TY  - JOUR
T1  - PİSTONLU YARI-HERMETİK SOĞUTMA KOMPRESÖRÜ KRANK MİLİNİN SANKİ-STATİK YAKLAŞIMLA SONLU ELEMANLAR ANALİZİ
TT  - Finite Element Analysis of Crankshaft of a Reciprocating Semi-Hermetic Compressor based on Quasi-Static Approach
AU  - Lekesiz, Hüseyin
PY  - 2018
DA  - April
Y2  - 2018
DO  - 10.17482/uumfd.301655
JF  - Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi
JO  - UUJFE
PB  - Bursa Uludağ University
WT  - DergiPark
SN  - 2148-4155
SP  - 97
EP  - 110
VL  - 23
IS  - 1
LA  - tr
AB  - Yarı-hermetik soğutma kompresörleri, arızadurumunda kolay müdahale kolaylığı sağlarlar. Bu kompresörlerde kullanılankrank milleri hem hafif hem de dayanıklı olmalıdır. Bu sebeple, doğru tasarımve doğru malzeme seçimi çok önemlidir. Bu kompresörler yüksek hızdaçalıştığından, zamana bağlı dinamik analiz kaçınılmaz olmaktadır. Ancak buyöntemle problem çözümü çok uzamaktadır ve yakınsama sağlamak zorlaşmaktadır.Özellikle yataklardaki yağ basıncı değişimi vs gibi yapıdaki tüm dinamiketkiler dikkate alındığında problem iyice karmaşıklaşmaktadır. Probleme hızlı ancak statik yaklaşımdan dahadoğru bir çözüm elde etmek amacıyla bu çalışmada sanki-statik yaklaşımkullanılmıştır. Kinematik ve kinetik analiz sonucu elde edilen kuvvetler yapıyabelli kabuller altında statik olarak uygulanmıştır. Ortaya çıkan maksimumgerilme krank milinin yağlama plakasına bağlanan ucundaki fatura dibinde olup,bu literatürdeki hasar örnekleriyle uyuşmaktadır. Analizler sonucunda ataletetkisi %1.7 civarında olup, ele alınan krank mili için sanki-statik yaklaşımın oldukçadoğru bir yaklaşım olduğu gösterilmiştir.
KW  - Yarı-hermetik
KW  - Kompresör
KW  - Krank Mili
KW  - Sonlu Elemanlar Yöntemi
KW  - Sanki-statik Yaklaşım
KW  - Atalet Kuvvetleri
N2  - Semi-hermetic compressors brings the advantageof easy repair in case of a breakdown. Crankshafts used in these compressorsare required to be light-weight and durable at the same time therefore, aproper design along with a proper material selection becomes important. Due tohigh speed of operation, a transient dynamic analysis may become necessary fora proper evaluation of stresses and strains for the crankshaft. However,dynamic analysis is computationally demanding especially when all dynamicaspects are considered such as the influence of hydrodynamics of bearings etc.Considering only static part of the loading may be oversimplified approach forthe problem. In this work, a quasi-static approach is used for the structuralanalysis of crankshaft by performing kinematic and kinetic analysis todetermine forces with inertial effects included and then finite elementanalysis to determine stresses and deflections.As expected, the maximum stress occurs in the radius of shaft connectingto the bearing on oil spreader side.This is also verified in literature that fatigue cracks initiate at thissite of crankshaft. The inertial effectsare investigated in detail and approximately around 1.7% of the loading is dueto inertial effect of piston and connecting rod. Therefore, it is anticipatedthat quasi-static approach provides sufficiently accurate results.
CR  - Becerra, J. A., Jimenez, F. J., Torres, M., Sanchez, D. T., ve Carvajal, E. (2011). Failure analysis of reciprocating compressor crankshafts. Engineering Failure Analysis, 18(2), 735-746. doi: 10.1016/j.engfailanal.2010.12.004
CR  - Chikalthankar, S. B., Nandedkar, V. M., ve Kaundal, S. K. (2013). Finite element analysis approach for stress analysis of crankshaft under dynamic loading. International Journal Of Scientific & Engineering Research, 4(2). ISSN 2229-5518
CR  - Espadafor, F. J., Villanueva, J. B., ve García, M. T. (2009). Analysis of a diesel generator crankshaft failure. Engineering Failure Analysis, 16(7), 2333-2341. Doi: 10.1016/j.engfailanal.2009.03.019
CR  - H. Bayrakceken, I. Ucun, S. Tasgetiren(2006).  Fracture analysis of a camshaft made from nodular cast iron. Engineering Failure Analysis, Volume 13, Issue 8, Pages 1240-1245. Doi: 10.1016/j.engfailanal.2005.11.001
CR  - Handbook, A. S. H. R. A. E. (1996). HVAC systems and equipment. American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta, GA.
CR  - Kolhe, M. S. K., Chaudhari, M. A., & Ghare, M. P. (2016). Diesel Engine Crankshaft High Cycle Fatigue Life Estimation and Improvement Through FEA. In International Journal of Engineering Research and Technology (Vol. 5, No. 01, January-2016). IJERT. Doi: 10.17577/IJERTV5IS010430
CR  - Kurka, P. R. G., Izuka, J. H., & Paulino, K. L. G. (2012). Dynamic loads of reciprocating compressors with flexible bearings. Mechanism and Machine Theory, 52, 130-143. Doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2012.01.014
CR  - Meng, J., Liu, Y., & Liu, R. (2011). Finite element analysis of 4-cylinder diesel crankshaft. International Journal of Image, Graphics and Signal Processing, 3(5), 22. Doi: 10.5815/ijigsp.2011.05.04
CR  - Montazersadgh, F. H. ve Fatemi, A. (2007). Dynamic load and stress analysis of a crankshaft (No. 2007-01-0258). SAE Technical Paper. Doi: 10.4271/2007-01-0258
CR  - Ranjbarkohan, M., Rasekh, M., Hoseini, A. H., Kheiralipour, K., & Asadi, M. R. (2011). Kinematics and kinetic analysis of the slider-crank mechanism in otto linear four cylinder Z24 engine. Journal of mechanical engineering research, 3(3), 85-95.
CR  - Yu, B. Y., Feng, Q. K., ve Yu, X. L. (2013). Dynamic simulation and stress analysis for reciprocating compressor crankshaft. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 227(4), 845-851. Doi: 10.1177/0954406212453523
CR  - Yu, B., Yu, X., ve Feng, Q. (2010). Simple modeling and modal analysis of reciprocating compressor crankshaft system. International Compressor Engineering Conference, Purdue University, Indiana, USA, Paper 1982.
UR  - https://doi.org/10.17482/uumfd.301655
L1  - https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/462374
ER  -