Tarımda kullanılan bazı muharrik lastiklerin işletme parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of operation parameters of the some driven tires used in agriculture
Yazar: NECMETTİN OĞUZ DEMİR
Danışman: PROF. DR. KAZIM ÇARMAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, tarımda kullanılan bazı muharrik lastiklerin, üç farklı lastik çapının, aks yükünün ve lastik iç basıncının çeki performansı üzerindeki etkileri dikkate alınarak en uygun çalışma koşullarının optimizasyonu belirlenmeye çalışılmıştır. Optimizasyonun belirlenmesinde genetik algoritma yöntemi seçilerek MATLAB yazılımı kullanılmıştır. Çeki performansına etki eden bağımsız parametreler olarak lastik çapı, aks yükü ve lastik iç basıncı dikkate alınmıştır. Deneyler, asfalt yol ve sert tarla yolu zemin koşullarında yürütülmüştür.  Deneyler Tek Tekerlek Test Düzeneği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen performans verileri çeki kuvveti ve buna bağlı olarak çeki gücü, aks gücü, patinaj, net çeki oranı ve çeki verimi değerleridir. Deneylerden önce lastiklerin temas alanları ve defleksiyon miktarları, asfalt yol ve sert tarla yolu zeminlerinin kayma dirençleri ölçülmüştür.  
Tüm zemin koşullarında patinaj ve çeki verimliliği değerleri üzerinde yapılan varyans analizi ve LSD (P<0.01) test sonuçlarına göre lastik çapının, dinamik aks yükünün, lastik iç basıncının, patinaj ve çeki verimliliği üzerindeki etkisinin önemli olduğu belirlenmiştir. Daha büyük lastik çapı ve aks yüküne bağlı olarak lastik temas alanları artış gösterirken, artan lastik iç basıncıyla azalmıştır. Çeki verimliliği, dinamik lastik yükünün artmasıyla artış göstermiş olup, lastik iç basıncının artmasıyla azalmıştır. Bağımsız değişkenlerden lastik yükünün çeki performansı üzerindeki etkisi daha büyük olmuştur. 
Çeki (itme) kuvvetine bağlı olarak patinaj değerleri %0.45 ile %20.9, çeki gücü değerleri 0.61 kW ile 3.63 kW, net çeki oranı 0.07 ile 0.80 ve çeki verimliliği 0.34 ile 0.90 arasında değişmiştir. Genel optimizasyon çıktıları, asfalt yol zemininde, çeki verimi %75, jant çapı 20 inç, lastik yükü 5.3 kN ve lastik iç basıncı 150 kPa, sert tarla yolu zeminde ise çeki verimi %68, jant çapı 20 inç, lastik yükü 6.5 k N ve lastik iç basıncı 150 kPa olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, some of the tires used on tractors, three different tire diameter of the axle load and the inflation pressure taking into consideration the effects on the traction performance optimization of the optimum operating conditions are determined. Determining optimization, genetic algorithm method is chosen and MATLAB software was used. Traction independent parameters that affect the performance of the tire diameter, axle load and tire inflation pressure is taken into consideration. The experiments were carried out on asphalt and field path ground conditions. The experiments were performed using Single Wheel Test System. Performance data obtained drawbar pull and accordingly drawbar power, axle power, slip, dynamic traction ratio and tractive efficiency values. Prior to experiments, contact areas of tires, deflections amounts, slippage resistance of asphalt and field path ground were measured.
The effects on slip and tractive efficiency of tire diameter, dynamic axle load and inflation pressure were found significant (P<0.01) by utilizing variance analysis and LSD test. While contact areas of tires are increasing with increasing tire diameter and axle load, tire contact areas are decreasing with increasing tire inflation pressure. Tractive efficiency was increased especially with increasing dynamic axle load while decreasing with increasing tire inflation pressure. Dynamic axle load of tire was the major contributory factor on traction performance as compared with other independent variables. Slip, drawbar power, dynamic traction ratio and tractive efficiency as a depending on drawbar pull varied from 0.8 % to 34.1 %, from 0.59 kW to 3.85 kW, from 0.07 to 0.93 and from 0.27 to 0.93 respectively. 
Outcomes in the overall optimization of asphalt ground; traction efficiency 75%, rim diameter R20 inch, axle load 5.3 kN and inflate 150 kPa, on field path ground the traction efficiency 68%, rim diameter R20 inch, axle load 6.5 kN and inflate 150 kPa were determined.