Lastik Tekerlekli Loder ve Ekskavatör İş Makinelerinde Mekanik, Elektriksel ve Mekatronik Arızaların Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma

Bölüm 3

5.2. Sensör ve Aktüatör Arızaları

Sensörler ve aktüatörler, mekatronik sistemlerin temel bileşenleridir. Bu bileşenlerde karşılaşılan başlıca arızalar şunlardır:

Sensör Arızaları: Sensörlerin yanlış veri göndermesi veya hiç çalışmaması, kontrol sisteminin hatalı kararlar vermesine neden olur (Texas Instruments, 2023).

Aktüatör Arızaları: Aktüatörler, kontrol sisteminin kararlarını fiziksel hareketlere dönüştürür. Aktüatörlerin arızalanması, makinenin hareket kabiliyetini etkiler (Festo, 2023).

Çözüm Önerileri:

Sensörlerin düzenli olarak kalibre edilmesi gereklidir.

Aktüatörlerin bakımı ve değişimi periyodik olarak yapılmalıdır.

6. Loderlerde Fren ve Klima Arızaları

6.1. Fren Sistemi Arızaları

Loderlerde fren sistemleri, makinenin güvenli bir şekilde durmasını sağlar. Fren sistemlerinde karşılaşılan başlıca arızalar şunlardır:

Fren Balatalarının Aşınması: Fren balatalarının aşınması, fren performansını düşürür ve güvenlik riski oluşturur (Eaton Corporation, 2023).

Hidrolik Fren Sistemindeki Kaçaklar: Hidrolik fren sistemindeki kaçaklar, fren performansını olumsuz etkiler (Parker Hannifin, 2023).

Çözüm Önerileri:

Fren balatalarının düzenli olarak kontrol edilmesi ve değiştirilmesi gereklidir.

Hidrolik fren sisteminin periyodik bakımı yapılmalıdır.

6.2. Klima Arızaları

Loderlerde klima sistemleri, operatörün konforunu artırır. Klima sistemlerinde karşılaşılan başlıca arızalar şunlardır:

Soğutucu Gaz Kaçakları: Soğutucu gaz kaçakları, klima sisteminin performansını düşürür (Denso, 2023). Genellikler r134 soğutucu kimyasal kullanılır.

Klima Kompresörü Arızaları: Klima kompresörünün arızalanması, klima sisteminin çalışmamasına neden olur (Valeo, 2023).

Sorumlu Beyin Arızası: Modern iş makinalarında artık klima sisteminde de bir elektronik beyin kullanılmakatadır. Bu beyin çevre koşullarından , tozdan sıcak veya soğuktan etkilenerek bozulabilmektedir.(volvoce ,2021)

Kullanıcı Hataları: Operatörler bazen çok kaba davranarak klima düğmelerini bozmakta ve kırmaktadırlar.(Volkaya servis formları,2023)

Çözüm Önerileri:

Klima sisteminin düzenli olarak bakımı yapılmalıdır. Soğutucu gaz seviyesi periyodik olarak kontrol edilmelidir. Operatör eğitimleri düzenli periyotlarla yapılmalıdır.

7. İstatistiksel Veriler ve Analizler

Türkiye’deki İMDER verilerine göre, lastik tekerlekli loder ve ekskavatörlerde en sık karşılaşılan arızalar şunlardır:

Hidrolik Sistem Arızaları: %35

Elektriksel Arızalar: %25

Mekanik Arızalar: %20

Mekatronik Arızalar: %15

Diğer Arızalar: %5

Bu veriler, hidrolik sistem arızalarının en yaygın sorun olduğunu göstermektedir. Ayrıca, elektriksel ve mekanik arızalar da önemli bir yer tutmaktadır. Dünya genelinde lastik tekerlekli loder ve ekskavatör gibi iş makinelerinde karşılaşılan arıza istatistikleri, Türkiye’deki İMDER verilerine benzerlik göstermekle birlikte, bazı farklılıklar da bulunmaktadır. Küresel ölçekte yapılan araştırmalar ve sektör raporları, iş makinelerinde en sık karşılaşılan arızaların hidrolik sistemler, elektriksel sistemler ve mekanik bileşenler olduğunu göstermektedir. Ancak, bu oranlar coğrafi bölgelere, kullanım yoğunluğuna, iklim koşullarına ve bakım kültürüne göre değişiklik gösterebilmektedir.

Dünya Genelinde İş Makinelerinde Karşılaşılan Arıza İstatistikleri:

Hidrolik Sistem Arızaları: %30-40

Hidrolik sistem arızaları, dünya genelinde iş makinelerinde en sık karşılaşılan sorunlardan biridir. Bu arızalar, hidrolik yağ kaçakları, pompa arızaları ve silindir problemleri gibi çeşitli şekillerde ortaya çıkmaktadır. Özellikle ağır çalışma koşullarında hidrolik sistemlerin aşınma oranı artmaktadır (Caterpillar Inc., 2023).

Elektriksel Arızalar: %20-30

Elektriksel arızalar, modern iş makinelerinde giderek artan bir sorun haline gelmiştir. Akü arızaları, kablolama sorunları ve sensör hataları, bu kategoride en sık karşılaşılan problemlerdir. CAN Bus sistemindeki iletişim hataları da elektriksel arızaların önemli bir kısmını oluşturmaktadır (Bosch, 2023).

Mekanik Arızalar: %15-25

Mekanik arızalar, şanzıman, diferansiyel, fren sistemleri ve lastik/tekerlek problemlerini içerir. Özellikle zorlu arazi koşullarında çalışan makinelerde mekanik arızalar daha sık görülmektedir (Komatsu Ltd., 2023).

Mekatronik Arızalar: %10-20

Mekatronik sistemler, modern iş makinelerinin vazgeçilmez bir parçasıdır. Kontrol üniteleri, sensörler ve aktüatörlerde meydana gelen arızalar, bu kategoride en sık karşılaşılan sorunlardır. Yazılım hataları da mekatronik arızaların önemli bir kısmını oluşturmaktadır (Siemens, 2023).

Diğer Arızalar: %5-10

Diğer arızalar, klima sistemleri, kabin ekipmanları ve çeşitli aksesuarlarla ilgili problemleri içerir. Bu tür arızalar, genellikle operatör konforunu etkileyen sorunlardır (Volvo CE, 2023).

Türkiye ve Dünya Geneli Karşılaştırması

Hidrolik Sistem Arızaları: Türkiye’de %35 olan hidrolik sistem arızaları, dünya genelinde %30-40 aralığında benzer bir orana sahiptir. Bu, hidrolik sistemlerin iş makinelerinde en kritik bileşenlerden biri olduğunu göstermektedir.

Elektriksel Arızalar: Türkiye’de %25 olan elektriksel arızalar, dünya genelinde %20-30 aralığında yer almaktadır. Modern makinelerde artan elektronik bileşenler, bu tür arızaların sıklığını artırmaktadır.

Mekanik Arızalar: Türkiye’de %20 olan mekanik arızalar, dünya genelinde %15-25 aralığında benzer bir dağılıma sahiptir. Bu tür arızalar, özellikle ağır çalışma koşullarında daha sık görülmektedir.

Mekatronik Arızalar: Türkiye’de %15 olan mekatronik arızalar, dünya genelinde %10-20 aralığında yer almaktadır. Bu tür arızalar, özellikle yüksek teknolojili makinelerde daha yaygındır.

Diğer Arızalar: Türkiye’de %5 olan diğer arızalar, dünya genelinde %5-10 aralığında benzer bir orana sahiptir.

İstatistiksel Farklılıkların Nedenleri

Çalışma Koşulları: Türkiye’deki inşaat ve madencilik sektörlerinde kullanılan iş makineleri, genellikle zorlu arazi koşullarında çalışmaktadır. Bu durum, hidrolik ve mekanik arızaların sıklığını artırmaktadır.

Bakım Kültürü: Dünya genelinde gelişmiş ülkelerde düzenli bakım ve onarım uygulamaları daha yaygındır. Bu durum, arızaların sıklığını azaltmaktadır.

İklim Koşulları: Türkiye’nin farklı iklim bölgelerinde çalışan iş makineleri, özellikle yüksek sıcaklık ve tozlu ortamlarda daha fazla arıza yaşamaktadır.

Makine Yaşı: Türkiye’deki iş makinelerinin bir kısmı, dünya geneline kıyasla daha eski modellerdir. Bu durum, arızaların sıklığını artırmaktadır.

Dünya genelinde iş makinelerinde karşılaşılan arızalar, Türkiye’deki İMDER verileriyle büyük ölçüde örtüşmektedir. Hidrolik sistem arızaları, hem Türkiye’de hem de dünya genelinde en yaygın sorun olarak öne çıkmaktadır. Elektriksel ve mekanik arızalar da önemli bir yer tutmaktadır. Bu tür arızaların önlenmesi için düzenli bakım, operatör eğitimi ve yüksek kaliteli yedek parça kullanımı büyük önem taşımaktadır.

8. Sonuç ve Öneriler

Lastik tekerlekli loder ve ekskavatörler, modern inşaat ve madencilik sektörlerinin vazgeçilmez araçlarıdır. Bu makineler, ağır yüklerin taşınması, kazı işlemleri ve zorlu arazi koşullarında çalışma gibi birçok kritik görevi yerine getirir. Ancak, bu makinelerin karmaşık yapısı ve yoğun kullanımı, çeşitli mekanik, elektriksel ve mekatronik arızaların ortaya çıkmasına neden olabilir. Bu çalışma, bu tür arızaların belirlenmesi, analizi ve önlenmesine yönelik kapsamlı bir inceleme sunmaktadır.

Arızaların önlenmesi ve makinelerin ömrünün uzatılması için düzenli bakım ve onarım işlemlerinin yapılması büyük önem taşır. Hidrolik sistemlerde yağ değişimi, şanzıman ve diferansiyel sistemlerin periyodik kontrolü, elektriksel bağlantıların gözden geçirilmesi gibi adımlar, arızaların önlenmesinde kritik rol oynar. Ayrıca, operatörlerin eğitimi ve modern diagnostik cihazların kullanımı, arızaların erken tespit edilmesini ve hızlı bir şekilde giderilmesini sağlar. Bu tür önlemler, iş makinelerinin verimliliğini artırırken, operasyonel maliyetleri de önemli ölçüde düşürür.

Bu çalışma, lastik tekerlekli loder ve ekskavatörlerde karşılaşılan mekanik, elektriksel ve mekatronik tabanlı arızaların belirlenmesi ve analizi üzerine odaklanmıştır. Elde edilen bulgular, düzenli bakım, operatör eğitimi ve modern teknolojilerin kullanımının, arızaların önlenmesinde ve makine performansının artırılmasında kritik bir rol oynadığını göstermektedir. Bu tür önlemler, iş makinelerinin ömrünü uzatırken, sektördeki verimliliği de artırmaktadır.

Sonuç olarak, lastik tekerlekli loder ve ekskavatörlerin etkili bir şekilde yönetilmesi ve arızaların önlenmesi, hem işletmelerin ekonomik çıkarları hem de çevre ve iş güvenliği açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma, bu alanda yapılacak gelecek araştırmalar ve uygulamalar için bir rehber niteliğindedir.

Kaynaklar:

1. Barnett, R. H. (2006). Gömülü C programlama ve Microchip PIC. Cengage Learning.
2. Bosch. (2023). İnşaat ekipmanlarında batarya sistemleri ve elektrikli bileşenler. Erişim adresi: https://www.bosch.com
3. Bridgestone. (2023). Ağır iş makineleri için tekerlek balansı ve bakım. Erişim adresi: https://www.bridgestone.com
4. Caterpillar Inc. (2023). Ağır ekipman bakım ve onarım kılavuzları. Erişim adresi: https://www.caterpillar.com
5. Cummins Inc. (2023). Dizel motor bakımı ve sorun giderme. Erişim adresi: https://www.cummins.com
6. Denso. (2023). Ağır ekipmanlarda klima sistemleri. Erişim adresi: https://www.denso.com
7. Eaton Corporation. (2023). İnşaat ekipmanlarında hidrolik ve elektrik sistemleri. Erişim adresi: https://www.eaton.com
8. Festo. (2023). İnşaat ekipmanları için aktüatör sistemleri. Erişim adresi: https://www.festo.com
9. FreeRTOS. (t.y.). Gerçek zamanlı işletim sistemi. Erişim adresi: https://www.freertos.org/
10. HELLA. (2023). İnşaat makinelerinde sinyal ve gösterge sistemleri. Erişim adresi: https://www.hella.com
11. Hitachi Construction Machinery. (2023). Ağır ekipman teşhis ve onarım. Erişim adresi: https://www.hitachi-construction.com
12. Honeywell. (2023). İnşaat ekipmanlarında sensör teknolojileri. Erişim adresi: https://www.honeywell.com
13. İMDER. (2023). Türkiye’de iş makineleri sektör raporu. Erişim adresi: https://www.imder.org.tr
14. ISO 16750-1:2018. Karayolu taşıtları — Elektrikli ve elektronik ekipmanlar için çevresel koşullar ve testler. Uluslararası Standardizasyon Örgütü.
15. ISO 13849-1:2015. Makine güvenliği — Güvenlikle ilgili kontrol sistemleri. Uluslararası Standardizasyon Örgütü.
16. JCB. (2023). Loder ve ekskavatörler: Operasyonel verimlilik ve bakım. Erişim adresi: https://www.jcb.com
17. John Deere. (2023). Ağır ekipmanlarda şanzıman ve diferansiyel sistemleri. Erişim adresi: https://www.deere.com
18. Komatsu Ltd. (2023). Ekskavatör ve loder servis kılavuzları. Erişim adresi: https://www.komatsu.com
19. Kopetz, H. (2011). Gerçek zamanlı sistemler: Dağıtılmış gömülü uygulamalar için tasarım prensipleri. Springer Science & Business Media.
20. Kubota Corporation. (2023). İnşaat ekipmanları bakım ve servisi. Erişim adresi: https://www.kubota.com
21. Liebherr Group. (2023). Ekskavatör ve loder bakımı için en iyi uygulamalar. Erişim adresi: https://www.liebherr.com
22. Michelin. (2023). İnşaat ekipmanları için lastik bakımı ve güvenlik kuralları. Erişim adresi: https://www.michelin.com
23. National Instruments. (2023). İnşaat ekipmanları için veri toplama ve analiz. Erişim adresi: https://www.ni.com
24. Navet, N., & Simonot-Lion, F. (2009). Otomotiv gömülü sistemler el kitabı. CRC Press.
25. Parker Hannifin. (2023). Ağır iş makineleri için hidrolik bileşenler ve sistemler. Erişim adresi: https://www.parker.com
26. Perkins Engines. (2023). Dizel motor sorun giderme ve onarım. Erişim adresi: https://www.perkins.com
27. Philips Automotive. (2023). Ağır ekipmanlar için aydınlatma sistemleri. Erişim adresi: https://www.philips.com
28. Ribbens, W. B. (2012). Otomotiv elektroniğini anlamak (7. baskı). Newnes.
29. SAE International. (2023). Arazi araçları mühendisliği: İnşaat ekipmanları teknolojisindeki gelişmeler. Erişim adresi: https://www.sae.org
30. Schäuffele, J., & Zurawka, T. (2013). Otomotiv yazılım mühendisliği: İlkeler, süreçler, yöntemler ve araçlar. Springer Science & Business Media.
31. Siemens. (2023). Ağır ekipmanlarda kontrol sistemleri ve otomasyon. Erişim adresi: https://www.siemens.com
32. TE Connectivity. (2023). Ağır iş makineleri için elektrik kablolama ve bağlantı çözümleri. Erişim adresi: https://www.te.com
33. Texas Instruments. (2023). Ağır iş makinelerinde sensör ve aktüatör teknolojileri. Erişim adresi: https://www.ti.com
34. Valeo. (2023). İnşaat makineleri için iklim kontrol çözümleri. Erişim adresi: https://www.valeo.com
35. Volvo Construction Equipment. (2023). Hidrolik sistem sorun giderme kılavuzu. Erişim adresi: https://www.volvoce.com
36. Wacker Neuson. (2023). Kompakt ekipman bakım ve onarım. Erişim adresi: https://www.wackerneuson.com
37. Yanmar Co. (2023). İnşaat makinelerinde dizel motorlar ve hidrolik sistemler. Erişim adresi: https://www.yanmar.com
38. Volkaya Makina San. Tic. Ltd. Şti. (2017-2025). Servis kayıtları: Lastik tekerlekli loder ve ekskavatör arızaları [Servis formu]. İzmir, Ege Bölgesi, Türkiye.