Makine ve Teçhizat Ünite 3 www.isgbolumu.com

Transkript

İÇİNDEKİLER
BAĞLAMA ELEMANLARI
• Giriş
• Bağlama Elemanları
• Çözülemeyen Bağlama
Elemanları
• Çözülebilen Bağlama Elemanları
MAKİNA ve TEÇHİZAT
Prof. Dr. Akgün
HEDEFLER
ALSARAN
• Bu üniteyi çalıştıktan sonra;
• Bağlama elemanları hakkında bilgi
sahibi olacak,
• Bağlama elemanı türlerinin neler
olduğunu öğrenecek,
• Çözülemeyen bağlama
elemanlarından lehim, kaynak, perçin
ve yapıştırıcılar hakkında bilgi sahibi
olacak,
• Çözülebilen bağlama elemanlarından
cıvatalar ve mil-göbek bağlantıları
hakkında bilgi sahibi olacaksınız.
ÜNİTE
3
Bağlama Elemanları
GİRİŞ
Makine, enerji veya güç üreten, ileten, değiştiren veya biriktiren sistemdir.
Kuvvet makinesi ve iş makinesi olmak üzere iki ana grupta toplanır.
Kuvvet makineleri, iş ve enerji üretmek amacıyla icat edilmiş, bir enerji kaynağı
tarafından tahrik edilen; enerji kaynağı olmadan iş üretemeyen makinelerdir. İş
makineleri ise iş yapmak amacıyla imal edilen ve kuvvet makineleri tarafından tahrik
edilen, kuvvet makineleri olmadan iş üretemeyen makinelerdir (Şekil 3.1.).
Bağlama
elemanlarının
kullanılmadığı
makineler; imalat
yönünden
kompleks, maliyet
yönünden
pahalıdırlar.
(a)
(b)
Şekil 3.1..Kuvvet (a) ve iş makineleri (b)
Bir makineyi oluşturan elemanlar; kuvvet ve kuvvet çifti ileten, belirli bir
fonksiyonu üstlenen, kendine has hesaplama ve şekillendirme metotlarına sahip,
birbirlerine göre hareketli veya sabit olan, birinden diğerine hareket ileten, basit veya
birçok parçadan oluşan sistemlerdir. Makineler enerji dönüşümünü gerçekleştiren
teknik yapılar oldukları için bir makineyi meydana getiren elemanlarda enerji
dönüşüm ve iletim işinde aktif görevler üstlenirler. Bu makine elemanları da bağlama,
taşıma, destek, enerji biriktirme, irtibat, güç ve hareket iletme elemanları olarak
sınıflandırılırlar.
BAĞLAMA ELEMANLARI
Bağlama elemanları, iki veya daha çok elemanı birbirine, gövdeye veya
makinaları temele bağlayan elemanlardır (Şekil 3.2.). Bağlama elemanları, kuvvet ve
iş makinelerini meydana getirmede, sistemler oluşturmada büyük önem kazanan
vazgeçilemez elemanlardır. Bağlama elemanının kullanılmadığı makineler veya
sistemler, hem imalat yönünden kompleks hem de maliyet yönünden pahalı
makinelerdir. Ancak bağlama elemanları da makine ve cihazlara ek bir kütle ve
maliyet ilave etmektedir.
Şekil 3.2.Bağlama elemanı örnekleri
Uygulamada bağlantının gerçekleştirilme şekli, bağlama yöntemi ve bağlama
elemanı birbirinden farklı olabilir. Bağlama elemanları çoğunlukla belirli standartlar
dâhilinde imal edilmekte olup, tasarım şekline ve fonksiyonuna göre istenilen
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
2
özellikte ve boyutta da imal edilebilmektedir. Bağlama elemanları genel olarak
çözülebilen ve çözülemeyen bağlama elemanları olarak iki ana başlık altında
toplanmaktadır (Şekil 3.3.).
Çözülemeyen
Perçin
Çözülebilen
Cıvata-Somun
Mil-Göbek
Lehim
Kama
Kaynak
Sıkı Geçme
Yapıştırıcı
Sıkma geçme
Konik geçme
Pim-perno
Şekil 3.3. Bağlama Elemanlarının Sınıflandırılması
Bağlama elemanlarını tercih etmede birtakım kriterler göz önünde
bulundurulmaktadır. Bağlantının konstrüksiyonuna ve fonksiyonuna bağlı olarak bu
kriterler farklı başlıklarda toplanmaktadır. Çözülme yönünden bağlama şekillerine
karar vermede;
•
•
•
•
•
Bakım, tamir ve kontrol yapılması
İmalat, elemanlarına ayırma ve nakletme imkânlarının sağlanması
Montajdan sonra elemanların ayar yapılması
İşletmeden sonra oluşacak aşınmaların ayarla giderilmesi
Bakım masraflarını azaltılması
dikkate alınmaktadır.
Teknolojide kullanılan bağlama elemanları seçilirken;
•
Yükleme, titreşim, darbe, korozyon, yorulma, vb. çalışma şartları
3
•
•
•
•
Bağlantının bağlama ve çözme sıklığı
Bağlanacak elemanların malzemesi
Bağlantının fonksiyonu (kuvvet iletme, sızdırmazlık sağlama vb.)
Bağlantıyı bağlamak için gerekli işçilik ve avadanlık imkânları
dikkate alınmalıdır.
ÇÖZÜLEMEYEN BAĞLAMA ELEMANLARI
Çözülemeyen bağlama elemanları, makine elemanlarını şekil veya maddesel
bağla birbirine bağlamaktadır. Bu bağlama elemanları çözülürken tahrip olduğu için
tekrar kullanılamaz. Lehim, kaynak, perçin ve yapıştırma bağlantıları bu grupta
değerlendirilir.
Lehim Bağlantıları
Lehimleme, iki metal parçanın, kendilerinden daha düşük sıcaklıkta ergiyen
ilave bir malzeme yardımıyla birbirlerine ısı etkisi ile bağlanması işlemidir. Lehim
bağlantılarında, ergimiş lehim malzemesi adezyon ve difüzyon yoluyla parçalarla bir
alaşım oluşturur (Şekil 3.4). Lehimler, lehim alaşımının ergime sıcaklığına göre
yumuşak ve sert lehim olmak üzere iki gruba ayrılır. Ergime sıcaklığı;
Lehim bağlantısının
dayanımı, lehimlenen
yüzeylerin büyüklüğüne
ve lehim aralığına
bağlıdır.
•
•
450 °C’nin altında olanlar Yumuşak Lehim
450 °C’nin üstünde olanlar ise Sert Lehim olarak isimlendirilirler.
Lehim ile bağlamanın üstünlükleri:
•
•
•
•
•
•
•
Ergime olmadığı için kristal yapıda değişme olmaz ve ince parçalar yanmaz.
İşlem için gerekli ısı enerjisi azdır.
Çentik etkisi yoktur.
Isıl, elektriksel iletkenlik iyidir ve iyi sızdırmazlık sağlanır.
Kolay ve ucuz bir birleştirme yöntemidir.
Temiz bir yüzey elde edilir.
Birleştirilen yüzeylerin arası lehimle dolacağı için geçme yüzeyinde
toleransa gerek yoktur.
Lehim ile bağlamanın sakıncaları:
•
•
•
Yüksek sıcaklıktaki işletme koşullarına uygun olmamasıdır.
Lehim malzemesinin mukavemeti iyi bir kaynak bağlantısının
mukavemetinden azdır.
Lehim malzemesi pahalıdır.
4
Şekil 3.4. Lehimleme işlemi
Bireysel Etkinlik
• Sert ve yumuşak lehimler için en çok kullanılan
birleştirme şekilleri nelerdir?
Kaynak Bağlantıları
Kaynak, aynı veya benzer malzemeden iki parçanın ısı veya basınç yardımı ile
ilave bir malzeme kullanarak veya kullanmadan birleştirilmesi işlemidir. Kaynaklı
bağlantılar, ucuz olmaları, hafif olmaları, perçin ve cıvata bağlantılarında olduğu gibi
deliklerle zayıflatılmış olmamaları sebebiyle günümüzde çok fazla kullanılan bağlama
yöntemlerinden biridir. Kaynak; kırılan parçaların birleştirilmesinde, çatlakların
giderilmesinde, aşınan kısımların doldurulmasında tamir yöntemi olarak
kullanılmaktadır (Şekil 3.5.).
Şekil 3.5.Kaynak işlemi
Kaynakla bağlamanın üstünlükleri:
•
•
•
•
•
Lehime göre hem ısıl hem de mekanik yönden daha dayanıklı bir
birleştirme sağlanır.
Döküm ve dövme imalata göre kalınlıklar yüke göre seçilebildiğinden
ağırlıktan tasarruf sağlanır.
Perçin ve cıvataya göre baş kısımları ortadan kalktığı için ağırlıktan tasarruf
sağlanır.
İmalatta kolaylık sağlanır.
Farklı metallerin bir araya getirilmesiyle karmaşık konstrüksiyonlar imal
edilebilir.
5
•
Döküm ve dövmeye göre kalıp ihtiyacı gerektirmediğinden maliyet
yönünden tasarruf sağlanır.
Kaynakla bağlamanın sakıncaları:
•
•
•
•
•
Çoğu kaynak yönteminde parçalarda ısıl yük oluşur.
Kaynak işlemi sonrası büzülme meydana gelir.
Kaynak sonrası birleştirmede artık gerilmeler oluşur ve kaynaklı parçaların
mukavemeti azalır.
Geçiş bölgelerinde iç yapı değişir. Tavlama yapmaya gereksinim duyulur.
Dikişe yakın kısımların korozyon direnci azalır.
Kaynak Yöntemleri
Kaynak bağlantısı için gerekli kaynak ısısı, yüksek ısı üretme özelliği olan katı ve
gaz yakacaklar ile elektrikten elde edilmektedir. Buna göre kaynak yöntemleri Şekil
3.6.’da sınıflandırılmıştır.
Metal Kaynağı
Ergitme Kaynağı
Direnç Ergitme
Kaynağı
Yöntemleri
Basınç Kaynağı
Diğer Ergitme
Kaynağı
Yöntemleri
Direnç-Basınç
Kaynağı
Yöntemleri
-Gaz Kaynağı
-Basınç veya vakum
altında oda içinde
kaynak
-Elektro curüf kaynağı
-Ark kaynağı
-MIG-MAG
-TIG
-Tozaltı
-Lazer kaynağı
Kaynak işlemi esnasında
kaynak edilecek
malzeme türüne göre
kaynak yöntemi ve
dolgu malzemesi türü
seçilir.
Direnç-Basınç
Kaynağı
Yöntemleri
-Ultrasonik kaynak
-Direnç nokta kaynağı
-Difüzyon kaynağı
-Direnç dikiş kaynağo
-Ateş kaynağı
-Basınç alın kaynağı
-Gaz basınç kaynağı
-Yakma alın kaynağı
-Soğuk basınç kaynağı
-Sürtünme kaynağı
Şekil 3.6. Kaynak yöntemleri
Temel olarak ergitme kaynağı, birleşecek yüzeylerin dış bir kuvvet
kullanılmadan genellikle eritilmiş dolgu malzemesi ile beraber ergitilerek kaynak
edilmesi, basınç kaynağı, birleşecek her iki yüzey üzerine yeterli kuvvet uygulanarak
az veya çok plastik deformasyon oluşturup gerçekleştirilen kaynak işlemidir. Kaynak
yöntemlerine ait örnek resimler Şekil 3.7.’de verilmiştir.
6
Bireysel Etkinlik
Şekil 3.7. Kaynak yöntemlerine ait örnekler
• İyi bir kaynak dikişi için nelere dikkat edilmesi gerekir?
Perçin Bağlantıları
Perçin bağlantıları, sistemin kuvvet ve momentinin dengeli dağılmasına olanak
sağlayan, rijit olmadığı için titreşimlere karşı dayanıklı, metal ile metal olmayan deri,
plastik, tekstil vb. iki parçayı veya farklı malzemeden iki elemanı birbirine bağlayan, az
sayıda malzemeler için ucuz çözülemeyen bir bağlantı şeklidir (Şekil 3.8.). Perçin
bağlantıları;
Perçin malzemesi
bağlanacak
malzemelere göre
uygun seçilmezse
korozyon problemi
meydana gelebilir.
•
•
•
Köprü, tren, kule gibi çelik yapılarda ve uçaklarda kuvvet taşımak,
Yüksek basınçlı kazanlarda kuvvet taşımak ve sızdırmazlık sağlamak,
Düşük basınçlı kaplarda yalnızca sızdırmazlığı sağlamak için kullanılır.
Şekil 3.8. Perçin örnekleri
7
Perçin bağlantılarının üstünlükleri:
•
•
•
Kaynak bağlantılarında olduğu gibi birleşme yerinde ergime sebebiyle
kristal yapıda değişmeler (mukavemet azalması) olmaması
Isıl etkilerden dolayı kontrol edilemeyen iç gerilmeler ve çarpılmalar
olmaması,
Kalite kontrol yöntemlerinin çok basit olması
Perçin bağlantılarının sakıncaları:
•
•
•
Birleştirilecek parçaların delinmesi sebebiyle malzeme mukavemetinin
azalması
Bindirme parçalan, kapak parçalan ve perçin başları nedeniyle malzeme
israfı ve ağırlık artışı
İşçilik yönünden fazla zaman alması
Perçin malzemesi, genel olarak bağlanacak elemanların malzemesine uygun
seçilmektedir. Perçinler, bağlanacak elemanlardan farklı malzemeden tercih
edildiğinde; sıcak ortamlarda ısıl genleşmeleri değişik olan bağlantı gevşeyip veya
kopabileceği gibi; sıvılarla temasta özellikle rutubetli veya deniz suyu gibi iletken bir
ortamda, kimyasal reaksiyon sonucu korozyona uğrayıp, çözülmeye başlayarak
bağlantının aşınmasına ve hatta bozulmasına sebep olacaktır. Isıl genleşmelerde
alaşımlı çeliklerden yapılmış perçinler kullanılmaktadır. Bunun yanında alüminyum
elemanlar, alüminyum perçinlerle ve bakır elemanlar ise bakır perçinlerle
bağlanmaktadır. Ayrıca perçin başının teşkili için dövülmesi esnasında büyük şekil
değiştirme özelliğine sahip olması istenir. Bu sebepte genel olarak metalik perçin
malzemesi olarak St 34 ve St 44 kullanılır.
Perçinleme işlemi için öncelikle perçinlenecek parçalar üzerine delikler zımba
ile veya matkap ile açılır. Zımba ile delik açmada delik kenarlarında çatlaklar meydana
geldiğinden önemli işlerde matkapla delik açma işlemi tercih edilir. Delikler rayba ile
de düzeltilirler. Daha sonra perçin elle veya makina ile soğuk veya sıcak dövülerek
"kapama başı" teşkil edilir. Son olarak el ile perçinlerde çekiçle veya hava tabancası ile
baş yavaş yavaş şişirilerek şekillendirilir (Şekil 3.9.).
Şekil 3.9.Perçin makinası ve perçinleme (http://www.teknikresim.org/teknik-resimpercinler-ve-kaynaklar.html)
8
Bireysel Etkinlik
• Perçin bağlantı şekilleri nelerdir?
Yapıştırıcı Bağlantıları
Yapıştırıcı
bağlantılarında
muhakkak kalite
kontrolü yapılmalıdır.
Yapıştırma bağlantısı, aynı veya farklı iki malzemenin metalik olmayan bir ara
malzeme (yapıştırıcı “zamk”) ile çözülemeyecek şekilde birleştirilmesi işlemidir (Şekil
3.10.). Yapıştırma bağının mukavemeti, yapıştırıcı ile yüzeyler arasındaki yüzeye
yapışma kuvveti (adezyon) ve yapıştırıcının kendi molekülleri arasındaki bağa
(kohezyon) bağlıdır. Yapıştırma işlemi yapıştırılacak elemanların yüzeylerinin
temizlenmesinden sonra yüzeylerine çok ince (0,1 – 0,3mm) bir yapıştırıcı tabakası
sürülerek, oda sıcaklığında veya daha yüksek sıcaklıklarda ve belirli bir süre basınç
altında veya basınçsız tutularak yapılır. Yapıştırıcılar mil göbek bağlantıları, cıvataların
çözülmeye karşı emniyete alınması, hafif metal konstrüksiyonları vb. yerlerde yoğun
olarak kullanılmaktadırlar. Yapıştırıcılar genelde katı, sıvı, pasta ve toz hâlinde olurlar.
Şekil 3.10. Yapıştırıcı bağlantısı
Yapıştırıcı bağlantılarının üstünlükleri:
•
•
•
•
•
•
•
Uygulanması kolay, ucuz ve çabuktur.
Ana malzemede herhangi bir delik, çentik vb. açılmadığından kesit
zayıflamaz. Mukavemet kaybı yoktur.
Kristal yapıda değişmeler, ısıl gerilmeler ve gevrekleşmeler oluşmaz.
Gerilme dağılımı yaklaşık her noktada eşit olduğundan sürekli
mukavemette yorularak kopma tehlikesi azdır.
Boşluklar kolayca doldurulabildiğinden korozyona karşı koruma görevi
yapar. Çatlak korozyonu tehlikesi yoktur.
Farklı malzemelerin birleştirilmeleri mümkündür.
Sönümleme ve izolasyon özelliklerine sahip olup, istenirse iletken ve
yalıtkan olarak faydalanılabilir.
Yapıştırıcı bağlantıların sakıncaları:
•
•
Ön hazırlık (yüzeylerin temizlenmesi) hassasiyet gerektirir ve zaman alır.
Bağlantının özellikleri zamanla değişebilir (yaşlanma).
9
•
Bireysel Etkinlik
•
•
Çalışma sıcaklığı artarsa (80°C - 120°C) mukavemetleri daha da düşer. Yeni
özel bazı yapıştırıcılar ile bu sınırın 450°C gibi yüksek değerlere çıkartılmış
olması bu sakıncayı gidermektedir.
Birleştirme için basınç ve/veya ısı gerektirir.
Çeki, eğilme ve soyma zorlanmasında mukavemetleri düşüktür. Bu nedenle
şekillendirme, yapıştırıcı kaymaya zorlanacak biçimde yapılmalıdır.
• Yapıştırıcı malzemeleri nelerdir?
ÇÖZÜLEBİLEN BAĞLAMA ELEMANLARI
Bu tür bağlantılarda bağlanan parçalar ve bağlama elemanı bir bozulma veya
hasar olmadan tekrar kullanılabilir, istenildiği kadar sökülüp takılabilir. Bu bağlantılar
ya kuvvet ya da şekil bağıyla sağlanmaktadır. Kuvvet bağı ile bağlantı sürtünme
kuvveti veya sürtünme momenti vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir. Cıvata-somun
bağlantıları, kamalar, pim ve pernolar, sıkı ve konik geçmeler bu grupta
değerlendirilir.
Cıvata Bağlantıları
Bir tam dönmeye
karşılık gelen ötelenme
miktarına hatve denir.
Eğik bir doğrunun bir silindirin iç veya dış yüzeyine sarılması ile elde edilen helis
eğrisine vida eğrisi denir. Eğik doğru yerine belirli kalınlıkta veya profilde bir elemanın
dolu bir silindirin dış yüzeyine çıkıntı teşkil edecek şekilde helisel bir hareketle
(ötelenme ve dönme) sarılmasından cıvata elde edilir. İçi boş bir silindirin iç çevre
yüzeyine aynı profilin helisel hareketle sarılmasından oluşan eleman da somun olarak
tanımlanır. Cıvata dış vida somun ise iç vida olarak bilinir (Şekil 3.11.). Cıvatalar ve
somunlar, makinaların montajında, yatakların ve makinaların temele tespitinde, boru
flanşlarının, silindir kapaklarının bağlantısında, çelik konstrüksiyonlarda ve benzeri
birçok yerde bağlantı elemanı olarak kullanılırlar.
Şekil 3.11. Cıvata-somun örnekleri
Cıvataların teknikte çok kullanılmalarının sebepleri:
•
•
•
•
Çözmek ve bağlamak çok kolaydır.
Standart olarak hazırlanmışlardır.
Kolay imal edilirler.
Değişik uygulamalar için değişik tipleri mevcuttur.
10
Çok pratik ve kullanışlı olmalarına rağmen bazı dezavantajları:
•
•
•
•
Kendi kendine çözülmemesi için emniyet önlemleri almak gerekir.
Vidanın merkezleme kalitesi yoktur.
Kertik (Çentik) tesiri ile kopabilir.
Ötelemenin dönmeye çevrilmesinde verim düşüktür.
Bağlama elemanı olarak somunlu, somunsuz ve saplama olmak üzere üç
şekilde kullanılırlar (Şekil 3.12.). Saplamaların bir tarafı doğrudan doğruya bağlanacak
parçaların birine vidalanır. Saplamalar sık sık çözülmesi gereken sistemlerde kullanılır.
Şekil 3.12. Cıvata-somun bağlantı şekilleri
Helis eğrisi veya vida eğrisi soldan sağa doğru sarılarak yükselirse sağ vida,
sağdan sola doğru sarılarak yükselirse sol vida olarak tanımlanır. Helis üzerinde
hareket eden bir nokta silindir etrafında dönerken aynı zamanda ötelemede yapar
(Şekil 3.13.).
Bireysel Etkinlik
Şekil 3.13. Vida geometrik büyüklükleri
• Cıvata bağlantısının sökülmemesi için neler yapılmalıdır?
Vidalar, karakteristik özelliklerine, konstrüksiyonlarına, görevlerine, kullanma
alanlarına ve malzemelerine göre farklı kategorilerde sınıflandırılırlar. Vidaların
sınıflandırılması Şekil 3.14. ve örnekleri 3.15.’de verilmiştir.
11
Vidalar
Profillerine
göre
Üçgen
(Metrik-Whitworth)
Trapez
Helis yönüne
göre
Ağız sayısına
göre
Sağ Helis
Bir ağızlı
Sol Helis
İki ağızlı
Testere
Üç ağızlı
Yuvarlak
................
Kare
Şekil 3.14. Vidaların sınıflandırılması
Şekil 3.15. Vida örnekleri
12
Mil Göbek Bağlantıları
Mil üzerine yerleştirilen dişli çark, kasnak, volan gibi disk şeklindeki elemanlara
genel anlamda göbek denir. Mil ve göbek tek bir sistem meydana getirecek şekilde
birbirlerine şekildeki gibi bağlanırlar (Şekil 3.16.). Mil veya göbek üzerine bir moment
veya eksenel bir kuvvet uygulandığında, bu moment veya kuvvet hiç kayma olmadan
milden göbeğe veya göbekten mile iletilebilmelidir.
Şekil 3.16. Mil göbek bağlantısı
Mil ile göbek arasında moment iletimi iki şekilde olabilir.
•
•
Şekle bağlı olarak (uygu kamaları "federler”, kamalı "oluklu" miller,....)
Sürtünme yolu ile (kamalar, konik geçmeler, sıkma geçmeler, sıkı
geçmeler....)
Kama Bağlantıları
Kamalar, bir yüzeyi veya iki yüzeyi eğimli, bazen de yüzeyleri eğimsiz; taşıyıcı
elemanlarla göbek arasında kuvvet veya şekil bağıyla bağlantı kuran, yamuk veya
dikdörtgen prizmatik elemanlardır. Dönme, öteleme veya salınım hareketi yaparak,
kuvvet veya moment ileten; kasnak, dişli çarklar, kavrama volan vb. elemanları mil
veya akslara çözülebilir bir şekilde bağlamaktadır. Kamalar güç iletiminde aracılık
yapan ya da eğimleri dolayısıyla makine elemanlarına ayar ve pozisyon belirlemede
yardımcı olan elemanlardır.
Kamalar konstrüksiyonlarına yani şekillerine göre eğimli ve eğimsiz kamalar;
fonksiyonlarına yani görevlerine göre ise enine ve boyuna kamalar olmak üzere
başlıca iki grupta toplanmaktadır.
Enine kamalar radyal
hareket yapan
elamanların
bağlantısında
kullanılırsa çözülme ve
fırlama tehlikesi vardır.
Enine kamalar: Öteleme ve salınım hareketi yapan mil-aks ve göbek
bağlantılarında radyal olarak yani mil-aks eksenlerine dik olarak monte edilmek
suretiyle bağlantı sağlayan makine elemanlarına enine kamalar denir (Şekil 3.17).
Şekil 3.17. Enine kama bağlantısı
13
Öteleme hareketi yapan elemanlar sürtünme ve aşınmadan dolayı onarım veya
değiştirilmeleri için sık sökülmeleri gerekir. Bu şekildeki bağlantılarda enine kamalar
kullanmaktadır. Metal işleri atölyelerinde kullanılmakta olan şahmerdanlarda çekiç ve
örslerin bağlantı ve ayarlanmaları genel olarak enine kamalarla yapılmaktadır. Enine
kamaların eğimli yüzeylerinden faydalanarak elemanlar arasında ayarlar yapıp;
arızaları azaltmak veya ortadan kaldırmak mümkündür. Enine kamaların geniş
yüzeyleri paralel, dar yüzeyleri eğimli olup, yuvalarına çakılarak oturtulma suretiyle
alt ve üst yüzeyleriyle kuvvet bağı uygulayan çözülebilen bağlama elemanlarıdır.
Yüksek sıcaklık altında çalışan metal işleri atölyelerinde kullanılan şahmerdanlarda
çekiç ve örslerin ayarlanma ve bağlantıları genel olarak enine kamalarla
sağlanmaktadır.
Boyuna kamalar farklı
konstrüksiyonda ve
eğimlerde olup oyuk,
yassı, gömme, teğetsel,
yarım ay, bilezik ve
burunlu kamalar olarak
sınıflandırılırlar.
Boyuna Kamalar: Boyuna kamalar, mil ve göbek bağlantılarında kullanılan,
konstrüksiyon olarak enine kamalara benzeyen, alt ve üst yüzeyleriyle kuvvet ve
moment taşıyan, çözülebilen bağlama elemanlarıdır (Şekil 3.18). Boyuna kamalar
eksenel olarak yani mil eksenlerine paralel olarak monte edilmektedir. Boyuna
kamalar dişli çarklar, volanlar, manivela kolları, kranklar vb. döndürme momenti
taşıyan elemanlara sıkı olarak bağlanmasını sağlamaktadır.
Boyuna kamalar da yüzey eğimlerine göre eğimli boyuna kamalar ve eğimsiz
boyuna kamalar olarak düşünülmektedir. Eğimli boyuna kamaların genellikle bir
yüzeyleri eğimli olur. Dikdörtgen kesitli ve yuvarlak alınlı, üst yüzeyinde 1:100 eğim
bulunan boyuna kamaların eğimsiz yüzeyleri mil veya akstaki özel yuvalarına
yerleştirilir. Bu özelliğinden dolayı bu kamalara yerleştirme kamaları adı verilir.
Şekil 3.18. Boyuna kama bağlantısı
Sıkı Geçme Bağlantıları
Bu tip bağlantılarda mil ve göbek arasındaki moment ve hareket iletimi geçme
yüzeyleri arasında çap farklılığı sayesinde oluşturulan basınç ile sağlanmaktadır. Bu
nedenle başlangıçta milin dış çapı göbeğin delik çapından büyük yapılır. Moment
uygulandığında, geçme yüzeyleri arasında sürtünme kuvveti meydana gelir.
Bağlantının sağlanabilmesi için sürtünme momentinin döndürme momentinden büyük
olması gerekir (Şekil 3.19.).
14
Şekil 3.19. Sıkı geçme bağlantısı
Bireysel Etkinlik
Sıkı geçmelerde iki oturma yüzeyi (mil-böbek) arasındaki sıkılığın elde edilmesi
ve montaj şekline göre boyuna ve enine sıkı geçmeler söz konusudur.
• Sıkı geçme bağlantılarında toleransın önemi nedir?
Sıkma Geçme Bağlantıları
Temas yüzeylerinde çeşitli yöntemlerle yüzey basınçlarının elde edildiği
sürtünme bağlantıları döndürme momenti veya eksenel kuvvetlerin iletilmesinde
kullanılır. Parçalar arasındaki harekete zıt yönde oluşan sürtünme kuvvetleri dış
kuvvetin karşılanmasının ve bağlantının güç iletmesini sağlar. Sıkma geçme
bağlantılarında mil üzerine iki parçalı göbeğin cıvatalar yardımıyla sıkılmasıyla
moment iletimi gerçekleşir (Şekil 3.20.).
Şekil 3.20. Sıkma geçme bağlantısı
Konik Geçme Bağlantıları
İçi konik işlenmiş göbeğe aynı koniklikte işlenmiş mil üzerine eksenel bir kuvvet
yardımıyla gerçekleştirilen bağlantı şeklidir (Şekil 3.21.). Uygulanan eksenel kuvvet
15
presleme, somun veya çektirme vasıtasıyla oluşturulabilir. Özellikle dinamik
zorlamalar altında çalışan bağlantılar için uygundur.
Konik geçmeler özellikle
dinamik zorlamalar
altında çalışana
bağlantılar için
uygundur.
Şekil 3.21. Konik geçme bağlantısı
Pim ve Perno Bağlantıları
Pim ve pernolar, bağladığı elemanların çözülmesine imkân sağladığı ve çözülme
sırasında tahrip olmadığı için, makina elemanlarında çözülebilen bağlama elemanları
grubunda incelenmektedir. Konstrüksiyon olarak birbirlerine yakın olan bu elemanlar,
görevleri yönünden değişiklikler göstermektedir.
Pim Bağlantıları
Pimler bağlama görevi yanında merkezleme ve emniyet elemanı görevini de
üstlenmektedir. Buna göre pimlerle elemanlar bağlanarak sistemler meydana
getirilirken, ağır ve büyük boyutlu makine bloklarının merkezlenmesi ve bağlantıların
çözülmemesi maksadıyla da kullanılmaktadır. Üstlendikleri görevlere bağlı olarak da
farklı gerilmelere maruz kalmaktadır (Şekil 3.22.).
Şekil 3.22. Pim bağlantısı ve yükleme durumları
Pimler konstrüksiyonlarına göre silindirik pimler, konik pimler, çentikli pimler
diye üç temel grupta toplanmaktadır (Şekil 3.23.).
16
Şekil 3.23. Pim çeşitleri
Pimler çelik ve alaşımlarından St50, St60, 45S20K, x12CrMo517, X12CrNiS188,
alüminyum, bakır, magnezyum, kurşun, çinko ve alaşımlarından AlCuMgPb F37,
CuZn38Pb1,5 imal edilmektedir. Bunların dışında ihtiyaca göre malzeme seçimi
yapılarak da pim üretilmektedir.
Perno Bağlantıları
Pernolar makina elemanlarını birbirlerine çözülebilecek şekilde bağlayan
bağlama elemanlarıdır. Pernoların bağladıkları elemanlar, pernoya göre ve
birbirlerine göre hareket edebildiği gibi perno da hareket edebilir. Pernoların
bağladıkları elemanlar, birbirlerine göre dönme ve salınım hareketi yapabilirler (Şekil
3.24.).
Şekil 3.24. Perno çeşitleri
17
Bireysel Etkinlik
• Bir konstrüksiyonda pim veya perno kullanımına nasıl karar
verilir ?
Tartışma
• Bağlama elemanları imalat yöntemlerinin neler
olabileceğini tartışınız.
• Düşüncelerinizi sistemde ilgili ünite başlığı altında yer alan
“tartışma forumu” bölümünde paylaşabilirsiniz.
18
Özet
•Bağlama elemanları, iki veya daha çok elemanı birbirine, gövdeye veya
makinaları temele bağlayan elemanlardır. Çözülebilen ve çözülemeyen
bağlama elemanları olarak iki kısma ayrılır. Hemen hemen her
konstrüksiyonda muhakkak kullanılırlar. Özellikle makinelerin imalat
maliyetlerini azaltırlar.
• Çözülemeyen bağlama elemanları lehim, kaynak, perçin ve yapıştırıcılardır.
Bağlantının şekli, malzemenin türü gibi parametrelere göre hangi bağlantının
tercih edileceği belirlenir.
•Çözülebilen bağlama elemanları cıvatalar ve mil göbek bağlantılarıdır. Mil
göbek bağlantıları ise kamalar,sıkı geçme, sıkma geçme, konik geçme ve pim
perno bağlantılarıdır.
•Makine parçaları veya elmanlarının bağlanması veya montajında burada
bahsedilen yöntemlerden biri veya birkaçı birlikte de kullanılabilir. Bağlantı
şekli , bağlanacak elemanların tasarımına, çalışma koşullarına ve bağlama
elemanından beklenen dayanıma bağlıdır.
19
Ödev
•Makine konstrüksiyonlarında hangi tür bağlama elemanı
seçileceğine nasıl karar verilir? Örnekler vererek açıklayınız.
•Bağlantı elemanlarının maruz kalabileceği gerilme ve
momentler nelerdir? Farklı konstrüksiyonlar üzerinde
örneklerle açıklayınız.
•Ödevleri 600 kelimeyi aşmayacak şekilde hazırlayınız.
•Hazırladığınız ödevleri sistemde ilgili ünite başlığı altında yer
alan “ödev” bölümüne yükleyebilirsiniz.
20
DEĞERLENDİRME SORULARI
1. Aşağıdakilerden hangisi çözülemeyen bağlama elemanlarından biri değildir?
Değerlendirme
sorularını sistemde ilgili
ünite başlığı altında yer
alan “bölüm sonu testi”
bölümünde etkileşimli
olarak
cevaplayabilirsiniz.
a)
b)
c)
d)
e)
Kaynak
Lehim
Perçin
Konik geçme
Yapıştırıcı
2. Aşağıdakilerden hangisi lehimle birleştirmenin avantajlarından biri değildir?
a)
b)
c)
d)
e)
İşlem için gerekli ısı enerjisi azdır.
Çentik etkisi yoktur.
Temiz bir yüzey elde edilir.
Kolay ve ucuz bir yöntemdir.
Lehim malzemesi pahalıdır.
3. Kaynakla birleştirme ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a)
b)
c)
d)
e)
Dışarıdan enerji girdisi olmalıdır.
İkiden fazla parça birleştirilemez.
Dolgu malzemesi kullanılmadan kaynak yapılamaz.
Kaynak edilen parçalarda ısıl yük oluşmaz.
Kaynak edilen parçaların korozyon dayanımı artar.
4. Perçin bağlantılarında korozyon ve ısıl genleşmelerden kaynaklanan gerilme
farklılıklarını önlemek için bakır malzemelerde ………. , alüminyum
malzemelerde ………… perçinler kullanılır.
Cümlede boş bırakılan yerlere sırasıyla aşağıdakilerden hangisi getirilmelidir?
a)
b)
c)
d)
e)
alüminyum-bakır
çelik-plastik
bakır-alüminyum
plastik-bakır
plastik-çelik
5. Yapıştırıcı bağlantıları ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a)
b)
c)
d)
e)
Uygulanmaları zordur.
Farklı türde malzemeler birleştirilebilir.
Yapıştırılan malzemelerin kristal yapılarında değişimler meydana gelir.
Hassas bir yüzey temizliğine gerek yoktur.
Mukavemet kaybı oldukça yüksektir.
21
6. I.Çözmek ve bağlamak oldukça zordur.
II.Standart olarak hazırlanmışlardır.
III.Kolay imal edilirler.
Cıvata bağlantıları ile ilgili olarak yukarıdakilerden hangisi veya hangileri
doğrudur?
a)
b)
c)
d)
e)
Yalnız I
I ve II
I ve III
II ve III
I, II ve III
7. Mil göbek arasındaki moment iletimi …………….. ve ………………. olmak üzere iki
türde gerçekleşir.
a)
b)
c)
d)
e)
Şekle bağlı olarak-sürtünme yolu ile
Deformasyon yolu ile-şekle bağlı olarak
Şekle bağlı olarak-deformasyon yolu ile
Deformasyon yolu ile-sürtünme yolu ile
Sürtünme yolu ile-deformasyon yolu ile
8. ………….., bir veya iki yüzeyi eğimli, bazen de yüzeyleri eğimsiz; taşıyıcı
elemanlarla göbek arasında kuvvet veya şekil bağıyla bağlantı kuran, yamuk
veya dikdörtgen prizmatik elemanlardır.
Cümlede boş bırakılan yere aşağıdakilerden hangisi getirilmelidir?
a)
b)
c)
d)
e)
Miller
Kamalar
Pernolar
Akslar
Pimler
9. Pimler konstrüksiyonlarına göre ……….. pimler, ……….. pimler, ……….. pimler
diye üç temel grupta toplanmaktadır.
a)
b)
c)
d)
e)
eğimli-çentikli-küresel
eğimli-küresel-konik
küresel-konik-silindirik
silindirik-konik-çentikli
silindirik-konik-küresel
22
10. ……………….. bağlantılarda mil ve göbek arasındaki moment ve hareket iletimi
geçme yüzeyleri arasında çap farklılığı sayesinde oluşturulan basınç ile
sağlanmaktadır.
Cümlede boş bırakılan yere aşağıdakilerden hangisi getirilmelidir?
a)
b)
c)
d)
e)
Kaynak
Sıkma geçme
Sıkı geçme
Lehimli
Yapıştırıcı
Cevap Anahtarı
1.D, 2.E, 3.A, 4.C,5.B,6.D,7.A,8.B,9.D,10.C
23
YARARLANILAN VE BAŞVURULABİLECEK DİĞER
KAYNAKLAR
Babalık, C. B. (2012). Makine Elemanları ve Konstrüksiyon Örnekleri: Dora Yayınevi.
Koç, E. (2010). Makine Elemanları Cilt 1: Nobel Yayınevi.
Şekercioğlu, T. (2013). Makine Elemanları, Hesap Şekillendirme: Birsen yayınevi.
Kurbanoğlu, C. (2013). Makina Elemanları Teori, Konstrüksiyon ve Problemler: Nobel
yayınevi.
Akkurt, M. (1990). Makine Elemanları Cilt 1: Birsen yayınevi
Cürgül, İ. (2011) Makine Elemanları ve Çözümlü Problemler: Birsen yayınevi
Rende, H. (2000) Makine Elemanları: Se. Yayın Dağıtım
24

Makine ve Teçhizat Ünite 3 www.isgbolumu.com

Transkript

Benzer belgeler

1.su kaynakları ekonomġsġ 2. su ġhtġyacı

Dinamik Ürün Bağlama

Siemens Miyabi sistemini kullanarak hepatoselüler karsinomanın