Traktörlerde kullanılan 3 nokta askı sistemi mekanizmasının optimizasyonu ve modellenmesi
Optimization and modelling of 3 point linkage system mechanism in agricultural tractors
Yazar: İDİL İLKE GÜLTEKİN YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. SİNAN KILIÇASLAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, traktörlerde kullanılan 3 nokta askı sistemi mekanizmasının hidrolik sürücü değişikliği tasarımında kullanılmak üzere kaldırma kapasitesi optimizasyonu ve sistemin dinamik modelinin geliştirmektir. Mekanizmanın geometrik performans kriterleri ve standartlar göz önüne alınarak, kaldırma kapasitesi optimizasyonu için mekanizmanın iki boyutlu kinematik eşitlikleri oluşturulmuş, statik kuvvet eşitlikleri ile kaldırma kapasitesi değişim profili çıkartılmıştır. Kaldırma kapasitesi optimizasyonu için belirlenen amaç fonksiyonu, mekanizma hareketi boyunca en üst ve en alt konumlarında kapasite değişimin en aza indirilmesi olarak belirlenmiştir. Amaç fonksiyonunu sağlamak için mekanizma bileşenlerinin seçilen bağlantı noktaları (mafsalları) değişken parametreler olarak belirlenmiştir. MATLAB/Fmincon programlaması kullanılarak optimizasyon çalışması yapılmıştır. Optimizasyon çıktısı olan bileşenlerin koordinat noktaları ile mekanik sistemin modeli Simulink/Multibody programı içerisinde modellenmiş, hidrolik sistem davranışının dinamiğe etkisi incelenebilmesi için Simulink/Fluids programı içerisinde hidrolik sistem modeli kurulmuş ve mekanik sistem ile birleştirilmiştir. Simulink üzerinde modellenen sistem ile hidrolik sistem dinamiklerinin incelenmesi, bağlantı noktalarına gelen yüklerin incelenmesi ve sistem tepki sürelerinin incelemesi yapılmıştır. Sistem kayıpları, test öncesi çeşitli senaryoların denenmesi için sistem cevapları incelenmiştir. Mekanik sistem tasarımı sonrasında kullanılan parçaların ataletleri ve ağırlıkları göz önünde bulundurularak ADAMs programında sistem modellemesi yapılmış ve Simulink ile kıyaslanmıştır. Bu çalışmanın yapılmasındaki önemli husus, sistemin farklı müşteri isteklerine göre esnek bir tasarım yapılmasını sağlaması, süreçleri hızlandırması ve ARGE çalışmaları kapsamında bilgi birikimine katkıda bulunmasıdır.

Abstract:
The aim of this study is to improve the lift capacity optimization and dynamic model of the system to be used in hydraulic drive change design of 3 point linkage system mechanism used in tractors. Taking into consideration the geometric performance criteria and standards of the mechanism, two dimensional kinematic equations of the mechanism have been formed for the optimization of lifting capacity and static force equations and lifting capacity change profile have been obtained. The objective function determined for lifting capacity optimization was determined as minimizing the capacity change at the top and bottom positions during the movement of the mechanism. In order to achieve the objective function, the selected joints of the mechanism components are determined as variable parameters. Optimization studies were performed by using MATLAB/Fmincon programming. The model of the mechanical system with the coordinate points of the components with the optimization output was modeled in the Simulink/Multibody program, and the hydraulic system model was established in the Simulink/Fluids program and combined with the mechanical system in order to examine the effect of hydraulic system behavior on the dynamics. With the system modeled on Simulink, the dynamics of the hydraulic system, the loads coming to the connection points and the response times of the system were examined. System losses, system responses to test various scenarios before testing are examined. After the mechanical system design, the inertia and weights of the parts were taken into consideration and system modeling was made in ADAMs program and compared with Simulink. The important aspect of this study is that the system provides a flexible design according to different customer requests, accelerates the processes and contributes to the knowledge accumulation within the scope of R & D studies.