Design, analysis, and manufacturing of a multifunctional parallelogram gangway mechanism
Çok fonksiyonlu paralel pasarella mekanizmasının dizaynı, analizi ve üretimi
- Tez No: 642072
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR BEDİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Deniz ve hava araçlarında kullanılan pasarellalar (geçit merdiveni) yolcuların araç ile kara arasında güvenli bir şekilde transferini sağlayan geçici köprü sistemleridir. Özellikle yatlarda estetik görünümün sağlanabilmesi için dâhili olarak monte edilen ve teleskopik açılan tipteki pasarellalar sıklıkla tercih edilmektedir. Bu amaçla tekne gövdesi içinde özellikle geminin güverteleri arasında geçişi sağlayan merdivenin üstünde açılan bir boşluğa monte edilmektedir. Teknenin yanaştığı pozisyonda kara ile olan mesafesine bağlı olarak nispeten daha uzun pasarellalar gerektiğinde teleskopik kademelerin sayısının veya parçaların boyutunun artırılması ve sistemi gizlemek için kullanılan açma-kapama mekanizmasının da bu boşlukta yer alarak fazla hacim kaplaması pasarellanın yer kısıntısı olan tekne gövdelerine uygulanmasını oldukça zorlaştırmaktadır. Bu tez çalışmasında çoğunlukla yatlarda kullanılan kasalı (dâhili) tip pasarellaların istiflenmiş verimliliğinin ve fonksiyonelliğinin artırılması üzerinde durulmuştur. Bu amaçla, yeni çok fonksiyonlu paralelkenar çubuk mekanizmalı ergonomik pasarella geliştirilmiş ve üretilmiştir. Bu pasarella kullanılmadığı durumda güverteler arası geçişi sağlayan merdiven görevini de üstlenerek fonksiyonellik kazanmıştır. Üstelik pasarellanın gizlendiği boşluk güverte yüzeyinde ve teleskopik parçaların başlangıç noktası merdivenin sonunda yer aldığından istenilen uzunluktaki pasarellalara yer kısıntısından bağımsız ulaşılabilmektedir. Yeni bir pasarella geliştirme sürecinin başında, sistemin kavramsal dizaynı çubuklarla şematik olarak oluşturulmuştur. Mekanizmaların çalışma prensipleri ayrıntılı olarak açıklanmış ve her birinin serbestlik dereceleri hesaplanmıştır. 3B modellemenin gerçekleştirmesi için çubukların uzunlukları, birbirleri arasındaki mesafe ve açıları gibi gerekli dizayn parametrelerini elde etmek amacıyla analitik olarak kinematik analiz sağlanmış ve denklemler MATLAB yardımı ile çözülmüştür. Elde edilen verilere göre sistemin 3B tasarımı üretim yönetimleri de dikkate alınarak bilgisayar destekli tasarım programı ile dizayn edilmiştir. Ardından, modelin statik analizi sonlu elemanlar analizi ile ANSYS Workbench (Statik Yapısal modülü) programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Pasarellanın nihai tasarımı, ilgili kurallar (DNVGL-ST-0358) dikkate alınarak kinematik ve statik analizler sonuçlarına göre tamamlanmıştır. Çok sayıda bileşenden oluşan sistemde aktüatörler için gerekli kuvveti hassas bir şekilde hesaplamadaki güçlükler nedeni ile ANSYS (Katı Cisim Dinamiği modülü) programı kullanılmıştır. Kuvvet ve kinematik analiz sonuçlarına göre uygun hidrolik pistonlar seçilmiştir. Üstelik analitik olarak elde edilen kinematik analiz sonuçları da ANSYS sonuçları ile doğrulanmıştır. Son olarak, pasarella üretilmiş ve teknede uygulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Gangways are temporary access bridge systems used in sea and air vehicles, that allows passengers to transfer safely between a vehicle and land. Especially in order to provide an aesthetic appearance on yachts, internally mounted and telescopic openable types of gangways are preferred. For this purpose, a gangway is mounted inside a space opened into the hull, particularly at the top of the ladder connecting the decks of the boat. Depending on the distance between the boat and pier in boarding position, the size of the gangway and its mechanism differs. In the case of long gangways, the number of telescopic stages and/or the size of parts and occupation of extra volume of retracting mechanism (for hiding the gangway) are the limiting factors in realizing feasible gangway use on space-limited yachts. This thesis work focuses on improving stacking efficiency and adding functionality to the box type (internally mounted) of gangway prevalent in superyachts. For this purpose, a new multifunctional ergonomic gangway with a parallelogram mechanism was developed and manufactured to remedy the aforementioned problems. This gangway also serves as a ladder between decks, thus retaining functionality when it is not used as a gangway. Furthermore, the gangway stands on the deck and the extension starts from the end of the ladder, whose pieces comprise gangway; thus, the required length of the gangway is managed regardless of limited hull space. At the beginning of the development process of the gangway, the conceptual design of the mechanisms was formed with rigid body links. The detailed working principles of the mechanisms were explained, and degrees-of-freedom (DOF) of each simplified mechanism were calculated. To obtain design parameters such as the length of links, the distance between them and their angles for 3D modeling, the kinematic analysis was studied by the analytic approach, and the equations were solved by MATLAB. Based on the obtained data, the 3D model of the assembly was designed considering the manufacturing process using a computer-aided-design (CAD) program. Then, the static analysis of the gangway was performed with finite element analysis (FEA) using ANSYS Workbench (Static Structural module) software. The final design of the gangway was achieved based on the kinematic and static analyses results considering DNVGL-ST-0358 regulations. Due to the difficulties of accurately calculating required actuator forces in complex assemblies, ANSYS (Rigid Body Dynamics module) was used and the appropriate hydraulic actuators were selected according to the force and kinematic analysis results. Furthermore, the obtained analytical results were validated by comparing them to the results obtained using ANSYS. Finally, the manufacturing of the gangway was completed and applied to the yacht.
Benzer Tezler
- Çifte kaynak kısıtlı grup teknolojisi üretim sistemlerinin bozucu faktörlere dayanıklı tasarımı
Robust design of dual resource constrained group technology production systems
MUSTAFA AKHUN
Doktora
Türkçe
1999
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. M. BÜLENT DURMUŞOĞLU
- Tam zamanında üretim sistemi ve bir yan sanayi işletmesinde değerlendirilmesi
Just in time production system and evaluation of fit
DİLEK DEMİRDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SITKI GÖZLÜ
- Analitik hiyerarşi prosesi yardımıyla kalite fonksiyon açınımında önceliklendirme
Başlık çevirisi yok
CEM GÖRKEM ÖZARPACI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ETHEM TOLGA
- Yalın yönetim sistemlerinin hastanelere uyarlanması ve bir hastane uygulaması
Adaptation of lean management systems in hospitals and a case study
DUDU BİLGİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. HATİCE CAMGÖZ AKDAĞ
- 3 boyutlu yazıcı ile üretilen sandviç yapıların statik ve dinamik yük altında davranışlarının incelenmesi
Investigation of under static and dynamic load behaviors of sandwich structures produced with 3d printer
BAHADIR ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK KARAGÖZ