Bir geminin pervane şaftının torsiyonel titreşimlerinin analizi
Analysis of torsional vibrations of a ship propeller shaft
Yazar: ŞEVKİ AKKOCA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN MURAT BAĞDATLI
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Teorisi ve  Dinamiği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Burulma titreşimi = Torsional vibration ; Doğal titreşim = Natural vibration ; Mekanik titreşim = Mechanical vibration ; Serbest eğilme titreşimleri = Free bending vibrations ; Zorlanmış titreşim = Forced vibration

Özet:
Günümüzde kara, hava ve deniz ulaşımında kullanılan araçların hareket etmesini sağlayan makinelerin ve güç aktarma parçaları (şaft ve redüktör)'nın üretimindeki temel prensip, makineleri hafif ve mukavemeti yüksek malzemelerden üreterek çalışma devirlerini yükseltmek suretiyle güçlerini ve ekonomik kullanım ömürlerini arttırmaktır. Makinenin devir sayısının arttırılması ve akabinde gücün yükselmesi nedeniyle makinede ve aktarma parçalarında oluşan titreşimler, çözülmesi gereken önemli bir problem olarak ortaya çıkmaktadır. Araçların hareket ve aktarma sistemlerinin tasarım hesaplamalarında, dengelenmemiş atalet merkezkaç kuvvelerinin ihmal edilmesi, aracın hareket ve sevk sistemlerinde büyük boyutlarda titreşime neden olmaktadır. Rezonans bölgesinde oluşacak bu titreşimler nedeniyle, aracı hareketini sağlayan aktarma parçaları, hesaplanan çalışma ömürlerinden önce kırılacaktır. Aracın hareket etmesini sağlayan aktarma parçalarının serbest ve zorlanmış titreşimlerindeki rezonans frekanslarının hesaplanması suretiyle, makinenin rezonans bölgesi içerisinde çalışmasını engelleyecek işletme önlemlerinin alınmasıdır. Bu çözüm ile, makinenin; rezonans bölgesindeki devirlere kısa süreliğine girip çıkması hızlanması ve yavaşlaması sağlanarak verimli ve sürekli bir çalışma yapılması sağlanacaktır. Kullanılan makine ve aktarma sistemlerinin verimli ve sürekli bir çalışma içinde olması için, çalışma esnasında aktarma parçalarında oluşan radyal (öteleme) ve torsiyonel (burulma) titreşimlerinin rezonans bölgesi içerisinde büyük genlikler oluşturmasının engellenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada yapılacak hesaplamalar ile, gemi sevk ve aktarma parçalarından oluşan farklı aktarma sistemlerinin burulma titreşimleri matematik modellerinin irdelenerek hareketin doğal frekans denklemleri bulanacaktır. Bulunan doğal frekans denklemleri ile, tasarımı yapılacak olan gemilere ait mekanik aktarma sistemlerinin, rezonans frekanslarında çalışmamaları için işletme devirleri veya aralıkları tespit edilecek ve makinelere ait işletme devirlerine ilişkin gerekli ikazların kullanıcılara yapılması sağlanacaktır.

Abstract:
Today, the basic principle in the production of machines and power transmission parts (shafts and reducers) that enables the vehicles used in land, air and marine transportation to move is to increase the power and economic life of the machines by increasing the working cycles by producing the machines with light and high strength materials. Because of the increase in the number of revolutions of the machine and the subsequent increase in power, the vibrations that occur in the machine and transfer parts arise as an important problem to be solved. The neglect of the unbalanced inertia centrifugal forces in the design calculations of the vehicle motion and transmission systems causes large vibrations in the vehicle motion and propulsion systems. Due to these vibrations to occur in the resonance zone, the transfer parts providing the movement of the vehicle will be broken before the calculated working life. By taking into account the resonance frequencies of the free and forced vibrations of the transfer parts that allow the vehicle to move, it is necessary to take operational measures which will prevent the machine from operating in the resonance zone. With this solution, It is ensured that the revolutions in the resonance zone are entered into a short period of time and that the output is accelerated and slowed down. In order for the used machinery and transmission systems to operate efficiently and continuously, it is necessary to prevent the radial (torsional) and torsional (torsional) vibrations that occur in the transmission parts during operation from generating large amplitudes in the resonance region. With the natural frequency equations found, the operating cycles or intervals of the mechanical transmission systems of the ships to be designed shall be determined so as not to work at the resonance frequencies and the necessary warnings about the operating cycles of the machines shall be made to the users.