GÜRÜLTÜSÜ AZ MAKINE

GÜRÜLTÜSÜ AZ MAKINE KONSTRÜKSIYONLARI IÇIN
KONSTRÜKTÖRE YARDIMCI BIR SISTEM: GAMAK
K. Çavdar (1), F. C. Babalik (2)
(1) Ars. Gör. Y. Müh., U.Ü. Mühendislik-Mimarlik Fakültesi, Bursa
(2) Prof. Dr.-Ing., U.Ü. Mühendislik-Mimarlik Fakültesi, Bursa
ÖZET
Bu çalismada; makinelerin gürültü seviyelerinin düsürülmesine bir katki amaçlanmistir. Bir makinede olusan
sesin seviyesi en etkili sekilde sesin olustugu konumda yani kaynaginda yapilan çalismalarla asagiya
çekilebilir. Eger fonksiyon geregi yüksek seviyeli ses olusumu engellenemiyorsa sesin iletim yollari üzerinde
önlem almak gerekir. Bu çalismalar da yetersiz kalirsa insan üzerinde alinacak koruyucu önlemler son çaredir.
Makinelerin ses emisyonlarinin konstrüktör tarafindan belirlendigini söylemek yanlis olmaz. Makine akustigi
konusunda bilgili ve tecrübeli bir konstrüktörün tasarladigi makineler digerlerine oranla üstün olacaktir. Bu
konudaki üniversite egitiminin yetersiz oldugu göz önüne alindiginda; konstrüktörün makine akustigi alaninda
bilgi saglayan bir sistemle desteklenmesiyle sessiz çözümlere ulasmak daha kolay olacaktir.
Akustik açidan uygun makineleri tasarlayan konstrüktörler için bilgi tabanli bir yardimci sistem hazirlanmistir.
Bu yayinda; bu sistem elemanlari tanitilmaktadir.
1. GIRIS
Istenmeyen ses veya insani huzursuz eden ses olarak basitçe tanimlanan gürültü kavrami
günümüzde her zamankinden daha ön plandadir. Gelir düzeyinin artisina paralel olarak gerek
çalisma hayatinda gerekse de günlük hayatta bu kavram üzerinde artik daha sik durulmakta
önleyici tedbirler üzerindeki arastirmalar artan bir hizla devam etmektedir.
Günlük hayattaki gürültü kaynaklarini saymamiz istendiginde, ilk akla gelenler; tasitlar ve ev aletleri
olacaktir. Bu araçlar/cihazlar gürültü kaynagidirlar ancak bunlardan vazgeçmemiz de düsünülemez.
Teknik gürültünün kaynagi olan bu tür araçlarin o halde daha kabul edilebilir ses emisyonlarinda
çalismalari saglanmalidir.
2. GÜRÜLTÜSÜ AZ KONSTRÜKSIYON
Bir teknik yapitin ses davranisi pek çok diger özelligi gibi konstrüksiyonu asamasinda belirlenir.
Makine akustigi bilgilerinin temel alinarak konstrüksiyonu yapilmis bir ürünün çalisma ömrü
boyunca akustik açidan uygun olacagi, ses emisyonlarinin düsük kalacagi asikardir. Buna göre,
tüm teknik sistemlerde oldugu gibi burada da insan ve bilginin birlikteligi ön plana çikacaktir.
Makine akustigi bilgileriyle donanmis bir konstrüktörün tasarladigi ürünler akustik açidan uygun
ürünler olacaktir.
Makine akustigi açisindan uygun konstrüksiyonlara ulasmada bilgi ve tecrübenin önemi bu kadar
açik olmasina ragmen mühendislik egitiminde bu konuya yeteri kadar önem verilmemektedir.
Mezuniyet öncesinde konstrüktör adaylari bu konuda genelde hiç özelde de çok az bilgi
almaktadirlar. Ülkemizde bu alandaki bilimsel yayin ve kitaplarin azligi da göz önüne alindiginda bu
alandaki eksiklik açikça görülebilmektedir. Ancak teknigin bu sahasinda ülkemizden daha ileride
olmasi düsünülen Federal Almanya’da dahi durum pek iç açici degildir. 1993 yilinda, endüstride
çalisan mühendisler arasinda yapilan bir arastirmaya göre; konstrüktörlerin makine akustigi
alanindaki bilgileri su sekilde ölçülmüstür: %8 temel, %32 çok az, %36 basit ve %24 detayli. Bu
arastirmadan, Almanya’da konstrüksiyonu yapilan ürünlerin en az %75’inin daha az sesli olarak
üretilebilirligi sonucu çikarilabilir.
Metodik konstrüksiyonun makine akustigi bakis açisiyla uygulanmasinda konstrüktöre yardimci
olacak araçlar söyle siralanabilirler:
− Konu ile ilgili standartlar, yönetmelikler, kanunlar ve makine akustigi literatürü
− Konstrüktif çözüm bilgi bankalari
− Önceki konstrüktörlerin tecrübeleri, firma içinde elde edilmis tecrübeler
− Ses ölçümleri ve deneyler hakkindaki tavsiyeler, standartlar
− Sonlu elemanlar, sinir elemanlar gibi detayli veya daha basit hesap yapabilen programlar
− Konstrüksiyon düzenlemeleri, örnekleri
− Müsteriden alinan bilgilerle olusturulan sikayet bilgi bankalari
− Temel ses teorisi, ses olusum ve yayilma mekanizmalari
− Teorik modeller, benzerlik kanununun kullanilmasi
− Yaklasim formülleri, tasarimda genel egilimler
− Diger kaynaklar
Gürültüsü az makine konstrüksiyonu için olasi adimlar Sekil 1.’de verilmistir. Bu karmasik süreçte,
her adimda ihtiyaç duyulabilecek bilgiler için bilgi tabanli bir sistemin faydali olacagi açiktir.
Sekilde verilen adimlari kullanan bir yardimci sistemi olustururken, programdan
beklenenleri en iyi sekilde açikliga kavusturmak için Avrupa Birligi’nde konstrüktör çalistiran
firmalar arasinda yapilan bir ankete verilmis olan yanitlar kullanilabilir (1):
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Metodik bir yaklasim.
Farkli konstrüksiyon alternatiflerinin akustik etkilerinin görülebilmesi.
Konstrüktörün genel düsünce yapisini degistirmeyecek, esnek bir sistem.
Sistemin kolayca konstrüktörün çalisma alanina entegre olabilmesi.
Kelime hassasiyetiyle bilgi arayabilme imkani.
Maliyet ve diger firma içi özel isteklerin dikkate alinmasi.
Konstrüktörün kolay anlayabilecegi sekilde bilgilerin gösterimi, kullanici ile arkadas bir sistem.
Firma içi bilgi ve tecrübelerin programa eklenebilmesi.
Makine akustigi konusundaki ölçüm bilgilerinin ve diger ilgili kaynaklarin kullanima hazir sekilde
bir araya toplanmasi.
− Ürünün yasam süresi boyunca müsteriden elde edilen kullanim bilgilerinin ve prototip deney
sonuçlarinin da eklenebilme imkani.
3. GAMAK: GÜRÜLTÜSÜ AZ MAKINE KONSTRÜKSIYONU BILGI BANKASI
Konstrüktörlerin yukarida sayilan istekleri göz önüne alinip, makine akustigi bilgilerini metodik
konstrüksiyon yaklasimiyla bir araya getirerek konstrüktöre sunan bir bilgi tabanli sistem
gelistirilmistir. Kisaca GAMAK olarak isimlendirilen bu sistemin yapisi Sekil 2.’de verilen grafikte
özetlenmistir. Bu sistemin bölümleri, içerigi hakkinda bilgiler de sirasiyla yine programdan alinan
örnek sayfalarda Sekil 3, 4 ve 5.’de verilmistir.
Hazirlanan bilgi bankasinda dört ana baslikta verilebilecek bölümlerle konstrüktör
desteklenmektedir:
1. Ses-Akustik alanindaki teorik bilgilerin verildigi Teorik Bilgiler bölümü
2. Ses olaylarinin konstrüktör tarafindan anlasilmasini kolaylastiran ve açiklamali örneklerle
desteklenen Akustik Prensipler bölümü
3. Konstrüktörü makine akustigi ödevinin tanimlanmasindan ürünün imalatina kadar olan süreçte
adim adim yönlendiren ve örneklerle destekleyen Adim Adim Çözüme bölümü
4. Olusturulan çözüm bankasinda konstrüktörü dogrudan aradigi çözüme yönlendiren veya
aranan çözüm bankada yoksa en yakin ilgili çözümleri sunan, konstrüktöre kendi çözümlerini
de bankaya eklemesine de izin veren Konstrüktif Çözüm Arama bölümü.
Sekil 1. Gürültüsü Az Makine Konstrüksiyonu için Olasi Adimlar
Sekil 2. Gürültüsü Az Konstrüksiyon Bilgi Bankasi (GAMAK) ve Konstrüktörün Etkilesimi
4. SONUÇ
Problemin parçalara bölünerek, adim adim küçültülmüs sorunlarin asilmasi çalismanin ana
yaklasimidir. Bu yaklasim her adimda konstrüktörün gerekli teorik bilgi ile desteklenmesiyle de
genisletilmis ve ideal hale getirilmistir. Konstrüktör makine akustigi alaninda hazirlanmis olan ve
kapsami epeyce genis tutulan bir bilgi tabanli sistem ile desteklenmektedir. Bu sistemde; akustik
teorisinin yanisira halihazirda mevcut makine akustigi çözümlerinin konstrüktöre sunulmasi ve bu
çözümlerle konstrüktörün becerisini kullanarak kendi ideal çözümüne ulasmasi amaçlanmaktadir.
Bu sekilde literatürde mevcut olan ve uzman sistem seklinde hazirlanmis sistemlerin sinirli çözüme
ulasabilme yetileri de asilmistir. Sistemin merkezinde yine insan vardir ve ulasilan çözümün
yeterliligi tamamen konstrüktörün tecrübesi ile alakalidir. Ancak bu sistemle az tecrübeli
konstrüktörlerin de ideal çözüm olmasa da bir çözüme ulasabilecekleri düsünülmektedir.
Sekil 3. GAMAK’in Ana Programindaki Seçenek Sayfasi
Sekil 4. Teorik Bilgi Kisminin Giris Sayfasi
Sekil 5. Adim Adim Çözüme Giderken Yönlendirici Örnek Konstrüktif Çözümler
YARARLANILAN KAYNAKLAR
1. Haje, D., 1997. “Lärmarm konstruieren XVII – Entwicklung eines Informationssystems zur
Konstruktion lärmarmer Produkte”, Forschung Fb 768, Schriftenreihe der Bundesanstalt für
Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund.
2. Babalik, F.C., 1997. “Makine Elemanlari ve Konstrüksiyon Örnekleri Cilt 1”, Uludag
Üniversitesi Güçlendirme Vakfi Yayin No: 17, s. 1-6, Bursa.
3. Çavdar, K., 2000, “Gürültüsü Az Makine Konstrüksiyonlari”, UÜ Fen Bilimleri Enstitüsü’ne
Teslim Edilen Doktora Tezi, Bursa.