Connect with us

Dişliler

Plastik dişlilerin online olarak detaylı hesaplanması

Yayın tarihi:

on

GWJ Technology GmbH, makina ve dişli kutusu üretim sektörüne yenilikçi ve akıllı hesaplama yazılımları geliştiren ve sunan lider bir kuruluştur. GWJ şimdi de web tabanlı eAssistant yazılımına plastik dişlilerin hesaplama seçeneğini ekledi.

“Silindirik dişli çifti” hesaplama modülünde şimdi DIN 3990, ISO 6336 ve ANSI / AGMA 2101 standart ve yöntemlerine göre hesaplamaya VDI 2736’ya göre plastik dişlilerin hesaplanma yöntemleri de ilave edildi. Bu nedenle genel malzeme veri tabanına ilk plastik malzemeleri dahil edildi.

Bu malzemeler için sıcaklığa bağlı karakteristik değerler (yorulma mukavemeti ve elastiklik modülü gibi) VDI 2736 tarafından verilen diyagramlar kullanılarak yaklaşık olarak elde edilmiş ve veri tabanına
ilave edilmiştir. Bu sayede VDI 2736’ya göre otomatik olarak hesaplanan diş dibi ve yanağındaki sıcaklıklara bağlı malzeme parametreleri elde edilerek mukavemet hesaplamalarında kullanılmaktadır. Hesaplanan diş yanağı veya diş dibi sıcaklıklarında ilgili plastiklerin maksimum servis sıcaklıkları, ilgili malzemelerin müsaade edilen maksimum sıcaklıklarını aştığı takdirde bir uyarı alınır.

Diş yanağı ve diş dibi sıcaklıklarının hesaplanması için otomatik ön belirleme verileri girilebileceği gibi alternatif olarak kullanıcı tarafından dişli gövde tasarımı, ısı yayan dış yüzeyler ile ısı transferi ve ısı direnci belirlenebilir.

Dişli malzeme çifti olarak plastik/plastik eşleşmesi olabileceği gibi plastik/metal seçimi de yapılabilir. Ayrıca metal/metal malzeme çifti ile yapılan hesaplama yöntemlerine göre karşılaştırmalar da yapılabilir.

Bunun ötesinde VDI 2736’ya göre mukavemet hesapları için yük spektrumu da dikkate alınabilir.

Ayrıca VDI 2736’ya göre yapılan hesaplamalarda yağlama tipi olarak “kuru çalışma” seçeneği de eklenmiştir.

Uzman ellerden size

Merkezi Almanya Braunschweig’da bulunan GWJ Technology GmbH, makina üretiminde hesaplama ve yazılım geliştirmede uzun yıllara dayanan deneyimlere sahiptir.

Tüm yazılımlarımız kapsamlı uzmanlık bilgisi ve yüksek kalite düzeyinin bütünleştiği ürünlerdir.

İhtiyaç halinde şirketimiz size mühendislik hizmetleri veya eğitim programlarıyla uzmanlık bilgileri de sunmaktadır.

Pratik ve yetenekli üçlü olarak nitelendirilen “eAssistant/TBK+SystemManager+- CAD Arayüz” yazılım paket veya modülleri; Türkiye ekonomisinin küçüldüğü ve bir de Covit-19 salgını nedeniyle uzaktan çalışmanın ağırlık kazandığı dönemde satın almak yerine 1-3-6-12 aylık sürelerle kiralanabilmekte ve ayrıca bakım sözleşmesi ve ücretlerine de gerek kalmamaktadır.

Bu uygulamanın; makine üretimi sektöründeki, özellikle ihracata yönelik tasarım ve üretim yapan işletmelerin ihtiyaçlarını ertelemeden gerçekleştirebilecekleri bir fırsat olacağını düşünüyoruz.

Türkiye Temsilcisi – KAPEM Endüstriyel Danışmanlık ve Dış Tic. Ltd. Şti. – İstanbul
Dr. Müh. Ender Önöz
Tel: 0216-225 84 58
0216-465 16 77
GSM: 0532-311 48 59
info@kapem.com
www.kapem.com

Devamını oku
Advertisement
Yorum bırak

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Dişliler

Web tabanlı eAssistant hesaplama yazılımında genişletilmiş özellikler 

Yayın tarihi:

on

Makine ve redüktör üretimi sektöründe hesaplama yazılımları geliştirmede uzun yıllara dayanan deneyimlere sahip GWJ Technology GmbH (Almanya) ve Türkiye Temsilcisi KAPEM End. Dan. ve Dış Tic. Ltd. Şti. katkılarıyla 2020 yılı başından beri bu dergide her ay çeşitli yazılarımızla sizlere ulaşmaya çalışıyoruz.

Bunları kısaca hatırlatmak isteriz: 

  • Analitik ve Sonlu Elemanlar (FE) Hesaplama Yöntemleri birlikte büyüyor ve gelişiyor (Şubat 2020) 
  • Redüktör ve Makine Sistemleri Tasarımında Yenilikçi ve Akıllı Çözümler (Mart 2020) 
  • Dişli Kutularının Geliştirilmesi ve Simülasyonunda Yeni Çözümler (Nisan 2020) 
  • Elastik dişli çark gövdeleri ve redüktör gövdelerinin dişlilere, rulmanlara ve genel sistem üzerine etkileri (Mayıs 2020) 
  • Plastik Dişlilerin Online Olarak Detaylı Hesaplanması (Haziran 2020) 
  • Sistem Hesaplamasının Avantajları-Bir dökümhane vinci dişli kutusu uygulaması (Temmuz 2020) 

Bu sayıda da web tabanlı eAssistant hesaplama yazılımının “silindirik dişli çifti” ve “planet kademeleri” modüllerindeki genişletilmiş özelliklerine değineceğiz.

Silindirik dişli çifti modülü 

“Silindirik dişli çifti” hesaplama modülünde, toplam profil kaydırma oranının dişlilere dağılımında zaman içinde çeşitli tasarım seçenekleri mevcuttur: “Kullanıcı tanımlı veri” ve “dengelenmiş kayma” seçeneklerine zaman içinde “minimal kayma hızı”, “maksimum diş dibi emniyeti”, “maksimum yanak emniyeti” ve “maksimum aşınma dayanımı (integral)” seçenekleri de dahil edilmiştir. 

Bütün bunların ötesinde en son eklenen “sabit çalışma eksenleri arası mesafe (yeniden hesaplama)” seçim imkânı ile profil kaydırma oranları toplamını, eksenler arası mesafeden bağımsız olarak girmek ve dişlilere dağılımını hesaplamak da mümkündür. Bu özellik ile örneğin, gövde içine yanlış eksenler arası mesafe ile monte edilmiş ve kullanılmakta olan silindirik dişli çiftleri hesapları düzeltilebilir. Böylelikle dişli çiftinin profil kavrama oranı, yanak boşluğu ve mukavemeti daha doğru hesaplanabilir, dolayısıyla mevcut dişli çiftinin performans ve dayanımı artırılabilir. Ayrıca benzer özellik küçük modüllü dişlilerin tasarımında da kullanılabilir. 

Kaydırılmış profil referans çizgisine sahip kesici takımlar için, kaydırılmış profilin diş üstü yüksekliği faktörü “haMP0*” yanında diş dibi yüksekliği faktörü “hfMP0*” de görüntülenir ve raporlamada yer alır. Ayrıca bu değerler “kilit işlemi” kullanılarak, DIN 867’ye göre referans profili kaydırılmamış olarak hesaplanan diş dibi yükseklik faktörü “hfP0*” daima 1.0 olacak şekilde önceden girilebilir. 

Kesici takımların kafa formu için “tam radyüs” seçeneği şimdi freze çakılarına da eklendi.

Yük spektrumunun her yükleme durumu için şimdi genişlik faktörü “KHbeta” ve sıcaklık değerini girmek mümkündür, bu sayede SystemManager ile bağlantılı olarak sistem tasarımı çok hızlı bir şekilde yapılabilir ve dişli yanağı modifikasyonlarının dişli çark emniyet katsayılarına etkileri sistem olarak optimize edilebilir. 

DIN 3990, ISO 6336 ve ANSI / AGMA 2101’e göre hesaplama yöntemlerine ek olarak VDI 2736’ya göre plastik dişliler için de hesaplama yapılabilir. 

Planet kademeleri modülü 

“Planet kademeleri” hesaplama modülü, basit planet kademelerinde DIN 3990 Yöntem B, ISO 6336 Yöntem B veya ANSI / AGMA 2101’e göre mukavemet hesapları da dahil olmak üzere hızlı tasarım ve optimizasyon yapılmasına imkân verir. Burada yük spektrumlarının hesabı da desteklenir. Ayrıca silindirik dişli çiftinin yukarıda belirtilen tüm ilave özellikleri planet kademelerindeki dişli çiftleri için de geçerlidir. Planet dişli kademelerinin tüm tasarım özelliklerine ilaveten şimdi profil kaydırma oranları toplamını girmek, dolayısıyla güneş/planet veya planet/çevre dişli çiftleri için oranları belirlemek mümkündür.

Uzman ellerden size 

Merkezi Almanya Braunschweig’da bulunan 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 işbirliği 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. 

İhtiyaç halinde şirketimiz size mühendislik hizmetleri veya eğitim programlarıyla uzmanlık bilgileri de sunmaktadır. 

Pratik ve yetenekli üçlü olarak nitelendirilen “eAssistant/TBK+SystemManager+CAD Arayüz” yazılım paket veya modülleri; Türkiye ekonomisinin küçüldüğü ve bir de Covit-19 salgını nedeniyle uzaktan çalışmanın ağırlık kazandığı dönemde satın almak yerine 1-3-6-12 aylık sürelerle kiralanabilmekte ve ayrıca bakım sözleşmesi ve ücretlerine de gerek kalmamaktadır. 

Bu uygulamanın; makine üretimi sektöründeki, özellikle ihracata yönelik tasarım ve üretim yapan işletmelerin ihtiyaçlarını ertelemeden gerçekleştirebilecekleri bir fırsat olacağını düşünüyoruz. 

eAssistant/TBK, SystemManager, CAD Arayüz ve GearEngineer yazılımlarına yönelik tanıtıcı ve eğitici videolarımızın tümünü youtube.com/c/GwjDe42 linklerinden izleyebilirsiniz. 

Özellikle son bir ayda yüklenen;

  • Tutorial: Draft dimensioning of a planetary gear train

          youtube.com/watch?v=Lp7XC1F_cII 

  • Tutorial SystemManager: Single stage gear box with housing

          youtube.com/watch?v=J9BqJXEquZQ&t=5s 

  • Tutorial SystemManager: 3D-elastic planet carrier

         youtube.com/watch?v=YvO0zOs9-0c 

  • Tutorial: Configuration of the planetary gear train with mounted planet shaft

         youtube.com/watch?v=IlkvPF7EOKo&t=135s 

  • Tutorial: Configuration of the planetary gear train with fixed bolts for the planets

         youtube.com/watch?v=5YX2lfgiFNM&t=28s 

  • Tutorial: Configure a two stage gear box with SystemManager

         youtube.com/watch?v=rCTp6uUz9hU 

linklerini öneriyoruz. 

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

Dr. Müh. Ender Önöz 

Tel: 0216-225 84 58; 0216-465 16 77; GSM: 0532-311 48 59 

www.kapem.com; info@kapem.com

Devamını oku

Dişliler

Sistem hesaplamasının avantajları – Bir dökümhane vinci dişli kutusu uygulaması

Yayın tarihi:

on

Tasarım ve uygulamaya bağlı olarak, dişli kutuları oldukça karmaşık sistemlerdir. İş güvenliği açısından kritik çalışma koşullarında tüm komponent ve parçaların güvenilirlik ve emniyet açısından hesaplanmasına özellikle dikkat edilir. 

Bu aralar dişli kutusu tasarımında ve hesaplamasında genelde otomotiv dişli kutuları örnekleri daha fazla yer almaktadır. Bu yazımızda farklılık yaparak bir dökümhanede sıvı metal potalarının taşınmasında kullanılan bir vincin dişli kutusu örneği için; eAssistant/TBK ve SystemManager ile sistem uygulaması ile bileşenlerin ilgili modüllerle tek tek hesaplanması karşılaştırılmaktadır.

SystemManager; standart TBK/eAssistant yazılımlarındaki miller, rulman yataklar, dişliler vb. tek tek hesaplama modüllerinin komple dişli kutuları ve diğer çok milli konstrüksiyonların hesaplanması için genişletilmiş bir sistem çözümüdür. eAssistant web tabanlı, TBK ise bunun masaüstü offline versiyonu olan bir yazılımıdır. Şekil 1’de ağır hizmet kaldırma sistemindeki silindirik dişliler ve planet mekanizmasından oluşan bir dişli kutusu görülmektedir.

Şekil 1: Ağır hizmet vinci dişli kutusu 3B-modeli

Burada SystemManager yardımıyla tüm konstrüksiyonun bir sistem olarak hesaplanması ile eAssistant veya TBK modülleri kullanılarak tek tek hesaplanmasını karşılaştıracağız. Prensip olarak aşağıdaki hesaplama kapsamı söz konusudur:

Modüllerle tek tek hesaplamalar Sistem hesaplaması

  • Mil, dişli, rulman geometrisi • Mil, dişli, rulman geometrisi
  • Kuvvet ve dönme yönlerinin tanımı • Güç akışının ve dış yükün tanımı
  • Her yapı elemanı için yük hesabı • Yapı elemanlarının konumlandırılması  
  • 3B sistem tanımı üzerinden kontrol imkanı

Şekil 2: Koaksiyel mil sistemi (giriş ve çıkış mili aynı dönme ekseni üzerinde) olarak planet kademesi

Planet kademesi, sistem hesaplamasında koaksiyel mil sistemi (Şekil 2) olarak tasarlandı. Burada planet taşıyıcısı başlangıçta basit bir dönel simetrik bileşen olarak modellenmiştir. Daha ayrıntılı hesaplama gerekirse, CAD çalışmasına 3B elastik bileşen (FEM ağ modeli) olarak da girilebilir veya parametrik olarak kurulabilir (Şekil 3).

Şekil 3: Planet mekanizmasının 3B-modeli

Millerin birbirlerine göre konumlandırılması ya konum verilerinin girilmesi ve dişli hesaplamasına aktarılmasıyla ya da konumlandırma kuralları vasıtasıyla, yani dişli verilerine göre konumların tanımlanması ile yapılabilir. Bu örnekte ikinci yöntem tercih edilmiştir.

Ayrıca mil devir sayıları ve döndürme momentleri için sınır koşulları da gereklidir. İki giriş devir sayısı n1, n2 ve dört (2 giriş ve 2 çıkış) döndürme momenti Tin1, Tin2, Tout1, Tout2 bilinmektedir. Sistem iki giriş reaksiyon torkunu Treac1, Treac2 hesaplar (Şekil 4).

Şekil 4: İki giriş devir sayısı ve dört döndürme momenti

Yük spektrumu hesaplama seçeneği kullanılarak, birçok yük durumu aynı anda hesaplanabilir (4 ve 2 motorlu işletme için). Ayrıca her bir yük durumu için herhangi bir frekans tanımlanmamış olsa bile, hesaplama “yük spektrumu” dikkate alınarak gerçekleştirilebilir. Daha sonra da münferit elemanların sonuçları görülebilir (Şekil 5).

Şekil 5: Yük spektrumu hesabı

Şimdi, komponentlerin tek tek hesaplanması ile genel sistem üzerinden hesaplama arasındaki iş yükünü karşılaştırırsak; tek tek hesaplamada 14 rulman, 12 mil ve 12 dişli çark için toplam 38 hesaplama dosyası oluşacaktır. Her yükleme durumu için 38 hesaplama dosyasının tümü uygun şekilde işlenecek ve güncellenecektir.

Sistem hesaplamasında ise, dört döndürme momenti ve iki devir sayısı bir dosya içinde ele alınacak ve sadece yük spektrumundaki yük durumları arasında geçişlerde değiştirilecektir.

Tek bir hesaplama dosyası başına beş dakikalık süre gerekirse toplamda 190 dakikalık bir süreye ihtiyaç duyulacaktır, yani bir yük durumu için yaklaşık 3 saat. Sistem hesaplamasında bu sadece yaklaşık 10 ila 20 saniye sürer. Tek tek hesaplamada her üç yük durumu da dikkate alınırsa teorik olarak dokuz saatlik bir süre gerekecek olmasına rağmen, gerçekte bu yük durumu başına yaklaşık altı ila dokuz saattir. Bu nedenle, her üç yük durumu için gerekli süre yaklaşık 22,5 saattir. Sistem hesaplaması bir gün hesap yapmak yerine sadece 0,5 ila 1 dakika sürer.

Bir diğer konu da, bazen bireysel hesaplamalar ile sistem hesaplaması arasında farklı sonuçlar elde edilmesidir. Başka bir deyişle, tek tek hesaplamalarda ara millerin devir sayısı yönlerindeki bazı hatalarla karşılaşılmakta ve bu da rulman ömrü üzerinde küçük etkilere neden olabilmektedir. Ayrıca aşırı yataklanmış (2 yerden fazla yataklanma durumu) bir tahrik milinde statik yatak emniyeti % 13, mil faturalarında yorulma mukavemetinde % 26 fark bulunabiliyor. Bunun nedeni rijit ve elastik rulmanlar arasındaki farktır ve SystemManager‘in otomatik olarak doğrusal olmayan rulman rijitliğini hesapladığıdır. Bu etki, eAssistant/TBK modülü ile yapılan tek tek hesaplamada dikkate alınmamaktadır, başka bir deyişle burada hesaplama katı, yani sonsuz rijit rulman kabulü ile yapılmaktadır.

Sistem hesaplamasının avantajları

Bir kaldırma vinci dişli kutusu örneği üzerinde; tek tek yapılan hesaplama ile sistem hesaplaması arasında yapılan karşılaştırmalarda, bir sistem hesaplamasının avantajları aşağıda sıralanmaktadır:

  • Proje geliştirme sürelerinde çok önemli düşüşler.
  • Proje öncesi planlama ve teklif aşamasında, daha sonra ayrıntılı optimizasyona kadar kullanılabilecek bir sistem hesaplaması.
  • Tüm geometri bilgileri bir dosyada saklanır. Bu netliği artırır ve hataları önler.
  • Devir sayıları ve döndürme momentleri sadece giriş ve çıkış mili için tanımlanır, diğerleri hesaplanır. Zaman kazanmanın yanı sıra, bu bir hata kaynağını ortadan kaldırır.
  • Arakesit büyüklüklerini bir hesaplamadan ikinci bir hesaplamaya aktarmak gerekli değildir.
  • Tek bir hesaplamada miller, dişliler ve rulmanlar için mukavemet hesabı yapılabilir.
  • Tüm sistemdeki sonuçlara genel bakış; kritik elemanlar hızlı bir şekilde tanımlanabilir.
  • 3B-grafik olarak genel görünüş, girilen verilerin doğru olup olmadığını hızlı bir şekilde kontrol etme imkanı sağlar.

eAssistant/TBK ve SystemManager birlikte arka planda doğrusal olmayan bağlantı elemanlarına (dişli çarklar) sahip gerçek bir çok milli FEM sistemi olduğundan; bu uygulamalar genel sistemin doğal frekanslarının hesaplanması veya dişli yanaklarındaki modifikasyonları vb. genişletilmiş hesaplamalar ve detaylı optimazasyonları yapma imkanı sunar.  

Uzman ellerden size

Merkezi Almanya Braunschweig’da bulunan GWJ Technology GmbH, makina üretiminde hesaplama ve yazılım geliştirmede uzun yıllara dayanan deneyimlere sahiptir. 

Tüm yazılımlarımız kapsamlı uzmanlık bilgisi ve yüksek kalite düzeyinin bütünleştiği ürünlerdir.

İhtiyaç halinde şirketimiz size mühendislik hizmetleri veya eğitim programlarıyla uzmanlık bilgileri de sunmaktadır.

Pratik ve yetenekli üçlü olarak nitelendirilen “eAssistant/TBK+SystemManager+CAD Arayüz” yazılım paket veya modülleri; Türkiye ekonomisinin küçüldüğü ve bir de Covit-19 salgını nedeniyle uzaktan çalışmanın ağırlık kazandığı dönemde satın almak yerine 1-3-6-12 aylık sürelerle kiralanabilmekte ve ayrıca bakım sözleşmesi ve ücretlerine de gerek kalmamaktadır.

Bu uygulamanın; makine üretimi sektöründeki, özellikle ihracata yönelik tasarım ve üretim yapan işletmelerin ihtiyaçlarını ertelemeden gerçekleştirebilecekleri bir fırsat olacağını düşünüyoruz.

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

Dr. Müh. Ender Önöz

Tel: 0216-225 84 58 ; 0216-465 16 77 ; GSM: 0532-311 48 59

www.kapem.com; info@kapem.com

Devamını oku

Dişliler

Elastik dişli çark gövdeleri ve redüktör gövdelerinin dişlilere, rulmanlara ve genel sistem üzerine etkileri

Yayın tarihi:

on

Bu derginin Şubat 2020 sayısında yayımlanan “Analitik ve Sonlu Elemanlar (FE) Hesaplama Yöntemleri Birlikte Büyüyor ve Gelişiyor” başlıklı yazımızda şu an Türkçe dil seçeneğinin de bulunduğu “SystemManager “yazılımının kullanım tekniği olarak FE destekli olup çok milli sistemlerin de hesaplanması ve optimizasyonuna uygun bir çözüm olduğundan bahsetmiştik. Bu özelliğinin planet dişli kutusundaki güneş dişlinin, pinyon dişli gibi serbest yataklanması gündeme geldiğinde hemen anlaşılacağını vurgulamıştık.

Önceleri gövde rijitliklerini dikkate almak için gerekli rijitlik matrisleri ayrı FE programlarıyla hesaplanmakta ve daha sonra SytemManager içine aktarılmaktaydı. Bu yöntem hem ayrı bir FEM yazılımı ve hem de ilave bir çaba gerektirdiğinden, bazen de kullanıcıların FEM yazılımıyla yeteri kadar pratik kazanmadıklarından, 2016 yılında SystemManager içine bu özellik dahil edilmiştir. Artık 3B-gövdeler 3B-Step formatında doğrudan SystemManager içine aktarılabilmekte, bileşenler otomatik olarak birleştirilebilmekte ve basitleştirilmiş (azaltılmış) rijitlik matrisleri oluşturulabilmektedir.

Bu yazımızda özet olarak bu ve diğer başka özelliklerine değineceğiz.

Dişli çark gövdesi rijitliğinin dişli yanağı üzerine gelen yüklenme hatları sapmaları üzerindeki veya ayrıca titreşim uyarımı ile ilgili etkisi; basit dolu kesit bir silindirden farklılıklar durumunda daha ayrıntılı bir hesaplamayla dikkate alınmalıdır.

Dişli yanağı üzerine gelen yüklenme hatları sapmalarına etkisinin ne kadar büyük ve hangi şartlarda veya titreşim ve dolayısıyla gürültüye neden olabilecek rotasyon bozukluklarının ne olacağını da görmek mümkündür.

Ayrıca dişli çark gövdeleri, planet taşıyıcıları ve dişli kutusu gövdelerindeki deformasyonların rulmanlardaki yük dağılımına etkileri de oldukça ilginçtir. Özellikle ince cidarlı gövdelerde, büyük rulmanlarda veya planet yataklamalarında; gövde, dişli çark gövdesi veya planet taşıyıcısı deformasyonlarının rulman bileziği deformasyonlarıyla birlikte ele alınması gerekir. Bu konuda rulman yuvarlanma elemanları üzerinden yük dağılımına etkilerine yönelik hesaplamalar mümkündür.

Bu etkilerin ayrıntılı bir şekilde dikkate alınması FE hesaplamalarında genellikle büyük çaba ve zaman gerektirir ve bu nedenle de son derece zordur ve ayrıca birleştirilmiş çok milli sistemlerde kullanımı için uygun değildir. 

eAssistant (web tabanlı)/TBK standart yazılım çözümleri ile genişletilmiş SystemManager’in birlikte kullanılması ile gerçekleştirilen hesaplamalarda gövde, dişli çark gövdesi veya planet taşıyıcısı rijitlik matrisleri Fourier serileri ve dönüşümleri kullanılarak azaltılmaktadır. Bu sayede sistem hesaplamasının avantajları korunmakta ve hatta yük spektrumları da dikkate alınarak yapılan hesaplamalar FE hesaplamalarına göre çok daha kısa bir sürede mümkün olmaktadır.

SystemManager’in son sürümlerinde 3B-elastik bileşenlerle çalışma özelliği, silindirik dişli çark gövdesi için daha da genişletildi. 3B-elastik gövde yardımıyla, dişli çark gövde rijitliği, özellikle dişli yanak modifikasyonlarının tasarımı için daha da iyi entegre edilebilir. 3B-geometrileri çokgenler üzerinden tanımlanabilir veya 3B-Step/Iges veri dosyalarıyla doğrudan aktarılabilir. Burada ayrıca, kuvvetleri ve yatakları doğrudan 3B-elastik bileşenler üzerinde tanımlamak da mümkündür. 

3B-elastik bileşenlerin eAssistant/TBK ve SystemManager ile entegrasyonu, ayrı FEM yazılımlarına ihtiyaç duyulmadan ilave rijitliğin dikkate alınmasına izin verir. Bu sayede, rijitlik matrislerinin zaman alıcı ve hataya açık bir şekilde aktarılmasına gerek kalmaz.

Dişli kutusu gövdesi

Bir dişli kutusunun gövdesi 3D-STEP verisi olarak yüklenir, gövde otomatik olarak sonlu elemanlara (FE) bölünür ve “rijitlik matrisi” olarak ele alınır.

Planet taşıyıcılar

Gövdeler yanında planet dişli taşıyıcıları da 3D-elastik bileşenler olarak kullanılabilir. Gövdenin sabit olmasına karşın taşıyıcıların sistem içinde dönmesi nedeniyle hesaplamanın, meydana gelen büyük rotasyonları dikkate alabilecek şekilde yapılması gerekir.

Planet taşıyıcısının elastik deformasyonları, dişlilerin yük dağılımını etkiler. Bu nedenle dişli modifikasyonlarının tasarımı için önemlidir. Ayrıca planet dişlilerinin eğilmesi, yatak yüklerini ve toplam burulma rijitliğini de etkiler.

 3D-elastik planet taşıyıcıları CAD-Model olarak yüklenebilir veya parametre olarak tanımlanabilir: Parametrik planet taşıyıcıları aşağıdaki 4 farklı temel yapı elemanı olarak seçilebilir.

Farklı dişli çark gövdelerinin karşılaştırılması

Aşağıdaki şekillerde bir mil üzerine geçirilen 5 farklı dişli gövdesi için mil sehim eğrisi ve doğrusal yük dağılımları gösterilmektedir.

İlk iki bağlantı durumunda çubuk model, son üç bağlantı durumunda ise yoğunlaştırılmış 3B model kullanılmıştır.

Döndürme momenti iki tarafından sabit yataklanmış mile sol taraftan iletilmektedir. Dişli verileri ise z = 22, mn = 2,25 mm, b = 30 mm. Karşı dişli de ilave deformasyonlara imkân vermeyecek şekilde iki tarafından sabit yataklanmıştır.

Birinci durumda çubuk modeli olarak dolu kesit silindir, ikinci durumda ise pres geçmeler için ISO 6336-1’de tavsiye edilen ortalama çaplı çubuk model kullanılmıştır.

Bu iki bağlantı, dolu kesit dişli çark gövdesi için 3B yoğunlaştırılmış model kullanılan 4. bağlantı ile karşılaştırılabilir.

Bağlantı 1’de en küçük sehim değeri görülmektedir. Bu değer bağlantı 2’de daha küçük çap kullanılması ile artmış, fakat hacimsel model kullanılan bağlantı 4’de göre daima daha azdır.

Sonuç olarak çubuk modellerde çapın küçültülmesi daha iyi sehim değerleri elde edilmesine neden olmaktadır.

Bağlantı 2, bağlantı 1 veya 4’de göre belirgin ölçüde büyük doğrusal yük wmax değerlerine neden olmaktadır.

En büyük doğrusal yükün wmax ortalama doğrusal yüke wavg oranı yük dağılımı (genişlik) faktörü K’nin yüke bağlı kısmını ifade eder. Bu da bize, küçültülen çapın doğrusal yük dağılımının hesabında kullanılmaması gerektiğini gösterir.

Bağlantı 5’de kollu dişli çark gövdesi kullanılmıştır. Burada dişli gövdesinin dayanımı fazla olmadığından, en fazla mil sehimi ve en az doğrusal yük görülür. 

Simetrik olmayan bağlantı 3, bağlantı 5’deki gibi benzer mil sehimine sahiptir, nedeni ise dişli gövdesi dayanımının fazla olmamasıdır, fakat doğrusal yük en fazla burada görülür.

Simetrik şekilde dişli çark bağlanan bir mil üzerinde yük dağılımları

Simetrik olmayan şekilde dişli çark bağlanan bir mil üzerinde yük dağılımları

Bağlantı 4’de kullanılan hacimsel model içinde bir mil eğilmesi görülebilir, bu da dişli çark dış çapındaki deformasyonlara göre daha büyük mil sehimlerine neden olabilir. Burada mil sehimi bağlantı 1 ile karşılaştırıldığında daha büyüktür, fakat doğrusal yük daima daha azdır. 

Yukarıdaki iki hesaplama tarzında da yük dağılımları ve sehimler genelde benzerdir.

Dişli çark gövdesinde kapsamlı bir hesaplama modeliyle hem millerin sehim eğrilerinin hesaplanmasında ve hem de dişli yanağı üzerindeki yüklenme hatları sapmalarında daha iyi sonuçlar elde edilebilir. Çubuk elemanlarla yapılan dişli yanağı doğrusal deformasyonları hesabında dişli gövdesi dış çapı kullanılmalıdır. Buna karşılık milin sehim eğrisi hesabı için mil rijitliğine daha iyi uyacak daha küçük dişli gövdesi çapı kullanılabilir.

Dişli gövdesi için tek seferlik 1 dakika süren statik rijitlik matrisi azaltma işlemi sonrası, çubuk elemanlarla yapıldığı gibi hesaplamalar saniyeler içinde tamamlanır.

Bu örneklerde deformasyonların doğrusal yük dağılımları üzerine etkisini gösterebilmek için dişli modifikasyonları yapılmamıştır, ama istenirse dikkate alınabilir.

Uzman ellerden size

Merkezi Almanya Braunschweig’da bulunan GWJ Technology GmbH, makina üretiminde hesaplama ve yazılım geliştirmede uzun yıllara dayanan deneyimlere sahiptir. 

Tüm yazılımlarımız kapsamlı uzmanlık bilgisi ve yüksek kalite düzeyinin bütünleştiği ürünlerdir.

İhtiyaç halinde şirketimiz size mühendislik hizmetleri veya eğitim programlarıyla uzmanlık bilgileri de sunmaktadır.

Pratik ve yetenekli üçlü olarak nitelendirilen “eAssistant/TBK+SystemManager+CAD Arayüz” yazılım paket veya modülleri; Türkiye ekonomisinin küçüldüğü ve bir de Corona virüsü salgını nedeniyle uzaktan çalışmanın ağırlık kazandığı dönemde satın almak yerine 1-3-6-12 aylık sürelerle kiralanabilmekte ve ayrıca bakım sözleşmesi ve ücretlerine de gerek kalmamaktadır.

Bu uygulamanın; makine üretimi sektöründeki, özellikle ihracata yönelik tasarım ve üretim yapan işletmelerin ihtiyaçlarını ertelemeden gerçekleştirebilecekleri bir fırsat olacağını düşünüyoruz.

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

Dr. Müh. Ender Önöz

Tel: 0216-225 84 58 ; 0216-465 16 77 ; GSM: 0532-311 48 59

www.kapem.com; info@kapem.com

Devamını oku
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