Mekanik otofretaj işleminin eniyilemesi
Mekanik otofretaj işleminin eniyilemesi
Yazar: Çelik, Veli; Güngör, Onur; Yıldırım, Halil
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 34 No. 2, 2016
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Mekanik otofretaj,kalın cidarlı silindirler; kalıntı gerilmeler; eniyileme

Otofretaj, kalın cidarlı silindirlerin kullanımı öncesinde silindir cidarında kalıntı gerilme oluşturma işlemidir. Bu kalıntı gerilmeler yüksek basınçlı uygulamalarda servis basıncının uygulandığı esnada oluşan gerilmelerin bir kısmını elimine ederek, basınçlı kapların basınç taşıma kapasitelerinin artmasına yardımcı olmaktadır. Pratikte hidrolik ve mekanik olmak üzere iki farklı otofretaj yöntemi vardır. Mekanik otofretaj kalın cidarlı silindirlerde faydalı kalıntı gerilmeler oluşturmak için hidrolik otofretaja nazaran daha ekonomik bir yöntemdir.Bu çalışmada, ısıl işlem uygulaması sonucu farklı malzeme özellikleri kazanmış aynı boyutlardaki iki adet kalın cidarlı silindire uygulanan  mekanik otofretaj işlemi incelenmektedir. Çalışmanın öncelikli amacı,  mekanik otofretaj işleminden maksimum faydanın elde edildiği optimum mandrel-iç çap arakesit oranının belirlenmesidir.  Bu amaç doğrultusunda, iki adet kalın cidarlı silindirin maksimum 400 MPa servis basıncında kullanılacağı varsayılarak, otofretaj görmüş silindirin en kritik bölgesi olan elastik-plastik  geçiş çapı üzerinde oluşan eşdeğer gerilmeler belirlenmiştir. İlk önce 400 MPa iç basınca maruz kalan otofretaj görmüş kalın cidarlı silindirlerin elastik-plastik geçiş çapı üzerindeki  Tresca ve Von Mises eşdeğer gerilmeleri analitik olarak belirlenmiştir. Sonrasında ise ABAQUS yazılımı kullanılarak analitik modelin doğrulaması yapılmıştır. Mekanik otofretaj işlemi optimum değerler dikkate alınarak fabrika ortamında gerçekleştirilmiş olup iç ve dış çaplardaki kalıcı genişleme oranlarının belirlenmesi amacıyla ölçümler gerçekleştirilmiştir. İç ve dış çap oranları ABAQUS yazılımıyla da elde edilmiş ve ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.

Otofretaj, kalın cidarlı silindirlerin kullanımı öncesinde silindir cidarında kalıntı gerilme oluşturma işlemidir. Bu kalıntı gerilmeler yüksek basınçlı uygulamalarda servis basıncının uygulandığı esnada oluşan gerilmelerin bir kısmını elimine ederek, basınçlı kapların basınç taşıma kapasitelerinin artmasına yardımcı olmaktadır. Pratikte hidrolik ve mekanik olmak üzere iki farklı otofretaj yöntemi vardır. Mekanik otofretaj kalın cidarlı silindirlerde faydalı kalıntı gerilmeler oluşturmak için hidrolik otofretaja nazaran daha ekonomik bir yöntemdir.Bu çalışmada, ısıl işlem uygulaması sonucu farklı malzeme özellikleri kazanmış aynı boyutlardaki iki adet kalın cidarlı silindire uygulanan  mekanik otofretaj işlemi incelenmektedir. Çalışmanın öncelikli amacı,  mekanik otofretaj işleminden maksimum faydanın elde edildiği optimum mandrel-iç çap arakesit oranının belirlenmesidir.  Bu amaç doğrultusunda, iki adet kalın cidarlı silindirin maksimum 400 MPa servis basıncında kullanılacağı varsayılarak, otofretaj görmüş silindirin en kritik bölgesi olan elastik-plastik  geçiş çapı üzerinde oluşan eşdeğer gerilmeler belirlenmiştir. İlk önce 400 MPa iç basınca maruz kalan otofretaj görmüş kalın cidarlı silindirlerin elastik-plastik geçiş çapı üzerindeki  Tresca ve Von Mises eşdeğer gerilmeleri analitik olarak belirlenmiştir. Sonrasında ise ABAQUS yazılımı kullanılarak analitik modelin doğrulaması yapılmıştır. Mekanik otofretaj işlemi optimum değerler dikkate alınarak fabrika ortamında gerçekleştirilmiş olup iç ve dış çaplardaki kalıcı genişleme oranlarının belirlenmesi amacıyla ölçümler gerçekleştirilmiştir. İç ve dış çap oranları ABAQUS yazılımıyla da elde edilmiş ve ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.