Çok Fonksiyonlu Paralel Geçit ve Yüzme Merdiveni Tasarımı ve Analizi

Yıl 2022, Cilt: 20 Sayı: 1, 1 - 11, 19.05.2022

Yavuz Sümer , Bekir Bediz

Öz

Deniz araçlarında kullanılan deniz ekipmanlarında istiflenmiş verimliliği artırmak adına çok fonksiyonlu sistemler önem kazanmaktadır. Yatlarda personelin iskele ile irtibatını sağlayan hareketli köprü sistemleri olarak geçit merdivenleri, denize iniş merdiveni olarak kullanılan yüzme merdivenleri ve küçük deniz araçlarının güverteden denize transferini sağlayan vinçler bulunmaktadır. Bu çalışmada çok fonksiyonlu paralel geçit merdiveni tasarımı, kinematik ve dinamik analizleri yapılmıştır. Geliştirilen paralel mekanizma sayesinde geleneksel geçit merdivenlerine fonksiyonellik eklenerek hem denize inişi sağlayan yüzme merdiveni ve platformu olarak kullanılması hem de teknede bulunan deniz motoru gibi deniz araçlarının denize indirilmesi ve iskeledeki yüklerin tekneye transferi adına bir tür vinç olarak kullanılması sağlanmıştır. Sistemin ilk tasarımı çubuk mekanizmaları ile oluşturularak gerçekleştirilmiştir. Gerekli tasarım parametreleri kinematik analiz sonucu elde edilmiştir. Analiz çıktılarına göre mekanizmanın üç boyutlu (3B) modellemesi SolidWorks bilgisayar destekli tasarım (CAD) programı kullanılarak oluşturulmuştur. Modelin yük altındaki davranışını incelmek adına dinamik analizi sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak sağlanmıştır. Çoklu gövdelerden oluşan modellerde sistem hareketini sağlayan eyleyicilerdeki torku hassas bir şekilde hesaplamak için ANSYS programı kullanılmış ve analitik yolla elde edilen kinematik analiz sonuçları doğrulanmıştır. Tekne tasarım isterilerine ve ilgili güvenlik kurallarına (BUREAU VERITAS-NI629-DTR00E) göre nihai tasarımı yapılan geçit merdiveninin prototipi üretilmiştir.

Anahtar Kelimeler

geçit merdiveni, paralel mekanizma, sonlu elemanlar analizi, dinamik analiz, kinematik ve kuvvet analizleri

Kaynakça

• D. &. B. R. &. B. J. &. F. R. &. H. A. &. J. H. &. K. L. &. M. P. &. S. L. &. Y. R. Boote, «ISSC 2012 Committee V.8 YACHT DESIGN,» no. 331-396, pp. 331-396, 2012.
• G. Franceschi, A. Borzoni, M. Maracci, G. Besenzoni and G. Besenzoni, "Access gangway for boats made of titanium". European Patent 1,902,940 A3, 21 May 2014.
• H. Custica, «Multifunctional aft door». Worldwide Patent: WO2016116771A1, 07 28 2016.
• M. Grimaldi, «Movable platform unit for a boat particularly for hauling and launching tenders and the like». United States Patent: 2006/0075952 A1, 13 April 2006.
• J. Patrick J. Ricci, "Portable gangway with leveling stairs". United States Patent 5,794,292, 18 August 1998.
• P. Mueller, «Heckabsenkmittel». İsviçre Patent: CH703097A2, 15 11 2011.
• M. Grimaldi, «Movable platform with pull-out step ladder». Avrupa Patent: EP3653483A1, 20 05 2020.
• B. v. Bergforth, «Segmented platform for a watercraft». Almanya Patent: DE102018133044A1, 25 06 2020.
• Y. Sümer ve B. Bediz, «Çok Fonksiyonlu Paralel Geçit Merdiveni Tasarımı, Analizi ve Üretimi,» Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, cilt 18, no. 2, pp. 92-105, 2020.
• Z. Le, L. Liang, S. Zhang and J. Li, "Modeling and controller design of an active motion compensated gangway based on inverse dynamics in joint space," Ocean Engineering, vol. 197, 2020.
• P. Merriaux, R. Boutteau, P. Vasseur and X. Savatier, "IMU/LIDAR based positioning of a gangway for maintenance operations on wind farms," in IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Chicago, 2014.
• P. Stuberg and C. J. Amundsen, "Optimized Offshore Gangway Operations on Monohull," in MTS Dynamic Positiıning Conference, Houston, 2015.
• W. Huang, B. Li, X. Chen and R. Araujo, "Numerical and experimental studies on dynamic gangway response between monohull flotel and FPSO in non-parallel side-by-side configuration," Ocean Engineering, vol. 149, pp. 341-357, 2018.
• Q. Dong, H. Lu, J. Yang and X. Guo, "Dynamic gangway responses between TLP and semi-submersible platform during tender-assisted drilling," Marine Structures, vol. 67, 2019.
• İ. Genç, "Designing and Analysis Phases of Four Elements (Master's Thesis)," Atatürk University, 2007.
• D. E. Yunus, "Design and Manufacturing of Carbon-Fiber-Reinforced Polymer Composite Gangway (Master's Thesis)," Ege University, 2011.
• P. D. K. A. Panneerchelvam, «Study on Telescopic Walkway Design of Jetty Gangway (B.S Thesis),» Universiti Teknologi PETRONAS, TRONOH, 2009.
• D. J. C. Salzmann, "Development of the Access System for Offshore Wind Turbines (PhD Thesis)," Delft University of Technology, 2010.
• F. Yu, Modeling, Simulation and Control of Motion Compensated Gangway in Offshore Operations (Master’s degree), Norwegian university of science and technology, 2017.
• Bureau Veritas, «Certification of Offshore Access Systems,» Bureau Veritas, 2016.
• Kando 110. [Art]. Ava Yachts Co. Ltd., 2019.
• M. Grimaldi, «Manual gangway for a boat». United States Patent: 0,050,045 A1, 26 February 2009.
• G. Besenzoni, «Telescopic gangway for boats with a simplified construction». United States Patent: 6,748,895 B2, 15 June 2014.
• P. Sacco, «A movable gangway for a boat, having a rotating actuator». WIPO (PCT) Patent: WO2010013271A1, 4 February 2010.
• Besenzoni SpA, «Yacht Gangway,» [Çevrimiçi]. Available: https://www.nauticexpo.com/prod/besenzoni-spa/product-21536-285492.html. [Erişildi: 20 09 2020].