Mini hidrolik iş ekipmanlarının tasarımı ve imalatı
The design of mini hydraulic work equipment and manufacturing
Yazar: AHMET EREN KÜÇÜK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH KORUCU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, yurtdışında yaygın olarak kullanılan, özellikle son yıllarda ülkemizde de kullanılmaya başlanan mini ekskavatörlerin imalat ve montajının ülkemizde yapılması ve ülke çapında kullanımının yaygınlaştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca yerli parça tedarik ve imalatıyla istihdama katkı sağlayarak mevcut büyük iş makineleri (8 ton ve üzeri makineler) veya beden gücü ile yapılan çalışmalarda mini ekskavatörlerin kullanımını sağlamak hedeflenmiştir. Mini ekskavatör tasarım ve imalat çalışmasına ilk adım olarak palet seçimi ile başlanmıştır. 1000 – 1500 kg ağırlığındaki mini iş makinelerinde kullanılan kauçuk palet seçimi yapılarak alt şasi boyutlandırılmasına yürüyüş motoru, zincir dişli, palet gerdirme silindiri, istikamet tekeri, dozer bıçağı ve silindiri gibi parçaların boyutlandırılmasıyla devam edilmiştir. Alt şasi boyutlandırılmasının ardından üst şasi boyutlandırmasına geçilmiştir. Üst şasi tasarımında dizel motor ve hidrolik pompa ölçüleri tasarımda sınırlayıcı olduğundan üst şasi boyutlandırılması bu parçalardan başlayarak kule dönüş motoru, oransal valf bloğu, hidrolik depo ve soğutucu, akü, kabin ve kabin içi aksamlar gibi parçaların boyutlandırılmasıyla tasarımda son aşama olan arm, bom ve kova imalatı ve hidrolik silindir seçimi yapılarak tasarım tamamlanmıştır. Tasarımı tamamlanan mini ekskavatörün ağırlığı da dikkate alınarak kazıma işleminin kova ile yapılması durumunda maksimum koparma kuvveti yaklaşık 1000 kgf ve arm ile yapılması durumunda da yaklaşık 500 kgf  kuvveti karşılayacak şekilde analizler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca alt şaside bulunan yürüyüş motoru makinenin 30 derecelik eğimli araziyi tırmanabilmesi göz önünde bulundurularak tork hesabı yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre gerekli görülen parçalarda revizyonlar yapılarak mini ekskavatörün kazı çalışmaları sırasında karşılaşabileceği problemler imalat öncesinde belirlenip asgari düzeye indirilerek mini ekskavatör tasarım, imalat ve montajı tamamlanarak kazı performans testleri başarıyla gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
The purpose of this study is to enable domestic manufacturing and assembling of mini-excavators which are widely used abroad and have recently started to be used in Turkey, as well as spreading the use of them across the country. In addition, this project, by making a contribution to employment opportunities with domestic supply and manufacturing of parts, aims at increasing the use of mini-excavator instead of heavy construction machinery currently available (weighing 8 tons or above) or manpower. The initial step of this project is to choose a rubber track for our mini-excavator. After the selection of proper rubber track which can be used for mini-excavator models weighing 1000 to 1500kg, the sizing process of sub-frame continues with the measurement of parts such as traction motor, sprocket, track tensioning wheel, steering wheel, dozer blade and cylinder. Following the stage of sub-frame sizing, the next step is to size upper chassis. As the dimensions of diesel engine and hydraulic pump are supposed to be restrictive for design, upper chassis sizing starts initially with measuring of these two parts and continues with the measurement of swing motor, valve block, hydraulic storage and cooler radiator, accumulator, cabin and cabin-interior equipment. The design is completed just after the last stage at which arm, boom, and bucket are manufactured and hydraulic cylinder is selected. Upon completing the design and taking the weight of mini-excavator into account, the machine is analyzed in a way that during a digging process, maximum breakout force provided by bucket cylinder is to be approximately 1000 kgf (kilogram-force) while the breakout force is to be approximately 500 kgf by arm cylinder. Also, torque is calculated depending on the fact that the traction motor mounted on sub-frame enables the machine to climb up to 30 degree slope. According to the analysis result, some parts that require revision are changed and problems that can possibly be faced during excavating are determined and decreased to minimum level before manufacture; and after completing the stages of designing, manifacturing and assembling of mini excavator, digging performance of the machine is successfully tested.