İt I E L KİTABI. Ciltl ÜRETİM VE TASARIM. Baskıya Hazırlayan A. Münir CERİT ( Makina Yük. Mühendisi) 2. Baskı TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI

Transkript

1 İt I MKIN MÜHNİSLİĞİ L KİTI iltl ÜRTİM V TSRIM askıya Hazırlayan. Münir RİT ( Makina Yük. Mühendisi) 2. askı TMMO MKİN MÜHNİSLRİ OSI kim 1994 Yayın no: 169

2 tmmob makina mühendisleri odası Sümer Sokak 36/ cmirlepc / NKR Tel : (0312) Fax : (0312) Yayın no : 169 ISN : (Tk. No) ISN : (1. ilt) u Yapıtın yayın hakkı Makina Mühendisleri Odası'na aittir. Kitabın hiçbir bölümü değiştirilemez. MMO'nın izni olmadan kitabın hiçbir bölümü elektronik, mekanik vb. yollarla kopya edilip kullanılamaz. Kaynak gösterilmek kaydı ile alınlı yapılabilir. kim 1994 nkara izgi: li Rıza Falcıoğlu (Makina Mühendisleri Odası) askı: MF Ltd. Şti. Tel: (0312)

3 ÖLÜM 5 SIZIRMZLIK LMNLRI Hazırlayanlar Halil KGÜL, Mak. Yük. Mühendisi,. PLST ursa li Münir RÎT, Mak. Yük. Mühendisi, anışman Sayfa Sayfa 1. Genel ilgiler ve Tanımlar öner Miller için Sızdırmazlık lemanları Hidrolik ve Havalı (Phömatik) Sistemlerde Sızdırmazlık lemanları Statik Sızdırmazlık lemanları (ontalar) Salmastralar Körükler Mekanik Keçeler Çelik Keçeler Labirent Keçeler ve Kesin Sızdırmazlık lemanları Sızdırmazlık lemanlarında Kullanılan Gereçler ve lastomerler 76 KYNKÇ 94 ÎI.ÎLÎ TS STNRTLRI

4 SIZIRMZLIK LMNLRI 1. GNL İLGİLR V TNIMLR Sızdırmadık elemanları, önemiyle ters orantılı bir düzeyde eğitimi verilen bir konudur. Makina tasarımı (makina elemanları) derslerinde ya hiç sözü edilmez ya da şöyle bir dokunulup geçilir. Oysa gelişen teknoloji, makina ve araçların daha zor koşullarda (daha hah, daha güçlü, daha sıcak, vb.) çalışmasını gerektirmekte ve buna paralel olarak bütün elemanlar gibi sızdırmazlık elemanlarının da tasanmı ve seçimi önem kazanmaktadır. Sınıflandırma Sızdırmazlık elemanlarının ana grupları aşağıda gösterilmiştir : 1. ontalar: Rijit bağlantılarda kullanılan sızdırmazlık elemanlarıdır. Çeşitli türleri Şekil.1 de gösterilmiştir: Tüm alından temas eden contalar / \ V, M. Flanş contalar lından çizgisele yakın te eden contalar 0 a Kaynaklı flanş contaları Ş. kil 1onta türleri 2. Salmastralar : Hareketli bağlantılarda (Özellikle muyluyatak bağlantısı) sızdırmazlığı sağlayan, ancak bir sıvı sürtünmesi ortamını da önlemeyen elemanlardır. unlara ilişkin örnekler Şekil.2 de verilmiştir. 3. Keçeler: Salmastranın değişik bir türü olan bu sızdırmazlık elemanları da salmastrayla aynı görevi görürler. ncak, daha yüksek verim, duyarlılık ve hız isteyen sınırlı yere sahip uygulamalarda bu elemanlar kullanılır (Şekil.3). 502

5 SIZTRMZLIK LMNLRI ksenel kuvvetle çapsal sızdırmazlık Yumuşak salmastralar Metal+YumuşaK salmastra Yumuşak metal salmastra olgulu salmastra Şekil.2 Salmastra türleri '////////z. Şekil J Keçe türleri 503

6 SIZIRMZLIK LMNLRI Temassız Sızdırmadık lemanlan Yalnızca muyluya ya da yatağa (ya da ikisine birden) özel profil vererek sızdırmazhğın sağlanması durumudur (Şekil.4). 3 Y////// Kaymalı yatak Kaymalı labirent keçeler Labirent keçe Şekil.4 Temassız sızdırmazlık elemanları Körük ve diyaframlar: ir düzeneği toz ve dış etkilerden korumak ya da hir hareket sağlamak için kullanılan esnek (elastik) elemanlardır (Şekil.S). Körük iyafram Şekil.5 Körük ve diyafram 504

7 SIZIRMZLIK LMNLRI 2. ÖNN MİLLR İÇİN SIZIRMZLIK LMNLRI Yağ Keçeleri (Oil Seals) ir yağ keçesinin belli başlı bölümleri Şekil.6 da gösterilmiştir. Keçe diş yüzeyi Ün pah Tepe yüzeyi Yay yj\ Yay tutucu dudak Yay düzlemi Kesne yüzeyi Keçe dudağ t Sızdırmaz kenar düz!em! Sı zdırmaz kenar Şekil.6 Yağ keçesinin bölümleri Olağan koşullarda keçede iç basınç en fazla 0,5 bar olmalıdır. asınç ne denli fazla olursa, keçenin hizmet ömrü de o oranda azalır. Üst ve yan yüzlerde sağlam bir yapı sağlamak için metal bilezik kullanılır. Kesit şekli ile ilgili belli bir Standard yoktur. Temas çizgisinin, keçe dudağının keskin kenarlı ve kesilin açık kalan bölümünde oldukça geniş yüzey açısı (a) ile sızdırmaz kenarın yay baskısı altında olması istenir. Öbür yanda ise daha küçük açı (P) ile yağ filmi oluşması için yeterli açıklık sağlanır (Şekil.7). oğal olarak açık taraf ya da yayın olduğu taraf basıncın fazla olduğu bölüme bakacak biçimde monte edilir. Keçe dudağının mil üzerinde gerekli olan basıncı sürekli sağlaması, uygun yay baskısına bağlıdır. Yaysız durumda sızdırmazlık yalnızca ön yükleme ile sağlanır, mil üzerinde sıkı geçme miktarına bağlıdır. Garter yayı kullanıldığında çapsal yük (radyal yük) nedeniyle keçe dudağını açan basınç artar ve sızdırmazlık koşulu sıkı geçme miktarıyla daha az etkilenir. Mil çapı, dönme hızı, keçe malzemesi, ortanı gibi çeşitli etmenlere bağlı olarak çapsal yük her keçe için belli sınırlar içinde olmalıdır. Yağ keçesinin çalışması sırasında doğan kuvvetler Şekil.7 de şematik olarak gösterilmiştir. Şekil.7 Yağ keçesinin çalışması 505

8 ' SIZIRMZLIK LMNLRI ilk montaj sırasında, sıkı geçme nedeniyle, keçe dudağının ilk biçimi bozulacaktır. Milin dönmesiyle keçe dudağı belli genişlikte şerit biçiminde temas edinceye dek aşınır. ynı zamanda dudak altında üzerine dudağın bindiği yağ filmi oluşur. Keçe dudağının üzerine bindiği hidrodinamik yağ filminin kalınlığı 0,0025 mm kadardır. u yağ filminin pozitif sızdırmazlık sağladığı kesin olmasa da, yüzey gerilimi ile keçeye tutunan yağ filmi, dışarıya akışı önlemektedir. Yağ filminin varlığı keçe dudağını sürekli yağladığından sürtünme ısısını ve aşınmayı azaltır. Sızdırmazlığın sürmesi için yağ filminin kalınlığının sabit kalıp kırılmaması gerekir (Şekil.7). Yağ filminin kırılmamasını sağlamak için mil yüzey kalitesi istenen değerlerde olmalıdır. Çizikler ya da yüzey hataları yerel olarak yağ filminin kalınlaşmasına ve sonuçta kuılarak yağ sızmasına yol açar. Yüzey pürüzlülüğü ise mil yüzeyindeki tepe noktalarının yağ filmini yırtaıak keçe dudağı ile kuru temas yapmasına ve sonuçta ısınma ve aşınmaya yol açar. Ra = 0,2 im yüzey pürüzlülüğünde nitril keçede ortalama aşınma 25xl0" 6 m 3 saat/mm dolayında sürer. Keçe ömrü, yüksek aşınma oluşturan koşullar dışında, büyük ölçüde keçe dudağının çalışma sıcaklığına bağlıdır. Keçe malzemesi öncelikle çalıştığı yağ ortamının sıcaklığına bağlı olarak seçilmelidir. Keçe dudağının sürtünmesiyle oluşan ısı mekanik bir etmendir ve milin çevresel hızına bağlıdır. Çevresel hıza göre uygun gereç seçimi için Şekil.8 e bakınız Î j j 1/1 I / \ t j/ ı 1 h I 1» 1 I 1 i ı i 7 V i H/ 1 =1ti * _ s NR J y 7 6 S4 1 7* 7_ s K nr nır r 3 * 21 \ ( ^ 500 :^ b H : \ n _J O W0 1K> KO F Mİ' İV / da k a 150O> 1 ocxx I f t 1 i ı 7 7 ir '7? / / n y 7 7 ik 1 t / \d 7 çapı mm > / i i t 4. * t. L t 00 t 7 < 7 i L / 7 / a 30o: / s i X) ıvi II\I\M\ I s s 7 s' "? M * s vr 0 on ^( F K X s sn0, 7 en < 1 Of > Şekil.8 İN 3760 a göre atmosfer basıncı, uygun yağlama ve ısı dağılımı koşullarında, çeşitli keçe gereçleri için mil dönme sınırları 506 Çevresel Hız: lt sıradaki nıil çapı değeri ile üst ve sağ tarafta bulunan iııil dev/dak değerlerinin kesiştiği nokta nı/s biriminden çevresel hızı verir. Örnek : Mil çapı 50 mm, mil devri 1500 d/dak olan mil için çevresel luz 4 m/s dir. Sızdırmazlık ortamı ve çalışına sıcaklığı uygun ise nitril (NR) keçe dudak malzemesi olarak seçilmelidir.

9 SIZIRMZLIK LMNLRI Isı etkisinden elastomerler sertleşir ve kırılganladır. Isı etkisinde kaldığı süre ne denli uzar ise yaşlanma o denli fazlalaşır. n son noktada, titreşim nedeniyle malzeme çatlar ve esnekliğni yitirerek sızdırmazlık görevini yerine getiremez. Keçe sabit durumda iken çatlama olmayabilir, ancak titreşim gibi mekanik şok etkisi ile ya da yerinden oynatılırsa çatlar. Yaşlanmadan kuşkulanılırsa gözle denetim güvenilir sonuç vermez. Temel kural olarak, bütün elastomer malzemelerde çalışma sıcaklığı ne denli düşük olursa keçe dudağının ömrü o denli uzar. üşük sıcaklıkta çalışan keçe dudağında ısınma çok fazlaysa bu, genellikle çapsal yükün fazla olmasındandır. u da kötü keçe tasarımı, yanlış Gaıter yayı ya da yanlış boyutta keçe seçimi sonucu ön yüklemenin fazla olmasına bağlıdır. Sızdumazlık sağlayan en küçük çapsal yük ideal uygulamadır. Çok fazla yük daha iyi sızdırmazlık sağlamaz, fazla sürtünme ısısına ve sonuçta keçenin bozulmasına yol açar. M N.m 0,5 T ( Keçe = 30x42x7 NR Ortam = Hidrolik yağ Mil dönüşü= 3000devir/dak. 0,4 40 0,3 30 0,2 20 0, Saat Şekil.9 Zamana göre sürtünme momenti ortam sıcaklığı ve keçe dudağı sıcaklığındaki değişine Gereç, çalışma sıcaklığının sütünde sıcaklığa dayanıklı olmalıdır. Çünkü keçe dudağı sıcaklığı, ortamdan daha fazladır. aha yüksek sıcaklıklarda elastomer gerecin dışında yay gereci seçimi de önem kazanır (Şekil.9). Keçe dudağı hiçbir zaman kuru çalışmamalıdu\ Milin ilk dönüşünde yağlamayı sağlamak için keçe ve mile montajdan önce gres ya da yağ sürülînelidir. Sızdırmazlık sağlanan bölge yalnızca yağlama görevi yapmaz aynı zamanda keçe dudağının soğutulmasına da yardım eder. Toz dudaklı keçelerde toz dudağı ile keçe dudağı arasındaki boşluk, yağlama eksikliği sırasında ilk yağlamayı sağlayan depo görevi de yapar. u boşluğu gres ile doldurmak önerilen önlemlerdendir. Keçe dudağından çok az sızıntı, kuru çalışmasından daha iyidir. Çünkü kuru çalışırsa sürtünme ısısı nedeniyle keçe dudağı sertleşir ve tümden bozulur. Sulu ortamda çalışan keçelerde, su kauçuk için çok iyi yağlama görevi yapan bir maddedir. Kirli ve tozlu ortamda çalışan keçelerde keçe dudağını korumak ve temas bölgesinde aşınmayı önlemek için toz dudaklı keçe kullanmak gereklidir. ncak toz dudağı keçeyi tozlu ortamdan tam olarak koruyamamaktadır. Tozlu oltamda bütün gereçlerin ömrü, toz dudağına karşın kısalır, en az etkilenen malzeme fluorelastomer, en fazla etkilenen ise poliakrilik dir. razide ya da madende çok ağır koşullarda çalışan makinalarda mekanik keçe kullanılmalıdır. Mekanik keçeler, radyal yağ keçelerine göre bütün koşullarda 10 m/s çevresel hıza dek daha iyi sonuçlar sağlarlar. Ortamın etkisi: Çalışma sıcaklığı arttıkça ortamdaki maddenin kimyasal etkisi de artar. Keçe dudağı ortama bağlı olarak sertleşir ya da yumuşar. Sertleşme, yüksek sıcaklıkta yaşlanma sonucu oluşur. Yumuşamanın nedeni ise kimyasal etkidir. Hipoid yağ : Hipoid yağlarda, yağdaki katkı meddeleri keçe dudağında birikebilir. u gibi durumlarda birikimleri dağıtmak için helis tipte tırtıllı keçe kullanmak gerekir. Katkı maddeleri ııitıil kauçukta sertleşme oluşturduğundan özel karışımlı kauçuk kullanmak gerekir. Sıcaklık X() nin üzerine çıkmamalıdır. aha yüksek sıcaklıkard;. helis tırtıllı poliakrilik ve fluoro kauçuk önerilir. 507

10 SIZIRMZLIK LMNLRI Gres : Gresli ortamda, sürtünmeden oluşan ısının ortam tarafından dağıtılması daha zordur. Nitril kauçuk, grese karşı en dirençli keçe malzemesidir. ncak, mil yüzey hızı gres kullanılabilirlik bölgesini (Şekil.8) aşıyorsa yağlama gerekir. u sınırlama, toz dudaklı keçelerde toz dudağı ile keçe dudağı arasındaki boşluğa gres konulduğu durumlarda geçerli değildir Sıcaklık : Sızdırmazlık ortamı için izin verilen sıcaklık değerleri için çizelgeler hazırlanmıştır. Ortam sıcaklığı, keçe ömrünü doğrudan etkiler ve keçe dudağı temas bölgesinde ısının dağılabilirle özelliğine bağlıdır. Mil hızı arttıkça keçe dudağının ısınması da fazlalaşır. Yağ Perde Perde kaldın İmiş Gider kana I t Şekil.10 Yağ birikiminin giderilmesi Yağ düzeyi: Milin içinde döndüğü yağ düzeyi ısının dağılabilme koşulunu belirler. Mil en üst noktasına dek yağ içindeyse ısının dağılabilmesi güçtür ve ortam sıcaklığı yükselir. Isının en iyi şekilde dağıldığı ve belirli mil hızında en düşük sıcaklık, milin %25 kısmı yağ içinde iken gözlenmiştir. Yağ Keçelerinde ksenden Kaçıklığın tkisi : Mil ya da yuva kaçıklığı keçe sızdırmazlığına etki eden etmenlerdir. Milin salgılı dönmesi dinamik yük oluşturur ve bunun giderilmesi keçe malzemesi ve kesitinin esnekliğine bağlıdır. Kabul edilebilir salgı miktarı keçe tasaiunı, keçe malzemesi ve mil dönüş hızı ile ilgilidir. İdeal durumda milde salgı olmamalıdır. Mil ekseni ile yuva ekseni arasındaki uzaklık milin yuvaya göre kaçıklığını gösterir. Mil üzerine bir komparatör bağlanıp, mil döndürülerek yuva ekseninden kaçıklığı ölçülür. Kaçıklık keçe dudağının düzgün aşınmamasına ve ömrünün kısalmasına yol açar. Yuva yerleşiminde yapılacak yanlışlık, yatak ile mil arasındaki tolerans yanlışlığı ve milin tam yuvarlak olmaması eksen kaçıklığına yol açar. Milde esneme, titreşim ve diğer yapun yanlışlıkları nedeniyle milin doğru ekseninde dönmemesi dinamik kaçıklık olarak adlandırıılır. Komparatör ucunu mile değdirir ve mili yavaşça döndürerek mildeki salgıyı ölçeriz. inamik kaçıklık mil ekseninin yuvadan kaçıklığından daha önemlidir. Çünkü ikincisinde çapsal yönde statik yük söz konusudur ve daha sıkı keçe dudağı ile bu aksaklık giderilebilir. inamik kaçıklık keçe dudağının bütün çevresini aşındırır, özellikle yüksek deviılerde atalet nedeniyle önem kazanır. inamik kaçıklık kabul edilir sınırı geçerse, keçenin sızdırdığı miktar çok fazlalaşır. Titreşim ve esnemeyi, dolayısıyla dinamik kaçıklığı en aza indirmek için keçe sutını yatağa dayamalı ve yatak oynamamahdır. ksenden kaçıklık değerleri belirtilen sınırlar içinde kalmışsa yay yükü ve uygun esneklikteki gereç ile başarılı sonuç alınır (Şekil.ll). 508

11 SIZIRMZLIK LMNLRI Vu»a ffurfctzi!«cnm 3 0.* 1 a 0.3 lo.. r " ) i < 2O 1 * uo 1 ir loo 203 Mil çapı nm. 2<0 280 lesoo mm Q c O.Ur 0J * 0J5 02 aıs \ o.ıo 005 \ s >, M %>, *..F. =1 (M ) Mil donu» laa df«r /d«fau Şekil. 11 Milde kabul edilir eksenden kaçıklık değerleri Yağ Keçesinin asınca Karşı Kullanılması : Normal olarak bir yağ keçesi basınca karşı kullanılan sızdırmazlık elemanı değildir. una karşın 0,5 bar basınç farkına dek kullanılırlar. İN 3760 normuna uygun olarak çalışma koşullarına göre kabul edilebilir basınç farkları Çizelge. 1 de gösterilmiştir. aha yüksek basınçlarda keçe dudağının bükülme olasılığı vardır, bunu önlemek için daha az esnek keçe ya da destek bileziği kullanmak gerekir (Şekil. 12). estek bileziği kullanıldığında en iyi desteği sağlamak için destek bileziği profili keçe dudağının iç tarafına uygun, keçenin mil açıklığından fışkırmaması için destek bileziği mil arası boşluk, olabilecek en küçük değerde olmalıdır. estek bileziği, keçe ve mil arasında eşmerkezliği sağlayacak şekilde yerleştirilir ise keçe 7 bar basınca dek kullanılabilir. ncak, sürtünme kuvvetlerinde artma gözlenir ve kesin sızdırmazlık sağlanması güçleşir. Keçe ömrü de bir miktar azalacaktır. Mil yüzey kalitesi olağan uygulamalara göre daha fazla önem kazanır. estek bileziği çelik, alüminyum, pirinç, teflon gibi herhangi uygun bir malzemeden yapılabilir. Çizelge. 1 Çalışma Koşullarına Göre Kabul dilir asınç Farkları Max. asınç Farkı ar 0,5 0,35 0,2 Mil önüş Hızı evir/dakika 1000 e kadar 2000 e kadar 3000 e kadar Yüzey Hızı m/s 2,8 3,15 5,6 509

12 SIZIRMZLIK LMNLRI Şekil.12 asınca karşı yağ keçesi uygulaması Keçe Kullanımında Mil Tasarımı Mil gereci: Makina yapımında kullanılan çelikler (S 1035,1045) mil için uygundur. Isıl işlem ve nitrürleme yapılmalıdır. Çok iyi grafit dağılımlı gözeneksiz dökme demir de başarılı sonuç verir. Keçe temas bölgesinde gözenek genişliği 0,05 mm den küçük olmalıdır. Sulu ortamda düşük hızlar için pirinç alaşımı gibi demirsiz metaller kullanılır. Fakat paslanmaz çelik en uygun malzemedir. ncak, paslanmaz çelikte nikel bulunması ısı iletimini azalttığından, yüksek hızlarda dudak sıcaklığı fazlalaşır. Plastik malzemelerin ısı iletkenliği çok azdır. u yüzden uygun değildirler. Isının yetersiz iletilmesi nedeniyle keçe temas bölgesinde yüksek sıcaklık oluşur ve mile zarar verir. Seramik burçlar aşınmaya çok dayanıklıdır ve özel uygulamalarda çok iyi sonuç verirler. Yumuşak metaller (bakır, kurşun, bronz, alüminyum) sızdırmazlık açısından başlangıçta olumlu sonuç verebilir, fakat keçe dudağının aşındırması sonucu çok çabuk kaçırmalara yol açarlar. Özel durumlarda, düşük yüzey hızında (12 m/s) ve keçe dudağındaki sıkılık azaltılarak kullanılabilirler. Yüksek hızlarda kesinlikle sert malzeme kullanmak gerekir. Mil yüzey sertliği: Keçe dudağının temas ettiği bölgede mil yüzey sertliği, aşınma direnci gözönüne alınırsa, Rockwell 30 yeterlidir. ncak taşıma ve montaj sırasında, zayıf yağlama ve aşındırıcı ortamda yüzeyin zedelenmemesi için Rocwell 45 önerilen değerdir. Tozlu ve kirli ortamda ya da mil yüzey hızının 4 m/s yi geçtiği durumlarda mil sertliği enaz Rockwell 55 olmalıdır ve 0,3 mm içeri işlemelidir. Mil yüzeyini seıtleştirirken çok ani soğutma yapılmamalıdır. ni soğutma yüzeyde kristal tabaka oluşturacağından, sürtünme nedeniyle oluşacak yüksek frekanstaki titreşimler kristallerin ayrışmasına ve aşındırıcı parçacık durumuna gelmesine yol açar. Mil yüzey kalitesi: Keçe dudağının temas ettiği bölgede torna kalemi, taşlama izi kesinlikle olmamalıdır. Taşlama işlerinde yüzeyden tamamen talaş kaldırmak gerekir. Nitrürlemeden sonra da polisaj gereklidir. ğer mil üzerinde helis çizikler varsa yönü, yağı içeri pompalayacak biçimde olmalıdır. Şekil. 13 de belirtilen temas alanlarında sağlanması gereken mil yüzeyi pürüzlülük değerleri aşağıdaki gibi olmalıdır. Ra = 0,2 ile 0,8 im Rt = 0,8 ile 3,15 um Yüzey hızı arttıkça istenen yüzey kalitesi de artar. Mil yüzeyinde pürüzlülük hiç yok ya da yağ filminin tutunmasını zorlaştıracak şekilde ise olumsuz etkisi olur. Mil ucu köşeleri için çentik ve pürüzden arınmış koniklik ya da yuvarlatma önerilir. İN 3760 normuna göre pah ölçüleri Çizelge.2 de belirtilmiştir. 510

13 SIZIRMZLIK LMNLRI Çizelge.2 Mil Ucuna Kırılması Gereken Pah Ölçüleri d 3 (İN 3760) Mil çapı di hll d, Mil çapı di hll d 3 Mil çapı di hll d 3 Mil çapı di hll dj Temas yüzt bölgesi Temas yuzeyi bölgesi b t 1 (065 b) mm 12 (b as) mtv Temas yuzeyi bölgeleri Norma 1 keçe T.udaklı k. c 1 < 2 mln (3 e min , S S.8 6,3 3, ,5 «J ,3 45 8,5 7 '0,5 1î 'Î.3 S , ? Şekil. 13 Keçe dudağı temas bölgeleri 511

14 SIZIRMZLIK LMNLRI Keçe Yuvası Tasarımı Keçenin yuvaya montajı pres geçine olmalıdır. Keçe dış çapma göre uygun yuva ölçüleri İN 3760 normuna göre Çizelge.3 de belirtilmiştir. u değerler demirli metaller içindir. Yuva malzemesi seçiminde malzemenin ısıl genleşme miktarı önemli etmendir. Hafif metaller, plastik ve benzeri malzemeler kullanılırsa, yuva ısuıdığmda yuva çapı ile keçe dış çapı arasındaki sıkılık azalacağından, keçe yuvasından yağ sızmasına yol açar. ışı kauçuk kaplı keçeler, dışı metal keçelerden daha fazla güven sağlar. Çünkü dışı kauçuk kaplı keçelerde geçme toleransı daha sıkıdır ve kauçuk malzemenin genleşme katsayısı daha fazla olduğundan, yuvanın genleşmesini kolayca dengeler. Yuva ölçüsü için H8 toleransı uygulanır. Yuvanın et kalınlığı azsa keçeyi çakarken çatlama ya da kırılma olabilir. u gibi durumlarda dışı kauçuk kaplı keçe kullanmak ya da H8 toleransı yerine F8 toleransı kullanmak gerekir. Yuva sertliği için istenen belli bir değer olmayıp, yeterli dirençte olmalıdır. Yuva yüzeyinde uzunlamasına çizgiler sızma kaynağı olabilir. u nedenle yuvanın temiz işlenmiş olması gerekir. Çezilge J Yağ Keçesi ış Çapı Pres Geçme Sıkılık Toleransları (İN 3760) Keçe ışçapı ci2 HUM ışı Kauçuk kaplı ışı Metal ışı Tırtıllı Kauçuk Kaplı Ovallik toleransı ışı Kauçuk ışı Metal ,0025 x d 2 Keçe Kontrolü Keçe dudağı: Keçe dudağında kopukluk, yırtılma, hava kabarcığı ve yabancı madde gibi özürler olmamalıdır. ış kısım : ış kısımda sızmaya yol açmayacak biçimde malzeme eksikliğine izin verilir. Metal yüzeylerd» pas, 0.13 mm den geniş çizikler olmamalıdır. Yay yuvası: Yay yuvasında kopukluk, yırtılma olmamalıdır. Yay yuvssının tepe kısmında çok az malzeme eksikliğine izin verilir. Kauçuğun yapışması : Keçe iç çapı yaylı olarak yapımcı firmanın belirttiği toleranslar içinde olmalıdır. Geçergeçmez mastar ile ya da konik malafa ile ölçülür. TS 868 de yağ keçesi iç çap toleransları: d < 100 ; ± 0.50 mm 10O d<15o;±0.65mm 150 d<250;±0.75 mm Keçe dış çapı : Keçe boyutuna ve tipine bağlı olarak belirtilen sıkılık toleransı içinde olmalıdır. lastomer malzeme yük altında esnediğinden dışı kauçuk kaplı keçelerde, dış çapı ölçerken sabit baskı uygulanmalıdır. (Genelde 1 N luk baskı kuvveti kullanılır). Keçe her defasında 45 döndürülerek alınan 4 ölçünün ortalaması keçe dış çapını verir. elirtilmiş bir değer yoksa onaylanan en fazla ovallik (ölçülen en büyük dış çap ile en küçük çap arasındaki fark) 0,004 d 2 olmalıdır. 512

15 SIZIRMZLIK LMNLRI Keçe kalınlığı: İN 3760 normuna göre keçe kalınlığı b için kabul edilir toleranslar : b <, 10 mm ±0,2 mm b> 10 mm ±0,3 mm Yay : Yay gereci ortam koşullarına uygun olmalıdır. Tel çapı. sarım çapı ve serbest uzunluğu sızdırmazlık ve keçe ömrü için gerekli çapsal yük değerlerini sağlamalıdır. Yay uçları kauçuğu yırtacak sekide birleştirilmiş olmamalıdır. Çizelge.4 de yağ keçelerindeki hataların önem sırası gösterilmiştir. HTLR..Çok Önemli Çizeige.4 Yağ Keçesindeki Hataların rfvm Sırası Yağ Sızdırmazlığı Orta derecede önemli Önemsiz ««Gres Sızdırmazlığı Orta derecede önemli Önemsiz Çok Önemli Toz kirden koruma Orta derecede önemli Önemsiz Tava kabarcığı Pürüz FG FG FG FG FG FG Malzeme dol maması FG Fİ KF<; Kalıplama hatası FG FG İİFG rken pişme hatası Yabancı mailde FG FG FG FG I :!*<; İİFG Yüzey kirlenmesi F G F G F G Yırtık FG FG FG oşluk Çizik FG FG FG FG FG FG Şekil bozukluğu ' FG FG FGG Kesik ya ila çal lak FG FG FG Çapak Yapışmamış çapak F' FG G F FG G F FG G Kötü yapışma FG FG FG ükey kesme ksik kesme Spiral kesme Kaba kesme Kesmede çıkıntı Yağ Keçesi Türleri 1. ışı kauçuk kaplı İN 3760 tipi: Yüzeyi pürüzlü, gözenekli ya da ısıl genleşmesi yüksek gereçten yuvalar için genel amaçlı keçe tipidir. ilezik paslanmaya karşı korunmuştur. 2. ışı melal İN 3760 tipi : ış çaptan sızdırmaması için daha iyi yuva yüzey kalitesi gerektirir. Isıl genleşmesi yüksek metaj yuvalar için uygun değildir. Pahalı kauvıık malzemeler için yeğlenen keçe tipidir. 3. Çitf bilezikli keçe İN 3760 tipi: üyük çaplarda çakma kolaylığı için yeğlenir. udak taraftan mile takılırken ve yağ çarpmalarına karşı avantaj sağlar. Montaj hatalarına daha az duyarlıdır. 513

16 ırra» SIZIRMZLIK LMNLRI 4. Toz dudaklı keçeler : İN 3760 SrSS tipi. ış etkenlere açık uygulamalarda ve toza karşı toz dudaklı keçe kullanılmalıdır. 5. Çift dudaklı keçeler: İki ayrı ortamı birbirinden ayırmak amacıyla kullanılırlar 6. Yaysız keçeler: Gres sızdırmazlığı gibi daha az önemli uygulamalar için ucuz tip keçedir. Mil sıyıncı olarak ta kullanılır. 7. ışı tırtıllı keçe : ış çapta sızdırmazlık önem kazandığı durumlarda, sıcak ortamda yeğlenen keçe tipidir. 8. asınçlı ortam keçesi: 5 bara dek basınçlarda kullanılan dudağı kalın etli ve destekli keçe tipidir. 9. üyük çaplarda ve yüksek devirlerde düşük moment istenildiği zaman kullanılan basınçlı ortam keçesi. 10. eri keçe : Yüzey kalitesi iyi olmayan millerde gres sızdırmazlığı için kullanılan aşınmaya dirençli keçe tipidir. 11. Toz koruyucu deri keçeler: Tozlu ortama karşı deri dudağını korumak amacıyla deri ya da yün keçeden koruyucu dudak eklenmiştir. 12. şırı tozlu ve kirli ortamda yağ sızdırmazlığı içi kauçuk esaslı sızdırmazlık dudağı yün keçe ya da deri ile korunmuştur. Yağ Keçeleri İle İlgili eneyler Yağ keçelerinin çalışma koşullarında ömrünü belirlemek, kalite kontrolünü yapmak ve daha uzun ömürlü keçe tasarımı için araştırma yapmak amacıyla geliştirilmiş pek çok deney vardır. unları iki ana bölümde toplayabiliriz; 1. Yeni ve daha zor koşullar için keçe deneyleri, 2. Kalitede sürekliliğin kontrolü için keçe deneyleri. Yeni ve daha zor koşullar için keçe deneyleri yapılırken karşılaşılan en büyük güçlük, gerçek çalışma koşullarının tam olarak bilinememesi ve laboratuvar aletlerine uygulanamamasıdır. ir keçenin performansını ölçülmesi için en ideal deney aracın üzerine takılarak izlenmesidir. ncak, bu deney zaman alıcı ya da pahalı olabilir. Kalitenin kontrolü için yapılan deneylerde amaç kullanıcının hizmet ömrü açısından güvenli olmasıdır. oyutsal ve göz kontrolü bu amaç için yeterli olmayabilir. Parti teslimatlarında, örnek alınan keçelerde çapsal yük, ömür, malzeme direnci gibi deneyler yapılabilir. Ömür deneyi: Keçe ömrünü belirlemek için yapılan deneyler ömür deneyi ya da fonksiyon deneyi diye adlandırılır. Çalışma koşullarına yakın ortamda keçe çalıştırılarak sızma, keçe ve mil yüzeyinde aşınma, malzeme özelliğinde değişmeler gibi özellikler incelenir. Çalışma koşullarına ne denli yakın bir ortamda çalıştırılırsa deney o denli anlamlı olur. u nedenle çok çeşitli deney makinalan geliştirilmiştir. n gelişmiş makinalarda istenilen özellikler şunlardır : Hızın değişken olması, çalışma süreci içinde hız değiştirme, bekleme, ters dönme gibi koşulları bir programa bağlı olarak yerine getirebilme, milin eksenel ve açısal olarak hareket edebilmesi, milde ve yuvadaki kaçıklığın ayarlanabilmesi, sıcaklık kontrolü. Şekil.1415 de değişik tipte ömür deney makinalan gösterilmiştir. Mi I salgı ayoi Şekil.14 Yağ keçesi ömür deney aleti Şekil. 15 TS 868 yağ keçesi ömür deneyi 514

17 SIZIRMZLK LMNLRI Kullanıcı için önemli olan sızdırmazlığı sağlamak ve görev süresinin uzun olmasıdır. S17.d1rma7.hk etkisini belirlemek kolaydır, çünkü 100 saatte izin verilen sızma miktarı belirlenir. 22 saatlik bir deney bunun için yeterlidir. ncak, görev süresini belirlemek için daha uzun süreli deneyler gerekir. eney sıcaklığı, mil devir hızı keçe malzemesine göre seçilmelidir. Örnek : Nitril kauçuk için en fazla 90 sıcaklık ve mil devir hi7.ı Şekil.8 e göre seçilmelidir. Montaj Önerileri Yağ sızıntısında, keçenin ve mil yüzeyinin bozulmasına yol açan arızaların büyük bölümü dikkatsiz montajdan doğar. İyi sonuç alabilmek için aşağıdaki kurallara tam olarak uymak gerekir. Keçeyi kontrol ediniz : Montajdan önce keçede bir bozukluk olup olmadığına bakınız. önük, kesil ya da başka şekilde berelenmiş keçe dudağı sızmaya yol açar. Yuvasından çıkarılan keçe kesinlikle bir daha kullanılmalıdır. Keçe elemanını önceden yağlayınız : Keçeyi takmadan önce sızdırmazlığı sağlayacak yağ ile yağlayınız. Toz keçeleri gresle birlikte yerleştirilmelidir. Çift dudaklı keçelerin dudak araları iyi gresle doldurulmalıdır. Ölçüleri kontrol ediniz ' Mil ve yuva çapının keçe ölçülerine göre uygunluğuna bakınız. eğilse uygun keçeyi seçiniz. Mil ucunda kemiklik ya da yuvarlatma olmadığında Şekil. 16 da gösterilen özel bir yüksük kullanılmalıdır. Mil ucunda kanal ya da kama yuvası olursa keçe dudağının berelenmemesi için yardımcı konik yüksük ve kovan kullanılmalıdır. Yukarıda sayılan yardımcı aparatlar bulunmadığında kanal ve kama yuvalarını koyu lifli yağ ile doldurunuz. Keçe yönünü kontrol ediniz : Yeni keçelerin eski keçeler ile aynı yönde takılıp takılmadığıni kontrol ediniz. Genel olarak dudak (yaylı keçelerde yay) sızdırmazlığı sağlanacak yağa dönük olmalıdır. oğru aparat kullanınız. : Yuva şekline, keçe türüne, keçenin çalışma yönüne göre uygun aparat seçiniz. Şekil.1719 tiplerinde aparat çapının yuva çapına göre 0,25 mm küçük olması önerilir. Keçe yalnızca şekillerde gösterildiği gibi alınlarından çevrede homojen kuvvet uygulanarak yerine çakılmalıdır. Çakma sırasında şekil bozulmasına yol açmamak için, aparatların merkezleri serbest olmalıdır. Sistemin tipine göre ya önceden keçe yuvaya yerleştirilir, mil sonradan takılır ya da keçe mil takılı iken milin üzerinden geçirilerek yuvaya yerleştirilir. Keçenin önce mile geçirilerek dudaklarının gözden geçirilmesi önerilir. Keçe mü üzerinden geçiriliken hafifçe çevresel hareket, işlemi kolaylaştırır. Keçe yerine takıldıktan sonra sürtünmeye, aşınmaya ve bu nedenle keçenin bozulmasına yol açabilecek diğer makina parçalarına dokunmamasına özen gösterilmelidir. Şekil. 16 Keçe montajında konik yüksük kullanılması Şekil.17 Keçe montajında çakma kovanı kullanılması 515

18 SIZ1RM7.LIK LMNLRI Şekil. 18 Faturalı yuvaya uygun aparut ile montaj Şekil.19 Faturasız yuvaya göre uygun aparat ile montaj (işlenmiş yuva yüzeyinden diplcnnıiş) Şekil.20 ayama flaıışlı ya da segmanlı yuva tipine uygun aparat ile montaj Çalışma koşullarına en uygun keçe malzemesi stokta bulunmaz ve acil gereksinim keçe ömründen daha önemliyse yerine aynı ölçüde fakat değişik malzemeden keçe kullanmak mümkündür. Örnek olarak nitril kauçuk, poliakrilik yerine kullanıldığında 110 den sonra sertleşeceğinden ömrü az olur. Silikon ise ısıya daha dayanıklı olmasına karşın bazı yağlara dirençli değildir. Fluoıoelastomer uygun gereçtir fakat pahalıdır. Çizelge.5 de acil durumda orijinal keçe malzemesinin yerine kullanılabilecek en uygun keçe malzemesi sırası gösterilmiştir. Çizelge.5 Orijinal Keçe Malzemesi Yerine Kullanılabilecek en yakın malzeme karşılıkları W I* 516 Orijinal yağ keçesi gereci YÜN Rİ NİTRIL POLİKRÎLÎK SİLİKON cil durumda yerine kullanılabilecek gereç sırası 1Nitril 2 eri 3 Poliakrilik 1Poliakrilik 2 Nitril 1 eğişik formülde nitril 2 Poliakrilik 3 Silikon 1 Fluoıoelastomer 2 Nitril 3 Silikon 1 Fluoıoelastomer 2 Poliakrilik 3 Nitril

19 SIZIRMZLIK LMNLRI VKeçeler (VSeals) V keçeler mil ve yataklarda kullanılmak amacıyla tasarlanmışlardır. Çapsal tip yağ keçelerinden farklı olarak eksenel yönde baskı yaparak toz, kir, gres, yağ sıçraması gibi etkenlere karşı koruyucudur. parat ile sıkı geçirilerek, mil üzerinde kaymadan mil ile birlikte dönmesi sağlanır. udak dik bir yüzeye sürtünerek dinamik sızdırmazlık sağlar. Özel durumlarda sabit parça üzerine geçirilerek dönen bir yüzeye karşıda çalışır. Yüzey hızı çok fazla ise bu uygulma özellikle önerilir, dudak basıncı çok az olduğundan sürtünme kuvveti ve güç kaybı çok azdır. Malzemenin elastik olması nedeniyle montaj çok kolaydır. Gerdirilerek mile geçirilir, sürtünme yüzeyi üzerine belli bir baskı yapaak kadar yaklaştırılır. Yüzey hızı 8 m/s yi geçiyorsa eksenel ve çapsal olarak sabilleştirilmelidir. Malzeme olarak aşınmaya çok dirençli nitril kauçuktan yapılırlar. 100 nin üzerinde sıcaklıklarda fluoroelastomer kauçuk kullanılmalıdır. V keçeler metal parça olmadığından basit, montajı kolay, ucuz tip keçelerdir. Milde aşınma yaratmazlar, çalıştıkları yüzeyin çok düzgün olması koşulu yoktur. Milde salgı ve eksen kaçıklığına, eksenel harekete duyarlı değillerdir. Özellikle büyük çaplarda pahalı keçelerin yerine yeğlenirler. üyük çaplardaki uygulamalarda, mil dönüş hızı fazla ise çapsal yağ keçelerinde aşın sürtünme ısısı oluşur, V keçeler ise 40 m/s yüzey hızına dek başarılı sonuç vermiştir. İşleme kolaylığı ve V keçelerde daha iyi çalışma koşulu sağlamak için özel karşı yüzey contaları kullanılır.!jekil.21 V keçe tipleri ve ölçülendirilmcsi 3. HİROLİK Y HVLI (PNOMTIK) SİSTMLR SI/IKM/LIK LMNLRI Hidrolik ve hav.ılı MsUmlorde başarılı sonuç büyük ölçüde sı/dırmu/lık elemanının kalitesine ve uygun türün seçimine bağlıdır. Özellikle dinamik çalıdan elemanlar, sistemin duyarlılığı, verimliliği, güvenilirliği açısından büyük önem t:işiı "li.ı koşullan saklamak için çok çeşitli sıztlırmazlık elemanı tipleri geliştirilmiştir. Şekil.22 de tipik biı pisimi silindir tasarımında sizdırmazlık elemanı kullanma yerleri gösterilmiştir. Sistemin pnömatik ya da hidrolik basınç ile çalışma biçimi, basınç ve hız gözönünc alınarak uygun eleman seçimi yapılır. Yeni tasarımlarda piston ve silindiri ölçülendiıüken standard çapların seçilmesi sızdırmazlık elemanının seçimini de kolaylaştırır. vrupa Hidrolik ve Pnömatik İletim Komitesi (TOP) tarafından standard kabul edilen silindir ve piston (piston kolu) çaplan Çizelge.5 de gösterilmiştir. 517

20 .İmi,. SIZIRMZLIK LMNLRI Çizelge.5 TOP Standard Silindir ve Piston Çapları Standard silindir çapları (mm) Standard piston (piston kolu) çapları (mm) Ku11anaa yeri Sızdınuzl ık lmanı Urlng Vrlng Takım halka Flanş halkası estek bileziği Urlng Vrlng 0rlng Takım halka Piston başı lastiği Komple piston başı lastiği şınma bîlezîğl estek bileziği 0rlng estek bileziği Saçlı hidrolik halka Mil sıyırıcı 518 Şekil.22 Hidrolik sistemlerde sizdırmazlık elemanı kullanma yerleri