Farklı tip kültivatör yaylı ayaklarının titreşim özelliklerinin laboratuvar koşullarında belirlenmesi
Determination of vibration properties of different spring type cultivator shanks under laboratory conditions
Yazar: GÖZDE NURÇİN TANDIRCIOĞLU
Danışman: PROF. DR. BÜLENT ÇAKMAK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Tarım Makinelerı ve Teknolojileri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Kültivatör = Cultivator ; Titreşim = Vibration ; Toprak işleme = Tillage ; Toprak işleme aletleri = Tillage equipment

Özet:
Bu çalışmada Türkiye'de yaygın olarak kullanılan tesadüfi olarak seçilmiş 12 adet kültivatör yaylı ayağı incelenmiştir. Kültivatör yaylı ayaklarına deneysel ve sanal ortamda normal mod analizi uygulanarak doğal frekans değerleri belirlenmiştir. İncelenen ayakların T1 yer değiştirme konumunda Mod 1 doğal frekans değerleri 11-14 Hz aralığında bulunmuştur. Yaylı ayaklara ait malzeme kaliteleri farklı olsa da tek serbestlik derecesinde ve T1 yer değiştirme konumunda benzer doğal frekans değerlerinin oluşması önemli bir bulgu olarak değerlendirilmiştir. Bir diğer bulgu ise salınım sırasında yaylı ayakların kendi ağırlığının ortalama %30'unu etkin kütle olarak kullanabilmesidir. Etkin kütle olarak tanımlanan bu veri, ayak geometrisi, kesit alanı ve malzeme kalitesine bağlı olarak değişebilmektedir. Yük altında incelemeye alınan yaylı ayaklar yükselen yay karakteri göstermiştir. Yaylı ayakların biri dışında tüm ayakların standart dâhilinde belirlenen yaylık malzemeden üretildiği belirlenmiştir.  
Çalışmada elde edilen veriler kültivatör yaylı ayakları için önemli tasarım parametreleri olarak kullanılabilecektir. Kültivatör ayakları gibi titreşim yapan işleyici elemanların doğal frekans değerinde gerçekleşen salınımlar sonucu oluşacak rezonansla toprağı parçalama etkisinin artacağı, çeki direnci gereksinimini azaltacağı ve iş veriminin artacağı beklenmektedir.

Abstract:
In this study, 12 randomly selected cultivator spring legs, which are widely used in Turkey, were examined. Natural frequency values were determined by applying normal mode analysis to the cultivator spring legs in experimental and virtual environments. Mode 1 natural frequency values of the examined feet in the T1 displacement position were found to be in the range of 11-14 Hz. Although the material qualities of the spring legs are different, the occurrence of similar natural frequency values in a single degree of freedom and T1 displacement position is considered an important finding. Another finding is that spring legs can use an average of 30% of their own weight as effective mass during swing. This data, defined as effective mass, may vary depending on foot geometry, cross-sectional area and material quality. The spring legs examined under load showed a rising spring character. It has been determined that all of the spring legs, except one, are produced from the spring material specified within the standard.
The data obtained in the study can be used as important design parameters for cultivator spring legs. It is expected that the resonance that will occur as a result of oscillations in the natural frequency value of vibrating processing elements such as cultivator legs will increase the soil breaking effect, reduce the need for tensile resistance and increase work efficiency.