Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

1-8

Authors: M. Evren TOYGAR

ÖZET: Bu çalışmada çekmeye maruz z = 0 düzleminde çatlak içeren sonsuz eksenel simetrik silindir incelenmektedir. Silindir düzgün yayılı p0 şiddetinde eksenel çekmeye maruzdur. Silindirin yanal yüzeylerinde gerilmeler sıfırdır. Malzemenin lineer elastik ve izotropik olduğu varsayılmaktadır. Çatlak yüzeyleri serbesttir. Problem çatlak yüzey deplasman türevi cinsinden tek tekil integral denkleme indirgenmektedir. Boyutsuzlaştırılan denklem takımı single-valuedness ve denge durum denklemi ilave edilerek lineer denklem takımlarına indirgenerek sayısal çözümü yapılmıştır. Gerilme şiddeti faktörü hesaplanmış ve sonuçlar grafiklerle sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Çatlak, Tekillik, Silindir, Gerilme şiddeti faktörü. ABSTRACT: This paper considers the problem of an axisymmetric infinite cylinder with a crack at z = 0. The cylinder is under the action of uniformly distributed axial tension applied at infinity and its lateral surface is free of traction. It is assumed that the material of the cylinder is linearly elastic and isotropic. Crack surfaces are free. Formulation of the boundary problem under consideration is reduced to single singular integral equation in terms of the derivative of the crack surface displacement. These equations together with the single-valuedness and equilibrium condition for the displacements around the crack is converted to a system of a linear algebraic equation which is solved numerically. Stress intensity factors are calculated and presented in graphical form. Key words: Crack, Singularity, Cylinder, Stress intensity factor.

19-25

Authors: Handan BAYCIK

ÖZET: Yüzeyin kimyasal bileşimini değiştirerek yapılan nitrürleme, termokimyasal bir yüzey sertleştirme yöntemidir. Yüzeyde ince, sert bir nitrür tabakası oluşur. Bu tabaka, iki kısımdan oluşur. Dıştaki tabakaya beyaz tabaka (bileşik tabaka), içtekine ise difüzyon tabakası denir. Nitrürleme yöntemleri, gaz, sıvı ve iyon nitrürleme olmak üzere üç grupta incelenir. Gaz nitrürleme işlemi amonyak kullanılarak yapılır. Amonyak gazından ayrışan azotun çeliğin demir ve alaşım elementleri ile reaksiyona girerek oluşturduğu nitrürler ince tanelidir. Sıvı nitrürleme, NaCN içeren tuz banyolarında yapılır. Siyanürdeki (CN) azot ve karbonun bir kısmı çeliğe yayınır. Yapıda nitrürlerden başka ?-karbonitrürü vardır. İyon nitrürlemede azot ve genellikle hidrojen gibi bir gaz karışımıkullanılır. Azot, çeliğin demir ve alaşım elemanları ile reaksiyona girer ve sertleşmeyi sağlayan nitrürler oluşur.Bu çalışmada, X40CrMoV51 sıcak iş takım çeliği kullanılmıştır. Çeliğe önce su verme ve temperleme, sonra iyon nitrürleme yapılmıştır. Daha sonra, bu çeliklerin sertlik değerleri ile X-ışını difraksiyon analizleri incelenmiştir. İyon nitrürlenmiş çeliğin yüzey sertliğinin, yalnızca su verilmiş ve temperlenmiş çeliğinkinden yaklaşık olarak iki kat daha fazla olduğu saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Nitrürleme, İyon nitrürleme, Sıcak iş takım çeliği, Sertlik. ABSTARCT: The nitriding performed to change the chemical composition of the surface is the method of a thermochemical surface hardening. Fine, hard nitrided case consist of two zones at the surface; The outer one white layer (compound layer), the inner one diffusion layer. The nitriding methods are determined at three groups as gas, salt and ion nitriding. Gas nitriding process is performed using ammonia. The nitrogen decompositing from the ammonia gas reacts with the iron and the alloy elements of the steel and nitrides that ensure have fine grain. Salt nitriding is performed at the salt bath that consists of NaCN. Part of the nitrogen and carbon of the siyanide is diffused to the steel. The structure consists not only of nitride but also ?-carbonitride. A gas mixture of nitrogen and hidrogen is usually used in the ion nitriding process. The nitrogen reacts with the iron and alloy elements of the steel and nitrides that ensure hardening exist. In this study, X40CrMoV51 hot work tool steel is used. First, the quenching and tempering, later the ion nitriding is performed to the steel. Then, hardness values and X-ray diffraction analyses of these steels are determined. It is found that the surface hardness of ion nitrided steel is approximately twice higher than that of quenched and tempered steel. Key words: Nitriding, Ion nitriding, Hot work tool steel, Hardness.

33-40

Authors: Kubilay ASLANTAŞ, Süleyman TAŞGETİREN, Kürşad DÜNDAR

ÖZET: Dişli çarklar, en önemli hareket ve güç iletme elemanlarından biridir. Karşılıklı çalışan dişlilerde yük ve hareket iletimi aynı anda meydana gelir. Bir dişliden diğerine yük ve hareket iletimi, dişlerin birbiri üzerindeki yuvarlanmalı-kayma temasının bir sonucudur. Bu yuvarlanmalı-kayma teması diş yüzeylerinde ve yüzey altlarında bir takım gerilmelerin dolayısıyla da yüzey hasarlarının meydana gelmesine neden olur. Bu çalışmada, iki dişin birbiri üzerinde yaptıkları yuvarlanmalı-kayma teması neticesinde yüzeyde ve yüzey altında meydana gelen gerilmelerin analizi yapılmıştır. Problemin çözümünde diş yüzeyleri arasındaki sürtünme katsayısı değişken olarak alınmıştır. Farklı sürtünme katsayıları için yapılan çözümlemelerle yüzey altında meydana gelen gerilmelerin, hasar oluşumu üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Diş yüzeyleri arasında meydana gelen temas durumu için Hertz’ in elastik temas teorisi temel alınmış ve nümerik çözümleme için ANSYS54 sonlu eleman paket programı kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Düz dişli, Temas gerilmeleri, Hertz teorisi, Sonlu elemanlar metodu. ABSTRACT: Gears are perhaps one of the important components used in machinery to transmit motion and power. Transmission of force and motion occur at the same moment for mutual working gears. Transmission of the force and motion from a gear to another is a result of rolling-sliding contact of tooth surfaces each other. This rolling-sliding contact causes some stresses on surface and subsurface. In this study, analysis of stresses on surface and subsurface due to rolling-sliding contact on tooth surfaces are carried out. In the solution of the problem, different friction coefficients between tooth surfaces and are taken as the variables. The contact analysis between tooth surfaces is based upon Hertz elastic contact theory and for the numerical solution ANSYS 54 finite element program code is used. Key words: Spur gear, Contact stresses, Hertz theory, Finite element method.

53-60

Authors: Mehmet MAHRAMANLIOĞLU, İrfan KIZILCIKLI, Adem ÇINARLI, Özge ÖZGEN

Astrozone Red’in sulu çözeltilerinden aktif kömür üzerine adsorpsiyonu incelendi. Adsorpsiyon prosesi Lagergren birinci mertebe kinetik eşitliğine uydu. Adsorbent konsantrasyonu Astrozone Red adsorpsiyonunu önemli ölçüde etkiledi. Denge değerleri Langmuir modeline uydu ve isoterm sabitleri hesaplandı. Astrozon Red adsorpsiyonu çözeltilerin pH’larının artması ile arttı. Adsorpsiyon termodinamiği prosesin ekzotermik ve kendiliğinden olduğunu gösterdi. Anahtar Kelimeler: Astrozone red, Adsorpsiyon, Aktif kömür, Termodinamik parametreler, Lagergren eşitliği. ABSTRACT: The adsorption of Astrozone Red on the activated coal from aqueous solutions was studied.The adsorption process followed the Lagergren first order kinetics equation. The adsorbent concentration affected the adsorption of Astrozone Red significiantly.The equilibrium data fit well in the Langmuir model and isotherm constants were calculated. The adsorption of Astrozon Red increased with increase of the pH value in the solution.The thermodynamics of adsorption indicated spontaneous and exothermic nature of the process. Key words: Astrozone red, Adsorption, Activated coal, Thermodynamic parameters, Lagergren equation.

71-77

Authors: Köksal ERENTÜRK, İ. Hakkı ALTAŞ

ÖZET: Karmaşık bir yapıya sahip olan elektrik güç sistemlerinin meydana gelen arızalara karşı korunabilmesi için bulanık mantık tabanlı sayısal koruma rölesinin tasarımı ve prototip laboratuar modeli üzerinde gerçekleştirilmesi bu çalışmada incelenmiştir. Laboratuar ortamında bir prototip oluşturulmuş ve sonuçlar elde edilmiştir. Tasarlanan bulanık mantık tabanlı sayısal koruma rölesi çok amaçlı yapıya sahip olup, korumanın yanısıra işletime yönelik karar mekanizması da oluşturulabilmektedir. Anahtar Kelimeler: Bulanık mantık, Enerji sistemleri, Koruma röleleri, Sayısal koruma, Modelleme. ABSTRACT: A fuzzy logic based digital relay has been designed in order to protect power system networks for reliable operation. A prototype model of the relay has been established and tested in a laboratory environment. The relay designed has multi-functional behavior so that it gives information not only existence the type of fault but also the type, location, and duration of the faults. Some additional functions can also be included in the relay structure. The performance of the relay for detecting faults, type of faults, and the location has been tested and results are given in this paper. Key words: Fuzzy logic, Power systems, Protective relays, Digital protection, Modelling.

85-90

Authors: Senayi DÖNMEZ, Ramazan LEKESİZ

ÖZET: Bu çalışmada silindir savaklar deneysel olarak incelenmiştir. Dört farklı çapta silindir savak üzerinde yapılan deneyler sonucunda silindir savağa ait savak katsayısı bulunmuştur. Deneyler hem serbest hem de batık akım şartlarında yapılmıştır. Serbest akım şartlarında savak katsayısının 3.50-3.80 arasında olduğu görülmüştür. Batık akım şartlarında ise savak katsayısı batıklık ile değişim göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Silindir savak, Savak katsayısı, Serbest akım, Batık akım, Debi ölçümü. ABSTRACT: In this study, the weir coefficient for cylindrical weirs was experimentally investigated. Experiments were conducted for both free and submerged overflow conditions. Experimental results have indicated that the weir coefficient is about 3.50-3.80 for the free overflow condition. The weir coefficient for the submerged overflow condition varies with the amount of submergence. Key words: Cylindrical weir, Weir coefficient, Free overflow, Submerged overflow, Discharge measurement.

97-102

Authors: Adnan DÖYEN, Veysel ZEDEF

ÖZET: Seydişehir’in yaklaşık 20 km güneybatısında bulunan Kızıldağ’da ortaya çıkan kromitler ultramafik kütlenin dunit bileşimli kayaçları içerisinde bulunmaktadır. Bu kayaçlar içerisinde bandlı, saçılımlı ve masif yapılı olarak bulunan kromitler, kimyasal bakımdan Alpin tip kromitlerin özelliğini taşımaktadır. Al’lu ve Ferri kromit olarak adlandırılan kromitlerin Cr/Fet oranı 2.77 ile 3.28 arasında (ort. 2.92) değişmektedir. Cr/Cr+Al-Mg/Mg+Fe+2diyagramında üç değerlikli bileşenler dar bir alanda iki değerlikli bileşenler ise daha geniş bir alanda dağılım gösterirler. Anahtar Kelimeler: Kromit, Ultramafik kayaç, Alpin tip. ABSTRACT: The study area is located at 20 km southwest of Seydişehir (Konya) and the chromites are cropped out in the dunitic rocks of the Kızıldağ ultramafics. The chromites are found as banded, schliren and massive occurrences and their chemical composition have a features of Alpine type chromites. These chromites can be classified as Al- rich and ferric chromites and their Cr/Fet is between 2.77 and 3.28 (mean 2.99). In the Cr/Cr+AlMg/Mg+Fe +2 binary diagram, r/Cr+Al values covers a festricted area while Mg/Mg + Fe+2 ratios distrubuted in a wider range. There is a strong negative correlation between Cr and Mg and negative (not too strong) correlation between Cr and Al. Key words: Chromite, Ultramafic rock, Alpine type.

109-113

Authors: Erol İNCE

ÖZET: Seyreltik asetik asit çözeltilerinin asidik gruplu polimerik reçine katalizörlüğünde etil alkol ile esterleşme reaksiyonu kesikli bir reaktörde gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon kinetiği üzerine sıcaklık, başlangıçtaki reaktanların mol oranları, başlangıçtaki su konsantrasyonu ve katalizör konsantrasyonu etkileri incelenmiştir. Kesikli reaktörde sıvı ve buhar fazlarının hızla dengeye ulaşmasının reaksiyon kinetiğini sınırladığı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Etanol, Asetik asit, Esterleşme ve katalitik reçine. ABSTRACT: The conversion kinetics of diluted acetic acid to ethyl acetate by ethanol esterification in a batch reactor in liquid phase with an acidic polymer catalyst (lewatit series) was studied. The intrinsic rate constants have been correlated with the reaction temperature, concentration of catalyst, initial ratios of reactants and initial water concentrations. The kinetic analysis was restricted to the system at hand in which a liquid and vapor phase are at equilibrium. Key words: Ethanol, Acetic acid, Esterification and catalytic resin.

123-130

Authors: Hadi GÖKÇEN, Kürşad AĞPAK, Oğuz ERGUN

ÖZET: Bu makalede; özellikle mal üreten sistemlerde bilinen Montaj Hattı Dengeleme (MHD) metodlarının hizmet üreten sistemlere uygulanabilirliği incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda müşterilere tedavi hizmeti üreten bir Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Kliniğinde uygulama çalışması yapılmıştır. Hastalara sunulan standart hizmetlerin her biri bir ürün çeşidi olarak düşünülmüş ve problem karışık modelli MHD problemi olarak çözülmüştür. Neticede, sadece üretim sistemlerine uygulandığını düşündüğümüz bu metotların servis sistemlerine de uygulayabileceği görülmüştür. Dolayısıyla, benzer çalışmaların, Hastaneler, Vergi Daireleri, Ehliyet-Ruhsat ve Pasaport Büroları, Fast Food Restoranları, vb. sınırsız alanlarda da yapılması mümkündür. Anahtar Kelimeler: Servis sistemleri, Hat dengeleme. ABSTARCT: This paper investigates how the Assembly Line Balancing (ALB) methods known for the production systems can be applied in service systems. For this purpose, an application study is done in a Physical therapy and rehabilitation clinic. Each standart service provided to patients is taken into consideration as a product, and problem is solved as a mixed model ALB problem. In conclusion, it is seen that the ALB methods developed for the production systems are also applicable in service systems. So, it is possible to do similar studies at hospitals, tax offices, driving licence and passport offices, fast food restaurants, etc. Key words: Service systems, Line balancing.