Toprak Frezesi İletim Dişlilerinde Sonlu Elemanlar Metodu ile Gerilme Analizi
STRESS ANALYSIS ON TRANSMISSION GEARS OF A ROTARY TILLER  USING FINITE ELEMENT METHOD
Yazar: Topakcı, M.; Celık, H. K.; Yılmaz, D.; Akıncı, İ.
Dergi: Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, Vol. 21 No. 2, 2008
Anahtar kelimeler: Agricultural Engineering ; Ziraat Mühendisliği ; Rotary Tiller,Stress Analysis,Finite Elements Method ; Toprak Frezesi, Gerilme Analizi, Sonlu Elemanlar Yöntemi

Hareketini traktör kuyruk milinden alan toprak frezesi, toprağı parçalayarak karıştıran ve tarla trafiğinin azaltılmasında önemli bir yere sahip olan toprak işleme aletlerinden biridir. Ülkemizde, birçok yararlı özelliklerinden dolayı kullanımı her geçen gün artmaktadır. Toprak frezesi, traktör kuyruk miline bağlanan bir şaft ile aldığı hareketi ve gücü, yapısında bulunan dişli kutusu aracılığı ile 90° değiştirerek, kesici bıçakların bağlandığı rotor miline iletir. Toprak frezesi ile çalışma sırasında; özellikle kesici bıçaklar ve iletim dişlileri üzerinde yüksek titreşimler, dengelenemeyen kuvvet dağılımları, toprak parçalarının etkisi, tasarım-imalat hataları ve yanlış kullanımdan kaynaklanan deformasyonlar ve zorlanmalar meydana gelir. Tasarım sırasında toprak frezesi konstrüksiyonunun ve iletim elemanlarının üzerine gelen kuvvet dağılımlarının belirlenmesi, hasarların önüne geçilmesi bakımından çok önemlidir. Bu çalışmada,yerel bir firma tarafından tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiş bir toprak frezesine ait hareket iletim dişlileri üç boyutlu-parametrik modellenmiş ve çalışma koşullarındaki mukavemet analizleri, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak simüle edilmiştir. Gerçekleştirilen simülasyon sonrası dişliler üzerindeki eşdeğer gerilme dağılımları gösterilmiştir. Dişliler imal edildikleri malzeme akma mukavemeti değerine göre değerlendirilmiş ve dişlilerin hasara uğramadan çalıştığı gösterilmiştir. Ek olarak, her bir dişlinin malzeme akma mukavemeti değeri esas alınarak, uygulanan kuvvet altında güvenli çalışma katsayıları belirlenmiştir

Rotary tiller is one of the tillage tools which gets own motion from tractor power take off (PTO) and it had been designed for blend to soil. Soil traffic is decreased to great extent with this tool by blending the soil. Using of rotary tiller is increasing nowadays in our country because of its many benefits. Rotary tiller construction has a gear box that changes motion direction with 90 degrees from tractor PTO, transmission gears for rotation velocity and a rotor shaft which placed as horizontal to soil for blending. There are cutter blades on rotor shaft for breaking into pieces and blend to soil. Especially, on cutter blade and transmission gears, deformations occur because of high vibration, pointless high power, impact effect of soil parts, design-manufacturing error and wrong using conditions. Especially for construction and transmission parts, stress distributions should be determined well for understand failure reasons. In this study, transmission gear train of a rotary tiller which was designed and manufactured by a local manufacturer was modeled as three-dimensional in a parametric design software and structural stress distributions on transmission gears were simulated using a finite element method software according to its operating condition. After evaluating of simulation results, stress distributions on gears show that gears working without failure according to yield stress of gear’s materials. Additionally, working safety coefficient of gears calculated by reference simulation results.