1 Ege Üniversitesi Ege Meslek Yüksekokulu MAKİNE ELEMANLARI DERS NOTLARI Hazırlayan Dr. Öğr. Üyesi Haluk İŞLER İzmir 2018 2 KONULAR TEKNİK SİSTEM MAKİNE MAKİNE KOSTRÜKSİYON MAKİNE ELEMANLARI GERİLMELER NORMAL GERİLMELER KAYMA GERİLMELERİ TOLERANS YÜZEY KALİTESİ BİRLEŞTİRME ELEMANLARI SÖKÜLEBİLEN BİRLEŞTİRMELER VİDALAR CIVATALAR SOMUNLAR SAPLAMALAR RONDELA VE PULLAR EMNİYET SACLARI AYAR BİLEZİĞİ GUPİLYA EMNİYET SEGMANLARI MİL TESPİT PLAKASI SÜKÜLEMEYEN BİRLEŞTİRMELER KAYNAK LEHİM PERÇİNLER HAREKET İLETEN ELEMANLAR MİLLER MUYLULAR KAMALAR SIKI GEÇMELER 3 SIKMA GEÇMELER KONİK GEÇMELER PİMLER PERNOLAR DİŞLİ ÇARKLAR ZİNCİR MEKANİZMALARI KAYIŞ KASNAK DÜZENEKLERİ KASNAKLAR KAYIŞLAR DESTEKLEME VE TAŞIMA ELEMANLARI YATAKLAR BİRİKTİRME ELEMANLARI YAYLAR İRTİBAT ELEMANLARI KAVRAMALAR KAPLİNLER MAFSALLAR 4 TEKNİK SİSTEM İnsan gücünü ve sezgilerini artıran, işlerini kolaylaştıran ve hızlandıran araç ve gereçlere teknik ürün, bu teknik ürünlerin birden fazlasının bir araya getirilmiş hali teknik sistem olarak tanımlanır. Teknik sistemlerin tanımlanmasında önemli ölçütlerden birisi “giriş ve çıkış” büyüklükleridir. Genel olarak tüm teknik sistemlerin aşağıdaki şekilde verildiği gibi ölçülebilir üç temel giriş ve çıkış büyüklüğü vardır. Teknik sistem, madde, enerji ve bilgi formatındaki giriş büyüklüklerini işlevlerine veya isteklere bağlı olarak tasarlanmış süreçlerde dönüştürerek çıkış büyüklüklerini üretir. Yapılan çalışmalarda temel istek, teknik sistemin en yüksek verimle çalışmasıdır. Daha doğrusu giriş büyüklüklerinin mümkün olan en yüksek oranda istenen çıkış formlarına dönüşmesi, kayıp olarak nitelendirilen istenmeyen dönüşümlerin azaltılmasıdır. Artık, enerjinin maddenin bir özelliği olduğu ve maddenin kendisinin bir enerji formu olduğu biliniyor. Enerji, atom altı parçacıkların titreşimi, hareket ortaya çıkarma potansiyeli ya da iş yapabilme kabiliyeti olarak tanımlanmaktadır. Örneğin, yaygın bir enerji formu olan ısı enerjisi 5 maddenin moleküllerinin titreşimidir. Bu titreşimin seviyesi sıcaklıkla ölçülmektedir. Dışarıdan ısı enerjisi alan maddenin titreşimi artar (yani ısınır). Titreşimi azalan maddenin ise soğuduğu söylenir. Enerji çok değişik formlarda bulunabilir: Nükleer, termal, kimyasal, mekanik, elektrik, güneş, rüzgar vb. Enerji bir formdan diğerine dönüştürülebilir: Ateş suyu ısıtır, buhar pistonu hareket ettirir, tungsten telden geçen elektrik ışık ve ısı verir. MAKİNE Makineler, enerji üreten, enerjiyi bir formdan başka bir forma dönüştüren, enerjiyi bir yerden başka bir yere ileten, enerjiyi kullanarak faydalı mekanik iş ortaya koyan teknik sistemlerdir. MAKİNE KOSTRÜKSİYON Konstrüksiyon: Herhangi teknik bir sistemin işlevinin belirlenmesi, uygulanacak fiziksel prensiplerin saptanması, bu prensipleri sağlayan elemanların seçimi, bunların montaj ve parça resimlerinin hazırlanmasına kadar geçen bütün faaliyetleri kapsar. Konstrüksiyon, teorik modelin kurulması (tasarım) ve teorik modelin gerçekleştirilmesi (şekillendirme) olarak iki kısımdan oluşur. Makine Tasarımı, mekanik eşya veya sistemlerin (makine, ürün, yapı, cihaz) tasarımı demektir. Makine tasarımında pek çok parça için malzeme, matematik, analiz ve mühendislik matematiği kullanılır. Tasarım yapmak, belirli bir ihtiyacı karşılayacak bir plan formüle etmek veya bir problemi çözmektir. Eğer bu plan fiziksel bir gerçeklik ortaya çıkaracaksa yani bir ürün elde edilecekse, bu ürün aşağıda belirtilen özellikleri taşımalıdır: 6 İşlevsellik (Fonksiyonellik): Ürün belirtilen ihtiyacı gidermeli ve müşteriyi memnun etmelidir. Güvenlik: Ürün çevreye, kullanıcıya zarar vermemelidir. Dayanıklılık: Belirlenen süre zarfınca ürün kendisinden beklenilen fonksiyonları yerine getirmelidir. Rekabetçilik: Ürün piyasada bir yarışçıdır. Kullanılabilirlik: Ürünün kullanımı kolay olmalıdır. Üretilebilirlik: Ürün minimum parça sayısına sahip olmalı, seri üretime uygun olmalıdır Pazarlanabilirlik: Ürün, hedef kitlenin alım gücüne uygun olmalıdır İmalat/Üretim İmalat konstrüksiyon sonucu elde edilen verilere dayanan ve bir ürünü yani makine veya makine elemanını somut olarak ortaya çıkaran işlemler dizisidir. MAKİNE ELEMANLARI Makine Elemanları Bilimi, makineleri oluşturan elemanların konstrüksiyon yani hesaplama ve şekillendirme prensiplerini inceleyen bilim dalıdır. Makineler, standart ya da özel tasarlanmış çeşitli elemanların bir araya gelmesiyle oluşur. Makineleri oluşturan elemanlara “Makine Elemanları” adı verilir. Makine elemanlarını, farklı makinelerde, farklı boyutlara sahip olarak rastladığımız, temelde yapıları ve işlevleri aynı olan elemanlar olarak da tanımlayabiliriz. Örneğin bir cıvata uçakta, dikiş makinesinde, torna tezgâhında, saatte karşılaştığımız bir elemandır. Ortak özelliklere sahip elemanlar farklı makine elemanı gruplarını oluştururlar. Herhangi bir sistemin makine elemanı olabilmesi için: Belirli bir fonksiyonu yerine getirmesi Başka bir sisteme bağlı olmadan kendine özgü, hesaplama ve şekillendirme prensiplerine sahip olması gereklidir. Makine elemanlarının esas fonksiyonu hareket iletmek veya değiştirmektir; bunlara hareket elemanları adı verilir. Bunların destekleme fonksiyonunu yapan destekleme elemanlarının ve bütün bu elemanların arasında irtibat kuran ve bu elemanların birbirine veya gövdeye bağlayan irtibat elemanları ve bağlama elemanları; ayrıca biriktirme fonksiyonunu yerine getiren enerji biriktirme elemanları da vardır. Bu sınıflandırma Şekil de gösterilmiştir. 7 Bağlama Elemanları Bağlama elemanları iki veya daha fazla elemanı birbirine bağlayan elemanlardır. Bu gruba; kaynak, lehim, yapıştırma, perçin, cıvata, pim, perno, paralel kama, kamalı mil, kama, sıkı geçme, sıkma geçme ve konik geçme gibi elemanlar girer. Bu elemanların dayanımları, kullanım şekilleri ve maliyetleri birbirinden farklıdır. Kullanılacağı yere ve kullanım amacına bağlı olarak istenilen bağlama elemanı seçilir. Kaynak, lehim ve perçin gibi bazı bağlama elemanları kullanıldıktan sonra sökülüp bir daha kullanılamazlar. Ama cıvata gibi bazı bağlama elemanlar takılıp sökülüp tekrar tekrar kullanılabilirler. Enerji Biriktirme Elemanları Belirli bir enerjiyi, şekil değiştirme ile biriktiren ve istenildiğinde geri veren elemanlardır. Bu gruba yaylar girmektedir. Taşıma Elemanları Dişli çark, kasnak, volan gibi kısa silindirik (disk) şeklinde dönel parçaları taşıyan 8 elemanlardır. Bu gruba miller ve akslar girmektedir. Ayrıca miller, güç ve hareket elemanları grubuna da dahil edilebilmektedir. Destekleme Elemanları Genellikle hareket halinde bulunan elemanları destekleyen elemanlardır. Bu grubu; kaymalı yataklar, yuvarlanmalı yataklar (rulmanlar) ve kızaklar oluşturur. İrtibat Elemanları İki eleman arasında genellikle eksenel yönden irtibat sağlayan elemanlardır. Bu grupta kaplinler ve kavramalar yer alır. Güç ve Hareket İletim Elemanları Makinenin esas fonksiyonunu yerine getiren ve makinenin güç kaynağından iş kısmına doğru enerji akışını sağlayan elemanlardır. Bu grubu; dişli çarklar, sürtünmeli çarklar, kayış-kasnak mekanizması, zincir mekanizması, cıvata mekanizması gibi elemanlar oluşturur. 9 GERİLMELER Dış kuvvetlerin ve momentlerin etkisi altında elemanın herhangi bir kesitinde tepki olarak iç kuvvetler meydana gelir. Birim alana gelen iç kuvvetlere gerilme adı verilir. Parçalar: Çekme, basma veya eğilme hallerinin etkisi altında ise kesitte: NORMAL gerilmeler, σ, Makaslama veya burulmanın etkisinde meydana gelirse kesitte: KAYMA gerilmeleri, τ meydana gelir. Elemanın kesitinde çekme, basma, eğilme, burulma, makaslama hallerinden yalnız biri varsa Basit Gerilme hali söz konusudur. Elemanın kesitinde yukarıda sayılan gerilme hallerinden bir kaçı bir arada ise Bileşik Gerilme hali söz konusudur. NORMAL GERİLMELER Çekme Gerilmesi Çekme gerilmesi; Bir elemana aynı eksen doğrultusunda ve ters yönde kuvvet etkimesi halinde elemanın kritik kesitinde meydana gelen normal gerilmedir. Çekme gerilmesi sonucunda cismin boyu uzar. 10 Çekme Deneyi Çekme deneyi için önce test edilecek malzemeden standartlara uygun bir çekme numunesi hazırlanır. Numune uçlarından çekme test cihazının çeneleri arasına bağlanır. Artan çekme kuvveti numune kopuncaya kadar uygulanır. Çekme sürecinde numuneye uygulanan kuvveti ve buna karşı malzemenin gösterdiği uzama ölçülür. 11 12 Basma Gerilmesi Basma gerilmesi, bir elemana aynı eksen doğrultusunda ve aynı yönde kuvvet etkimesi halinde elemanın kritik kesitinde meydana gelen normal gerilmedir. • Eğilme Gerilmesi Eğilme gerilmesi, iki ucu serbest mesnetli veya bir ucu ankastre kirişin bir kuvvete maruz kaldığında ortaya çıkan eğilme momenti etkisi altında oluşan gerilmedir. KAYMA GERİLMELERİ Kesme Gerilmesi Parçaların üzerinde meydana gelen makaslama kuvvetinin yarattığı gerilmedir. 13 Burulma Gerilmesi Dönen eleman, dönme ekseni boyunca döndürme momenti etkisinde burulmaya maruz kalarak kayma gerilmesi ile yüklenmektedir. TOLERANS İki ya da daha fazla iş parçasının uyum içinde çalışmalarım sağlayacak şekilde, üretim aşamasında istemeden meydana gelen kabul edilebilir ölçü ve şekil değişikliklerine Tolerans denir. Toleransı gerektiren nedenler şunlardır: 1. 2. 3. 4. Üretim sırasında makine ve avadanlık hataları Ölçü aletlerindeki hataları Isı, ışık ve malzeme hataları İnsan hataları Boyut Toleransları Birbirine geçirilen iki makine parçası yapacağı fonksiyon göz önüne alınarak boşluklu veya sıkı olarak geçirilir. Makine elemanIarının fonksiyonuna ( dolayısıyla geçmesine) engel olmayacak şekilde belli bir ölçü aralığında işlenmeleri gerekmektedir. Bir seri üretimde elemanın ölçülerinin her defasında diğerleriyle % 100 aynı olmasını sağlamaya çalışmak gereksiz ve pahalı bir işlemdir. Bir elemanın fonksiyonuna etki etmeyen en büyük ve en küçük boyutlan arasındaki farka boyut toleransı adı verilir. Örneğin üst sının 35,025 mm, alt sınır 34,985 mm olan bir milin toleransı: T =33,025-32,995 =0,30 mm olur. Şekil ( Form) Toleransları Projesi çizilen bir parça üretildiğinde resim ile üretilen parça arasında şekil bakımından bazı farklılıklar vardır. Örneğin dairesel olması gereken bir delik biraz oval, düzgün olması 14 gereken bir yüzey biraz içbükey veya dışbükey olabilir. Bu ve benzeri şekil farklılıkları takım tezgahı, kesme kalemi veya bağlama elemanlarının rijitliği, işlenen parçanın uzunluk / çap veya et kalınlığı /çap oranları gibi faktörlere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Bu düzgünsüzlüklerin parçanın fonksiyonuna engel olmaması için sınırlayıcı olarak form toleransları tanımlanmaktadır. Bu toleranslardan amaç, form düzgünsüzlüklerini parçanın normal çalışmasını etkilemeyecek şekilde belirli bir maksimum ve minimum boyut arasında tutmaktır. Gerçekte boyut toleransları ile form toleransları arasında bir ilişki vardır, Zaman zaman form düzgünsüzlükleri boyut toleransları içinde kalabilir. Ancak parçanın fonksiyonu bakımından bu yeterli olmayabilir. Bundan dolayı boyut toleransları, form toleransları ve yüzey pürüzlülüğü ayrı ayrı çözülmesi gereken problemlerdir. 15 YÜZEY KALİTESİ Elemanların fonksiyonuna göre yüzey kalitelerini belirlemek zorunludur. Yüzey kalitesi ifadesinden kesme takımının parçanın yüzeyinde bıraktığı izlerden meydana gelen düzgünsüzlük anlaşılmaktadır. Düzgünsüzlük iki türlüdür: Birincisi çok küçük yüzeysel hatalardan meydana gelen ve "yüzey pürüzlülüğü" diye isimlendirilen mikro geometrik düzgünsüzlük, ikincisi parçaların ideal şeklinden sapmalarını belirten ve form (şekil) düzgünsüzlüğü denilen makro geometrik düzgünsüzlüktür. Her iki yüzey düzgünsüzlüğü parçanın fonksiyonuna göre belirli sınırlar içinde tutulmalıdır. Bu sınırlar fonksiyonel ve ekonomik faktörler dikkate alınarak belirlenir. Şekilde görüldüğü gibi yüzey pürüzlülüğü bir takım "çıkıntı" ve "girinti"lerden meydana gelmiştir. Pürüzler yüzeye dik olan kesite göre tanımlanır. Bu kesitte numune uzunluğu boyunca pürüzlerin şeklini gösteren profil ortalama çizgisine göre ortalama sapmaları belirlenir. Profil ile ortalama çizginin üstünde ve altında kalan alanların toplamı birbirine eşit olmak üzere bu çizginin yeri saptanır. Yüzey pürüzlülüğü profilin aritmetik ortalama yüksekliğidir ve R ile gösterilir. 16 17 BİRLEŞTİRME ELEMANLARI Bağlama elemanları, iki veya daha fazla elemanı birbirine bağlayan elemanlardır. Bu gruba; kaynak, lehim, yapıştırma, perçin, cıvata, pim, perno, kama, kamalı mil, sıkı geçme, sıkma geçme ve konik geçme gibi elemanlar dahildir. Bağlama elemanları makine elemanlarının önemli bir grubunu oluşturur. Makineyi oluşturan parçaların özellikleri korunarak birbirine bağlanmasını sağlayan elemanlardır. Bağlama elemanları büyük seriler halinde standart elemanlar olarak imal edilirler. Bağlantılar sökülebilen ve sökülemeyen bağlantılar olarak da sınıflandırılır: SÖKÜLEBİLEN BİRLEŞTİRMELER Sökülebilen makine elemanları, gerek bağlanan parçada ve gerekse bağlantı elemanında bir hasar, bozulma olmadan istenildiği kadar sökülüp takılabilir. Bir başka deyişle sökülebilir birleştirmeler, iki veya daha fazla parçanın birbiri ile tahrip olmadan birleştirilmesi ve söküldüklerinde kendi özelliklerini kaybetmeyecekleri şekilde yapılan birleştirme çeşididir. Cıvatalar, kamalar, konik geçmeler vb. bu gruba girerler. Sökülebilir birleştirmelerin türleri aşağıda sıralandığı gibidir. VİDALAR İki veya daha fazla parçayı birbirine bağlamak, daha sonra parçaları tahrip etmeden sökmek için özel şekillendirilmiş elemanlar kullanılır. Bu elemanların görevlerini yerine getirebilmesi için silindirik olan gövdelerine özel profilli yivler (dişler) açılmıştır. Silindirik dış ve iç yüzeylere açılan aynı profildeki helisel oluklara vida, helisel olukların meydana getirdiği girinti ve çıkıntılara ise vida dişi denir. Vida dişleri, makine elemanlarının sökülebilir birleştirilmesinde ve hareket iletiminde önemli rol oynar. Vidayı oluşturan helis, bir silindirin ekseni etrafında düzgün dairesel hareketle dönmesiyle, silindirin yanal yüzeyindeki bir noktanın eksen doğrultusunda aldığı yolun çizdiği yörüngedir. Silindirin çevresine, taban kenarı silindirin çevre uzunluğuna eşit bir dik üçgen saracak olursak dik üçgenin hipotenüsünün silindir üzerindeki izi, vida helisini meydana getirir. Üçgenin taban kenarı silindirin çevresine eşittir. Dik üçgenin diğer kenarı helis adımına denktir. 18 Vidalı bağlama (birleştirme) elemanlarının görevlerini yapabilmesi amacıyla kullanma yeri göz önünde bulundurularak değişik isim ve şekillerde yapılır. Vida dişleri Bir bağlama elemanını meydana getiren en önemli yeri dişleridir. Birleştirmenin yapılabilmesi için bu dişler, çeşitli şekil ve özelliklerde yapılır. Önce dişlerin oluşturulmasında kullanılan temel bazı tanımları tanıyalım: Helis: Bir eksene, belirli uzaklıkta olan bir noktanın eksen doğrultusunda aldığı yol ile bu esnada bu noktanın açısal yolunun belli bir oranda sabit kalmak koşulu ile çizmiş olduğu yörüngedir. Vida: Silindir iç ve dış yüzeyler üzerine sarılan helis çizgisi boyunca açılan kanallara vida denir. Dış vida: Bir silindirin dışında oluşan vidadır. İç vida: Bir silindirin iç yüzeyinde oluşan vidadır. Diş: Helisel vida kanalı açıldıktan sonra oluşan çıkıntılardır. Vida dişleri çeşitli profillerde olabilir. Ancak bir vidanın bütün dişleri aynı profildedir. Diş üstü çapı (d): Vida açılmış silindirin çapıdır. Pratikte anma ölçüsü olarak adlandırılır. Diş dibi çapı (d): Vidanın diş dibinden ölçülen çapıdır. Matkap çapı: İç vidaların açılabilmesi için delinmesi gereken matkabın çapıdır. Bölüm dairesi çapı (d): Diş üstü çapı ile diş dibi çapı arasında kalan çapın ölçüsüdür. Normalde böyle bir çap yoktur sadece hesaplamalar için kullanılır. Adım (P) : Vidanın bir tur çevrildiğinde almış olduğu yola denir. Diş yüksekliği (h): Eksene dik yönde, diş dibi ile diş üstü arasındaki uzaklıktır. 19 Vida çeşitleri A. Ölçü sistemlerine göre: 1. Metrik 2. Whitworth B. Diş profillerine göre: 1. Üçgen vidalar 3. Trapez vidalar 4. Testere vidalar 5. Yuvarlak vidalar 6. Kare vidalar 7. Özel vidalar 20 C. Helis yönüne göre: 1. Sağ vidalar 2. Sol vidalar D. Kullanım amacına göre: 1. Metal vidaları 2. Sac vidaları 3. Ağaç vidaları 4. Boru vidaları E. Ağız sayısına göre: 1. Tek ağızlı vidalar 2. Çok ağızlı vidalar F. Kullanım alanına göre: 1. Sac vidaları 2. Ağaç vidaları G. Diş aralığına göre: 1. Norm vidalar 2. İnce diş vidalar A. Ölçü sistemlerine göre vidalar Bu sınıflandırmada yer alan ve tanıma uyan her vida, metrik (mm) sisteme ya da whitworth (inch) sisteme göre yapılabilir. Fakat uluslararası (ISO), Avrupa (EN) ve Türk Standartları’nda (TSE) metrik sistem yaygın olarak kullanılmaktadır. 1. Metrik vidalar: TS 61/1’de tanımlanan metrik vidalarda, vida elemanlarının boyutsal birimi mm’dir. İki diş arası adımla ifade edilir. Metrik dişli vidanın diş profil açısı 60° olup dişlerinin kesiti eş kenar üçgen biçimindeki vidalardır. Vidanın en önemli elemanı olan adım iki diş tepesi arasındaki mesafedir. Metrik vidalarda adım, milimetre cinsinden belirtilir. Vidanın elemanları adıma göre hesaplanır ve metrik vidanın ölçüsü, diş üstü çapına göre verilir. 21 2. Whitworth vidalar: Boyutlandırılması inch (parmak) ölçü sistemine göre yapılan vida türüdür. Metrik vidalardaki adım değeri yerine, bu vidalarda 1” (25,4 mm) uzunluktaki diş sayısı esas alınmıştır. Inch sisteminin kullanıldığı ülkelerde hazırlanan standartlarda, whitworth vidanın anma çapına göre serileri, boyut ve diğer özellikleri belirlenmiştir. Ülkemizde de whitworth vidalar kullanılmaktadır. Inç (Whitworth) vida adımı 1” (25,4 mm'deki) vida diş sayısı şeklinde gösterilen üçgen vidadır. Diş profil açısı 55° olup dişlerinin kesiti ikiz kenar üçgen biçimindedir. Vida dişlerinin uçları ve dipleri, teorik üçgen yüksekliğinin 1/6 'si kadar kesilip yuvarlatıldığından boşluksuzdur. Vidanın elemanları adıma göre belirlenir. B. Diş Profillerine Göre Vidalar Vida eksenine göre bakıldığında, dişlerin biçimi diş profilini ifade eder. Dişler çeşitli profillerde yapılabilir. 22 1. Üçgen vidalar: Tepe açısı 55°-60° olan ikizkenar veya eşkenar üçgen profilli vidalardır. Bağlantı amaçlı vidalarda kullanılır (Şekil 1.4). Bu vidalar, metrik ya da inch sistemine göre yapılabilirler. Metrik sisteme göre yapılanlar; eşkenar üçgen profilli, tepe açısı 60° dir. Metrik üçgen vidaların sembolü “M” ile gösterilir. Kısa gösterimlerde anma ölçüsünün başına “M” sembolü getirilir, anma ölçüsünden sonra standart numarası yazılır. Anma ölçüsü 16 mm, adımı 2 mm olan standart üçgen vidanın gösterilişi M 16 TS 61/2 şeklindedir. 2. Trapez vidalar: Vida dişi tepeleri ve dipleri geniş olan (sivri olmayan) trapez profilli, simetrik kesitli vidalardır. Trapez vidalar hareket vidası olarak preslerde, krikolarda, vanalarda, torna ve freze tezgâhlarının tabla ve konsol millerinde kullanılır (Şekil 1.24). TS 61/60’ta diş profilleri standartlaştırılan bu vidaların diş biçimi, tepe açısı 30° olan kesik üçgendir. Trapez vidanın sembolü “Tr” ile ifade edilir. Hareket iletmek amacıyla tezgâh tablası, vidalı pres, mengene mili vb. yerlerde kullanılır. Kısa gösterilişi Tr 24 x 5 TS 61/61 şeklinde yapılır. 23 3. Testere Dişli Vidalar: TS 61/95’te vida profili belirlenmiş, 30° açılı, diş profilleri testere dişine benzeyen, genellikle tek yönlü kuvvet ve hareket iletiminde kullanılan vidadır. Diş profil açısı tek yönlü olarak yapılmış, dış vidanın diş dipleri yuvarlatılmıştır. Bölüm çapından diş üstü çapına 3°lik açı verilerek profil açısı 30+3=33°ye yükseltilmiştir. TS61/96– 99’da biçim ve boyutları standartlaştırılmıştır. Kısa gösterimlerde “Te” sembolü ile ifade edilir. Sembolden sonra vidanın anma çapı, adımı ve standart numarası yazılır. Diş üstü çapı 40 mm, adımı 7 mm olan testere vida, Te 40 x 7 TS 61/96 şeklinde gösterilir. 4. Yuvarlak Vidalar: Tepe açısı 30°, diş dibi ve diş üstü yuvarlatılmış hareket vidasıdır. Diş profilleri yuvarlak olduğu için sürtünme yüzeyleri azdır. Su vanaları, hortum bağlantı rekorları, plastik ve cam gereçlerin kapak vidaları vb. yerlerde kullanılır. TS 61/114’te standartlaştırılmış, boyut ve anma ölçüleri verilmiştir. Yuvarlak vida “Yv” sembolü ile gösterilir. Anma ölçüleri mm, adımları 1”taki diş sayısı olarak verilir. Kısa gösterimlerde; vida anma ölçüsü, 1”taki diş sayısı ve standart numarası verilir. Yv 48 x 1”/6 TS 61/114 gibi. 24 5. Kare Vidalar: Diş dolusu ve diş boşluğu kare profilli olan hareket vidasıdır. Diğer vidalara göre yapımı kolay olduğu için çok kullanılır. Metrik ve inch ölçüsüne göre yapılır. İstenilen çap üzerine ihtiyaca cevap verecek şekilde, istenilen adımda kare vida açılabilir. Standardı yoktur. Sembolü “Kr” dir. Kısa gösterimlerde; sembol, diş üstü çapı, adımıyla ya da 1”taki diş sayısı gösterilir. Kr 30 x 5, Kr 30 x 1”/6 gibi. C. Helis Yönüne Göre Vidalar Dönme yönüne göre sağ ve sol vida dişi olarak gruplara ayrılır. Saat yönünde döndürüldüğünde sıkma yapan vida sağ vidadır. Saat yönünün tersinde sıkma yapan vida ise sol vidadır. Sol vida ancak özel durumlarda kullanılır. Sağ vidanın gösterilmesinde vida yönünün belirtilmesi gerekmez (Şekil 1.25). D. Kullanım Amacına Göre Vidalar 1. Metal Vidaları: Üçgen, kare, trapez, yuvarlak ve özel profilli vidaların tümü bu grupta değerlendirilir. 2. Saç Vidaları: Sac ve et kalınlığı ince gereçleri birbirine çözülebilir şekilde bağlamaya yarayan cıvatalarda kullanılır. 25 3. Ağaç (Ahşap) Vidaları: Ahşap parçaları çözülebilir bir şekilde bağlamaya yarayan cıvatalarda kullanılır (gekil 1.26). 4. Özel Vidalar ( Boru vidaları) Bu vidalar whitwort vidanın özel bir şeklidir. Boru vidasının adımı, normal whitwort vidaya göre daha küçük olduğundan dişleri sıktır. Ayrıca borunun dış vidası 1:16 oranında konik olarak yapılırlar. Bu koniklik boruların vidalanmasında sızdırmazlığı sağlar. 26 E. Ağız Sayısına Göre Vidalar Vidaya alından bakıldığında ağız sayısı görülebilir. Ağız sayısına göre bir ağızlı, iki ağızlı veya çok ağızlı vida dişi olarak sınıflandırılır. 1. Tek Ağızlı Vidalar 2. Çok Ağızlı Vidalar 27 CIVATALAR Özel baş biçimine sahip, silindirik gövde üzerine belli boylarda diş açılmış bağlantı elemanlarıdır. Parçaları birbirine sökülebilir şekilde bağlamaya yarayan, gövde kısmına vida dişi açılmış, başı altıgen, dörtgen veya değişik biçimlerde şekillendirilmiş standart makine elemanlarına cıvata denir. Civatalar kullanma yerinde bazen tek başına bağlantı elemanı olarak bazen de uygun bir somunla birlikte kullanılır. Civataların diş açılmış kısımları üçgen vida profillidir. 28 Baş kısımları özel tezgâhlarda dövülerek, sıcak veya soğuk şekillendirilerek yapılır. Dişler TS’de belirlenen standartlara uygun olarak açılır. Cıvata ya da vidanın başıyla birleşen vida dişlerinin kolay ağızlanması için gövde ucu bombeli veya konik olarak şekillendirilir. Konik olarak şekillendirilmiş vida ucuna kırma açısı (pah) denir. Cıvatalar kullanma amaçlarına göre anma çapları ve baş kısımlarının biçimlerine esas alınarak standart ölçüler içinde yapılırlar. Türk Standartları’na göre bazı cıvata çeşitleri şunlardır: 1. Altı köşe ve Dört köşe başlı cıvatalar, 2. Silindirik başlı (Allen Başlı) cıvatalar, 3. Mercimek başlı cıvatalar, 4. Havşa başlı cıvatalar, 5. Bombe başlı cıvatalar, 6. Sac civataları, 7. Matkaplı civatalar, 8. Ağaç civataları 1. Altı Köşe ve Dört Köşe Başlı Cıvatalar Civata başının, bağlantısının dışında kalmasında sakınca olmayan, çeşitli anahtarlarla sökülüp takılmaya elverişli büyük ve güçlü sıkma gerektiren yerlerde kullanılır (Resim 1.14). 29 2. Silindirik Başlı (Allen Başlı) Cıvatalar Cıvata başının bağlantının dışında kalmasında sakınca bulunan kuvvetli sıkma gerektiren yerlerde kullanılır. Başın ortasında altı köşe oyuk vardır. Allen isimli özel anahtarla sökülüp takılır (Resim 1.15). 3.Mercimek Başlı Cıvatalar Mercimek başlı cıvatalar birleştirmelerde sıklıkla kullanılan cıvatalardandır. Tornavida ağzı açılmıştır (Resim 1.15). 4.Havşa Başlı Cıvatalar Tornavidayla sökülüp takılabilen ve orta sıkma kuvveti gerektiren yerlerde kullanılan küçük boyutlu cıvatalardır (Resim 1.15). 5.Bombe Başlı Cıvatalar Sac metal birleştirmelerinde kullanılır. Tornavida ağzı açılmıştır. Orta kuvvetle sıkma gerektiren yerlerde kullanılır (Resim 1.15). 6. Sac Cıvataları 2,5 mm'ye kadar ince sacların bağlanmasında kullanılır. Birleştirme sırasında sac somun görevini yapar. Büyük adımlı ve keskin kenarlı vida dişine sahiptir. Yıldız tornavida yarıklı olanlar daha sıkı bağlama gerçekleştirir. 30 7. Matkaplı Cıvatalar 10 mm kalınlığa kadar parçalara vida deliğini kendi delerek parçaları birleştirmeyi sağlar. Bunun için gövde ucu, matkap ucu şeklinde biçimlendirilmiştir (Şekil 1.19). 8. Ağaç Cıvataları Büyük adımlı ve keskin kenarlı vida dişine sahiptirler. Sivri ucuna kadar vida dişi açılmıştır. Birleştirilecek parçalardan biri ahşap gerecidir. Ahşap gereç, somun görevi yapar. SOMUNLAR Cıvatalara, saplamalara vb. vida açılmış makine parçalarına vidalanarak bağlantı sağlayan makine elemanlarına somun denir. Somunlar iç yüzeyine vida açılmış, dış yüzeyi altıgen, kare, yuvarlak ya da farklı profilde olan, saplama veya cıvatalarla kullanılan makine elemanlarıdır. 31 32 33 34 SAPLAMALAR Saplama, her iki ucuna vida açılmış başsız bağlantı elemanlarına denir. Saplamalar vida çapına göre anılır. Siparişlerde vida çapı (d), serbest boyu (l), standart numarası ve malzemesi belirtilir. Örneğin Saplama TS1025/1-M16x80-8.8. 35 RONDELALAR Rondelalar ve emniyet sacları somunların frenlenmesi için kullanılan makine elemanlarıdır. Rondela, parçaların, cıvata, somun ve benzeri vidalı elemanlarla birbirine bağlanmaları sırasında oturma yerindeki yüzeylerin zedelenmesini önleyen ve/veya bağlantının kısmen de olsa kendiliğinden gevşemesine engel olan, ortası delik metal makine elemanlarıdır (Resim 1.1). Rondela somunun zorlanmasını geniş bir yüzeye dağıtarak özellikle yumuşak gereçlerin (yumuşak maden, ağaç, sert kauçuk gibi vb.) birleştirilmesinde parçaya gelen basıncı azaltır. Böylece parçanın ezilmesi önlenir. Ayrıca rondelalar bağlanan parçalardan, cıvata geçecek deliklerin çapı normalden büyükse kullanılır. Somunun oturacağı yüzey cıvata eksenine dikey değil de herhangi bir açı ile birleşiyorsa veya parçanın yüzeyi fazla pürüzlü ise yine rondela kullanılır. 36 Rondela Çeşitleri Rondelâların kullanım yerine göre birçok çeşidi bulunur. Genel olarak en çok kullanılan rondela çeşitleri şunlardır: Düz Rondela: Genellikle yassı, yuvarlak veya dikdörtgen biçimli rondeladır (Şekil 1.40). Metrik Yaylı Rondela: Yaylı rondela, vidalı elemanlarla sıkma sırasında, yerine yaylanarak oturan ve bağlantısı ancak anahtarla sökülebilen rondelalardır (Şekil 1.40). Kare (U) Rondela: Dikdörtgen biçimli, bir kenardan konik rondeladır (gekil 1.40). Tırtıllı Rondela: Çevre kısmında düz veya yelpaze şeklinde tırnakları bulunan rondelalardır (Şekil 1.40). 37 Somunların ve Civataların Frenlenmesi Somunlar veya cıvatalar, titreşimlerin etkisi ile ve zamanla gevşeyebilir. Somunlar veya cıvataların gevşemesi bazı makine ve elemanlarının çalışmasını ve ayarlarını olumsuz olarak etkileyebilir. Hatta bazen iş kazalarına bile sebep olabilir. Bu önemli olumsuzluğu önlemek için cıvata ve somunların frenlenmesinin yapılması gerekir. Somunların ve cıvataların frenleme türleri birleştirmenin önem derecesine uygun olarak ikiye ayrılır: Kısmi Frenlenme Somunların ve cıvataların kısmi olarak frenlenmesi karşılık (kontra) somunla, yaylı halka rondelayla, dalgalı yaylı rondelayla veya daha farklı rondela çeşitleriyle yapılabilir. Kesin Frenlenme Kesin frenleme türünde somunun ya da civatanın kendiliğinden çözülme olasılığı yoktur. Somunların kesin frenlenmesi ise emniyet sacları, ayar bilezikleri, gupilya gibi makine elemanlarıyla yapılır. EMNİYET SACLARI Emniyet sacları, parçaların cıvata, somun ve benzeri vidalı elemanlarla birbirine bağlanmaları sırasında, oturma yerindeki yüzeylerin zedelenmesini önleyen ve/veya bağlantının kesin olarak kendiliğinden gevşemesine engel olan, ortası delik, dışında ve ortasında çeşitli geometrilerde kulak ve gaga (tırnak) bulunan metal makine elemanlarıdır. Titreşimli ve darbeli çalışılan yerlerde somunlar gevşeyip çözülmemesi için altlarına koyulacak emniyet sacları ile emniyete alınır. Sıkıştırılmış bir cıvata da vida dişleri somun dişlerine tek taraflı dayanır. Dayanma yüzeyindeki sürtünme, somun veya vidanın çözülmesini önler. Darbe ve sarsıntılar cıvataların ve somunların çözülmesine sebebiyet verdiğinden emniyet saclarına ihtiyaç duyulur ve kullanılır. 38 39 AYAR BİLEZİĞİ Millerin üzerine takılan dişli çark, kasnak, makara vb. makine elemanlarını eksen doğrultusunda kaymasını önlemek ve aynı konumda tutabilmek için kullanılan, çözülebilen makine elemanlarına ayar bilezikleri denir (Resim 1.1). Ayar bilezikleri mil üzerine vidalı pim, konik pim veya kertikli pim ile tespit edilir. GUPİLYA Titreşimli çalışan makinelerde, somunların kendiliğinden çözülmesini, perno ve ayar bileziklerinin ekseni boyunca çözülmesini emniyete almak amacıyla kullanılan standart makine elemanlarına gupilya denir. Yarım daire kesitli tel çubuklardan maşa şeklinde biçimlendirilmişlerdir. Yerine takıldıktan sonra delikten çıkmamaları için bükülen tarafta gözlük bırakılır. Diğer uç delikten çıktıktan sonra iki ucu ters yönde bükülür. Gupilyanın çapı, kullanılacağı perno veya cıvata delik çapına göre seçilir. Bir gupilyanın çapı geçeceği delik çapından daha küçük yapılır. Anma çapı olarak geçeceği delik çapı kullanılır. Şekilde, gupilyanın, perno, taçlı somun ve normal somunla kullanılma şekli görülmektedir. 40 41 42 EMNİYET SEGMANLARI Mil üzerine veya delik içine açılan kanallara yerleştirilerek mil üzerindeki veya delik içindeki elemanların, eksenel kaymalarını emniyete alan makine elemanlarına emniyet segmanı denir. Emniyet segmanları genellikle, yuvarlanmalı yatakların emniyete alınmasında kullanılır. Emniyet segmanlarının, miller için ve delikler için standartlaştırılmış iki ayrı tipi vardır: Segmanlar mil üzerine ve deliğe açılan kanallara oturur. Mil ve deliğe açılan segman kanal genişliği, takılacak segman kalınlığından yaklaşık 0,1 mm daha büyüktür. Birleştirme resimlerinde bu farklılık ihmal edilerek eşit alınır. Aşağıda şekil 2.1’de mil için emniyet segmanı ve segman kanalının ölçülendirilmesi, ayrıca emniyet segmanlı birleştirme resmi görülmektedir. Resim 2.2’de ise segmanın yerine takılmış resmi verilmiştir. 43 Şekil 2.2’de ise delik için emniyet segmanı ve segman kanalının ölçülendirilmesi ve emniyet segmanlı birleştirme resmi görülmektedir. Resim 2.3’te yerine takılmış resmi verilmiştir. 44 MİL TESPİT PLAKASI Miller ve akslar, hareketsiz duran, dönen veya salınım hareketi yapan makine parçalarını taşıma görevi yaparlar. Kaldırma taşıma makinelerinde kullanılan raylı vinç tekerleklerinde ve halat makaralarında akslar genelde sabit durur. Tekerlekler, makaralar vb. aksam döner. Miller ve aksları sabitleştirmek için DIN 15058’de, standartlaştırılmış makine elemanlarına mil tespit plakası denir. 45 46 SÜKÜLEMEYEN BİRLEŞTİRMELER Sökülemeyen birleştirmelerde parça veya bağlantı bölgesi bozularak bağlantı çözülür ve bağlantının tekrar yapılması mümkün olmaz. Perçin, kaynak, lehim bu bağlantılar için iyi birer örnektir. KAYNAK Kaynağın Kullanım Alanları 1. Birleştirme (Kaynak) Aynı metal veya birbirine yakın özellikte aynı alaşımların ısı etkisi veya ısıyla beraber basınç altında sökülemeyecek biçimde birleştirilmesine kaynak denir. Söz konusu iki parçanın birleştirilmesinde, ilave bir gereç kullanılıyorsa bu gerece ilave metal ya da ek kaynak teli adı verilir. Kaynak bağlantıları ile iki ya da daha fazla parça çözülemeyecek bir şekilde malzemeye bağlı olarak birleştirilir. Kaynak sırasında genellikle ergiyen malzemenin birbirine karışması söz konusu olduğundan ancak aynı ve yakın cins malzemelerin kaynak edilmesi mümkündür. Birleştirilen malzemelerin cinsine göre kaynak, madeni malzemelerin kaynağı ve yapay malzemelerin kaynağı olmak üzeri 2’ye ayrılır. Madeni malzemelerin kaynağında parçalar ısı veya basınç veya her ikisinin de etkisiyle ve gereken hallerde de aynı cins bir malzemeden elektrot kullanılarak birleştirilir. Malzemeler ergiyerek birbirine karışır ve dondukları zaman bağlantı oluşur. Bu nedenle de gerek kaynak edilen malzemenin gerekse elektrotun ergime sıcaklıklarının aynı veya çok yakın olması gerekir. Yapay malzemelerin kaynağında aynı veya yakın gruptan plastik malzemeler ısı ve basınç etkisinde birleştirilir. Gereken hallerde de birleşme yerinde aynı özellikte bir yapay malzeme elektrot olarak kullanılabilir. Kaynak sırasında temas yüzeylerinde yumuşama sıcaklığına erişmiş malzeme molekülleri birbirine karışır ve tekrar katılaştıkları zaman bağlantı oluşur. Bu nedenle kaynak edilecek parçaların plastik hale gelme sıcaklıkları aynı ve yakın olmalıdır. Kaynak için gaz alevi, elektrik arkı, lazer, elektron ışını, sürtme, ultra ses dalgaları gibi birçok farklı enerji kaynakları kullanılabilir. Endüstriyel işlemlerde, kaynak açık hava, sualtı, uzay gibi birçok farklı ortamda gerçekleştirilebilir. Bununla beraber, yapıldığı yer neresi olursa olsun, kaynak çeşitli tehlikeler barındırır. Alev, elektrik çarpması, zehirli dumanlar ve ultraviyole ışınlara karşı önlem almak gereklidir. 2. Kaplama Korozyon ve aşınmaya maruz yüzeyler, bu işlere dayanıklı bir malzeme ile kaplanması bir kaplama kaynağı işlemidir. 3. Dolgu Kaynak aşınmış ya da boşluklu yüzeylerde dolgu yapmak amacıyla kullanılır. 47 4. Kesme Kesme kaynağında kaynak alevinin veya elektrik arkının oluşturduğu yüksek sıcaklık metallerin kesilmesinde kullanılmaktadır. Çelik levhaların, profil ve köşebentlerin doğranmasında, bu yöntemden yararlanılır. Hurda malzemelerin ve eski konstrüksiyonların sökülüp parçalanmalarında büyük kolaylık sağlar. Oksi-asetilen alevi veya elektrik arkı ile malzeme yüksek sıcaklığa çıkarıldıktan sonra ek oksijen verilerek bir kesme aralığı oluşturulur. Kesme aralığı ilerletilerek arzu edilen yol boyunca kesme gerçekleştirilir. Kaynağın Diğer İmalat Yöntemleriyle Karşılaştırılması Olumlu Yanlar 1. Kaynağın diğer birleştirme şekillerine göre gaz ve sıvı sızdırmazlığı mükemmeldir. 2. Kaynak bağlantılarında imalat şekilleri sınırsızdır 3. Kaynak bağlantıları son yıllarda önemini arttırmış ve çelik inşaat, basınçlı kap yapımı ve gemi inşaatında perçin bağlantıların yerini almıştır. Perçin bağlantılarına göre kaynak konstrüksiyonlarının birleşme noktalarında ek levhalar, bindirme konstrüksiyonları ve azda olsa perçin başları olmadığı için ağırlıktan, perçin deliklerinin işçiliği dolayısıyla da paradan önemli tasarruf sağlanır. Kaynak bağlantılarında perçin delikleri gibi çentik etkisi olmadığı için malzemeden de daha iyi bir şekilde yararlanılır. Kaynak konstrüksiyonlarda perçin konstrüksiyonlara göre yaklaşık olarak %15-%20 bir ağırlık tasarrufu sağlanabilmektedir. Olumsuz Yanlar 1. Kaynak bağlantılarında, malzemede kaynak sonucu oluşan ve tespiti çok zor olan iç gerilmeler, çekmeler ve çarpılmalar önemli sakıncalardır. Kaynak edilen bölgedeki malzeme ergiyip katılaştığından yapısı döküm yapısı niteliğinde olur. Kaynak dikişinden malzeme geçiş bölgesindeki kristal yapı farkı dayanıma etki eder. 2. Kaynağın kalitesi, dolayısıyla konstrüksiyonun dayanımı büyük ölçüde malzemeye, kaynak metoduna ve personele bağlıdır. Kaynak kalitesinin kontrolü de özel ve pahalı ölçüm metotları gerektirir. 3. Kaynak dikişlerindeki iç gerilmeler, zorlanma sonucu oluşan dış gerilmelerin eklenmesiyle çok eksenli gerilme hali, bunun sonuncunda da aniden oluşan gevrek kırılma meydana gelir. Isıl gerilmeler şekil bozulmalarına yol açar. 4. Kaynak işlemlerinde önlem alınmazsa sağlık bozulmalarına ve yanıklara neden olabilir. Kaynağın Sınıflandırılması Kaynağın sınıflandırılması, teknoloji ve şekle göre yapılır. Teknoloji bakımından basınç ve ergitme olarak iki gruba ayrılır. 48 Elektrik Ark Kaynağı Bu yöntemde kaynak yapmak için, kaynak elektrotu (dolgu metali) ve ana malzeme arasında bir güç kaynağı kullanılarak elektrik arkı yaratılır. Bu yöntemde doğru (DC) veya alternatif (AC) akım çeşitlerinin her ikisi de kullanılabilir. Bu yöntemde kaynak yapılan bölge bazı durumlarda, koruma gazı olarak da bilinen bir gazla korunarak elektrik ark kaynağı yapılır. 49 Oksi-Gaz Kaynağı Bu yöntemin en genel kullanım şekli oksi-gaz kaynağıdır. Oksi-asetilen kaynağı olarak da bilinir. En eski ve en çok yönlü kaynak yöntemlerinden biridir. Fakat son yıllarda endüstriyel uygulamalardaki kullanım alanı azalmıştır. Hâla yaygın olarak, boru ve kanal kaynağında ve tamir işlerinde kullanılmaktadır. Ekipmanı ucuz ve basittir, genelde kaynak alevi (yaklaşık 3100 °C) oksijenle asetilenin yanması sonucu elde edilir. Alev, elektrik arkından daha az güçlü olduğundan, kaynak soğuması daha yavaş olur ve meydana gelen gerilme ve kaynak çarpılmalarının daha az olabilmesine imkân tanıyabilir. Bu nedenle yüksek alaşım çeliklerinin kaynağının yapılması bu yöntemle daha kolaydır. Bu metot, metallerin kesilmesinde de kullanılır. 50 Diğer gaz kaynak metotları ise, havaasetilen kaynağı, oksijen-hidrojen kaynağı ve basınçlı gaz kaynağı gibi, oldukça benzer metotlardır. Sadece kullanılan gaz tipi deği şir. Gaz kaynağı, plastik kaynağında da kullanılır. Elektrik Direnç Kaynağı Direnç kaynağı, metallerin üzerinden geçen akıma karşı gösterdiği dirençle ısı üretmesi esası ile iki veya daha fazla metal yüzey arasında yapılan kaynak yöntemidir. Metalden geçen yüksek akım (1000 100.000 A) nedeni ile kaynak bölgesinde küçük bir eriyik metal havuzu oluşur. Genelde direnç kaynağı yöntemleri verimli ve az kirlilik yaratan yöntemlerdir. Fakat uygulamaları s ınırlı ve ekipmanları oldukça pahalıdır. Gaz altı kaynağı Kaynak yerinin bir gaz atmosferiyle oksijen ve dış etkilerden korunması sonucu yapılan ark kaynağına gaz altı ya da koruyucu gaz kaynağı adı verilir. Başlıca türleri MIG-MAG ve TIG (WIG) gazaltı kaynak teknikleridir. Bu kaynak türünde koruyucu gaz olarak Argon ve Helyum gibi soy gazlar kullanan MIG (İngilizce; Metal Inert Gas) kaynak tekniği ile koruyucu gaz olarak aktif bir gaz olan Karbondioksit kullanan MAG (İngilizce; Metal Active Gas) teknikleri en yoğun olarak kullanılır. Diğerlerine göre nispeten daha az kullanılan TIG tekniğinin farkı erimeyen Wolfram (Tungsten) elektrot kullanılmasıdır. 51 Toz Altı Kaynağı Kaynak yerinin oksijen ve dış etkilerden toz şeklindeki maddeyle korunması sonucu yapılan ark kaynağına toz altıkaynağı adı verilir. 52 53 Enerji Işın Kaynakları Enerji ışın kaynak metotları, yani lazer ışın kaynağı ve elektron ışın kaynağı, oldukça yeni yöntemler olup, yüksek üretim gerektiren uygulamalarda tercih edilir. İki yöntem de oldukça benzerdir ve farkları güç kaynaklarından ileri gelmektedir. Katı Hâl Kaynak Yöntemleri İlk bilinen kaynak yöntemi olan dövme yöntemi gibi, modern bazı kaynak yöntemleri de kaynak malzemesi erimeden gerçekleşir. Katı hâl kaynak yöntemi malzemelerin ergime dereceleri altında, dışarıdan uygulanan basınç yardımı ile koruyucu atmosfer ortamında veya koruyucu atmosfer ortamı olmadan, birbirine temas eden aynı ya da farklı özellikli malzemelerin iki yüzey arasında bağ oluşturarak yapılan birleştirme yöntemleridir. En yaygın yöntemlerden biri olan ultrasonik kaynak, yüksek basınç ve yüksek frekans altında vibrasyon ile termoplastik veya metal malzemeden yapılmış kablo veya ince tabakaların birleştirilmesinde kullanılır. Ekipman ve yöntemler direnç kaynağı ile benzerdir. Burada elektrik akımının yerini, vibrasyon (titreşim) ile sağlanan enerji alır. Bu yöntemde kaynak metallerinin erimesi yoktur, onun yerine basınç altında yatay olarak uygulanan mekanik vibrasyon vardır. Plastiklerin kaynağında ise, malzemeler erime sıcaklığına yakın sıcaklığa getirilmeli ve dikey olarak vibrasyon uygulanmalıdır. Ultrasonik kaynak, genelde elektrik bağlantıları için kullanılan alüminyum veya bakır malzemede ve polimerlerin kaynağında kullanılır. 54 Basınç kaynağında, özellikle saç malzemeden yapılan seri imalatta ”elektrik direnç kaynağı”, ergitme kaynağında ise “elektrik ark kaynağı” en fazla kullanılan metotlardır. Kaynak şekil bakımından alın, kenar ve köşe kaynağı olmak üzere 3 temel gruba ayrılır (Şekil 6.2). Şekil 6.2 a) Alın kaynağı; b) Kenar kaynağı; c) Köşe kaynağı 55 Kaynak Konstrüksiyonuna Ait Esaslar Konstrüksiyonda kaynak dikişlerini kuvvetin yön değiştirdiği bölgelere koyulmaması faydalı olur. Böylece kuvvet çizgilerinin yığılmasıyla oluşan gerilme artışlarına, kaynak dikişinin etkisi eklenmemiş olur (Şekil 6.3). Kaynak Kalitesi Kaynak bağlantılarının kalitesine, dolayısıyla mukavemete etkiyen faktörler aşağıdaki gibi gruplandırılabilir: Malzeme: Kaynak edilmeye uygun olması Hazırlık: Kaynak tekniğine uygun çalışma ve kaynak ağzı açılması ve sürekli kontrol Kaynak Metodu: Kullanılan kaynak metodunun malzeme özelliklerine, malzeme kalınlığına ve kaynak dikişinin zorlanma şekline uygun olması Kaynak Malzemesi (Elektrot): Kaynak edilen malzemeye uygun özellikte seçilmesi deneye tabi tutulup uygunluğu anlaşılmış olması Personel: Eğitilmiş tecrübeli kaynakçı olmalı Kontrol: Kaynak bağlantısının hatasız olduğun uygun bir muayene metodu ile (örneğin X ışınları) saptanması. LEHİM Aynı veya farklı iki metal parçayı, ergime derecelerinin altındaki bir sıcaklıkta, ek telinin ergimesi ile birleştirilmesi işlemine lehimleme denir. Bu işlemde amaç, düşük basınçlarda sızdırmayı önlemek, ısı ve elektrik iletkenliğini sağlamak için parçaların özelliklerini bozmadan birleştirme yapmaktır. Aynı ya da farklı parçaların lehimlenmesi esnasında içyapılarında değişme olmaz. 56 Yumuşak Lehimleme 450°C‟nin altında yapılan lehimleme işlemine yumuşak lehimleme denir. Yumuşak lehimleme işleminde genellikle kurşun-kalay alaşımı lehim telleri kullanılır. Lehimleme telleri hazır olarak satın alındığı gibi atölye ortamında da üretilebilir. Kalay - kurşun alaşımının kullanılmasının sebebi bu alaşımın düşük sıcaklıklarda ergiyerek iyi akışkanlık özelliği göstermesidir. Yumuşak Lehimleme Türleri Alev ile Lehimleme: Isı kaynağı doğrudan lehim teline verildiği gibi, lehim teli, birleştirilecek bölgeye koyularak üzerine veya civarına ısı verilebilir. Isı kaynağı olarak pürmüz alevi veya oksi-gaz alevi kullanılır. Oksi-gaz alevi kullanılacak ise yumuşak alev tercih edilmelidir. Endüksiyon ile Lehimleme: Lehimlenecek parçaların ek yerlerine endüksiyon bobini yerleştirilir. Yüksek frekanslı elektrik akımı ile gerekli lehimleme sıcaklığı elde edilir ve lehimleme yapılır. Endüksiyon bobini ek yerlerinin biçimine uygun olmalıdır. Örneğin, boru biçimli parçalar için dairesel endüksiyon bobini kullanılmalıdır. Lehim metali birleştirilecek bölgeye yerleştirilerek lehimleme işlemi yapılır. Elektrik Direnci ile Lehimleme: Bu yöntemde uygun lehim metali, birleştirilecek parçaların arasına yerleştirilir. Parçalara elektrik direnci ve baskı uygulanarak birleştirme sağlanır. Daldırma Yöntemiyle Lehimleme: Birleştirme yerleri, lehimleme sıcaklığındaki lehim banyosuna sokulup çıkarılır. Lehim banyosunda, adından anlaşılacağı gibi erimiş hâlde lehim bulunur. Lehimlenecek parçalara gerekli temizlik yapıldıktan sonra birbiri üzerine tespit edilir, banyoya sokulup çıkarılır. Lehimlenmeyecek kısımlara, lehimlenmeyi engellemek için pasta veya bir ergiyik sürülür. 57 Sert Lehimleme Aynı cins veya farklı cins metalleri bir ısı kaynağı altında ergitmeden, 450°C üzerinde ergiyen ilave bir metal (lehim alaşımı) kullanarak, ergiyen ilave metalin birleştirme aralığına yayılarak ıslatması ile birleştirilecek metallerle ilave metal arasında metalürjik bir bağ oluşmasıyla meydana gelen birleştirmeye sert lehimleme denir. Sert lehimleme işleminde, birleştirilecek metaller ile ilave metal arasındaki metalürjik bağın oluşumu, difüzyon adını verdiğimiz atomların transferi ile gerçekleşir. Bu bağın güçlü olabilmesi için transferi kolaylaştıracak ve birleşim bölgesini istenmeyen unsurlardan uzaklaştıracak koruyucu dekapanlar kullanılır. Sert lehimlemede kullanılan ilave metaller şunlardır: Gümüş ve gümüş alaşımlı sert lehim dolgu metalleri Bakır ve bakır alaşımlı sert lehim dolgu metalleri Alüminyum ve alüminyum alaşımlı sert lehim dolgu metalleri 58 PERÇİNLER Makine parçaları, sac levhalar, kayış, balata vb. elemanların sökülemez biçimde birleştirilmesinde kullanılan, bir başı hazır diğer başı bağlantı yerinde oluşturulan sökülemeyen bağlantı elamanına perçin denir. Perçinler TS 94’de standartlaştırılmış ve sınıflandırılmıştır. Kullanma alanı ve amaca bağlı olarak; çelik alüminyum, alüminyum alaşımları, bakır ve bakır alaşımlarından yapılır. Parçaların bir birine perçin bağlantı elamanıyla sökülemeyecek şekilde birleştirilmesine perçinleme denir. Perçinlemenin amacı, diğer sökülemeyen birleştirme türlerine göre daha üstün nitelikli bağlantılar oluşturmaktır. Perçinli bağlantılar, ek yerlerindeki sağlamlığı ve farklı cins malzemeleri birleştirebilme özelliklerinden dolayı kazanlarda, elektronik cihazlarda, giyim eşyasında, mutfak eşyalarında, çelik tasarım inşaatlarında, kayışların perçinlenmesinde, uçak sanayinde ve lokomotif yapımında kullanılır. Perçinler, hazır baş, sap (gövde) ve kapama baş olmak üzere üç kısımdan oluşur. Kapama başlar soğuk veya sıcak olarak elde veya havalı perçin çekiçleriyle şekillendirilir. 59 Perçinleme İşleminin Yapılışı Perçinleme işlemi yapılırken, hazır baş bir altlığa yerleştirilerek, üstteki (b) parçası, arada boşluk kalmaması için (a) perçin çektirmesi ile bastırılır. 60 61 Pop Perçinler Perçinleme yapılacak iş parçasının arka tarafına ulaşılması imkânsız ya da gereksiz olan yerlerde kullanılır. Zaten çektirmeli perçinin en önemli özelliği olan perçin başının desteklenme gereği olmaması, işlem basamaklarını azaltmakta, dolayısıyla da perçinlemeyi pratikleştirmektedir. Penseyi andıran sıkma kollarına el kuvvetiyle yaptırılacak hareket, çivinin yukarı doğru çekilmesini sağlar. Çivinin çekilmesi tutucunun birkaç hareketi sonucunda oluşur. Çivi, bu hareketler neticesinde, perçin başının oluştuğu kısımdan çekilmenin etkisiyle bir süre sonra kopar. Kopma aşamasına gelmiş çivi alt kısımda kalan kovanı yeterince parçaya yaklaştırmış olur. Baş bu şekilde oluşur. Bazı durumlarda çivi işlem bitiminde yerinden çıkabilir. Bunun perçinleme açısından bir sakıncası yoktur. 62 Normal Perçinleme Perçinlemede Yapılan Hatalar Perçinleme işlemi kurallara uygun yapıldığında hata çok nadir oluşur. Kurallar yeterince dikkate alınmadığında Şekil 2.2‟de görülen hatalar oluşabilir. HAREKET İLETEN ELEMANLAR MİLLER Mil, üzerinde taşıdığı makine elemanlarıyla birlikte dönerek moment/güç ileten, çeşitli gerilmeler altında çalışan, montaj amaçlı çeşitli geometrik özelliklere sahip olarak ve genellikle daire kesitli olarak üretilen makine elemanıdır. Miller üzerinde taşıdıkları dişli çark, kavrama, kasnak, volan gibi hareket elemanlarıyla dönerken güç ve hareket ileten yataklandırılmış silindirik makine elemanlarıdır. Miller, muylular ve yataklar dönerek bir yerden başka bir yere güç ve hareket iletimini birlikte çalışarak sağlarlar. Şekil 1.1’de mil, muylu ve yatak düzeni görülmektedir. 63 Kullanıldıkları makinenin özelliğine göre miller yataya paralel veya dik olarak yataklandırılıp döner. Miller bir burç ile yataklandırıldıkları gibi rulmanlar yardımı ile de yataklandırılırlar. Enine kesitleri genellikle daire, çapına göre boyları uzun, dönme hareketi yaparak üzerindeki elemana hareket veren ya da hareket alan makine elemanlarıdır. Millerin Çeşitleri Milleri normal miller ve özel miller olarak iki grupta inceleyebiliriz: A. Normal Miller Bu tür millerin yapılarında önemli farklılık bulunmaz ve iş hayatında çok karşılaşırız. Çeşitleri: 1. Düz miller 2. İçi boş miller 3. Kamalı miller 4. Eğilebilen miller 5. Krank milleri 6. Kam milleri 1. Düz Miller Çeşitli boylarda düz ya da kademeli işlenmiş mildir. Üzerinde elemanların tespiti için kama kanalı, vida veya pim deliği açılmıştır. Uzun olanları birden fazla yatakla desteklenir. Kısmen ya da tamamen sertleştirilerek kullanılır. Düz mil denildiğinde genelde akla transmisyon milleri gelmektedir ve sektörde düz miller transmisyon milleri olarak da anılmaktadır. Transmisyon milleri atölyelerde güç ve hareketin taşınması için kullanılır. Dolayısıyla boyları çok uzundur. 2. İçi Boş Miller Hafif olması için, özel amaçlara uygun olarak içi boş olan millerde yapılır. Mil çapı ve boyu arttıkça ağırlığı da artar, bu durum ise yatağının ve yataklandığı kısımda milin aşınmasını hızlandırır. Ağırlığın az olması istenen yerlerde içi boş (boru) miller kullanılır. 64 İçi boş millerin iç kısımları çapının yarısı kadar boşaltıldığı gibi direk et kalınlığı fazla borular taşlanıp sertleştirilerek kullanılır. Titanic Gemisinin Uskur Mili 3. Kamalı Miller Kamalı miller çevresinde mil eksenine paralel en az dört girinti ve çıkıntı olan millerdir. Girinti ve çıkıntı sayıları 4-16 arasında olabilir. Güç ve hareket iletiminde ayrıca bir kamaya ihtiyaç yoktur. Büyük güç ve hareketlerin iletiminde kullanılırlar. Kamalı millerde dönme hareketi sağlandığı gibi doğrusal hareket de sağlanabilir. Motorlu araçların güç aktarma organlarında, traktörlerin kuyruk millerinde, takım tezgâhlarında kullanılır (Resim: 1.2). 65 4. Eğilebilen Miller Bu tür miller, az zorlanan, sürekli bükülme ve eğilmelerin etkisinde çalışan yerlerde kullanılır. Bunun için daire ve ya dikdörtgen kesitli esnek çelik teller kullanılır. Eğilip bükülebilen miller açıkta çalıştırılmaz ve elektrik kablolarının korunmasında kullanılan spiral çelik borulara benzer kılıflar içinde dönerler. Eğilip, bükülebilen miller, gezer taş tezgahlarında, diş hekimlerinin diş oyma aletlerinde, oyma işlemeciliği yapılan el aletlerinde, araç kilometre tellerinde vb. kullanılır. Elektrik motoru veya basınçlı hava mili döndürür. 5. Krank Milleri Krank milleri, yanma basıncı ile pistondan biyel kolu aracılığı ile aldığı doğrusal hareketi, dairesel harekete çevirir ve bu hareketi volan ve kavramaya iletir. 66 Krank milinin düzgün dairesel hareket yapması için flanşına büyük çaplı, ağır ve dairesel bir volan bağlanır. Krank milleri, özel çelik alaşımlarından dövülerek veya dökülerek yapılır. Bir seri tornalama işlemleriyle biçimlendirildikten sonra aşınma burulma ve eğilmeye karşı dayanıklılığını artırmak amacıyla ısı işlemleri uygulanarak muylu yüzeyleri sertleştirilir. Son işlem olarak muylular taşlanıp, parlatılarak standart ölçülerine getirilir. Yapılış biçimine bağlı olmak koşuluyla bir krank milinde en az iki ana muylu ile bir biyel kolu bulunur. Biyeller manivela kolları arasında bulunan biyel muylularına bağlanır. Bir krank milinde ana muyluları ve biyel muyluları adedi, muylu çapları ve genişlikleri, motorun silindir sayısına, motorun gücüne ve modeline göre değişik biçim ve ölçülerde yapılabilir. Biyel muylularının karşısına yerleştirilen karşı ağırlıklar, biyel muylularında meydana gelen merkezkaç kuvvetleri dengelemeye yarar. Bazı krank millerinde biyel muyluları oyuk olarak yapılır ve böylece muylu ağırlığı düşürülerek merkezkaç kuvvetler o oranda azaltılır. 67 Krank milleri motorun üst karterinde bulunan ana yataklara, ana muylular yardımıyla bağlanır. Krank milinin iki ucunda birer ana muylu olmakla beraber, orta kısmında da motorun silindir sayısına ve modeline göre bir veya daha fazla ana muylu bulunabilir. Biyel yatakları basınçlı yağla yağlanan motorlarda ana muylulardan, biyel muylularına çapraz yağ delikleri açılmıştır. Krank milleri çok yüksek devirlerde (3000…20000d/d gibi) döndüklerinden ve ağır olduklarından dolayı çok iyi dengelenmesi gerekmektedir. Bu amaçla krank milleri üzerlerinde balans ağırlıkları veya o kısmı hafifletmek için kör delikler bulunur. 6. Kam Milleri Kamlar Dairesel hareket yaparak kam iticisinin alternatif hareket yapmasını sağlayan özel biçimli makine elemanlarına kam denir. Kam diğer makine elemanlarıyla elde edilemeyen düzgün olmayan veya özel hareketlerin elde edilmesinde kullanılır. Kamın sürekli temas hâlinde bulunduğu ve alternatif hareket yaptırdığı elemana itici denir. İtici genelde alternatif hareket yapsa da bazı durumlarda alternatif dairesel hareket yaptığı da olur. Burada alternatif hareketten kasıt aşağı yukarı, sağa sola gibi gidip gelme hareketidir. Bilindiği gibi genelde makine elemanları dairesel hareket yaparak çalışırlar. Kamlarla makine elemanlarını değişik hızlarda ve boylarda alternatif hareket ettirmek mümkündür. Kamların Çalışma Şekli Aşağıda bir kam mekanizması görülmektedir (Şekil 1.1). Kam mekanizmaları genellikle kam, itici ve iticiyi üzerinde tutan gövdeden oluşur. Kam kendi ekseni etrafında dairesel hareket yaptığında simetrik olmayan çevre profili sayesinde iticiyi aşağı yukarı hareket ettirir. Burada iticinin yukarı çıktıktan sonra geri geliş hareketi sisteme eklenen bir yay ile sağlanabilir. İticisine her iki yönde hareket sağlayan kamlar çift etkili kamlardır. 68 Kamın Kullanıldığı Yerler Kamlar makinelerdeki otomatik düzeneklerin çalıştırılmasında önemli rol oynar. Özellikle içten yanmalı motorlarda gaz giriş ve çıkışını sağlayan supapların hareketinin sağlanmasında, saatlerde, kilitlerde, otomat torna tezgâhlarında kalem ve revolver başlığın hareketlerinin elde edilmesinde, dikiş makinelerinde, vida tezgâhlarında kalem hareketinin sağlanmasında ve diğer otomatik çalışan makinelerde kullanılır. Kam Çeşitleri a. Disk ve İki Boyutlu Kamlar Disk kamlar adından da anlaşılacağı üzere disk şeklindedir. Bu tür kamlar kendilerinden beklenen hareketi sağlamak için genellikle simetrik değildir. Bu yüzden biçimsiz görünüşleri vardır. Aşağıda çeşitli disk kam resimleri verilmiştir (Şekil 1.4). b. Kanallı Tambur Kamlar Bu kamlar bir tamburun üzerine çeşitli profilde sonsuz kanalların açılmasıyla elde edilir. Kam döndüğünde bu kanalların içerisinde bulunan her iki taraftan yataklanmış itici sağa sola alternatif hareket yapar. Sonsuz kanal teriminden kasıt tamburun bir ucundan başlayan kanalın tamburun çevresini dolaştığında yine aynı noktaya gelmesidir (Şekil 1.5). 69 c. Kanallı Disk Kamlar Bu kamlar bir disk üzerine açılmış sonsuz kanallardan oluşur. Kamın dönmesiyle bu kanalın içinde bulunan iticinin makarası alternatif hareket yapar. Bu kamlar da çerçeveli kamlar ve kanallı tambur kamlar gibi çift etkilidirler. Yani iticinin ileri ve geri kurslarını kamın dönme hareketi sağlamaktadır. Bu tür yatakların iticisinin kanal içinde kalan kısımlarına sürtünme etkisini azaltmak için rulmanlı yatak takılmaktadır. Şekil 1.8’ de alt ve üst son konumları görülmektedir. 70 d. Doğrusal Kamlar Doğrusal hareket oluşturan kamlardır. yaparak itme etkisi Şekil 2.14’te bir kâğıt delme makinesi görülmektedir. Kol aşağı bastırılınca düz dişli/ kremayer grubu kamı sola hareket ettirir. Bu işlem zımbaların aşağı hareketiyle kâğıdın delinmesini sağlar. Yay ise tüm mekanizmanın geri dönmesini sağlar. Kamların Üstünlükleri Kamlar birçok değişik hareketin elde edilmesi için kolayca tasarlanabilir. Mekanizmada az yer işgal eder. Konumlandırmada yüksek hassasiyetin ve uzun ömrün istendiği yerlerde kullanılabilir. Yüksek hızlarda kullanılabilir. Otomasyon sistemlerine elverişlidir. Kamların Olumsuz Yanları Kamların imalatı pahalıdır. Kamlar sürekli aşınma etkisi altındadır. Kamın kullanıldığı makinenin hassasiyeti titreşimden dolayı bozulabilir. 71 Kam Milleri (Eksantrik) Kam milleri içten yanmalı motorların supaplarını açma, kapatma ve açık tutma görevlerini yerine getirirler. Hareketini krank milinden alır. Bazı motorlarda ise yağ pompasına, yakıt pompasına ve distribütöre de üzerindeki kam ve dişliler yardımıyla hareket verir. 7. Akslar Aks şekil olarak mile benzeyen, döndürme momenti ilettiği için burulmaya zorlanan, aynı zamanda eğilme gerilmesine maruz kalan makine elemanıdır. MUYLULAR Millerin yataklar içinde kalan (çalışan) ve yuvarlanarak dönmelerini sağlayan kısımlarına muylu adı verilir. Muylular çalışma ortamlarına bağlı olarak genelde mille beraber dönerler, bazı durumlarda muylu sabit kalıp yataklanan eleman döner. Muylular sürtünerek çalıştıkları için yüzeyleri hassas işlenmelidir. Birbiri ile sürtünen metaller önce ısınır. Sürekli çalışmada ısının çok artması aşınmayı kolaylaştırır. Muylular yüksek devirle sürtünerek döndükleri için iyi bir yağlama sistemi ile birlikte çalışmalıdır. Milin kullanım ömrünü uzatmak için muylular üzerine burç yapılabilir. 72 Muyluların Çeşitleri Muylular çalışma şekillerine göre taşıma ve dayanma muyluları olarak iki ana gruba ayrılır: 1. Taşıma Muyluları Bu muylularda muyluya etki eden kuvvet muylu eksenine diktir. Yataya paralel olarak çalışır. Yapılış şekillerine göre aşağıdaki şekilde çeşitlendirilir: a. Uç Muylu: Millerin uç kısımlarından yataklanarak döndürülmesinin sağlandığı taşıma muylusudur. b. Ara Muylu: Millerin uç kısımlarından değil de, arada bir yerinden yataklanarak döndürülmesinin sağlandığı muylulardır. 73 c. Konik Muylu: Millerin uç kısımlarının konik işlenip yataklanarak döndürülmesinin sağlandığı muylularıdır. d. Küresel Muylu: Millerin uç kısımlarının küresel olarak işlenip yataklanarak döndürülmesinin sağlandığı taşıma muylusudur. Küresel muylularda eksenden kaçık dönmelerde gerçekleştirilebilir. 2. Dayanma Muyluları Bu muylularda tesir eden kuvvet ve ağırlıklar muylu eksenine paraleldir. Dolayısı ile mil yataya dik olarak çalışır. . KAMALAR Dişli çark, kasnak ve kavrama gibi makine elemanlarını millerle sökülebilir şekilde birleştirerek, mille birlikte taşıyacakları döndürme momentlerini aktarmak için şekillendirilmiş makine elemanlarına kama denir. Mil ve göbek arasındaki bağıl hareketi önleyerek momenti/hareketi milden göbeğe veya göbekten mile ileten ya da güvenlik sağlamaya yarayan makine elemanlardır. Kamalar, kama yuvaları açıldıktan sonra kullanılır. Kama yuvalarının yapımı kamanın yapımına göre zor ve 74 masraflıdır. Bu nedenle çalışma esnasında kama yuvasının yerine kamanın bozulması daha uygun olur. Bunun sağlanabilmesi için kama birleştirme yapılacak makine parçalarının malzemesinden daha yumuşak yapılırlar. 1. Boyuna Kamalar Mil eksenine paralel konumda çalışan kamalara boyuna kamalar denir. 75 76 77 2. Enine Kamalar Mil eksenine dik konumda çalışan kamalara ise enine kamalar denir. Enine kamalar daha çok enine gelen kuvvetleri karşılama ve ayar işlerinde, özel amaçlar için kullanılır. Enine kamalar standartlaştırılmamıştır. Kama Kanalları: Mil üzerine, değerlere uygun olarak parmak freze veya testere freze çakısıyla açılır. Dişli göbeği içine ise, vargel tezgâhında, freze tezgâhında ya da broş (tığ çekme) tezgâhlarında açılır. 78 SIKI GEÇMELER Sıkı geçmeli bağlantılar, bir göbeği bir mile yalnız aradaki sürtünmeden faydalanarak bağlamak için kullanılır. Bu bağlama türünde kaymaya karşı kama veya pim gibi emniyet elemanı kullanılmaz. Mil göbek çapından biraz daha büyük alınır ve malzemenin esnekliğinden dolayı birbirine geçerken temas eden yüzey basıncı düzgün olarak dağılır. Arada meydana gelen sıkılık nedeniyle göbeğin iç kısmına bir iç basınç ve milin yüzeyine de iç basınçla aynı büyüklükteki bir dış basınç etki eder. Sürtünme katsayısı yardımıyla moment ve hareket iletimi sağlanmış olur. Göbek olarak takılan dişli çark, rulman iç bileziği, kasnak gibi elemanlar kalın cidarlı silindir tanımına uyarlar. Şekil’de bir sıkı geçme bağlantısı gösterilmiştir. Sıkı geçmeli bağlantılarda malzemenin genleşme ve faydalanılarak ya da pres zoruyla birleştirme sağlanır. büzülme özelliklerinden 79 Sıkı Geçmenin Montajı Büzülme (Soğutma) Yöntemiyle Montaj: Madeni parçalar soğudukça büzülür ve ölçüleri küçülür. Bunun temel nedeni, katı cisimlerin atomları yerlerinde salınım hareketi yaparken soğuduklarında bu hareketleri azalır. Azalan salınım hareketleri madeni parçaların hacimlerinin küçülmesine neden olur. Bu olaya büzülme denir. Soğutulan iç parçanın ölçüsü küçülür ve montaj kolayca yapılır. İç parça normal sıcaklığa geldiğinde ölçüsü büyüyeceği için dış parçayla birlikte sıkı geçme gerçekleşir. Genleşme (Isıtma) Yöntemiyle Montaj: İki madeni parça, yardımcı eleman kullanmadan birleştirilecekse parçalar değişik sıcaklıklarda genleşme ve büzülme özelliklerinden faydalanılarak sıkı birleştirmeler yapılır. Dış parça ısıtılır ve böylece dış parçanın ölçüleri büyür. Bu durumda dış parça ve iç parça monte edilir. Dış parça soğuduğunda sıkı geçme gerçekleşir. Pres Zoruyla Montaj: Parçalar büyük basınç altında ve presleme hızı oldukça yavaş olarak preste ya da pres yerine geçecek kuvvetli bir çekiçle vurularak yapılır. 80 Sıkı Geçmenin Sökülmesi Sıkı geçmenin sökülmesinde genellikle montaj işleminin tersi uygulanır. Basınçlı Yağ Metodu İle Sıkı Geçmenin Sökülmesi: İsveçli mühendis E. Bratt'ın bulduğu bu metot ile muyluların sökülmesi çok kolaylaşmıştır. Bunun için bir yüksek basınç pompasına gerek vardır. Bu metot, aynı makine parçalarının sık takılıp sökülmesi istendiği durumlarda özellikle önem taşır. Dış parçada, (A) yağ giriş deliği ile çevresel kanal vardır (Şekil: 139). Sıkı geçmenin etkisiyle, her iki parçada biçim değiştirmesi (Şekil: 139 da, milin büzülmesi) görülüyor. Çevresel kanal boyunca muyluda da bir kabarma oluşacaktır (Şekil: 140). Pompa ile basınçlı yağ verildiği zaman muylu büzülecek ve dış parça da genişleyeceğinden, eksen doğrultusunda küçük bir (F) kuvveti ile muyluyu sökmek mümkün olabilir (Şekil: 141). Sıkı geçme bağlantılarında bağlantıya verilmesi gereken sıkılığın alt ve üst sınırı hesaplarla belirlenmelidir. Alt sınırı belirlemek için iletilmesi gereken momentten hareketle bir hesaplama yapılır. Sürtünme kuvvetinin ürettiği moment dışarıdan sisteme uygulanan momenti dengelemelidir. Dengelenme sağlanamazsa mil ve göbek arasında kayma meydana gelir. En büyük sıkılık ise göbek malzemenin hasar durumuna göre belirlenir. Eğer göbek malzemesi dökme demir veya sertleştirilmiş çelik gibi gevrek bir malzeme ise maksimum normal gerilme teorisine göre analiz yapılır. Eğer yumuşak çelik, alüminyum, pirinç gibi sünek bir malzeme ise maksimum kayma gerilmesi teorisine göre hasar analizleri yapılır. Sıkı Geçmenin Üstünlükleri: İşçilik azalır Önemli zaman kazancı sağlanır, Daha az gereç harcanır. 81 SIKMA GEÇMELER Sıkma Geçmelerde yüzeyler arasındaki basınç cıvata ve somunun sıkılmasıyla sağlanmaktadır. KONİK GEÇMELER İçi konik olarak işlenmiş bir göbek ve karşılığı olan konik uçlu mil cıvata sıkıldığında yüzeyler arasındaki kuvvetli basınç nedeniyle kaydırmadan birleştirilmiş olur. PİMLER Pimler, parçaları hareketsiz fakat sökülebilir şekilde birleştiren silindirik veya konik makine elemanlarıdır. Pimlerin görevi, parçaların karşılıklı durumlarını sabit olarak merkezlemek, birden fazla parçayı bağlamak ve istenilen konumda tutmak, parçalar arası yatay ve düşey kaymayı önlemek, birbirine geçen parçaları eksenine dik olmak şartıyla parçaların etkilendiği kuvvetleri karşılamak veya iletmektir. 82 İki veya daha fazla sayıda parça sık sık sökülüp takılacaksa cıvata kullanılarak birbirine bağlanır. Parçaların hep aynı şekilde (en küçük kayma olmadan) birleştirilmesi isteniyorsa cıvatalarla beraber pimlerden yararlanılır. Bu amaçla, düz veya konik pimlerden en az iki tane olmak üzere kullanılır. Kalıplarda kullanılan zımbaların sökülüp takılmasında, karşılıklı konumun sağlanması için en az iki adet pimin kullanılması örnek olarak verilebilir. Bunun için montajdan önce zımbanın bağlandığı parçalar birlikte delinir ve raybalanır. Daha sonra pim yerine çakılır. 83 Pimler aşağıda gösterildiği gibi sınıflandırılmıştır: 1. Silindirik Pimler 2. Konik Pimler 3. Yay Tipi Pimler 84 85 86 1. Silindirik Pimler Çapları, şekilleri ve kullanma amaçlarına göre: a. Düz Silindirik Pimler b. Yivli Silindirik Pimler olmak üzere iki bölümde ele alınabilir. a. Düz Silindirik Pimler Profilleri düz ve silindirik olduğu için bu adı almıştır Düz silindirik Pim İç Vidalı Silindirik Pim Düz Silindirik Pimlerin Montajı Pimin kullanıldığı yer dikkate alınarak pim uçları, birleştirilecek parçalardaki delik içinde veya dışında kalabilir. Pimler boydan boya deliklere veya kör deliklere çakılabilir. Ancak demontaj durumu dikkate alınarak pim seçimi doğru yapılmalıdır. Şekil 2.4’te silindirik pimlerin montaj şekli verilmiştir. . 87 b. Yivli Silindirik Pimler Pimin yerine daha sıkı oturmasını sağlayan ve yüzeyde, boy ekseni doğrultusunda oluşturulan çentiklere yiv denir. Şekil 2.6’da görüldüğü gibi pimlerde, boyunun tamamına veya belirli bir bölümüne, özel makinelerde 120 0 aralıklarla üç yiv açılır. Yiv şeklinden dolayı meydana gelen gerilmeler, pimi devamlı olarak delik yüzeyine bastırır ve çözülmesine engel olur. Pim takılırken delik iç yüzeyinde çizikler oluştuğundan, sık sık sökülüp takılmaları sırasında aynı pozisyondan farklı olarak çakılmalıdır. Şekil 2.6’da en çok kullanılan yivli pimlerin, detayları, ölçülendirilmesi ve standart gösterilişi verilmektedir. Son zamanlarda, kullanma alanları artan bu pimlerin üstünlüğü, takıldıkları deliklerin raybalanmasına gereksinim duyulmamasıdır. Dolayısıyla dar tolerans alanı içinde çalışma gereği ortadan kalkmıştır. Takılacakları delikler doğrudan matkapla delinir ve pimler bu deliklere çakılır. 88 Havşa Başlı Yivli Silindirik Pim Yivli Silindirik Pimlerin Montajı Yivli pimler de düz silindirik pimlerde uygulanan yöntemlerle monte edilir. 89 2. Konik Pimler Makine parçalarının sökülebilir şekilde bağlanmasında kullanılan çelikten yapılmış ve yüzeyine koniklik verilmiş makine elemanlarıdır. Konik pimler 1:50 koniklikle yapılmıştır. Konik Pimin Montajı Konik pimle birleştirilecek parçalar pim anma çapından biraz daha küçük çaptaki bir matkapla delinir. İlk delik çapından biraz büyük çaplı bir matkapla kademe oluşturulur (Şekil 2.10.a). Daha sonra konik rayba salınır (Şekil 2.10.b). Konik pim elle yerine oturtulur (Şekil 2.10.c). Sonra çekiçle yerine çakılır (Şekil 2.10.d). 90 3. Yay Tipi Pimler Yay tipi pim, takıldıkları yerde yaylanarak sıkı duran ve çelikten yapılmış dairesel kesitli bir bağlantı elemanıdır. Yay tipi pimlerin çapları, matkap çapından biraz büyük ve esneme kabiliyeti olan malzemeden yapıldığından parçaları birbirine sıkıca birleştirir. Bazı durumlarda ortalarındaki delikten cıvata geçirilerek birleştirme yapılır. En çok kullanılan yay tipi pimin detaylı şekli, ölçülendirilmesi ve montaj resimleri Şekil 2.11’de görülmektedir. Yay tipi pimler, bağlayacağı parçalara matkapla delik delindikten sonra çakılır. 91 PERNOLAR Perno, makine, aparat ve mekanizmalarda, parçaların genellikle hareketli birleştirme yapmaya ve çözülebilir şekilde birbirine bağlanmasına yarayan, silindir gövdeli ve çeşitli şekillerde yapılan makine elemanlarıdır. Pernolar çok zorlanan yerlerde kullanılan bir tür mildir. Şekil bakımından silindirik pimlere benzer. Hareketli birleştirme yapmaya yarayan pernolar, mafsallı birleştirmelerde, makaralarda, makine imalatında, lokomotiflerde, vagon yapımında, madencilikte, motorlu taşıt yapımında ve kaldırma iletme makinelerinde çok kullanılır. Pernolar akma çelik, sementasyon çeliği veya yay çeliğinden yapılır. İstenirse üzerleri bakır, nikel veya krom ile kaplanabilir. 92 93 Pernoların kendiliğinden sökülmemesi için emniyete alınması gerekir. Bu amaçla rondela, kopilya, vida veya segman kullanılır. Şekil 1.1’de pernolu bağlantılardan bazı örnekler verilmiştir. 94 DİŞLİ ÇARKLAR Dişli çarklar güç ve hareket aktarımında kullanılan önemli makine elemanlarındandır. Hareket ve güç iletiminde kullanılan, üzerinde eşit aralıklı ve özel profilli girinti ve çıkıntıları bulunan silindirik veya konik yüzeyli elemanlara “dişli çark” denir. Eksenleri birbirine yakın miller arasında kaymasız hareket ilettikleri için her alanda kullanılırlar. Dişli Çarkların Çeşitleri: A. Diş Profillerine Göre 1. Düz dişli çark, 2. Helis dişli çark, 3. Kremayer dişli, 4. Konik dişli çark, 5. Sonsuz vida dişlisi, 6. Zincir dişli çark 7. Pompa Dişlisi, 8. Triger Dişli B. Çalışma Durumuna Göre 1. Dıştan çalışan dişli çarklar. 2. İçten çalışan dişli çarklar. A. Diş Profillerine Göre Dişli Çarklar 1. Düz Dişli Çark Eksenleri paralel olan miller arasında kuvvet ve hareket iletiminde kullanılan dişli çarklardır. Üzerlerine aynı profil ve adımda, mil eksenine paralel dişler açılmıştır. Bu dişli çarklara düz dişli, alın dişli veya silindirik düz dişli de denir. Düz dişli çarklar çift çalışır. Bu iki dişlinin çevre hızları birbirine eşit, dönüş yönleri ise terstir. Düz dişli çarklar yapıldıkları malzemelere, modüllerine ve iletmiş oldukları güce göre mekanik alanda en çok kullanılan dişli çarklardır. 95 Düz dişli çarkların kullanıldıkları yerleri şu şekilde sıralayabiliriz: Hız değişimi için motorların vites kutularında Dişli pompalarda, Dönme hareketinin doğrusal harekete dönüştürüldüğü kremayer dişli sistemlerinde Kaldırma ve taşıma araçlarında ve benzeri yerlerde kullanılır. 2. Helis Dişli Çark Dişleri dönme eksenine paralel olmayan dişli çarktır. Birlikte çalıştığı eş dişli çark kendi özelliklerine uygun helis dişli çark ya da kremayer dişlidir. Eksen uzantıları birbirini kesmeyen, eksenleri paralel, dik ve açılı millerde büyük kuvvetlerin sessiz iletilmesinde kullanılır. Helis Dişli Çarklarla, Düz Dişli Çarkların Karşılaştırılması: Çalışan helis dişli çarklarda sürekli olarak birden fazla diş birbirine kavrar durumda olduğundan, düz dişli çarklardaki gibi vuruntu olmaz. Helis dişli çarklar daha çok zorlanmaya direnirler. Helis dişli çarklar daha tatlı çalışır ve ömürleri uzundur. 96 Helis dişli çarkların yapımı daha zor ve harcanılan zaman fazla olduğundan pahalıdırlar. Helis dişli çarklar, çalışma sırasında eksenleri doğrultusunda birbirini kaydırmaya çalışırlar. 3. Kremayer Dişli Çark Üzerinde düz ya da açılı diş açılmış doğrusal çubuklara denir. Çubuk kesitleri, daire, dikdörtgen veya karedir. Düz ya da helis dişli çarklarla birlikte çalışır. Diş profilleri 30º - 40º açılı, trapez biçimlidir. Çalıştığı eş dişlinin adıyla anılır. Kremayerler robotik uygulamalarda dairesel hareketi doğrusal harekete çevirmek için kullanılan birkaç önemli mekanizmadan biridir. El presi, iş kalıbı ve çeşitli iş tezgâhlarının tabla hareketlerinde, plazma, oksijen kesim makinelerinde, vinçlerde, kayar kapılarda ve çeşitli makinelerde kremayer dişliler kullanılmaktadır. 4. Konik Dişli Çark: Diş yüzeyleri kesik koni biçimli, diş doğrultuları eksenle kesişecek şekilde açılmış dişli çarktır. Eksen uzantıları kesişen millerde hareket iletmek amacıyla, iş tezgâhları ve motorlu taşıtların diferansiyellerinde kullanılır. Dişlerin yüzeydeki durumuna göre; düz konik dişli çark, helis konik dişli çark gibi çeşitleri vardır. 97 5. Sonsuz Vida Dişli Sonsuz vida ve çarkı, eksenleri birbirine dik, fakat eksen uzantıları kesişmeyen miller arasında, tek yönlü hareket iletimini sağlayan sistemdir. İç-dış vida prensibiyle çalışır. Sonsuz vida dişli, büyük devir oranlarının elde edilmesinde, yükün ağır ve hızın küçük olduğu yerlerde, çok az kuvvetle çok iş görülmesi gereken yerlerde kullanılır. Vinçler, hız kutuları, asansörler, elevatörler, tekstil makineleri, dümen mekanizmaları, takım tezgâhları (divizör ve döner tablalarda), pompalar ve taşıma araçlarında çok kullanılır. Sistemin çevirme oranı, sonsuz vidanın ağız sayısı ve karşılık dişlisinin diş sayısına bağlı olarak değişir. Tek ağızlı sonsuz vidanın, diş sayısı 40 olan karşılık dişlisini çevirme oranı 1: 40’tır. 6. Zincir Dişli Çarklar Diş profiline uygun zincirle çalışan dişli çarktır. Eksenleri birbirine paralel, eksenler arası uzaklığın fazla olduğu millerde, kayma olmadan hareket iletmek amacıyla kullanılır. Motorlu taşıtlarda, vinçlerde, kaldırma ve taşıma araçlarında, konveyörlerde kullanılır. Birlikte çalıştığı zincir türünün adıyla anılır. 98 7. Pompa Dişlisi Pompa dişlileri, hareket aktarımı yapmak yerine sıvıların pompalanması görevini görürler. Özellikle hidrolik yağ pompalarında, asfalt ve mazot pompalarında kullanılırlar. 8. Triger Dişli Triger dişliler, zamanlamanın önemli olduğu, uzun ömürlü, sessiz ve yağsız çalışma gereken ortamlarda kullanılır. Triger kayış aracılığıyla hareket iletimi sağlanır. Tıbbi cihazlarda, gıda makinelerinde ve taşıt araçlarının motorlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. B. Çalışma Durumuna Göre Dişli Çarklar 1. Dıştan Çalışan Dişli Çarklar: Dişleri, silindirik malzemenin dış kısmına açılır. 2. İçten Çalışan Düz Dişliler: Dişleri silindirik malzemenin iç kısmına açılır. 99 ZİNCİR MEKANİZMALARI Zincirler kullanıldıkları yer ile kullanılma acına göre, yük zincirleri ve transmisyon zincirleri olmak üzere iki ana gruba ayrılır. A. Transmisyon Zincirleri Özel dişli çarkları yardımı ile iletim oranında en ufak değişiklik olmaksızın, aralıklı iki mil arasında güç ve hareket ileten zincirlere transmisyon zincirleri denir. Zincirler standart parçalardır ve piyasadan hazır olarak alınır. Diş profiline uygun zincirle çalışan dişli çarktır. Eksenler arası uzaklığın fazla olduğu millerde, hareket iletmek amacıyla kullanılır. Motorlu taşıtlarda, vinçlerde, kaldırma ve taşıma araçlarında, konveyörlerde kullanılır. Birlikte çalıştığı zincir türünün adıyla anılır. 100 Dişlinin dişleri üzerinde yuvarlanan zincir kayma yapmaz. Millerin paralel olması gerekir. Fakat zincir dişli yüksek hız gerektiren yerler (azami v=40 m/sn) için kullanıma uygun değildir. Bu hızlarda titreşim ve gürültü artar. Üstelik zincir dişli mekanizması için yağlama da gereklidir. Yüksek hız istenen yerlerde bunun yerine dişli kayış kullanılır. Buna rağmen büyük yüklerin düşük hızlarda aktarımı için zincir dişliler dişli kayışlara tercih edilir. Zincirler çok sayıda özdeş parçaların oynak şekilde birleştirilmeleri sonucunda elde edilir. Basit bir zinciri oluşturan temel elemanlar yanda görülmektedir Zincir, lamel adı verilen St 60 çeliğinden çeşitli şekillerdeki saç levhaların pimlerle mafsallı olarak birleştirilmesinden meydana gelir. Zincir ucunun diğer bir kısma bağlanması için son lamel daha geniş yapılır. Yapı şekillerine göre lamelli zincirler yük zinciri ve tahrik zinciri olarak sınıflandırılır. Standart Pim Delikli Zincirler Hafif zincirlerdir ve küçük güçlerin iletimine elverişlidir. Bu tip zincirlerin tek sıra, iki sıra ve üç sıra makaralı zincirler olmak üzere farklı yapıda çeşitleri vardır. 101 Sessiz (Eklemli ) Zincirler Bu zincirler sessiz çalıştıklarından bu ad verilmiştir. Bunlara dişli zincirlerde denir. Sessiz zincir, ikişer tırnağı olan çelik baklaların, yan yana ve hareketli olarak birleştirilmesi ile oluşur. Çalışma sırasında karşılaştığımız güçlüğe göre dişli baklalarının sayısı değişir. Ziraat Zincirleri Ziraat Zincirleri, ziraat ekipmanlarında güç ve hareket iletiminde kullanılan farklı yapılardaki zincirlerdir. 102 Yük Zincirleri Yük zincirleri halkalı zincirlerdir. Kısa, uzun, halkalı ve destekli zincirler olarak çeşitleri vardır. Kısa halkalı zincirler, vinçlerde, caraskallarda, gemi çapalarında vb. yerlerde kullanılır. Uzun halkalı zincirler ise elevatör, tarım makineleri vb. yerlerde kullanılır. KAYIŞ KASNAK DÜZENEKLERİ Kayış ve kasnak mekanizmaları hareket aktarımı sağlar. Aşağıda bir kayış kasnak mekanizması görülmektedir. 103 KASNAKLAR Miller arasındaki mesafenin uzun olduğu durumlarda döndüren mildeki güç ve hareketi bir veya birkaç kayış yardımıyla döndürülen mile iletmeye yarayan makine elemanlarına kasnak denir. Resim 2.1‟de çift kayışlı bir V kayış kasnağı görülmektedir. Dökme demirden imal edilmiş olan bu kasnak motor milinden aldığı hareketi kayış yardımıyla döndürdüğü mile aktarmaktadır. Kasnağın Kısımları Bir kasnağın genel olarak üç ana kısmı bulunmaktadır (Resim 2.2). İspit: Kayışın temas ettiği çember kısmına denir. Göbek: Kasnağın mile takılmasını sağlayan kısımdır. Gövde: İspitle göbeği birleştiren kısımdır. Bu kasnakta gövde kısmı kollardan meydana gelmiştir. Bunun nedeni kasnağın ağırlığını azaltmaktır. Küçük çaplı kasnakların gövdeleri dolu olarak imal edilir. Düz Kayış Kasnakları Düz kayış kasnakları adından da anlaşılacağı üzere düz kayışlarla kullanılır. Kasnağın ispitleri yani kayışın sarıldığı kısım tamamen düz veya hafifçe bombeli olarak imal edilir. 104 V Kayış Kasnakları V-kayışı kasnağı, çevresine V-şeklinde bir veya birkaç kanal açılmış bulunan kasnaktır. V kayış kasnak sistemi I. Dünya Savaşı sonrası gelişen otomotiv teknolojisiyle birlikte halat ve düz kasnaklar geliştirilerek günümüzdeki şeklini almıştır (Resim 2.4). V kayış kasnak sistemi paralel olmayan yanakları ile halat ve düz kasnaklara göre daha çok yük taşımaktadır. V kayış kasnaklarının profil açıları 32–34–36° olarak standartlaştırılmıştır. V kayış kasnağının çapı büyüdükçe kayış ömrü uzar. Kayış ve kasnak kanal açısı ortalama çapa göre değişir. Kasnakların kayışla temas ettiği yüzeylerin düzgün ve pürüzsüz olması gerekir. Yuvarlak Kasnaklar Yuvarlak profilli kasnaklardır. Dikiş makinelerinde, elektronik aletlerde küçük kuvvetlerin iletilmesinde kullanılır (Resim 2.7). 105 Triger (Senkronize) Kasnakları/Dişlileri Senkronize kasnak, çevresine düzgün aralıklarla enine özel profilli dişler sıralanmış kaymasız çalışan kasnaklardır. Resim 2.9‟da senkronize kayış kasnak çifti görülmektedir. Senkronize kasnaklar kendileri gibi dişli imal edilmiş olan senkronize kayışlarla kullanılır. Senkronize kelimesi eş zamanlı çalışan anlamına gelmektedir. Bu tip sistemlerde kayış kayması meydana gelmediğinden birbiriyle koordineli çalışması gereken durumlarda kullanılır. Döndürme oranları dişli çarklarda olduğu gibi sabittir. İçten yanmalı motorların kam millerine krank milinden alınan hareketin iletilmesinde, CNC tezgâhların iş millerinin AC motorlardan alınan hareketle istenilen açılarda ve hızlarda kontrol edilmesinde ve otomasyon sistemlerinde kullanılmaktadır. Poly V Kayış Kasnakları Çok sayıda ince V kanalı olan kasnaklardır (Resim 2.5). Kanal derinlikleri azdır. Kayış olarak kasnaktaki kanal sayısı kadar kanal çokluğunda kanala sahip tek parça kayış kullanılır. Bu kayışın kasnakla temas eden kısmı kanallı diğer tarafı ise düzdür. Bu nedenle her kanala eşit kuvvet geleceğinden kayıp % 2–5 arasındadır. Bu da kayışın ve kasnağın ömrünü uzatır. Poly V kasnaklarda kayışın bütün yüzeyi sarması nedeniyle tutunma kuvvetli ve kayma az olur. Poly V kasnaklarda kanal derinliği azdır. Bu nedenle küçük çaplarda imal edilebilmektedir. Örneğin 50 mm çaplı kamalı mile 75 mm çapında poly V kasnak takılabilir. Küçük güç ve yüksek devirlerde kullanılan tipleri olduğu gibi büyük güç iletebilen (400 KW–1000 dev/dk.) tipleri de 106 mevcuttur. Ancak poly V kasnaklarının bu avantajlarına karşılık işçiliğinin hassas ve önemli olması, genellikle maliyetlerinin yüksekliği bilinen olumsuz yanlarıdır. Halat Kayış Kasnakları Halat kayış kasnaklarının profilleri yuvarlaktır. Bu kasnaklar büyük çaplı olarak üretilir. Bu yüzden ağır yüklerin iletilmesi ve kaldırılmasında, gemi vinçlerinde, kurtarma araçlarında vb. yerlerde kullanılır. Kasnak üzerine yan yana birçok halat yuvası açılabilir. Halatların çalışması sırasında yuvadan çıkmaması için yuva derinliği halat çapının 1,5 katı olmalıdır (Şekil 2.1). Gergi Kasnakları Kayış kasnak sistemlerinde kayışın gerginliği önemlidir. Yetersiz gergi veya aşırı yüksek gergi kayışın ömrünü ve taşıdığı yükü azaltır. Ayrıca çalışma sırasında sürtünmeden dolayı oluşan ısıdan kayışlar gevşer. Bu olumsuzlukları ortadan kaldırmak üzere iki kasnaktan biri ayarlanabilir veya hareketli yapılır. Bazen de iki kasnak arasına bir gergi kasnağı (gergi makarası) takılır. Kayış dıştan gergi makarasıyla gerildiğinde özellikle küçük kasnağın kavrama açısını artırarak kayışın küçük kaymaları da önlenmiş olur (Şekil 2.2). Kademeli Kasnaklar Küçükten büyüğe doğru birden çok kasnağın sıralanmış şekline kademeli kasnak denir. Kademeli kasnakların düz ve V kayışlı olanları kullanılmaktadır. Bunlar merdivene benzedikleri için merdivenli kasnak veya basamaklı kasnak olarak da anılır (Resim 2.6). Bu iki kasnağı biri diğerine göre ters çevrilmiş kasnaklar olarak düşünmek gerekir. Birbirine karşılık gelen kasnak çapları her durumda eşittir. Bundan dolayı aynı kayış her pozisyonda kullanılabilir. 107 KAYIŞLAR Hareket veren mile bağlı olan kasnaktan aldığı güç ve hareketi, çok defa paralel konumda bulunan diğer mil üzerindeki kasnağa ileten araçlara kayış denir. Oldukça esnek bir yapıya sahip olan kayışlar, döndüren kasnaktan döndürülen kasnağa güç ve hareketi, temas yoluyla aktarır. Hareketin iletimi sürtünme yolu ile olmakta ve meydana gelen titreşim kayış tarafından emilmektedir. Kayışlar, takım tezgâhlarında, tarım makinelerinde, taşıt motorlarında, dikiş makinelerinde, CNC tezgâhlarda, elektronik cihazlarda vb. kullanılır Kullanım yönünden kayışlardan beklenen özellikler şu şekilde sıralanabilir: Aşınma direncinin yüksek olması Sürtünme katsayısının yüksek olması Esnek ve kopmaya dayanıklı olması Eksiz yani sonsuz olması Çalışma şartlarından olumsuz etkilenmemesi Yorulma dayanımının yüksek olması Düşük maliyetli olması Kayışlar genellikle motordan alınan hareketin aktarılmasında kullanılır. Aşırı yük durumunda kaydıklarından sistemi tahribattan korurlar. Makine teknolojisinde son zamanlarda meydana gelen değişikliklerle kayışların da profillerinde, yapıldıkları malzemelerde önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Özellikle senkronize kayışların kullanım alanları giderek yaygınlaşmaktadır. Bu kayışlar hassas iletim oranlarının elde edilmesinde rahatlıkla kullanılmaktadır. Kayışların Sınıflandırılması Kayışları profillerine göre şöyle sınıflandırmak mümkündür: 1. 2. 3. 4. 5. Düz (Yassı) kayışlar “V” kayışlar Yuvarlak kayışlar Triger (senkronize) kayışları Özel Kayışlar 108 1. Düz (Yassı) Kayışlar Düz kayışlar uzak mesafeler arası güç iletimini sessiz ve etkili bir biçimde sağlarlar. Eksenleri paralel miller arasında güç iletiminde kullanıldığı gibi, eksenleri açılı, hatta 90 0 olan millerde dahi kullanılır. Kayış, kasnak üzerine düz ve çapraz olmak üzere iki tür sarılır. Düz sarımda her iki kasnak da aynı yönde döner. Çapraz kayışta ise zıt yönde döner. Özellikle kademeli kasnaklarda kullanılmaya elverişlidir. Düz kasnak ve sistemlerinde kullanılan dikdörtgen kesitli kayışlardır. Kösele (deri) veya sentetik kauçukla polyester veya polyamid dokumadan çok katlı olarak imal edilirler. Kayışların ana malzemesi kösele, kauçuk ve yapay malzemelerdir. Bunlardan başka plastik malzemelerden yapılan çok tabakalı kayışlar da vardır. Sonsuz olarak imal edilmeyenler gerekli boylarda kesilerek kayış uçları dikilmek suretiyle veya özel tel zımbalarla birleştirilir. Sentetik yassı kayış uçları ise uçları tıraşlanarak termo plastik yapıştırıcı folyolarla yapıştırılır. Resim 2.10’da bombeli bir düz kasnağa takılmış düz kayış görülmektedir. 2. V Kayışlar V kayışları düz kayışların aksine kısa mesafelerde kullanılır. V kayışı ile iletimde büyük sürtünme kuvvetleri oluşur. Kayış, kaynak üzerindeki kanallara oturduğundan kayışın kasnak üzerindeki kayması azdır. Kayışın eni dar olduğundan kasnak üzerinde birkaç kayış gerdirmek mümkündür. 109 3. Yuvarlak Kayışlar Yuvarlak kayışlar, daire kesitlidir. Köseleden yuvarlak kesilerek veya şeritlerin bükülmesiyle elde edilen yuvarlak kayışlar günümüzde sentetik gereçlerden sonsuz veya eklenerek üretilir. Dikiş makinelerinde, elektronik aletlerde, sinema makinelerinde vb. yerlerde kullanılır. 4. Triger (senkronize) Kayışları Triger kayışları, triger/senkronize kasnaklarla kullanılan dişli kayışlardır. Bu kayışlarının üzerinde dişler vardır. Dişler kasnak üzerinde açılan oluklara geçmektedir. Bu yüzden bunlara dişli kayış da denilmektedir. Dişli kayışlarda hareket iletimi kayışla kasnak arasında meydana gelen sürtünme ile değil kasnak ve kayışın dişlerinin birbirini kavramasıyla sağlanır. Bu yüzden bu kayışlara kaymasız kayışlar da denmektedir. Kaymasız kayışlarda sürtünmenin sağlanması için kayışın fazla gerdirilmesi gerekmediğinden kasnak mil göbeklerine fazlaca bir yük binmez. Gürültüsüz çalışması, küçük çaplı kasnaklarda bile kullanılabilmesi nedeniyle, gıda, otomotiv ve sağlık sektöründe, ofis makinelerinde kendine geniş kullanım alanı bulmuştur. 110 Trigeri kayışları herhangi bir hız sınırlaması olmaksızın çalışabilirler. Buna karşın darbeli ve beklenmeyen bir yükle karşılaşıldığında kayma hareketi yapamadığı için emniyet görevini yapamamaktadır. 5. Özel Kayışlar Endüstride yukarıda belirtilen kayışlardan farklı olarak kullanım amaçlarına ve yerlerine göre özel yapılı kayışlar da kullanılmaktadır. Bunlara örnek mafsallı V kayışlarıdır. Kayış birbirine mafsallarla bağlanmış parçalardan yapılmıştır. Kayışın sıra sayıları çoğaltılarak dayanımı arttırılabilir. Kayış Kasnak Sistemlerinin Üstünlükleri: Elemanları ucuzdur ve bulunmaları kolaydır Birbirinden uzakta bulunan miller arasında güç ve hareket iletebilirler Ani yüklenmelerde kayışın kaymasıyla emniyet elemanı görevi görürler Sessiz çalışırlar Triger kayışlarında kaydırma yoktur. Diğerlerinde verim % 95–98 arasındadır. Yağlanmaya ihtiyaç duymazlar 111 Kademeli kasnak kullanımıyla hız oranı kolayca değiştirilebilir Bazı düzeneklerde kavrama gibi kullanılabilirler Kayış malzemesi esnek olduğundan darbeleri emer Kayış Kasnak Sistemlerinin Olumsuz Yanları: Kayıştaki gerginlik nedeniyle millerin yataklarında büyük bir zorlanma oluşur. Kayışın kayması nedeniyle iletim oranı sabit değildir Sıcaklık, nem ve yağ nedeniyle kayışta uzama meydana gelebilir Kayışta meydana gelen uzamaların olumsuz etkisini ortadan kaldırmak için ek gergi tertibatına ihtiyaç duyulur. Sürtünmeden dolayı statik elektriklenme oluşur Kayış kopması halinde bazı sistemlerde (otomobil motorları gibi) ağır hasarlar oluşur 112 DESTEKLEME VE TAŞIMA ELEMANLARI YATAKLAR Muyluları/milleri çevreleyerek destekleyen ve dönebilmelerini sağlayan makine elemanlarına yatak denir. Milleri muylu kısımlarından destekleyen, radyal ve eksenel yükleri karşılayan, minimum sürtünme ve maksimum taşıma kapasitesine sahip elemanlardır. Yataklar her makinede bulunmaktadır. Makinelerin gelişmesinde yatakların yapım özelliklerinin mükemmelliğinin etkisi büyüktür. Makinelerde hareket iletmek için kullanılan miller mutlaka yataklanmalıdır. Kullanılan yatağın özellikleri, makinenin gücünü, kapasitesini, verimini ve kullanım ömrünü doğrudan etkiler. En fazla kullanılan iç yatak gereçleri alüminyum alaşımı, bronz, kızıl döküm, pirinç, dökme demirdir. Yataklar şöyle sınıflandırılır: A. Kaymalı (Sabit) Yataklar 1. Yağlamasız Kaymalı Yataklar 2. Yağlamalı Kaymalı Yataklar a. Hidrostatik Yağlamalı Yataklar b. Hidrodinamik Yağlamalı Yataklar B. Dönen Elemanlı (Yuvarlanmalı/Rulmanlı) Yataklar. A. Kaymalı (Sabit) Yataklar Kaymalı yataklarda, yatak ile muylu arasında yüzeysel bir sürtünme olduğundan bu tür yataklara sürtünmeli yataklarda denir. 113 Kaymalı yataklar sağlam, değiştirilmesi kolay, yatak malzemesi oldukça ince ve ucuz olduğu için yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle içten yanmalı motorlarda krank ve kam milleri gibi dönerek hareket eden motor parçalarını gerekli durumda tutmak için kullanılır. Bir makinede millerin ve ana parçaların değiştirilmesi veya tamiri çok maliyetli olduğundan, değiştirilmesi çok daha ucuz olan yataklar sürtünme sonucu oluşabilecek aşınmayı kendi üzerinde toplayabilecek nitelikte (yumuşak) yapılırlar. Günümüzde çok kolayca değiştirilebilen yarım kaymalı yataklar da kullanılır ve bu yataklara kusinetli yataklar denir. Yatakların kusursuz görev yapabilmeleri için kusinetlerin yatak yuvalarına tam oturmaları ve yatakta merkezden çevreye doğru bir basınç doğması şarttır. Yatağın takılması sırasında ve çalışırken yatakta dönmesini önlemek amacıyla yatak kusinetlerine bazı özellikler verilmiştir. 114 1. Yağlamasız Yataklar Bu tip yataklar yağlamanın mümkün olmadığı yağlama yağının sisteme zarar verebileceği veya yağlama yağının çeşitli nedenlerle sistemde tutulmasının mümkün olmadığı durumlarda kullanılır. Sürtünme katsayısı düşük malzemelerden yapılan bu yataklar yüzey basıncı ve dönme hızıyla orantılı olarak ısınırlar. Bu nedenle soğutma önlemlerinin alınması gerekir. 2. Yağlamalı yataklar a. Hidrostatik Yağlamalı Yataklar Bu yataklar üzerinde yağ cebi denilen kısımlarla üretilir ve çalışmanın başlamasından itibaren yağ bu cepten basınçlı olarak doldurulur. Yağın ısınması ile akıcılığı değiştiği için yağa soğutma önlemi alınması gerekir. b. Hidrodinamik Yağlamalı Yataklar Bu yataklarda yatak içinde sürekli yağ bulunur. Hareketin başlangıcında muylu yatakla temas halindedir. Yağ basıncının artmasıyla birlikte yağ bu teması keser bu nedenle başlangıçta önemli aşınma meydana gelebilir. Kaymalı Yatakların Avantajları: Sessiz çalışırlar. Büyük sarsıntı, darbe ve yükleri kolay taşıyabilirler. Parça parça yapılabilirler. Az yer kaplarlar. Basit yapıda ve ucuzdurlar. Yüksek hızlarda çalışabilirler. Kaymalı Yatakların Dezavantajları: Yağlama için özel sistem gerekir. Hidrodinamik yataklarda başlangıç sürtünmesi çok büyüktür. 115 B. Dönen Elemanlı (Yuvarlanmalı/Rulmanlı) Yataklar. Rulman kelimesi dilimize, Fransızcada "yuvarlanma" anlamındaki Roulement kelimesinin zamanla "rulman" olarak kullanılmasından geçmiştir. Rulmanlı yatak ya da yuvarlanmalı yatak, iç ve dış bilezikleri arasında bulunan yuvarlanma elemanları (rulmanlar) sayesinde minimum sürtünme ile millerin veya aksların istenen yöndeki hareketlerine izin veren, istenmeyen yönlerdeki hareketlerini de engelleyen, yataklardır. Rulmanlı yataklar kayma sürtünmesi yerine bir yuvarlanma sürtünmesi sağlayarak enerji kayıplarını azaltmak için yataklar ile muylular arasına yerleştirilirler. Hareket, kayma yerine yuvarlanma olarak meydana gelir. Bu da kaymaya göre sürtünme direncini azaltır, büyük dönme hızları sağlar. Rulmanlı yataklar, motorlu taşıtlar, elektrik motorları, raylı taşıtlar, gemiler, hadde makineleri, transmisyonlar, iş makineleri, tarım makineleri, uçak endüstrisi gibi birçok yerde yerlerde kullanılır. Rulmanlı yataklar, çeşitli koşullar için birbirlerinden farklı şekillerde üretilmiştir. Ancak bir rulmanlı yatak başlıca şu parçalardan meydana gelir: Yuvarlanan parçalar (bilyeler, iğneler, makaralar). Çalışma sırasında dönen iç bilezik ve sabit kalan dış bilezik Yuvarlanan parçaları eşit uzaklıkta tutarak birbirlerine değmelerini ve aşınmalarını önleyen ana kafes. 116 Rulmanlı yataklarda sürtünme katsayısı 0.001 ile 0.005 arasında değişmektedir. Rulman yataklı malzeme olarak 100 Cr6 gibi çeliklerden veya sementasyon çeliklerinden yapılır. Sertleştirme sonucu 58-65 HRC sertlik elde edilebilir. Rulman çelikleri vakum ergitme yöntemiyle elde edilir. Bu yöntem ile elde edilen çelik homojen bir yapıya sahip olmaktadır ve aynı zamanda üzerindeki kalıntılar çok azdır. Bu yöntemle üretilen çeliğin güvenilirliği ve verimi yüksek olmaktadır. Rulmanlı/Yuvarlanmalı Yatakların Sınıflandırılması A. Yuvarlanma elemanlı yataklar, üzerlerine etki eden kuvvetin yönüne göre 1. Enine/Radyal Rulmanlı Yataklar 2. Eksenel/Boyuna Rulmanlı Yataklar B. Yuvarlanma elemanlarının şekline ve biçimlerine göre 1. Bilyeli Rulmanlar 2. Silindirik Makaralı Rulmanlar 3. Fıçı Makaralı Rulmanlar 4. Konik Makaralı Rulmanlar 5. İgneli Rulmanlar A. Yuvarlanma Elemanlı Yataklar, Üzerlerine Etki Eden Kuvvetin Yönüne Göre 1. Enine/Radyal Rulmanlı Yataklar Rulmanın taşıyacağı yük yatak eksenine dikse, bu tip rulmanlara radyaldır. Mil eksenine dik yöndeki kuvvetleri karşılayan yataklara enine (radyal) yataklar denir. Enine (radyal) yataklar eksene dik gelen kuvvete ek olarak bir miktar eksenel yük taşıyabilirler. 117 2. Eksenel/Boyuna Rulmanlı Yataklar Mil eksenine paralel yöndeki kuvvetleri taşıyan yataklara da eksenel (boyuna) yataklar adı verilir. Eksenel yataklar da eksen doğrultusundaki kuvvete ek olarak bir miktar enine yük taşıyabilirler. 118 B. Yuvarlanma Elemanlarının Şekline ve Biçimlerine Göre 1. Bilyeli Rulmanlar Bu tip rulmanlarda yuvarlanan elemanlar bilye şeklindedir. Rulmanlar çalışma koşullarına bağlı olarak birden fazla sıra halinde ve değişik formlarda imal edilebilirler. Rulmanlı yataklar çoğu kez alın kısımları açıktır. Fakat bazılarının bir tarafı bazılarının da iki tarafı kapalıdır. Bu tür yataklara örtülü veya kapaklı yataklar denir. 119 İki tarafı örtülü yataklara fabrikası tarafından dolgu gresi konur ve ileride gres yağı ilavesine gerek yoktur. Çünkü fabrikanın koyduğu dolgu gres yağı rulmanlı yatağın ömrü boyunca yeter. Örtüler dolgu gresinin dışarıya sızmasına ve toz, talaş gibi yabancı maddelerin de yatağın içerisine girmesini önler. İki tarafı örtülü yataklar rutubetsiz ve sıcak olmayan yerlerde bulundurulmalıdır. 2. Silindirik Makaralı Rulmanlar Yuvarlanma elemanı silindir olan radyal ve eksenel yataklardır. Bu rulmanlar ağır yükleri taşıyabilir. Çünkü makaraların yuvarlanma yüzeyine teması bilyelerdeki gibi noktasal değil çizgiseldir. Bu rulmanların yüksek hızlarda ısınma eğilimleri daha fazladır. 3. Fıçı Makaralı Rulmanlar Fıçı makaralı yataklar yuvarlanma elemanı fıçı şeklindeki makaralardan meydana gelen radyal ve eksenel yataklardır ve iki sıra hâlindedir. Çok fazla zorlanan, vuruntulu çalışmanın olduğu yerlerde ve ağır işler için en uygun yataklardır. Aynı zamanda sistemde bulunan bilyeli yatakların mil eksenindeki kuvvetlerini de karşılamada kullanılır. 120 4. Konik Makaralı Rulmanlar Yuvarlanma elemanı kesik koni olan radyal ve eksenel yataklardır. Makaralarla bileziğin değme yüzeyleri konik olduğundan bu tür yataklar aynı zamanda radyal ve eksenel yönlerdeki kuvvetleri taşımaya elverişlidir. Konik makaralı rulmanlarda eksenel yönde gelen kuvvet önemli ise koniklik açısı büyük olan yataklar seçilmelidir. Konik makaralı yataklar yükleme sırasında takılı oldukları mili ekseni doğrultusunda kaydırmaya çalışır. Bu kaydırma kuvvetinin etkisiyle milin yer değiştirmemesi için aynı mil üzerinde iki adet ve birbirlerine karşıt durumda konik makaralı rulman kullanılmalıdır. Böylece yatakların mili itme etkileri birbirini karşılayacağından mil yer değiştirmez. 121 5. İğneli Rulmanlar İlk patentini Almanlar almıştır. Bu rulmanlar 3-4 mm çapında ve yaklaşık olarak 20-35 mm uzunluğunda ince iğne şeklindeki makaralardan meydana gelir. Bu rulmanlarda devir sayısı 10.000 dev/dk. ya ulaşır. Diğer yatakların monte edilemeyeceği kadar dar olan yerlerde kullanılır. Örneğin, bazı piston kollarının baş kısımlarını, krankın dirsek muylusuna ve ayrıca ayak kısmının piston miliyle birleşme yerlerinde, vites kutusu grup dişli çarklarının göbek kısımlarında vb. yerlerde iğne makaralı rulmanlar kullanılır. Yuvarlanmalı yataklar, kaymalı yataklar gibi dönme ve salınım hareketinin olduğu yerlerde kullanılır. Hareket ve gücün miller aracılığıyla iletilmesi sırasında kaymalı yataklara göre ekonomik ve teknik yönden üstünlükleri vardır. Rulmanlı Yatakların Üstünlükleri: Sürtünme katsayısı çok küçüktür. Sık sık durdurulup çalıştırılan (hidrofor, saç kurutma makinesi gibi) makineler için elverişlidir. İğneli rulmanların boyutlarının küçük olması (diğer rulmanların boyutları büyüktür) nedeniyle az yer kaplarlar. Bu nedenle makine boyları da küçülmüştür. Takıldıkları mil veya yuvalarda sıkı geçme takıldıkları için aşınma meydana getirmezler. Dönen ve yuvarlanan elemanların temas noktaları az olduğu için kullanılacak yağ tüketimi azdır. Kolay merkezlenirler. Az bakım isterler ve çalışma şartlarına bağlı olarak uzun ömürlüdürler Radyal yük taşıdıkları gibi eksenel yükler de taşıyabilirler. Yatak boşlukları çok hassas olduğundan, miller daha hassas yataklanabilir. Standardize edilmiştir. Mil çapına göre bütün ölçü ve şekilleri belirlenmiş olup kataloglardan bakarak ölçüleri seçilebilir. Yüksek sıcaklıklarda özel alaşımlı malzeme kullanılması ve uygun yağlama yapılması ile 600o C ye kadar kullanılabilir. Vakumlu ortamlarda çalışabilir 122 Rulmanlı Yatakların Olumsuz Yanları: Yuvarlanmalı yataklar kaymalı yataklara göre pahalıdır. Sarsıntılı ve darbeli yükler için standart bilyeli tipler güvenli değildir. Mil ve gövdeye hassas geçme toleranslarıyla takılırlar bu nedenle takılmaları ve sökülmeleri zordur. Nispeten ağırdırlar. Aşındıkları zaman aşırı ses yapabilirler Radyal (dikey) ölçüleri büyüktür BİRİKTİRME ELEMANLARI Mekanik enerji biriktirme elemanları, belirli bir enerjiyi, şekil değiştirme ile biriktiren ve istenildiğinde geri veren elemanlardır. Bu gruba yaylar girmektedir. YAYLAR Üzerine etki eden çekme, basma ve burulma kuvvetini depo eden, kuvvet kalktığında depo ettiği enerjiyi aynen ileten makine elemanına yay denir. Yaylar gerildiği zaman enerji depolayan, kendi hâline bırakıldığında da bu enerjiyi aynı miktarda geri veren makine elemanlarıdır. Yayların endüstride geniş bir kullanım alanı vardır. Genellikle makine parçalarını aynı konumda tutmak, darbeleri, sarsıntıları ve titreşimleri azaltmak ve parçalara hareket sağlamak amacıyla kullanılır. 123 Yaylar çeşitlerine göre otomatik mekanizmalarda, ölçü aletlerinde, motorlu taşıtlarda, frenlerde, mekanik saatlerde, oyuncaklarda, kalıp endüstrisinde vb. yerlerde kullanılır. Yaylar genellikle elastik şekil değişikliği yapılabilme özelliğine sahip malzemelerden yapılır. Alaşımsız karbon çelikleri ve silisyum alaşımlı çelikler çok kullanılır. Yayların Sınıflandırılması Yaylar üzerine yüklenen yükün veya kuvvetin etki ve yönüne göre sınıflandırılır. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Basma Yaylar Çekme Yaylar Kurulma Yaylar Disk Yaylar Spiral Yaylar Yaprak Yaylar 1. Basma Yaylar Basma yaylar baskı kuvvetine karşı koyarak çalışan yaylardır. Basma yaylar, sıkıştırma yoluyla enerji depolama, yük (kuvvet) sağlama veya basınca yönelik kuvvetlere karşı koyma amacıyla kullanılır. Sanayide en çok kullanılan tipi ise yuvarlak telden, uçları kapalı olarak sarılmış, iki kenarı birbirine paralel olanıdır. 124 2. Çekme Yaylar Çekme yaylar, malzemenin elastik bölgesinde kalmak şartıyla yayın ekseni doğrultusunda etkiyen bir F kuvveti ile açılır ve daha sonra üzerine yüklenen enerjiyi geri verir. 3. Kurulma Yaylar Kurulma yaylar genellikle hareket ettirici eleman olarak kullanılır. Bu yaylar hareket ettirildiği yönde enerji depolayan ve burulma yönünde uygulanan kuvvetlere direnç gösteren yaylardır. Kurulma yaylar genellikle miller için hareket verici eleman olarak kullanılır, açısal yönde ya da kurma yönünde enerjiyi depolayan, yay kollarından birinin yay gövdesi etrafında dönmesi ile çalışır. Çekme Yaylar Kurulma Yaylar 4. Disk Yaylar Disk yay, konik disk şeklinde olan, darbeli çalışan sistemlerde kullanılan, üzerine etki eden kuvvet sebebiyle eğilmeye zorlanan bir yay çeşididir. Disk yaylar, çok büyük kuvvetlerin ve buna karşılık çok küçük şekil değiştirmenin gerekli olduğu makine konstrüksiyonlarında tercih edilir. Örneğin binaların ya da çok büyük makinelerin zemine temas ettiği noktalarda, otomobil kavramaları vb. konstrüksiyonlarda çoğunlukla disk yaylar tercih edilir. 125 126 5. Spiral Yaylar Spiral yay, daire veya dikdörtgen kesitli bir telin bir eksen etrafında Archimedean spirali şekilde sarılmasıyla imal edilen, iki ucundan biri sabit diğeri hareketli iki elemana rijit olarak sabitlenen, elemanın dönme hareketiyle sarımların sarılması sonucu eğilmeye zorlanan bir yay çeşididir. Saat mekanizmalarında, enerji depolama elemanı olarak ve göstergelerde reaksiyon yayı olarak kullanılırlar. 6. Yaprak yaylar (Susta veya Makas) Yaprak yaylar, yol koşulları nedeniyle ani olarak şasi ve aktarma organlarına gelen yüklerin oluşturduğu enerjiyi üzerinde depolayıp, daha sonra açığa çıkararak sürüş konforu ve emniyeti sağlayan süspansiyon elemanlarıdır. Eski model binek arabaları, yük taşımacılığı yapan kamyonların ön ve arka askı sistemlerinde kullanılır. 127 128 İRTİBAT ELEMANLARI KAVRAMALAR Aynı eksendeki bir milden diğer bir mile güç ve hareket iletimi sağlamak ve gerektiğinde bu hareketi durdurmak için kullanılan düzeneklere kavrama denir. Tanımdan anlaşılacağı üzere kavramalar bir milden diğerine güç ve hareket iletmek veya istenildiği zaman iletimi önlemek için kullanılır. Kavramalar, ilke olarak dönme hareketindeki bir parçanın (kavrayan) hareketini sürtünme yolu ile ikinci parçaya (kavranan) ileten makine elemanlarıdır. Hareketsiz duran makine parçasını hareketli bir mil ile harekete geçirmek bir anda olamaz. Bu bir işleme ve zamana bağlıdır. Bu işleme kavrama işlemi denir. Kavramalar döner hâldeki bir parçanın hareketini aynı eksen üzerinde bulunan diğer bir parçaya iletmek veya iletilmekte olan bu hareketi istendiği zaman durdurmak amacıyla kullanılan tertibatlardır. Örneğin, motorlu araçlarda kullanılan kavramalar krank mili ekseninde olmak üzere motorla vites kutusu arasına bağlanmış olup motordan vites kutusuna hareket iletimini sağlar ve istendiği zaman motor çalışmasına devam ederken hareket iletimini durdurur. Kavramanın fonksiyonu için gereken bası kuvveti şu yollarla kazanılır: Mekanik, genelde elastik yaylarla Hidrolik Pnömatik Elektrik (Elektro manyetik) Yapılarına göre kavramaları şu şekilde gruplara ayırabiliriz: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Diskli kavramalar Lamelli kavramalar Konik kavramalar Pnömatik Kavramalar Hidrodinamik Kavramalar Otomatik Kavramalar 1. Diskli kavramalar Motorlu araçlarda kullanılan diskli kavramalar krank mili ekseninde olmak üzere motorla vites kutusu arasına bağlanmış olup, motordan vites kutusuna hareket iletimini sağlar ve istendiği zaman motor çalışmasına devam ettiği halde bu hareket iletimini durdurur. Sürtünmenin sağlandığı kavrama, baskı plakası, frezeli göbek, titreşim damperi ve balatadan yapılmış diskten meydana gelmiştir. 129 Balatalar sürtünme katsayısı fazla, basınca ve ısıya dayanıklı bir madde olup aynı zamanda volan ve baskı plakasının sürtünme yüzeylerinin aşınmalarını azaltacak özelliktedir. Kavrama balatalarının çoğu ısıya karşı dayanıklı olan asbest-fiber ile yapışmayı önler 2. Lamelli (Çok Diskli) Kavramalar Bu tip kavramaların en büyük avantajı gayet kolay ayarlanmaları ve fonksiyonlarını darbesiz yapmalarıdır. Yüzey basma kuvvetleri büyük olduğunda disk sayısı çoğaltıldığı için sürtünme alanları üstündeki yüzey basıncı azaltılır. Lamelli kavramalar çoğunlukla çok diskli kavramalar olarak anılır. Lamelli kavramalar daha ekonomiktir. 130 3. Konik Kavramalar Konik kavramalarda kavraşan iç ve dış elemanın sürtünen yüzeyleri konik işlenmiştir. Yayın itme kuvvetiyle konik yüzeyler birbirine temas ederek kavraşma gerçekleşir. 4. Pnömatik Kavramalar Mekanik kavramada tork kuvvetinin yüksek olmasına karşılık, devir sayıları düşüktür. Pnömatik kavramalarda ise tork kuvveti çok küçük ve çalışma sırasındaki devir sayısı çok yüksektir. Pnömatik kavramalar basınçlı hava ile çalışırlar ve bunun için bir kompresör kullanılır. Pnömatik kavramalarda hava verildikçe türbin çalışır ve hava verilmediğinde türbin durur. Pnömatik kavramalara örnek diş hekimlerinin diş oymak için kullandıkları ayretoru verebiliriz. 131 5. Hidrodinamik Kavramalar Hidrodinamik kavramalar genellikle pompa, stator ve türbin çarkından oluşur. Motorlu araçlarda kullanılan bu tür kavramalara tork konvertör denilmektedir. Pompa sürekli döner ve motordan aldığı hareket ile yağa hareket verip, yağın santrifüj kuvvetin etkisiyle türbine doğru itilmesini sağlar. Pompa iç ve dış kanatçıklardan oluşur. Yağın ideal akışını sağlayabilmek için kanatçıkların iç kısmına kılavuz bıçak takılmıştır (Şekil 3.7). Türbin, pompadan merkezkaç kuvvetin etkisiyle itilmiş bulunan yağın, üzerindeki kanatçıklara çarpması sonucu harekete geçen ve bu hareketi otomatik transmisyon giriş miline (prizdirek miline) veren parçadır. Türbin üzerinde de iç ve dış kanatçıklar bulunur. Bu kanatçıkların yönü pompa kanatçıkları yönünün tam tersidir (Şekil 3.8). Stator, pompa ile türbin arasında bulunur. Türbin kanatçıklarına çarpan yağın geri dönmesi esnasında pompaya dik açıda çarpmasını engeller. Ayrıca yağı pompanın dönüş yönünde yönlendirir ve hız kazandırır. 132 Stator göbeğinde tek yönlü bir kavrama bulunur. Tek yönlü kavrama transmisyon pompası reaksiyon miline bağlıdır. Tek yönlü kavrama, aracın eğimli yüzeylerde geri kaçmasını engeller. Bu durum sürücü için araç kullanımını kolaylaştırır. Örneğin, kırmızı ışıkta ve eğimli bir yüzeyde bekleyen aracın kalkış anında geriye kaçmadan ileri hareket etmesini sağlar. 6. Otomatik Kavramalar Bir kavramanın veya bir sistemin otomatik olması kendiliğinden çalışması anlamına gelmektedir. Bu durumda hidrodinamik kavramalar ve pnömatik kavramalar birer otomatik kavramadır. Otomatik kavramalara elektromanyetik kavramları da örnek olarak gösterebiliriz. Elektrik akımı ile manyetik alan oluşturarak birleştiren ve ayıran kavramalardır. Elektromanyetik kavramalar uzaktan kumanda edilebilirler. Çok büyük çevirme momentlerinde emniyet kavraması olarak kullanılırlar. Birleştirme ve ayırma işlemi çok kısa zamanda olur. Araç klima kompresörlerinin kavramaları çoğunlukla elektromanyetik kavramalardır. KAPLİNLER Eksenleri paralel, eş, kesişen ve açılı olan millerde hareket iletimi, mekaniksel kaplinlerle yapılır. Kaplinlerin birçok çeşidi vardır. En basit kullanımı iki eş merkezli mil arasında hareket ve güç iletimidir. Eksenler arasında kaçıklığın olduğu yerlerde Oldham kaplini veya yaylı kaplin gibi kaplin türleri kullanılır. 133 134 MAFSALLAR Miller aynı eksende olmayıp aralarında bir açı varsa bu durumda hareket iletimi için mafsallar kullanılır. Mafsallar otomotiv sektörü başta olmak üzere hareket iletimi gereken tüm alanlarda yaygın olarak kullanılırlar. 135 KAYNAKLAR ÇERİK, H. Vefa (1986). Makina Bilgisi ve MakinaElemanları -Birinci Cilt, Dokuzuncu Baskı, Vefa Yayınevi, İstanbuL. ÇERİK, H. Vefa(1986). Makina Bilgisi ve Makina Elemanları - İkinci Cilt, Yedinci Baskı, Vefa Yayınevi, İstanbul. http://ebs.sakarya.edu.tr/Makine Elemanlarına Giriş Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Makine Elemanları-I Ders Notu http://ebs.sakarya.edu.tr Mukavemet Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği http://Ebs.Sakarya.Edu.Tr Miller ve Akslar Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Makine Elemanları-I Ders Notu http://ebs.sakarya.edu.tr Kaynak Bağlantıları Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Makine Elemanları-I Ders Notu http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Basit%20Mekanizmalar.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Basit Mekanizmalar Modülü Ankara, 2014 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Di%C5%9Fli%20Mekanizmalar.p df T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Dişli Mekanizmalar Modülü 523EO0477 Ankara, 2012 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Emniyetli%20Ba%C4%9Flama%2 0Elemanlar%C4%B1%201.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Emniyetli Bağlama Elemanları 1 521mmı173 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Emniyetli%20Ba%C4%9Flama%2 0Elemanlar%C4%B1%202.pdf T. C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Emniyetli Bağlama Elemanları 2 521mmı174 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Emniyetli%20Ba%C4%9Flama%2 0Elemanlar%C4%B1%203.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Emniyetli Bağlama Elemanları 3 521MMI175 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Hareket%20D%C3%B6n%C3%BC %C5%9Ft%C3%BCrme%20Elemanlar%C4%B1.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Hareket Dönüştürme Elemanları 521MMI178 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Hareket%20Ve%20G%C3%BC%C 3%A7%20%C4%B0letme%20Elemanlar%C4%B1%201.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Hareket ve Güç İletme Elemanları 1 521MMI179 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Hareket%20Ve%20G%C3%BC%C 3%A7%20%C4%B0letme%20Elemanlar%C4%B1%202.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Hareket ve Güç İletme Elemanları 2 521MMI180 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Hareket%20Ve%20G%C3%BC%C 3%A7%20%C4%B0letme%20Elemanlar%C4%B1%203.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Hareket ve Güç İletme Elemanları 3 521MMI181 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Hareket%20Ve%20Kuvvet%20% C4%B0letme%20Elemanlar%C4%B1.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Hareket ve Güç İletme Elemanları 521MMI176 Ankara, 2011 136 http://obs.aku.edu.tr/oibs/akademik/shr_files/KA2009_otomasyon-mekanizma-teknigi-1.pdf T.C Millî Eğitim Bakanlığı Ankara 2007 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Kay%C4%B1%C5%9F%20Kasnak %20Mekanizmalar%C4%B1.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Kayış Kasnak Mekanizmaları 523EO0488 Ankara, 2012 http://kisi.deu.edu.tr//melih.belevi/01GIRIS2012.pdf DEÜ Makine Elemanlarına Giriş M.Belevi, Ç.Özes, M. Demirsoy http://makine.gumushane.edu.tr/user_files/files/makine%20elemanlar%C4%B1%201_Ders%20Notla r%C4%B1%20%28g%C3%BCncel%29.pdf Erdar Kaplan MM-303 Makine Elemanları-I Ders Notları http://akgunalsaran.com/doc/makine-elenamalari-temel-bilgiler-8545.pdf Makine Elemanları I Akgün Alsaran Temel Bilgiler Makine Elemanları http://hbogm.meb.gov.tr/modulerprogramlar/kursprogramlari/endustriyel_otomasyon/moduller/M ekanizmaTeknigi3.pdf Millî Eğitim Bakanlığı Megep Mesleki Eğitim ve Öğretim Sisteminin Güçlendirilmesi Projesi Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Mekanizma Tekniği 3 Ankara 2007 http://www.IbrahimCayiroglu.com. Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Birle%C5%9Ftirme%20Elemanlar%C4 %B1.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Motorlu Araçlar Teknolojisi Birleştirme Elemanları Ankara, 2014 http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Hareket%20%C4%B0letme%20Eleman lar%C4%B1.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Motorlu Araçlar Teknolojisi Hareket İletme Elemanları Ankara, 2013 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/S%C3%B6k%C3%BClebilen%20Bi rle%C5%9Ftirme%20Elemanlar%C4%B1.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Sökülebilen Birleştirme Elemanları 521MMI172 Ankara, 2011 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/S%C3%B6k%C3%BClemeyen%20 Birle%C5%9Ftirme%20Elemanlar%C4%B1.pdf T.C Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Sökülemeyen Birleştirme Elemanları521MMI177 Ankara, 2011 http://personel.klu.edu.tr/dosyalar/kullanicilar/ahmet.ipekci/dosyalar/dosya_ve_belgeler/8.hafta.pd f T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Standart Makine Elemanları 520TC0025 Ankara, 2012 http://hbogm.meb.gov.tr/modulerprogramlar/kursprogramlari/makine_tek/moduller/standart_maki na_elemanlari.pdf T.C. Millî Eğitim Bakanlığı MEGEP (Meslekî Eğitim Ve Öğretim Sisteminin Güçlendirilmesi Projesi) Makine Teknolojisi Standart Makine Elemanları ANKARA-2006 http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Yataklar.pdf T.C. T.C. Millî Eğitim Bakanlığı Makine Teknolojisi Yataklar 521MMI182 Ankara, 2011
