Deniz yolu taşımacılığında kullanılan ambar kapak açma vinç kancasının tasarımı ve analizi
Design and analysis of hatch cover opening crane hook used in maritime transportation
Yazar: ÖMER ŞENGÜL
Danışman: DOÇ. DR. MENDERES KAM
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Deniz yolu taşımacılığı = Sea transportation ; Gerilme = Stress ; Kanca = Hook ; Sonlu elemanlar = Finite elements ; Zorlanma = Strain

Özet:
ÜGünümüzde, denize kıyısı olan ülkeler; yük, kargo, vb. taşımacılıklarını gemiler aracılığıyla yapmaktadır. Yük taşıyan bu gemilerin ambar bölgeleri çeşitli tiplerde ambar kapaklarına da sahiptir. Bu ambar kapakları çok ağır olduklarından dolayı, ambar kapak açma vinçler ve bu vinçlerinde yükleri senkronize şekilde ambar kapaklarını açıp-kapatmak için çeşitli kanca tipleri bulunmaktadır. Bu çalışmada ambar kapak açma vinç kancaları için kaynak bağlantısı olmayan ve sökülebilir birleştirme makine elemanları kullanılacak biçimde kanca tasarımı yapılmıştır. Statik ve dinamik yükleme koşulları altında meydana gelecek olumsuzlukları önceden tespit etmek için modellenen özel vinç kancasının,  analitik ve nümerik analizleri yapılarak oluşabilecek olumsuz durumlarında önüne geçilerek tasarımda optimum iyileştirmeler sağlanmıştır. St37 ve yüksek dayanımlı Weldox700 çeliği ile üretimi yapılan kancaların nümerik ve analitik analizleri yapılarak optimum düzeyde imalatı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, Weldox700 çeliği numunelerine geleneksel ısıl işlem, geleneksel ısıl işlemi tamamlayıcı olan farklı bekletme sürelerinde  -180 ⁰C'de derin kriyojenik işlem yapılmıştır. Derin kriyojenik işlem sonrası temperleme işlemi (200 ⁰C'de 120 dakika) uygulanmıştır. Bu işlemler sonrasında deney numunelerinin ayrıntılı mekanik ve morfolojik özelliklerinin analizleri yapılmış, sonuçlar birbirleri ile ayrıntılı bir şekilde kıyaslanmıştır. Bu deneysel veriler, sonlu elemanlar metodu ile ANSYS 2019 R2 analiz programı kullanılarak kancanın yükleme koşulları altında optimum düzeyde emniyetlilik özelliği gösterdiği görülmüştür.

Abstract:
The three sides of our country are surrounded by seas and have important transit routes, providing a great advantage in shipping freight and cargo. The countries with the seashore today are also loaded, shipped, etc. cargo haulage is carried out by freighters. The warehouse areas of cargo-carrying ships also had various types of hatch covers. These hatch covers are too heavy and there are various types of hooks to open and close the bin covers in synchronous order to open and close the load on the hatch hoists and hoists. In this study, hook design is designed to use removable assembly machine elements without welding connections for the stack-type hatch opening crane hooks. To pre-detect immortality in static and dynamic loading conditions, the special crane hook is modelled to prevent the adverse conditions that will occur in front of us by performing analytical and numerical analysis, providing optimum improvements to the design. With St37 and high strength Weldox700 steel, the hooks produced are optimized to numerical and analytical analyses. In addition, conventional heat treatment, complementary deep cryogenic treatment at -180°C, as well as tempering after deep cryogenic treatment (120 minutes at 200°C), has been applied to buckets of heavy-duty machines and Weldox700 steel samples used in the heavy industry. After these treatments, detailed mechanical and morphological analyses of the sample samples were performed and these results were compared in detail. These experimental data were found in the ANSYS 2019 R2 analysis program with the finite element method and samples that showed optimum safety under the loading conditions of the hook.