Makine Elemanları Makine güç ileten, değiştiren veya biriktiren ve bu şekilde faydalı bir iş yapma kabiliyetine sahip teknik bir yapıdır. Makine elemanları bilimi, makineleri oluşturan elemanların konstrüksiyon prensiplerini incelen bilim dalıdır.

Makine Elemanları Herhangi bir sistemin makine elemanı olabilmesi için şu şartlara sahip olması gerekir: Belirli bir fonksiyonu yerine getirmesi Başka bir sisteme bağlı olmadan kendine özgü, hesaplama ve şekillendirme prensiplerine sahip olması.

Makine Elemanları 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.

Makine Elemanları

Makine Elemanları Genelde ürün olarak adlandırdığımız herhangi bir makine veya makine elemanı, konstrüksiyon ve imalat denilen iki mühendislik faaliyetinin sonucu elde edilir.

Makine Elemanları Konstrüksiyon; herhangi teknik bir sistemin ödevinin kesin olarak belirtilmesi, uygulanacak fiziksel prensiplerin saptanması, bu prensipleri sağlayan elemanların seçimi, bunların montaj ve parça resimlerinin hazırlanmasına kadar geçen bütün faaliyetleri kapsar. Bu durumda konstrüksiyonu, teorik modelin kurulması yani tasarım ve teorik modelin gerçekleştirilmesi yani şekillendirme olarak iki kısma ayırabiliriz.

Makine Elemanları İmalat; ise konstrüksiyon sonucu elde edilen verilere dayanan ve bir ürünü yani makine veya makine elemanını somut olarak ortaya çıkaran işlemdir.

Bağlama Elemanları Makine elemanlarının en önemli grubunu bağlama elemanları oluşturur. Bağlama elemanları, makineyi oluşturan çeşitli makine parçalarının özellikleri korunarak birbirine bağlanmasını sağlayan elemanlardır.

Bağlama Elemanları Bağlantı şekilleri, bağlantının yapılma prensibine göre aşağıdaki gibi üç büyük gruba ayrılabilir: Malzeme Bağlı Bağlantılar: Kaynak, lehim, yapıştırma Kuvvet Bağlı Bağlantılar: Sıkı geçmeler, konik geçmeler, pres geçmeler Şekil Bağlı Bağlantılar: Pim ve pernolar

Bağlama Elemanları Bağlantılar çok kez çözülebilen ve çözülemeyen bağlantılar olarak da sınıflandırılır. Çözülebilen Bağlantılar: Cıvatalar, kamalar, konik geçmeler b) Çözülemeyen Bağlantılar: Perçin, kaynak, lehim

STANDARTLAR Bir makine konstrüksiyonunda benzer işlevi yerine getirecek elemanlar her seferinde yeni baştan boyutlandırılmazlar.

STANDARTLAR TS : Türk standartları DIN : Alman standartları EN : Avrupa standartları ISO : Uluslar arası standartlar

STANDARTLAR Norm- standart belirlemenin amacı bilimsel, teknik, ekonomik ve idari alanlarda tanım, ürün,kural ve yöntem birliği sağlamaktır. Standartlaşma sayesinde benzer ürünler aynı boyutta, çok sayıda üretileceği için üretimde ucuzluk, konstrüksiyonun her Aşamasında da kolaylık sağlanır

STANDARTLAR Hangi marka elektrik ampulü alırsak alalım, ampulün vidalı kısmı lambadaki yuvaya uyacaktır.

TOLERANSLAR - GEÇMELER - Parçanın işlevi açısından herhangi bir sakınca doğurmayan en büyük boyuta ÜST LİMİT, en küçük boyuta ALT LİMİT denir. - Limitler arası farka TOLERANS denir.

TOLERANS KALİTESİ - ISO tolerans sisteminde 18 kalite kademesi vardır. IT1-4 : Mastarlar ve özel ölçü aletleri. IT12-18 : Kaba imalat işlemlerinde Kalite KKK(k) IT1-4 - IT12 160 IT5 7 IT13 250 IT6 10 IT14 400 IT7 16 IT15 640 IT8 25 IT16 1000 IT9 40 IT17 1600 IT10 64 IT18 2500 IT11 100 Kalite Kademe Katsayısı (KKK)

TOLERANS KALİTESİ Her kaliteye ait tolerans, kalite kademesine bağlı bir kat sayı (k) ile tolerans birimi (i) çarpımından elde edilir. T = i . k Tolerans birimi (i) = 0,45. 3√D + 0,001.D i : (µm) , D : (mm) D : Nominal çapın alt ve üstündeki çap kademe sınırlarının geometrik ortalamasıdır. D = √ D1 . D2 1 3 6 10 14 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 Çap kademeleri

TOLERANS International standart Organization /ISO), toleransların ifade şeklini uluslararası alanda herkes için geçerli olmak üzere belirleyerek bir sistem ortaya koymuştur. Ülkemizde de uyguladığımız bu sisteme göre tolerans bir harf ve bir sayı ile gösterilir.

TOLERANS Tolerans ifadesindeki harf; sıfır çizgisine olan uzaklığı, sayı ise tolerans bölgesinin genişliğini gösterir. Delik toleranslarında büyük harfler (A,B,C…,Z), mil toleranslarında ise küçük harfler (a,b,c,…,z) kullanılır.

TOLERANS

GEÇMELER Bir mil ile delik arasında gerçekleştirilecek montajın çeşitli şekilleri olabilir; Pres geçme Ara geçme Boşluklu geçme

GEÇMELER ‘’Normal mil’’ ve ‘’Normal delik’’ olmak üzere iki tür geçme sistemi mevcuttur. Bunların daha çok kullanılan diğer isimleri ise ‘’birim delik’’ ve ‘’birim mil’’ sistemleridir

MİLLER İÇİN TOLERANS BÖLGESİNİN ÜST VE ALT SAPMALARI

DELİKLER İÇİN TOLERANS BÖLGESİNİN ÜST VE ALT SAPMALARI

MEKİNE ELEMANLARINDA MUKAVEMET HESABI Makine elemanlarında mukavemet hesaplarının iki amacı vardır; 1)- Bir konstrüksiyonda öngörülen elemanın taşıması, iletmesi gereken kuvveti veya momenti, istenen süre boyunca emniyetli bir şekilde taşıyabilmesi için hangi malzemeden ve hangi boyutlarda imal edilmesi gerektiğinin belirlenmesi. 2)- İmal edilmiş bir elemanın düşünülen işletme şartları altında hangi kuvvet veya momenti emniyet sınırlarını aşmadan, ne kadar süre taşıyabileceğinin belirlenmesidir.

GERİLME TÜRLERİ 1- ÇEKİ GERİLMESİ 2- BASI GERİLMESİ 3- EĞİLME GERİLMESİ 4- BURULMA GERİLMESİ 5- KESME GERİLMESİ

YORULMA Makina elemanları genellikle dinamik zorlanmalar etkisindedir. Bu zorlanmalara maruz makina elemanları, akma dayanımlarının çok altındaki gerilmeler altında zaman içinde hasara uğrarlar. Değişken zorlanmalar altında makina elemanlarında meydana gelen bu hasar “yorulma” olarak adlandırılır.

YORULMA Yorulmada nihai hasar, malzeme içinde oluşan küçük mikro çatlakların, değişken zorlanmalar neticesinde zamanla ilerleyerek büyümesi sonucunda ortaya çıkar.

YORULMA Makina elemanlarında yer alan çeşitli süreksizlikler (kama yuvası, fatura, vida dişi, pim deliği, segman yuvası vb. gibi) yorulma hasarını hızlandırıcı etki yaparlar.

YORULMA Yorulmaya etki eden faktörler; 1) Gerilme hali 2) Geometri 3) Malzeme türü 4) Artık gerilmeler 5) İç kusurların boyutları ve dağılımı 6) Yükleme doğrultusu 7) Tane büyüklüğü 8) Çevre 9) Sıcaklık

YORULMA

YORULMA

YORULMA Wöhler eğrileri belirli bir ortalama gerilme için, gerilme genliği ile yük tekrar sayısı arasında çizilmiştir.

YORULMA

YORULMA Wöhler eğrileri tek bir malzeme ve tek bir ortalama gerilme için elde edilirler. Yapılan testlerde genelde 10 mm çaplı, üzeri parlatılmış ve çentiksiz deney çubukları kullanılır. Bir malzeme türü için bütün deney datalarının toplanıp, tek bir grafikte gösterilmesi hesaplama işlemini çok kolaylaştırır.

Emniyet katsayısı kavramı Emniyet katsayısı en basit anlatımı ile malzemenin mukavemetini bölerek, tasarım gerilmesini veya emniyet gerilmesini bulduğumuz sabit sayıdır. Bu şekilde bulunan emniyet emniyet gerilmeleri çok basit işlerde kullanılırlar ve çentik etkisi, darbe, yorulma, malzemedeki anizotropi gibi etkileri dikkate almazlar. Mühendislik el kitaplarında 30’a kadar çıkan emniyet katsayılarına rastlamak mümkündür. Modern mühendislikte ise genelde etkiyen tüm faktörler göz önüne alınır ve mümkün olduğu kadar az belirsizlik Bırakılmaya çalışılır. Böyle durumlarda emniyet katsayısı 1,25….4 arasında değişir.

Emniyet katsayısı kavramı Modern mühendislikte emniyet katsayısı, statik kopma dayanımı yerine parçanın zorlanmasına karşılık gelen malzeme mukavemeti ile birlikte kullanılır. Örn. Parça değişken zorlanmaya maruz ise yorulma dayanımı – Statik zorlanma, sünek malzeme ise akma dayanımı – Statik zorlanma, gevrek malzeme ise kopma dayanımı vb. Buna göre en genel halde emniyet katsayısı

Emniyet katsayısı kavramı Malzemenin mukavemet sınırı ve söz konusu parçaya etkiyen yükler ne kadar kesin bilinirse bilinsin, her zaman emniyet katsayısı ile kapatılması gerekli bir belirsizlik kalacaktır. Dıştan yüklenen parça, her zaman normal yükten daha fazlasına dayanacak şekilde tasarlanır. Emniyet katsayısının seçiminde tecrübe de çok önemli yer tutar. Birçok durumda hangi uygulama için emniyet katsayısının ne olacağı ilgili şartnamelerde düzenlenmiştir. Bunlara örnek olarak asansör halatları, hidrolik hortumlar,basınçlı kaplar, kaldırma makinaları vb. verilebilir.

Emniyet katsayısı seçimini etkileyen faktörler 1. Yüklemede belirsizlik: Bazı hallerde etkiyen kuvvetler Büyük bir yaklaşıklıkla hesaplanabilir (santrifüj kuvvetler, yay kuvvetleri vb. gibi). Fakat yeni bir makinadaki veya otomobilin süspansiyonundaki kuvvetler bu kadar kesi belirlenemezler.Belirsizlik ne kadar fazla ise emniyet katsayısı o kadar büyük olmalıdır. 2. Malzemenin mukavemetindeki belirsizlik: Literatürdeki veriler standart deney numunelerinden elde edilmiştir. Bu testlerde kullanılan malzemeler soğuk şekil değiştirmemiş ve oda sıcaklığında test edilmiştir. Bu durumlarda

Emniyet katsayısı seçimini etkileyen faktörler 3. Gerilme analizindeki kabuller: Nominal gerilmeleri hesaplarken yapılan kabullerin geçerliği, gerilme yığılması faktörünün tayinindeki kesinlik, artık gerilmelerin etkisi, kırılma teorilerinin geçerliği vb. belirsizlik noktalarıdır. 4. Hasarın neticesi: Hasarın neticesi insan hayatı için tehlike oluşturuyorsa büyük emniyet katsayısı kullanılmalıdır. Burada hasarın doğası da önemlidir. Sünek kırılma gevrek kırılmaya göre daha az risklidir.

Emniyet katsayısı seçimini etkileyen faktörler 5. Büyük emniyet katsayısının maliyeti: Gereğinden büyük emniyet katsayıları dramatik sonuçlar doğurur (Uçaklar?). Otomobilde büyük emniyet katsayısı ruh sağlığı bozuk bir sürücü için iyi olmasına karşın, bunun bedelini normal insanlar da ödeyecektir.

Önerilen emniyet katsayıları Kontrol edilen şartlar, çok güvenilir malzeme,kuvvet değerleri kesin S=1,5…2 İyi bilinen malzemeler, sabit ortam şartları,kuvvet değerleri kesin S=2…2,5 Sıradan malzemeler ve ortam şartları, normal yükler S=2,5…3 Daha az denenmiş malzemeler, normal işletme ve zorlanma durumundaki gevrek malzemeler S=3…4 Denenmemiş malzemeler, ortalama yük ve işletme koşulları İyi bilinen malzemeler, belirsiz ortam ve yükleme