Helezon konveyör içerisindeki malzeme akışının modellenmesi
Flow modelling of particle in screw conveyors
Yazar: KEREM YÜCESAN
Danışman: DOÇ. DR. MUHARREM ERDEM BOĞOÇLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Helezon konveyörler tarım ve diğer endüstriyel süreçlerde dökme yüklerin taşınması veya kaldırılmasında kısa ve orta mesafelerde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Kullanım kolaylıklarının tersine dökme yükün taşınma hareketinin modellenmesi karmaşık konveyör tasarım ve hesaplarının yapılmasını gerektirir. Standartlarda belirtilen teorik formüllerin yanı sıra her üretici firma zaman içerisinde edindikleri tecrübelere dayanarak kendi tasarım kriterlerini oluşturmuştur. Taşınacak malzeme cinsinin çeşitliliği ve tanecikli malzeme hareketini modelleme zorluğu göz önüne alındığında her uygulama için özel bir konveyör tasarlanması zorunluluğu doğmuştur. Deneme yanılma yöntemleriyle oluşturulan standartlar ekonomik çözümler sunmadığı için en etkin yöntemin sistemin üretim öncesinde bilgisayar yazılımları ile modellemesinin olduğu anlaşılmıştır. Yapılan bu çalışmada çeşitli eğim açılarındaki helezon konveyörler ile polipropilen malzeme aktarımı bilgisayar ortamında modellenmiş, alınan malzeme iletim kapasitesi değerleri test ölçümleri ve teorik değerler ile kıyaslanarak bilgisayar ortamında yapılan modellemenin sapmaları incelenmiştir. Çalışmanın sonunda helezon hız ve açıları, helezon ve oluk arasındaki boşluk ve tanecik boyutu gibi parametreler değiştirilerek yapılan simülasyonların çıktıları grafik haline getirilmiş, bunların iletim kapasitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Helezon konveyör tasarımında "SolidWorks®" çizim programı ve polipropilen malzemenin tasarımı ve simülasyonunun gerçekleştirilmesi için sonlu elemanlar yöntemi analizi yapan bir bilgisayar programı kullanılmıştır.

Abstract:
Screw conveyors have a wide range of usage area conveying or elevating of bulk materials in agricultural and other industrial processes along short and medium distances. Despite their simplicity of usage, modelling of the dynamics of granular materials is required to make complicated math calculations and complex screw designs. Beside having knowledge of standart equations, each manufacturer has their individual design criteria referring to past experiences. However, it is necessery to design a specific conveyor for each application because of the variety of materials and the design difficulty of complex material motion. Because the designing rules obtained from trial and error method don't offer a reasonable economical result, modelling of the whole system with a computer software is the most efficient way for companies before manufacturing process. In this study, polypropylene material flow has been simulated with using a computer software for different screw conveyor angles. Mass flow rate results obtained from simulations have compared with experiments and theorical calculations. Then differences between software and experimental outputs for different conveyor angles have been investigated. At the end of the study, the effects of changing some specific conveyor and material parameters on mass flow rate outputs have been determined. "SolidWorks®" CAD software has been used for designing of screw conveyors and a Discrete Element Method software has been drived for modelling and simulating of polypropylene material.