Radyal kaymalı yataklarda frettıng aşınmasının incelenmesi için deney düzeneği tasarımı ve imalatı
Manufacturing and design of the test rig for examination of fretting wear in the journal bearing
Yazar: YAŞAR ŞEVİK
Danışman: PROF. DR. ERTUĞRUL DURAK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında hareketsiz bir mil üzerinde bulunan radyal kaymalı bir yatağı titreşime maruz bırakılarak yatak yüzeylerinde oluşacak fretting (kazımalı) aşınmayı inceleyen bir deney cihazının tasarımı ve imalatı amaçlanmıştır. Deney düzeneğinde iki ucundan küresel oynaklı yuvarlanma elemanlı yataklarla desteklenmiş sabit bir mil üzerinde iki parçalı kaymalı yatak gövdesinden oluşmaktadır. Yatak gövdesine titreşim genliğinin büyüklüğü ayarlanabilen bir mikro vibrasyon motoru monte edilmiştir. Test numuneleri olarak malzemesi Ck45mil (SAE1050) ve AlSn20Cu alaşımlı ticari motorlardaki radyal kaymalı yatak kullanılmıştır. Bu test numunelerinin fretting aşınmasını inceleyebilmek için vibrasyon motorunun farklı frekanslarda (25 Hz, 33,3 Hz ve 41,7 Hz) 8 saatlik deney sürelerinde farklı aralıklarla testler yapılmıştır. Deney başlangıcında yatak keplerinin iç kısımları ile mil yüzeyleri hafif yağlanarak deney süresince herhangi bir yağlama yapılmadan testler yapılmıştır. Deneysel çalışma kapsamında; sürtünme katsayısı, yüzey pürüzlülük ölçümleri, sıcaklık ölçümleri ve numunelerin Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-Işını (EDX) ve X- Işını Difraksiyonu (XRD) incelemeleri yapılmıştır. 

Testlerde genellikle vibrasyon motorunun frekansı artması ile sürtünme katsayısının ve yüzey pürüzlülük değerlerinin arttığı görülmüştür. Yatak dış yüzey sıcaklıklarındaki artış ise yüksek frekanslarda daha hızlı ve yüksek olup belli bir değerden sonra ise tüm frekanslarda da sıcaklığın sabit kaldığı tespit edilmiştir. Fretting aşınma yüzeylerinin frekansın artması ile büyüdüğü görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, the design and production of a test rig, which can analyze fretting wear on journal bearing, by having fixed shaft and vibrational motion to bearing housing given, was aimed. On the test rig, vibration motion, of which amplitude can be adjusted, can be generated to two-piece journal bearing on a fixed shaft supported from both ends. Mikro vibration motor was mounted which can be adjusted vibration amplitude. Ck45 (SAE1050) shaft and commercial AlSn20Cu alloys engine journal bearing were used as test samples. Tests were made to examine fretting wear of the test samples in 8-hour test of time in different cysles at different frequencys of the vibration motor (25 Hz, 33,3 Hz and 41,7 Hz). In initial of the test, interior parts of bearing body and shaft surface were lubricated and after during the test, there were any lubrication. In thesis, coefficient of friction, surface roughness measurements, temperature measurements and Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-Ray (EDX) and X-Ray Diffraction (XRD) analysis were examined. 

In the tests, as the frequency of vibration motor is usually increase, it have been shown to increase coefficient of friction and the values of surface roughness. The increase temperature of the bearing surface is faster and higher in the high frequency and after a certain value, the temperature remains constant. Fretting wear is seen to increase with increasing frequency.