İsmail BOYAR, H. Kürşat ÇELİK, Deniz YILMAZ

Özel Tasarım Bir Gübre Sıyırıcı Küreğinin Yapısal ve İşlevsel Elemanlarında Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Gerilme Analizi

Gübre sıyırıcılar genellikle 50 baş ve üzeri, büyükbaş yetiştiriciliğin yapıldığı hayvancılık işletmelerinde kullanılan, insan iş yükünü azaltan basit yapılı ve işlevi yüksek tarım aletlerindendir. Bir bağ çekme düzeneği ile çalışan bu aletler çekilme yöntemine göre hidrolik (pistonlu) ve mekanik (zincirli) tip olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Özellikle zincirli tip sıyıcılar yaygın olarak kullanılmaktadır ancak bu tip alet tasarımlarında, ihtiyaç duyulan gereklilikleri karşılayabilecek geometrik özellikler ve malzeme seçimi uygun yapılmamış ise, çalışma esnasında alet elemanları üzerinde plastik deformasyon ve kırılma hasarları meydana gelebilmektedir. Bu tip istenmeyen hasarların önüne geçebilmek amacıyla makine ve alet tasarımlarında ileri düzey bilgisayar destekli tasarım ve mühendislik uygulamalarını kullanmak oldukça yararlı olmaktadır. Bu çalışmada 50 adet kapasiteli büyük baş hayvan yetiştiriciliğinin yapıldığı bir işletmeye uygun, 3.75 m sıyırma genişliğine sahip özel tasarım bir gübre sıyırıcı küreğinin üç boyutlu bilgisayar destekli tasarımı gerçekleştirilmiş ve gerçek çalışma koşulları altında uğradığı deformasyon davranışı ticari bir sonlu elemanlar yöntemi kodu ile analiz edilmiştir. Analizlerde hasar kriteri olarak malzeme akma dayanım değerleri referans alınmıştır. Gerçekleştirilen analiz neticesinde herhangi bir plastik deformasyon ya da kırılma hasarı izine rastlanılmamıştır ver en yüksek eşdeğer (Von Mises) gerilme değerine karşılık gelen malzeme güvenli çalışma katsayısı yaklaşık 1.368 olarak hesaplanmıştır. Analiz sonuçları ile tasarım geliştirme çalışmalarında kullanılabilecek faydalı görsel ve sayısal çıktılar ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler:

Gübre Sıyırıcı, Bilgisayar Destekli Mühendislik, Sonlu Elemanlar Analizi, Gerilme Analizi

Determination of Some Physico-Mechanical Properties of Lettuce Seed

The physico-mechanical properties of lettuce seeds are essential for the design of equipment for harvesting, transporting, cleaning, separating, packing, seed coating, storing and processing. The aim of this study was to determine some physico-mechanical properties of lettuce seeds. The geometric, gravimetric, aerodynamic, and mechanical properties and friction characteristics of lettuce seeds were obtained. According to the results, the averages length, width and thickness of lettuce seeds with a moisture content of 8,09% d.b. were measured as 3,36 mm, 0,84 mm and 0,54 mm, respectively with a projected area of 2,79 mm2. The sphericity of lettuce seeds was calculated as 0,34. The thousand grain of mass, bulk density, true density, volume, and porosity of lettuce seeds were measured as 1,09 g, 0,463 g cm-3, 1,153 g cm-3, 0,871 cm3, and 59,84%, respectively. The terminal velocity was measured as 3,46 m s-1. The static coefficient of friction was measured on four different surfaces, namely, stainless steel, aluminium, plywood and rubber. The results were found to be 0,198, 0,278, 0,346 and 0,352, respectively. The dynamic angle of repose of lettuce seeds was specified as 20,33°, 18,99°, 20,34° and 21,05° on same surfaces. In addition, the static response angle was 22,55º and the shelling resistance was found as 1,29 kg.

Keywords:

Lettuce seed, porosity, terminal velocity,

PDF

___

ANSYS Software Product, 2019. Release 19.0 Documentation for ANSYS Workbench.
Atılgan, A., Erkan, M., Saltuk, B., Alagöz, T., 2006. Akdeniz bölgesindeki hayvancılık işletmelerinde gübrenin yarattığı çevre kirliliği. Çevre Koruma ve Araştırma Vakfı dergisi, Ekoloji. 15(58): 1-7.
Baytekin, H., 2013. Bitkisel Üretimde Çiftlik Gübresi ve Biyogaz Kompostu Kullanımının Yaygınlaştırılması. Türk - Alman Biyogaz Projesi. 34 s. Ankara.
Çelik, H.K., 2006. Dişli pompalarda dişli çark ve gövdenin sonlu elemanlar yöntemi ile gerilme analizi. Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Eğitimi Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. 72 s.
Çelik, H.K., Topakcı, M., Yılmaz, D., Akıncı, İ., 2007. Çizelin yapısal ve işlevsel elemanlarında sonlu elemanlar yöntemi ile mukavemet analizi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi. 3: 111-116.
Çelik, H.K., Yılmaz, D., Akıncı, İ., 2008. Structural stress analysis under the static load of a tractor mounted lifting apparatus. International Conference of Agricultural Engineering XXXVII Brazilian Agricultural Engineering International livestock Symposium-ILES VIII, Iguassu Falls City, , vol.1, 4-4. 31 Ağustos - 4 Eylül Brezilya.
Ergül, M., 1989. Hayvansal üretim ve çevre kirliliği. Yem Sanayi Dergisi. 64: 20-25..
Erkan Can, M., Boğa, M., 2019. Niğde ili sığırcılık işletmelerinde atık yönetimi. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi. 22(2): 260-269.
İnan, F.İ., 2012. Hayvansal atıkların ve arıtma çamurlarının stabilizasyonunda kullanılan kompostlama ve anaerobik çürütme proseslerinin verimliliklerinin karşılaştırılması. Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. 1 s.
Jacobson, L.D., Moon, R., Bicudo, J., Yanni, K., Noll, S., 1999. Generic environmental impact statement on animal agriculture. A Summary of the Literature Related to Air Quality and Odor (H). Animal Science, University of Minnesota: H-7 s. Minnesota.
Soyer, G., 2014. Aydın ili süt sığırcılığı işletmelerinde gübre yönetim uygulamaları ve bitkisel üretimde gübre kullanım olanaklarının geliştirilmesi. Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. 3 s.
Şimşek, E., Yaslıoğlu, E., Arıcı, İ., 2001. Süt sığırcılığı işletmelerinde gübre yönetimi ve gübre işletim sistemlerinin planlanması. GAP II. Tarım Kongresi. 2, 715-722. 24-26 Ekim, Şanlıurfa.
Olgun, M., Polat, H.E., 2005. Ülkemizdeki hayvancılık işletmelerinde atık yönetim sistemlerinin değerlendirilmesi. 6. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi. Poster Bildiriler Kitabı, 211 s. 24-25-26 Kasım, İstanbul.
Waskom, R.M., 1999. Best management practices for manure utilization. 568A, Colorado State University Cooperative Extension, Fort Collins, no. 568A. Colorado.