Döner mil keçeleri makine elemanları sınıfına ait komponentlerdir ve endüstri, otomotiv,savunma, beyaz eşya gibi akışkan sızdırmazlığı istenen temel birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır.Döner mil keçeleri tarafından sızdırmazlığın sağlanabilmesi için sistemdeki pek çok parametrenin uygun değer aralıklarında olması gerekir. Bu parametrelerin en kritik olanlarından bir tanesi kontak yükü ve basıncıdır. Bu çalışmada kontak parametreleri sonlu elemanlar yöntemi, deneysel çalışmalarla ve ampirik formüllerle elde edilmiştir.
Kontak yükü (çapsal yük) keçe dudağının mil çevresine uyguladığı yük olarak tanımlanmaktadır. Çapsal yük iki bileşenden oluşur; Garter yayı ve kauçuk eleman tarafından uygulanan kuvvet.Kauçuk elemanın kuvvete etkisi de ikiye ayrılır;keçe iç çapı ile mil çapı farkından (sıkılık) ve mile geçince uzamasından dolayı oluşan yük. Bu yükü sonlu elemanlar yöntemiyle elde edebilmek için Ansys APDL programı kullanılmış ve bir matematiksel model oluşturulmuştur.Bu modelde kauçuk malzemenin nonlineer özellikleri,keçe dudağı ile mil arasındaki sıkılık ile kontak genişliği ve Garter yayının kauçuk eleman üzerindeki etkisi dikkate alınmıştır.Kauçuk malzeme için hiperelastik malzeme modellerinden olan iki terimli Mooney-Rivlin modeli kullanılmış ve tek eksenli çekme testinden elde edilen veriler ile eğri uydurarak katsayılar elde edilmiştir.Keçe dudağı ile mil arasındaki sıkılığı ifade etmek için kontak elemanlar (TARGE169,CONTA172) kullanılmıştır. Çapsal yük ayrıca deneysel olarak ve ampirik formüllerle de elde edilmiştir.Deneysel olarak elde edilen kontak yükü ile sonlu elemanlar analizi ve ampirik matematiksel denklem arasında uyum gözlemlenmiştir.Elde edilen sonlu elemanlar modeli sıcaklık değişimi altında aşınma problemi için en uygun kesit elde edilmesinde kullanılacaktır.
Anahtar Kelimeler: Döner mil keçesi, Kontak yükü, Çapsal yük, Nonlineer SEA, Mooney-rivlin
|
