|
5. Verilerin işlenmesi
Tarla, yol ve test pisti verilerinin genlik ve frekans spektrumlarını Şekil 11'deki gibi incelenmiştir. Her bir ölçüm için:
- Frekans spektrumu çıkarılmıştır
- Genlik spektrumu çıkarılmıştır
- Rainflow matrisi hesaplanmıştır
Traktörün normal şartlar altında ömrü boyunca maruz kalacağı hasar etkisini oluşturmak amacıyla tarla ve yoldan toplanan değerler sınıflandırılarak traktör üzerine gelen yük dağılımlarının görüldüğü Rainflow matrisler haline getirilmiştir.
Şekil 11. Saha Testlerine Örnek Frekans Spektrumu
Traktör çalışma çevrimine göre;
- Yol için değişkenler
- Yük
- Hız
- Yol koşulu
- Tarla için değişkenler
- Kullanım amacı
Hızlandırılmış testte tekrar edilmesi için her bir çalışmanın ayrı ayrı hasar etkileri çıkarılmıştır. Her bir tarla ve yol ölçümünün rainflow matrisi çalışma çevrimine uygun şekilde tekrarları kadar çarpılarak toplam hedef matrisi toplanır.
Şekil 12. Toplanan Veriler için Örnek Rainflow Matris
Tablo 3. S-N yöntemiyle tüm 12 ivme kanalının Hedef Rainflow Matrisi hasar değeri hesaplandı.
Tablo 3'de görüldüğü gibi, saha testleri verileri için yapılan çalışmalar test pisti verileri için de yapıldı.
Test pisti verileri için Histogram eşleştirme ve hasar kontrolü yapıldı (Şekil 13). Histogram Eşleştirme; Program saha ve Test Pisti rainflow matrislerinin her bir kutucuğunu eşitlemeye çalışır. Buna göre hangi Test Pistinden kaç adet tekrarlanması gerektiğini bulundu. Hasar Kontrolü; Eşleştirme sonucunda her kanalın Test Pisti çalışma çevrimi toplam hasarı ile hedef ömür hasarları karşılaştırıldı.
Şekil 13. Hasar Eşleştirme Çalışması
Tam otomatik bir şekilde istenen sonuca ulaşılamamıştır fakat yarı otomatik şekilde hızlandırılmış test şartları oluşturulmuştur. En doğru sonuç için hangi test pisti çalışmalarının seçileceği manüel olarak belirlenmiştir.
Tablo 4. Hesaplanan Hasar ve Eşdeğer Hasar Tablosu
6. Sonuç
Bu çalışma, araç geliştirme çalışmalarına ve ürün geliştirme hızının artmasına sağlayacağı katkı; ARGE maliyetlerinde sağlayacağı azalma göz önüne alındığında oldukça önemli bir çalışmadır.
Gerçek saha şartlarında traktörün çalışması değişken olacağından, maruz kalınan gerilmelerin hakkında bir sıralama belirlemek yanlış olur. Traktör çalışması için en uygun çözümü Palmgren-Miner yöntemi verecektir. Çünkü Palmgren-Miner yöntemi gerilmelerin nasıl dizildiğine önem vermemektedir ve gerçek şartlarda çalışmalarda maruz kalınan gerilmeler karışık sıralandığı için en uygun çözüm bu yöntem çıkmaktadır. Diğer yöntemlerde gerilme sıralanışlarına önem vermektedir, yani küçükten büyüğe veya büyükten küçüğe sıralama durumunu sunmaktadırlar ki bu durum da traktör çalışma durumuna uymamaktadır. Sonuç olarak Palmgren-Miner'in verdiği ömürler esas kabul edilecektir.
Bu yönteme göre çıkarılan eşdeğer hasarlar Tablo 4'de görülmektedir. Hesaplanan hasar etkisini oluşturmak için Tablo 4'deki çalışma şartları istenilen değerlerde seçilerek toplam test süresi ayarlanabilir. Bu tablo sayesinde traktörün ömrü boyunca maruz kalacağı çalışma şartları sonucunda oluşacak yorulma etkisinin saptanarak aynı etkiyi oluşturacak test şartlarının belirlenmesi suretiyle deney süresi istenilen oranda ayarlanabilmektedir.
Hızlandırılmış ömür testine tabi tutulan araçlarda görülen aksaklıklar; araç üzerinde bulunan parçaların titreşim deformasyonuna karşı analizi kısa sürede yapılmak suretiyle, önleminin hemen alınması sonucunda aracın kısa sürede geliştirilip piyasaya çıkması açısından oldukça önemlidir.
Tasarlanan ürün kullanıcı profillerine uygun olarak üretilecek olması sebebi ile ürün maliyetlerinde de azalma söz konusudur.
Sonuç olarak, traktör saha testleri normal şartlar altında 2000 saatlik bir çalışma ile yapılmaktaydı. Çok uzun zaman almasının yanında işçilik, yakıt, yağ, ekipman ve diğer gerekli malzemeleri düşündüğümüzde yüksek maliyet söz konusudur. Bu çalışma ile 2000 saatlik saha testi yerine saha testine eşdeğer hasar oluşturabilen test pisti ile toplam 100 saatte bu testi simule etmekteyiz. Yukarıda bahsedilen malzeme ve işçilik ücretlerinden kazanç sağlandığı gibi test süresi 1:20 oranında kısaltılarak test sonucunun daha erken alınması sağlanmıştır. Bu şekilde Ürün Geliştirme süreci de kısaltılmıştır.
|
