Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Number 1, 2014

1-8
KOH ve ZnCl2 Aktivasyonu ile Çanakkale-Çan Linyitinden Aktif Karbon Üretimi ve Karakterizasyonu / Production and Characterization of Activated Carbon from Çanakkale-Çan Lignite by KOH and ZnCl2 Activation

Authors: Filiz Karacan, Süleyman Karacan

Abstract

View in PDF

Number of views: 475

ÖZET: Aktivasyon reaktifi olarak potasyum hidroksit (KOH) ve çinko klorür (ZnCl2) kullanılarak Çanakkale-Çan linyitinden aktif karbon üretilmiştir. Hazırlanan aktif karbonların verim ve gözenek gelişimi üzerine karbonizasyon sıcaklığının ve reaktif türünün etkisi incelenmiştir. Elde edilen aktif karbonlar verim, BET yüzey alanı, gözenek hacimleri ile mikro ve mezo gözenek fraksiyonu açısından karakterize edilmiştir. Sonuçlar karbonizasyon sıcaklığının artmasıyla verimin düştüğünü yüzey alanı ve gözenekliliğinin artığını göstermiştir. En yüksek yüzey alanı KOH aktivasyonunda 900 0C, 1 h karbonizasyon süresinde 1092 m2/g olarak elde edilmiştir. Linyit örneğinin kimyasal madde ile emdirilmeden 900 0C’de karbonizasyonu sonucu elde edilen çarın yüzey alanı 157 m2/g bulunmuştur. Bu verilerden, yüksek yüzey alanı ve gözenekliliğe sahip aktif karbon üretimi için tek başına ısıl işlemin yeterli olmadığı görülmüştür. Elde edilen aktif karbonlar ticari aktif karbonla karşılaştırılmıştır. KOH ve ZnCl2 aktivasyonu ile elde edilen aktif karbonların yüzey alanı ve mikro gözenek fraksiyonunun ticari aktif karbondan daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Linyit, Kimyasal aktivasyon. ABSTRACT: Activated carbon was produced from Çanakkale-Çan lignite using potassium hydroxide (KOH) and zinc chloride (ZnCl2) as activating agent. The influence of carbonization temperatures (500-900 0C) and different chemical reagents (KOH and ZnCl2) on the pore development and the yield of the prepared activated carbon were investigated. The resultant activated carbons were characterized in terms of the yield, BET surface area, pore volumes, micropore and mesopore fraction. Results showed that increasing the carbonization temperature, the yield decreased, while surface area and micro-porosity increased. Maximum surface area was about 1092 m2/g at 900 0C with KOH activation and carbonization duration of 1 h. The surface area of char obtained from carbonization of lignite sample without impregnation by chemical reagent was 157 m2/g at 900 0C. From these data, it has been showed that in order to produce activated carbons with high surface area and porosity, thermal activation (without impregnation) itself is not sufficient. The prepared activated carbon was compared with commercial activated carbon. Surface area and micropore fraction of activated carbons obtained from both KOH and ZnCl2 activation much larger than those of the commercial activated carbon. Key words: Activated carbon, Lignite, Chemical activation.

9-14
Düz Dişli Çark Sistemindeki Aşınma Hatasının İstatistiksel Proses Kontrol Metodu İle Belirlenmesi / Determination Of The Wear Fault In Spur Gear System Using Statistical Process Control Method

Authors: Sinan Maraş, Hakan Arslan

Abstract

View in PDF

Number of views: 582

ÖZET: Titreşim analizi, makine elemanları ve yapılarda oluşan arızalar hakkında bilgi edinmede yaygın bir şekilde kullanılan erken uyarıcı metotlarının başında gelmektedir. Bu yöntemde, titreşim analiz sonuçları sinyal işleme, yapay zeka, istatistiksel analiz yöntemleriyle işlenerek dişli hata tespiti yapılabilmektedir. Bu çalışmada amaç, düz dişlilerdeki aşınma hatasının sebep olduğu titreşimlerdeki değişimlerin istatistiksel proses kontrol grafiklerinde analiz edilerek aşınmanın varlığını tespit etmektir. Dişli test düzeneğinde incelenmek üzere, düz dişli yüzeylerinde suni olarak aşındırma işlemi uygulanmış ve sonra bu dişliler takılıp sistem çeşitli ön yük ve devir şartlarında çalıştırılarak titreşim verileri kaydedilmiştir. Sağlam dişli ile aşınmış dişli verileri istatistiksel proses kontrol grafiklerinde analiz edilerek hatanın tespiti gerçek zamanlı deneysel çalışma ile grafiksel olarak gösterilebilmiştir. Anahtar Kelimeler: Düz dişli çarklar, Dişli arızaları, Arıza tespiti, İstatistiksel proses kontrol. ABSTRACT: Vibration analysis is one of the early warning methods widely used in obtaining information about faults occurring on the machine elements and structures. In this method, gear fault detection can be performed by analyzing of the vibration test results using signal processing, artificial intelligence and statistical analysis methods. The objective of this study is detection the existence of wear by examining changes in the vibrations of spur gears due to wear faults in statistical process control carts. In this study, artificial wear was created on the surfaces of spur gears in order to be examined in gears test rig. Then, these gears were attached and vibrations data were recorded by operating the system at various loading and number of cycles conditions. Detection of fault was demonstrated by analyzing undeformed and worn gears data in statistical process control carts by means of real-time experimental studies. Key words: Spur gears, Gear faults, Fault diagnosis, Statistical process control.

15-19
Termal Bariyer Kaplamanin Motor Yakit Sarfiyati Egzoz Sicakliği ve Emisyonlara Etikilerinin Deneysel Olarak İncelenmesi / An Experimental Study On The Effects of the Thermal Barrier Plating Over Engine Fuel Consumption Exhaust Temperature and Emissions

Authors: Hüseyin Gürbüz, Hasan Gökkaya

Abstract

View in PDF

Number of views: 608

ÖZET: Bu çalışmada, hava soğutmalı, tek silindirli, doğrudan püskürtmeli, 4 zamanlı ve marşlı Solax marka 178FE tipi dizel motorunun yanma odası elemanlarının termal bariyer malzemelerle kaplanması ve 1600 1/min ile 3200 1/min hızları arasında 400 1/min hız aralıklarında ve tam yük şartları altında % 100 dizel yakıtı ile denenmesi ve termal bariyer kaplamaların motorun egzoz gaz sıcaklığına, egzoz emisyonlarına ve yakıt sarfiyatına etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Motor hızının artmasına ve kaplama malzemelerine bağlı olarak egzoz gaz sıcaklığının arttığı, çevreye ve canlılara zararlı olan HC ve CO emisyonlarının azaldığı ve yakıt sarfiyatında iyileşme olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Termal bariyer kaplama, Dizel motor, Özgül yakıt, Egzoz emisyonları, Egzoz sıcaklığı. ABSTRACT: The aim of this study, the combustion chamber elements of a one-cylinder diesel engine which is air-cooled, single-cylinder, direct injection, 4-stroke and starter motor were plated with thermal barrier plating and tested with diesel fuel between the speeds of 1600 1/min to 3200 1/min and determined the effects of the thermal barrier plating on the engine exhaust gas temperature, emissions and fuel consumption. Increase in the temperature of the exhaust gas, decrease in HC and CO emissions that are harmful to the environment and living things and improvement in fuel consumption were observed. Key words: Thermal barrier coatings, Diesel engine, Specific fuel consumption, Exhaust emissions, Exhaust temperature.

20-24
AISI 1040 Çeliğinin Aşındırıcı Su Jeti İle tornalama İşleminde İşleme Paremetrelerinin Talaş Kaldırma Hacmine ve Kesme Derinliğine Etkisi / The Effect of Process Parameters on Machining Volume and Depth Of Cut In Turning Operation Of AISI 1040 Steel With Abrasive Water Jet

Authors: Fuat Kartal, Hasan Gökkaya

Abstract

View in PDF

Number of views: 561

ÖZET: Bu çalışmada, AISI 1040 çeliğinin aşındırıcı su jeti ile tornalanması esnasında işleme parametrelerinin kaldırılan talaş hacmime ve kesme derinliğine etkisi araştırılmıştır. Yapılan çalışmada deney sayısının en az olması için literatürde yapılmış olan çalışmalar göz önüne alınmış ve ön deneyler sonucu elde edilen tecrübelerle en uygun işleme parametre değerleriyle deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda pompa basıncı (350 MPa), aşındırıcı boyutu (Garnet formunda ve boyutu 80 mesh) ve nozul çapı (1.2 mm) sabit tutulmuştur. Ø 30 ve 240 mm ebatlarında 1040 çeliği, dört farklı aşındırıcı akış oranı (50, 150, 250 ve 350 gr/dak.), nozul mesafesi (2, 5, 8 ve 11 mm), nozul ilerleme miktarı (5, 15, 25 ve 35 mm/dak.) ve torna aynası deviri (25, 50, 75 ve 100 dev/dak.) işleme parametreleri değerlerinde işlenmiştir. Elde edilen bulgulara göre en yüksek talaş hacmi 5 mm/dak nozul ilerleme miktarında 1387,25 mm3 elde edilmiştir. En yüksek kesme derinliği ise 0,94 mm olarak 100 dev/dak torna aynası devrinde elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Aşındırıcı su jeti, Tornalama, AISI 1040, Talaş hacmi, Kesme derinliği. ABSTRACT: In this study the effect of processing parameters during turning of AISI 1040 steel with abrasive water jet on machining volume and depth of cut. In the study, in order to keep the experiment quantity low, former studies in literature were taken into consideration and therefore experiments were realized with processing parameters and experiences that are most suitable to pre-experiments. In experimental studies pump pressure (350 MPa), abrader dimensions (in garnet form and dimension 80 mesh) and nozzle diameter (1.2 mm) were kept constant. 1040 steel with dimensions of Ø 30 and 240 mm were processed at four different abrader flow rate (50, 150, 250 and 350 gr/min), nozzle distance (2, 5, 8 and 11 mm), nozzle feed rate (5, 15, 25 and 35 mm/min) and lathe chuck revolutions (25, 50, 75 and 100 rpm). According to the findings the most highly material removal rate of 5 mm / min nozzle feed rate 1387.25 mm3 in the amount has been achieved. The maximum depths of cut 0.94 mm spindle speed of 100 rpm were obtained. Key words: Abrasive water jet cutting, Turning, AISI 1040, Chip volume, Depth of cut.

25-30
Mikrodalga Fırında Suni Yaşlandırılan 6013 Alüminyum Alaşımın Korozyon Davranışının / İncelenmesi Investigation of Corrosion Behavior Of 6013 Aluminum Alloys For Artificial Aged Microwave Furnace

Authors: Muzaffer Erdoğan, Ramazan Tekin, Murat Kaya

Abstract

View in PDF

Number of views: 500

ÖZET: Alüminyum alaşımları günümüzde düşük yoğunluk ve yüksek mukavemet elde edilebilen bir alaşım türüdür. Bu alaşımlar özellikle yaşlandırma işlemiyle çökelti oluşturularak daha fazla mukavemetli olur. Bu çalışmada, 6013 alüminyum alaşımını mikrodalga fırında suni yaşlandırarak dayanım değerleri arttırılmıştır. Mikrodalga fırında yaşlandırma yöntemi numuneleri hacimsel ve homojen bir şekilde yaşlanmasını sağlamıştır. 6013 alüminyum alaşımları, mikrodalga fırında saf argon gazı atmosferinde suni yaşlandırma işlemine tabi tutulduktan sonra sertlik analizleri, iç yapı (optik mikroskop, SEM) karakterizasyonu çalışılmıştır. Yaşlandırma ısıl işlemleri sunucu numunelerin içerisinde oluşan fazların varlığı XRD eğrileri ile tespit edilmiştir. Suni yaşlandırılmış numunelerin iç yapısında mevcut olan fazların korozyon analizleri gerçekleştirilmiştir. 6013 Alüminyum alaşımının mikrodalga fırında suni yaşlandırma sürelerine bağlı olarak numunelerde meydana gelen çökeltilerin mekanik özellikleri korozyon direnç değerlerini etkilediği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: 6013 Alüminyum alaşımı, Mikrodalga fırın, Suni yaşlandırma, Su verme, Korozyon. ABSTRACT: Low density and high strength aluminum alloys can be achieved today is a type of an alloy. These alloys are more resistant, particularly the aging process is the precipitate formed. In this study, increased strength 6013 aluminum alloy in a microwave furnace yaşlandırarak artificial. Volume samples in a microwave oven aging method and aging has provided a homogeneous way. 6013 aluminum alloys, pure argon gas atmosphere in a microwave furnace hardness after being subjected to artificial aging process analysis, the internal structure (optical microscope, SEM), characterization of the studied. Aging of the phases, the presence server in the XRD of the samples was determined by curves. Corrosion of artificial aged samples has been analyzed by the internal structure of the phases present. Depending on the time of artificial aging of aluminum alloy 6013 samples in a microwave furnace in the mechanical properties of the sediment affected the corrosion resistance values. Key words: 6013 Aluminum alloy, Microwave furnace, Artificial aging, Quenching, Corrosion.