Lineer eyleyicilerde kullanılan silindirik boruların burkulma davranışlarının incelenmesi

Abstract

Günümüzde otomotiv sektörü başta olmak üzere birçok alanda gazlı ve yaylı piston sistemleri kullanılmaktadır. Hassas ve yüksek kapasiteli üretim noktasında bu sistemler istenilen verimi sağlayamamaktadır. Otomasyon sistemlerinin gelişimiyle birlikte gazlı ve yaylı piston gruplarının yerine, daha verimli ve hareket kontrolü sağlayabilecek elektrikli eyleyiciler tercih edilmeye başlanmıştır. Bu çalışmada eyleyici sistemlerde kullanılan boru profil milinin burkulma davranışı üzerine çalışılmıştır. Elektrikli silindirik eyleyici sistemlerde ürün hareketine bağlı olarak uygulanan bası yükünün, SAE 304 ve AL 6082 malzeme için boru profil milinin üzerindeki burkulma davranışları incelenmiştir. Kritik burkulma yükünün hesaplanması için Rayleigh Oranı metoduyla teorik çözüm elde edilmiş ve deneysel verilerle teorik sonuçlar desteklenmiştir. Deneysel verileri elde etmek adına uygun test düzeneği hazırlanmış, Lk=0,7 L ve Lk= L mesnetlenme durumları için farklı malzeme türü, değişken cidar kalınlığı ve farklı boru boylarına bağlı olarak kritik burkulma yükleri hesaplanmıştır. Rayleigh Oranı metoduyla elde edilen teorik çözüm AL6082 malzemesinin Lk=0,7 L mesnetlenme durumu için çözümlenmiş ve aynı ürünün deneysel sonuçları ile kıyaslanmıştır. Deneysel veriler sonucunda elde edilen kritik yükler incelendiğinde AL 6082 malzemesinden imal edilmiş Ø20x2 boyutlarında boru profilinin kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Today, gas and spring piston systems are used in many fields, especially in the automotive sector. These systems cannot provide the desired efficiency at the sensitive and highcapacity production. Electric actuators that can provide more efficient and motion control have started to be preferred instead of gas and spring piston groups after the development of automation systems. We study the buckling behaviour of the pipe profile shaft used in actuator systems in this thesis. In electric cylindrical actuator systems, the buckling behaviour of the compressive load applied due to the product movement on the pipe profile shaft for SAE 304 and AL 6082 material are investigated. The theoretical solutions are obtained with the Rayleigh Ratio method and the theoretical results are supported by the experimental data to the calculate the critical buckling load. In order to obtain the experimental data, a suitable test setup is prepared and critical buckling loads are calculated for Lk=0.7 L and Lk= L support conditions, depending on different material types, variable wall thickness and different pipe lengths. The theoretical solution obtained by the Rayleigh Ratio method is solved for the Lk=0.7 L support condition of AL6082 material and the results are compared with the experimental results of the same product. When the critical loads obtained as a result of the experimental data are examined, it is concluded that the pipe profile of Ø20x2 dimensions made of AL 6082 material could be used.