Motorlu budama testeresi milinin bilgisayar üzerinde tasarımı ve analizi
Design and analysis of motor spring saw shaft on computer
Yazar: MUHAMMED USTA
Danışman: PROF. DR. HAKAN ADATEPE
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Budama makinesi = Pruning machinery ; Krank mili = Crankshaft ; Mil = Shaft ; Testereler = Saws

Özet:
Karadeniz bölgesinde bahçe ve ormanların yaygın bulunmasından dolayı motorlu budama testeresinin bölgemizde önemli bir piyasası vardır. Motorlu budama testereleri içten yanmalı ya da elektrikli olmak üzere iki temel çeşide sahiptir. Ayrıca, motorlu budama testereleri için performans karşılaştırmasında güç, yakıt tasarrufu ve hafiflik kriterlerinin önemli olduğu düşünülmektedir. Bu performans kriterlerinin karşılanması için en önemli parçanın krank mili olduğu bilinmektedir. Bu sebeple, bu tez motorlu budama testerelerinin krank milinin en uygun şekilde tasarlanması ve entegrasyonuna yönelecektir.
İlk olarak, endüstride kullanılan millerin tipleri çeşitleri ve hesaplanmasının tespiti yapılması amaçlanmasıyla alakalı ön bilgiler verildi. Mil tasarımındaki gerekli parametreler belirlendi. Optimum noktalar tespit edilmeye çalışıldı. Miller ile alakalı genel bilgiler verildi. Motorlu budama testere için gerekli olan ve istenen mil çeşitlerinin kullanılacağı yere göre üretilmesi gereken malzemeler belirlendi, sonrasında milin üretimi sırasında uygulanması gereken işlemler anlatıldı.
Motorlu budama testere için gerekli olan ve istenen parametreler belirlendikten sonra, STIHL markasının 090 modeli krank mili örnek olarak alındı ve gerçeğe uygun olarak SOLIDWORKS programında modellendi. Bu gerçekçi model kullanılarak mukavemet ve deformasyon hesaplamaları yapıldı. Burulmaya ve eğilmeye maruz kalan milin mukavemet kontrol hesapları nasıl yapılması gerektiği anlatıldı. Bu analizler sonucunda, motorlu budama testere için gerekli olan ve istenen mil çeşitleri için titreşim hesabı yapıldı.
Son olarak, bir tane çift düzeyli motorun ana krank mili ANSYS programı kullanarak analiz edildi. Elde edilen veriler göz önüne alınarak, yorulma ve burulmaya karşı dayanım emniyet sınırları aşılmadan krank milinin boyutunun minimize edilebileceği gösterildi. Bu sayede kütle azaltıldı.

Abstract:
Chainsaws utilized in pruning have a significant market in the Black Sea region since most of the region consists of cultivated areas and forests.The pruning chainsaws can be energized by combustion engines (using gasoline) or electric machines (using batteries).
In this thesis, types of pruning chainsaws are discussed, and their main components and parts are also demonstrated.The performance benchmark of pruning chainsaws is their rated power, price, weight, and volume.
In this situation, It is proposed that the critical part is the crankshaft of the pruning chainsaw to show superior performance. This thesis will overview the types of crankshafts used in the industry and will make design and performance analyses considering the criteria.
Firstly, the design parameters of crankshafts are determined to try to find an optimized product. Then, the materials used in manufacturing the crankshaft are selected to achieve the optimum design, while the manufacturing process is also considered.
Besides, these design parameters for pruning chainsaws are used in the analyses. To validate the proposed system, a crankshaft, which belongs to STILL 090 pruning chainsaws, is modeled realistically using the SOLIDWORKS program.Strength and deformation calculations are made for the modeled crankshaft, which will be implemented in pruning chainsaws.
Torsion and bending forces are applied to validate these strength calculations.Besides, vibration analyses are made under torsion and bending forces, and the amount of vibration is calculated.Finally, the main crankshaft of a dual-stage engine is analyzed using the ANSYS software.The acquired data is evaluated, and the size of the crankshaft is minimized without exceeding the stress levels and staying within strength safety limits. As a result, the weight and friction of crankshafts are reduced by the proposed analyses, which decreases the cost and increases the lifetime.