Bağ direklerinde yatmayı önlemek için yeni bir bağ direği tasarımı

Abstract

Üzüm yetiştiriciliğinde bağ direkleri, bağ sıralarının düzenini sağlamak, telleri taşımak ve bitkilerin sağlıklı büyümesini desteklemek amacıyla kritik öneme sahiptir. Ancak özellikle ana taşıyıcı olarak kullanılan bağ direkler, bağ teli gerilmesi ve rüzgâr yükü gibi dış etkiler altında zamanla eğilmekte veya yatmaktadır. Bu deformasyonlar, bağ sisteminin işlevselliğini azaltmakta, ürün kalitesini olumsuz yönde etkilemekte ve bakım maliyetlerini artırmaktadır. Bu çalışmanın amacı, bağ direklerinde karşılaşılan yatma ve eğilme sorunlarını ortadan kaldırmak amacıyla, yüksek mukavemetli ve korozyona dayanıklı bir bağ direği tasarımı yapmaktır. Bunun için beş farklı malzemenin (S355MC+Z, HX340LAD, DX54D, DC04, S355MC) kesit tasarımları ve gerilme analizleri yapılmıştır. Tasarım sürecinde, rüzgâr ve meyve yükü altındaki bağ tellerine 200-400 N’luk (20-40daN) gerilme kuvveti dikkate alınarak yapısal yük analizleri yapılmış, direğin dayanımı sonlu elemanlar analizi (FEA) ile değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, en ucuz olmamakla beraber, S355MC+Z galvanizli çelik sac malzeme seçimi uygun bulunmuştur. Tasarlanan direk, 2 mm kalınlığında, U profilli bir kesite ve toplam 10 büküme sahiptir. 52x55 mm kesit ölçülerine sahip olan direkte, uç kısımlarda 60 derece eğik, 12 mm uzunluğunda kulak bükümleri ile yapısal dayanım artırılmıştır. Direğin toplam uzunluğu 2200 mm’dir. Analiz sonuçları, önerilen tasarımın yatmaya karşı dirençli olduğunu ve mevcut tasarımlara kıyasla daha uzun ömürlü ve güvenilir bir performans gösterebilecektir.

In viticulture, vineyard posts play a critical role in maintaining row alignment, supporting trellis wires, and promoting healthy vine growth. However, the main load-bearing posts are particularly prone to deformation under external stresses such as wire tension and wind loading, which may result in bending or tilting over time. Such deformations compromise the structural functionality of the trellis system, negatively impact grape quality, and increase maintenance costs. The present study addresses these challenges by developing a vineyard post design with enhanced mechanical strength and corrosion resistance. To this end, five different materials (S355MC+Z, HX340LAD, DX54D, DC04, and S355MC) were subjected to cross-sectional design and stress analysis. Structural load assessments were performed considering wire tension forces of 200–400 N (20–40 daN) arising from wind and fruit loads, and the mechanical performance of the posts was evaluated through Finite Element Analysis (FEA). Based on the results, S355MC+Z galvanized steel sheet, although not the least costly option, was identified as the most suitable material. The optimized design consists of a U-profile section with a thickness of 2 mm and ten folds in total. The cross-section dimensions are 52 × 55 mm, reinforced with 60°-angled, 12 mm long end flanges to improve structural integrity. The overall post length is 2200 mm. The analysis demonstrates that the proposed design exhibits superior resistance against tilting and is expected to provide longer service life and more reliable performance compared to conventional alternatives.