Bir iş makinesi kabinine uygulanan dinamik analizlerin bilgisayar ortamında simülasyonu
Computer aided simulation of dynamic analysis applied on an earth-moving machine cabin
Yazar: RAFET KEMAL KOCABIYIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CİHAN DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Teorisi ve Dinamiği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Günümüzde makineler günlük yaşamımızın önemli bir parçası olmuşlardır. Tarımda, yapı sektöründe, madencilikte, inşaatlarda, ambalajlama gibi çok değişken alanlarda yer almaktadırlar. Ekskavatör adıyla anılan iş makinesi de bu sektörlerde kullanılan makinelerden biridir. Çoğunlukla inşaat ve yapı alanlarında kullanılmaktadır. Toprağın kazılmasında ve bir yerden diğer bir yere taşınmasında başarılı roller oynamaktadır. Bu yetenek ve özellikleriyle insan gücü için çok zor olacak işleri rahatlıkla yapabilmektedir.Normal olarak, makinenin çalışması sırasında iş makinesi operatörü, kapalı bir alandaki koltukta oturur ve kontrolü oradan yapar. Bu kapalı alana kabin denir. Hidrolik ekskavatör operatörü herhangi bir iş parçasını, bu toprak, kaya olabilir, yükseğe kaldırdığı zaman, bu nesneler kabin üzerine düşebilmektedir. Bu nedenle bu tip iş makineleri, operatörlerini koruyacak nitelikte özel koruyucu konstrüksiyonlarla donatılmıştır.Halen iş makinelerinin kabinlerinin koruyucu yapılarının üzerinde düşen nesnelere karşı (FOPS- Falling Objects Protective Structures-ISO 3449,EN 13627:2002) güvenlik gerekliliklerini karşılamak zorunluluğundadır.Bu çalışmada daha önceden tasarımı yapılan koruyucu kabin ISO standartlarına göre test edilmiştir. Modelleme sırasında CATIA V5 üç boyutlu tasarım yazılımı kullanılmıştır. Sonlu elemanlar modelini oluşturmak için ANSYS yazılımı, hesaplamalarını yapmak ve sonuçları görüntüleyebilmek için ise AUTODYN isimli mühendislik yazılımı kullanılmıştır. Böylelikle iş makinesi kabininin güvenlik gereklilikleri test edilmiştir.

Abstract:
Today , machines have become indispensible as part of our day lives. They have made a stand in various fields like agriculture, costruction, mining, material handling. An earth-moving machine named excavator is also one of these machines which is freqently used in construction, mining, diging or excataving operations. It is also succesfully used for diging and transformation of masses of soil. Ability of having various attachments makes them proficient in these tasks which otherwise would be difficult for a human being.Normally, the operator of a construction machine sits on a seat in a closed space (cab) during machine operation. When the operator of a hydraulic excavator or some other machine is excavating an elevated place above the cab by extending the work equipment, masses of soil, rock, etc. may fall onto the cab. Or during a roll-over accident it must be strong and secured also. Therefore, construction machines are equipped with falling object protective structures for protecting their operators.Currently protective structures for construction and mining machines are required to provide safety in case of protecting construction machines against falling objects (FOPS? FallingObject Protective Structures ? ISO 3449, EN 13627:2002).In this research, a protective structure cab, which is desing by desing engineers beforehand, is tested according to ISO standarts aforementioned. While desing period, CATIA V5 is used, To be able to create the mesh data , a finite element software named ANSYS is used. Finally AUTODYN ,which is also a Finite Element software, is used to calculate and monitorize the results.