değecek kadar küçülürse, yani yağ filmi yüzey pürüzlülüğünden daha ince hale gelir ve karışık sürtünme oluşursa, yüzeyde hasarlar oluşur. 

Bir dişli setinin mikropitting riski altında olup olmadığını değerlendirmede kritik faktör, spesifik yağlayıcı film kalınlığı λGF – yani yağlama boşluğu genişliği ile yüzey pürüzlülüğü arasındaki orandır.

Micropitting, diş yanağı yüzeyinden kendi içine doğru ilerleyen çatlak şeklindeki yüzey hasarı ile karakterize edilir. Bunlar, yaklaşık 10 ila 20 µm derinlikte, 25 ila 100 µm uzunluğunda ve 10 µm ile 20 genişliğinde küçük çukurlardır (bu sebeple “mikro çukurlaşma” da denir). Ortaya çıkan gri benekler diş yanağına mat bir görünüm verir.

Mikro çukurlaşma daha çok sertleştirilmiş dişlilerde görünse de aynı zamanda nitrürlenmiş, indüksiyonla sertleştirilmiş veya yüzeyi sertleştirilmiş olmayan dişlilerde de oluşabilir.

Yüzeyden malzeme eksilmesi nedeniyle kavrama profil hatası artar, dişlilerin kalitesinde ve hassasiyetinde genel bir azalmaya yol açar. Bir süre sonra, yüzeyden malzeme kalkması durabilir veya bu süreç devam edebilir. 

Bunun neden olduğu hasar, daha yüksek dinamik yüklere neden olabilir ve bu da gürültü seviyelerini artırır veya gerçek çukurlar oluşana kadar dişlere daha fazla yük bindirir.

Yüzeyden kalkan malzeme eğer daha önce yağlayıcı filtresi tarafından elimine edilmezse, rulmanların hasarlanmasına da sebep olabilir. Bu tip bir filtreleme, rüzgâr türbinlerinin imalatında ve işletiminde standart olarak uygulanmaktadır.

Bu nedenle mikro çukurlaşma her zaman dişliler, dişli modifikasyonları ve yağlayıcı için bir boyutlandırma kriteri olarak düşünülmelidir.

Teknik Şartname ISO TS 6336-22

  • Özgül yağ filmi kalınlığını tayin etme
  • Mikropitting risk analizi
  • Yağlama, yüzey yapısı, vb.

ISO TS 6336-22 ayrıca izin verilen spesifik yağlayıcı film kalınlığı λGFP’nin bir tanımını da içerir. Bu veriler, mikro çukurlaşmaya karşı emniyet için güvenilir hesaplamalar yapmayı mümkün kılar.

Teoride, yağ filmi yeterince kalın ise mikro çukurlaşma meydana gelmeyecektir. İzin verilebilecek özgül yağ filmi kalınlığı, hangi yağın özellikle de hangi katkı maddelerinin kullanıldığına, yüzey yapısına ve sertleştirme işlemi gibi diğer parametrelere bağlıdır.

Dişli hesaplama fonksiyonlarının bir parçası olarak optimum kavrama kriterleri, mikro çukurlaşmaya karşı en yüksek güvenlik seviyelerini elde etmek için tanımlanabilir. Ancak, bu hesaplamalara her zaman pratik deneyimin sonuçları dahil edilmelidir.

Ayrıntı derecesi

Yukarıda açıklanan hesaplama yöntemleri iki farklı yaklaşımla uygulanabilir: Normal kuvvet dağılımı, Hertz basıncı ve sıcaklık analizini içeren Yöntem B, standartta verilen şartnamelere uygun olarak profil düzeltme yapılmayan dişliler uygulanabilir.

Alternatif olarak, gerekli değerlerin belirlenmesi için bir temas analizi (kontak analiz- LTCA) kullanılabilir. Bu, ISO standardındaki Yöntem A’ya karşılık gelir.

İkinci seçenek elbette daha fazla zaman ve çaba gerektirir. Ancak şunu da söyleyebiliriz ki; güçlü ve modern bilgisayarlar, bu daha karmaşık yaklaşımı da içeren hesaplamaları hızlıca yapabilir.

Mikro çukurlaşma riskini azaltmak için (örneğin rüzgâr endüstrisinde), günümüzde diş açma genellikle profil düzeltmeleri ile yapılır, bu nedenle pratik deneyimde Yöntem A’nın kullanılması esastır.

KISSsoft’ta uygulama

ISO TS 6336-22’nin yeni versiyonu, son derece etkili, uluslararası kabul görmüş bir hesaplama yöntemi sağlar. Bu, mühendislere yalnızca basit ve kullanımı kolay bir araç değil, aynı zamanda mikro çukurlaşma riski hakkında güvenilir bilgi veren bir araç sağlayacaktır.

Eğer gerçek bir mikropitting riski tespit edilebilirse, tasarım sırasında önceden tedbirler alınabilir ve daha sonra bir sorun oluşması önlenebilir.

Yük Spektrumu Uygulaması

Farklı yükler için hesaplamanın hangi yükle yapılması gerektiği sorusu ortaya çıkar. Maksimum tork ile yapılan bir hesaplama, çok konservatif bir sonuca yol açacaktır (gerçekçi olmayan düşük emniyet).

ISO 6336 yayınında, eş değer tork Teq’nin ISO 6336-6, Ek A’ya göre tanımlanması ve bununla mikropitting hesaplamasının yapılması tavsiye edilir. KISSsoft 2018 versiyonundan itibaren bu yöntem mevcuttur.

Test lisansı için kisssoft@onplus.com.tr adresinden bize ulaşabilirsiniz.

Devamını oku
Advertisement
Advertisement
Advertisement
Advertisement

Trendler

Copyright © 2011-2018 Moneta Tanıtım Organizasyon Reklamcılık Yayıncılık Tic. Ltd. Şti. - Canan Business Küçükbakkalköy Mah. Kocasinan Cad. Selvili Sokak No:4 Kat:12 Daire:78 Ataşehir İstanbul - T:0850 885 05 01 - info@monetatanitim.com