Pirinç esaslı kaymalı yatakların tribolojik performanslarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of tribological performance of brass-based plain bearings
Yazar: ABDULLAH EMİRHAN AKSOY
Danışman: DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Çalışmada, hidrodinamik radyal kaymalı yatakların ömrünün maksimizasyonu için etkili olan parametrelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda; radyal kaymalı yatakların tribolojik performansına yük, hız ve yağlayıcı parametrelerinin etkisi, pirinç malzeme üzerinde yapılan deneysel çalışmalar ile incelenmiştir. Çalışmada test ünitesi şeklinde tasarlanmış bir kaymalı yatak sistemi kullanılmış olup malzeme davranışları parametrik olarak araştırılmıştır. Çıkış parametresi olarak sıcaklık değişimi ve yüzey kalitesi ölçülmüştür. Kaymalı yataklarda bitkisel esaslı yağlayıcı kullanımı ve yatakların tribolojik davranışlarının istatistiksel olarak araştırılması çalışmanın özgün değerini oluşturmaktadır.
Deneysel çalışmada 3 farklı güç seviyesi (düşük: 95 N-500 dev/dk, orta: 120 N-1000 dev/dk ve yüksek: 145 N-1500 dev/dk) ve 3 farklı yağlayıcı (bitkisel yağ, bor yağı, sentetik yağ) kullanılmıştır. Deneyler tam faktöriyel deney tasarımına göre modellenmiştir. Yağlayıcı seçiminde endüstriyel kullanım alanı yoğunluğu ve temin edilebilirlik dikkate alınmıştır. Kaymalı yatak malzemesinin aşınma davranışının incelenmesi için deney numunelerinin yüzey pürüzlülükleri, sıcaklık değişim değerleri ve yüzey topoğrafyası görüntüleri incelenmiştir. Çıkış parametreleri için ANOVA testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde sıcaklık farkı için düşük güç şartlarında (95 N yük ve 500 dev/dk) bitkisel yağ kullanımı en iyi sonuçları vermiştir. Yüzey pürüzlülüğü için düşük güç şartlarında (95N yük ve 500 dev/dk) ve sentetik yağ kullanımında en düşük yüzey pürüzlülüğü değerleri elde edilmiştir.

Abstract:
The aim of the study was to determine the parameters effective in maximizing the lifespan of hydrodynamic radial journal bearings. In this context, the effect of load, speed, and lubricant parameters on the tribological performance of radial journal bearings was investigated through experimental studies conducted on brass material. A sliding bearing system designed as a test unit was used in the study, and material behaviors were investigated parametrically. Temperature change and surface quality were measured as output parameters. The use of vegetable-based lubricants in journal bearings and the statistical investigation of their tribological behaviors constitute the original contribution of the study.
In the experimental study, three different power levels (low: 95 N-500 rpm, medium: 120 N-1000 rpm, and high: 145 N-1500 rpm) and three different lubricants (vegetable oil, boron oil, synthetic oil) were used. The experiments were modeled according to a full factorial experimental design. Industrial application density and availability were considered in the selection of lubricants. Surface roughness of the test samples, temperature change values, and surface topography images were examined to investigate the wear behavior of the journal bearing material. ANOVA tests were conducted for the output parameters. Upon examination of the results, it was observed that the use of vegetable oil yielded the best results for temperature difference under low power conditions (95 N load and 500 rpm). For surface roughness, the lowest values were obtained under low power conditions (95N load and 500 rpm) with the use of synthetic oil.