anajas Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 1308-8750 1308-8769 Ondokuz Mayıs Üniversitesi 10.7161/omuanajas.385380 Bazı firmalarca kültivatörler için üretilen dar uç demirlerinin farklı yüklenmeler altında deformasyon davranışının sonlu elemanlar analizi ile belirlenmesi Determination of deformation behaviour of the cultivator narrow shares manufactured by the different firms under various loading conditions by means of finite element analysis https://orcid.org/0000-0003-3835-1538 Altuntaş Ebubekir Gaziosmanpasa University, Faculty of Agriculture, Biosystems Engineering Department, Tokat, Turkey Şahin Aslan Güleç Umut 06 22 2018 33 2 131 141 01 29 2018 04 26 2018 Copyright © 1986, Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 1986 Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi

Bu çalışmada, A, B, C ve D firmalarının imal ettikleri kültivatör dar uçdemirlerinin 6 farklı yük altında gerilme ve deformasyonları sonlu elemanlarmetodu (SEM) ile SolidWorks Simulation Sonlu Elemanlar Kodu kullanılarakincelenmiştir. Bu çalışmada, 6 farklı statik yüklenme senaryosu (S1, S2, S3,S4, S5 ve S6) uygulanmış ve sırasıyla 500 N, 1000 N, 1500 N, 2000 N, 2500 N ve3000 N olarak dikkate alınmıştır. Çalışma sonucunda, S6 yükleme kuvveti altındakültivatör dar uç demirlerinde meydana gelen eşdeğer gerilme değerleri 145.948MPa’dan 242.729 MPa’a kadar, deformasyonlar (yer değiştirmeler) ise 0.539mm’den 0.889 mm’e kadar değişmiştir. Minimum yüklenme durumu (500 N) içinsırasıyla B dar uç demirinde (49.006 MPa) ve C dar uç demirinde (36.742 MPa),diğer dar uç demirlerine göre daha yüksek ve daha düşük eşdeğer gerilmedeğerleri bulunmuştur. Maksimum yüklenmedurumu (3000 MPa) için ise sırasıyla B dar uç demirinde (242.729 MPa) ve A daruç demirinde (145.948 MPa), diğer dar uç demirlerine göre daha yüksek ve dahadüşük eşdeğer gerilme değerleri bulunmuştur. Deformasyon (yer değiştirme)açısından, minimum yüklenme durumu (500 N) için sırasıyla B dar uç demirinde(0.146 mm) ve C dar uç demirinde (0.086 mm), diğer dar uç demirlerine göre dahayüksek ve daha düşük deformasyon değerleri bulunurken, maksimum yüklenme durumu(3000 MPa) için ise sırasıyla B dar uç demirinde (0.889 mm) ve C dar uçdemirinde (0.539 mm) değerleri ile diğer dar uç demirlerine göre daha yüksek vedaha düşük deformasyon değerleri bulunmuştur. A, B, C, D dar uç demirleri içinmaksimum yüklenme durumu için 145.948-242.729 MPa aralığındaki eşdeğer gerilmedeğerleri, uç demiri malzemelerinin akma gerilme değerleri olan 460.0-591.4 MPaaralığındaki değerlerden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Tanımlanan yüklemekoşullarında dar uç demirleri için plastik deformasyon hasarı görülmemiştir

In this study, the stresses and deformations (displacements) of thecultivator narrow shares manufactured by different firms (A, B, C, and D)applied under 6 different loads were investigated using the SolidWorksSimulation Finite Element Code with the finite element method (SEM). The sixdifferent static loading scenarios and forces (S1, S2, S3, S4, S5, and S6;S1=500 N, S2=1000 N, S3=1500 N, S4=2000 N, S5=2500 N, S6=3000 N) were appliedto the cutter blade of cultivator shares, respectively. According to theresults of this study, the maximum equivalent stress and the deformations(displacements) occurring on cultivator narrow shares under S6 loading forcevaried from 145.948 to 242.729 MPa and from 0.539 to 0.889 mm, respectively.For the minimum load scenario (500 N), there are higher and lower equivalentstress values at B narrow share (49.006 MPa) and C narrow share (36.742 MPa)than the other narrow shares, respectively. For maximum load scenario (3000MPa), the higher and lower equivalent stress values were found in B narrowshare (242.729 MPa) and A narrow share (145.948 MPa), respectively than theother narrow shares. In terms of deformation (displacement), for the minimumload scenario (500 N), there are higher and lower deformation values in Bnarrow share (0.146 mm) and C narrow share (0.086 mm) ) than the other narrowshares, respectively, while for the maximum load scenario (3000 N), there arehigher and lower deformation values were found in B narrow share (0.889 mm) andC narrow share (0.539 mm), respectively, than the other narrow shares.Equivalent stress values in the range of 145.948-242.729 MPa for A, B, C, Dnarrow shares were found to be lower than the yield stress values of460.0-591.4 MPa. No plastic deformation damage was observed for the narrowshares under defined loading scenarios.

 Toprak İşleme Bilgisayar Destekli Tasarım Sonlu elemanlar analizi Gerilme analizi deformasyon Tillage Computer Aided Design Finite element analysis Stress analysis deformation Alkan, V., Bayhan, Y., 2003. Çekilir tip tarim alet ve makinalarin çeki kuvvetinin belirlenmesinde bilgisayar destekli ölçme sisteminin kullanilmasi. Trakya Üniversitesi. J Sci, 4(2): 195-202. Arın, S., Coşkun, M.B., Durgut, M.R., Yalçın, İ., Kılıç, E., Okur, E., 2010. Tarım makinaları imalat sektörü ve AB içinde geleceği, Türkiye Ziraat Mühendisliği VII. Teknik Kongresi, 11–15 Ocak, 1029-1035, Ankara. Babacan, A., 1995, Trakya bölgesinde imal edilen kulaklı pulluk uç demirlerinde malzeme özelliklerinin saptanması ve standartları ile karşılaştırılması üzerine bir araştırma. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi), Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Tekirdağ. Çelik, H.K,, Topakçı, M, Yılmaz, D., Akıncı, İ., 2007. Çizelin yapısal ve işlevsel elemanlarında sonlu elemanlar yöntemi ile mukavemet analizi, Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 3(2): 111-116. Celik, H.K., Topakci, M., Canakci, M., Akinci, I., 2008. Structural strength analysis of a subsoiler with finite element method. 5th. Interantional Soil Conference ISTRO Czech Branch-Brno, p. 15-21. Gök, K., Aydın, M., Gök, A., 2012. Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak çapa makinesi bıçağının statik analizi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 9 (4): 45-51. Gökçebay, B., 1986. Tarım Makinaları I. A.Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları: 979, Ders Kitabı: 289, Ankara. Güleç, U., 2012. Farklı Tip Kültivatör Uç Demirlerinin Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi. (Yüksek Lisans tezi), Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Tezi, Tokat. Gürsel, K.T., Köftecioğlu, E.Y., 2006. İki soklu kulaklı pulluk elemanlarının yapısal analizi. Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 2006/3: 46-55. Kaymaz, İ., Alsaran, A., Hacısalihoğlu İ., 2017. Gerilme ve Emniyet Katsayısı, http://muhserv.atauni.edu.tr/makine/akgun/Docs/makel/Gerilme%20ve%20Emniyet%20Katsay%C4%B1s%C4%B1.pdf Makange, N.R., Parmar, R.P., Tivari, V.K., 2015. Stress analysis on tine of cultivator using finite element method, Trends in Biosciences 8(15): 3919-3923. Mandal, S.K., Bhattacharya, B., Mukherjee, S., 2006. Optimization of Design Parameters for Rotary tiller’s Blade. Proceedings of the 1st International and 16th National Conference on Machines and Mechanisms (iNaCoMM2013), IIT Roorkee, India, Dec 18-20 2013. Metinoğlu, F., Çakmak, B., Balcı, Y., Ulusoy, M.E., 2006. Toprak işleme alet ve makinelerinde iş organlarının aşınmasının yakıt, güç ve zaman gereksinimi üzerindeki etkisi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 2 (2): 173-179. Polat, O., 2012. Yaprak yayların bilgisayar destekli yorulma analizi. (Yüksek Lisans tezi), Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, 82 s. Balıkesir. Polat, O., Balıkoğlu, F., Arslan, N., 2012. Tiller tipi külvitatör ayaklarının bilgisayar destekli yorulma analizi, 3. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, 29-30 Kasım 2012, 321-329. Balıkesir. Shinde, G.U., Potekar, J.M,, Shinde, R.V., Kajale, S.R., 2011. Design Analysis of Rotary Tillage Tool Components by CAD-tool: Rotavator. 2011 International Conference on Environmental and Agriculture Engineering, IPCBEE, Vol.15, Singapore. Shinde, G.U., Kajale, S.R., 2012. Design optimization in rotary tillage tool system components by computer aided engineering analysis. International Journal of Environmental Science and Development, 3(3): June 2012. Solidworks, 2016. http://help.solidworks.com/2016/Turkish Topakci, M., Celik, H.K., Yılmaz, D., Akıncı, I., 2008. Strees analysis on transmission gears of a rotary tiller using finite element method. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(2): 155-160. Topakci, M., Celik, H.K., Canakci, M., Rennie, A.E.W., Akinci, I., Karayel, D., 2010. Deep tillage tool optimization by means of finite element method: Case study for a subsoiler tine. Journal of Food, Agriculture & Environment, 8(2): 531-536. Zeytinoğlu, M., 2002. Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Pulluk Deve Boynunun Mukavemet Analizi Üzerine Bir Araştırma. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(2): 169-176.