KAYNAK BAĞLANTILARI SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "KAYNAK BAĞLANTILARI SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU"

Soner Altun
5 yıl önce
İzleme sayısı:

KAYNAK BAĞLANTILARI MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU Kayna Bağlantıları Kayna, çözülemez bağlantı şeilleri içinde en yaygın ullanım

1 KAYNAK BAĞLANTILARI MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU Kayna Bağlantıları Kayna, çözülemez bağlantı şeilleri içinde en yaygın ullanım alanına sahip bağlama yöntemidir. Kayna işleminin temel amacı bağlantı oluşturma olmala beraber şu amaçlar içinde ullanılır: Kaplama yapma Dolgu yapma Kesme yapma 1

2 Kayna Yöntemleri 1. Eletri ar aynağı (Electric arc welding) 2. Osi-asetilen gaz aynağı (Osi-acetylene gas welding) 3. Gaz altı aynağı (MIG, MAG, TIG, CO 2 ) 4. Toz altı aynağı (Submerged arc welding) 5. Sürtünme aynağı (Friction welding) 6. Eletri direnç aynağı (Resistance welding) 7. Lazer ışın aynağı (Laser beam welding) 8. Eletron ışın aynağı (Electron beam welding) Kayna Yöntemleri: 1. Eletri Ar Kaynağı 2

3 Kayna Yöntemleri: 2. Osi-asetilen Gaz Kaynağı Kayna Yöntemleri: 2. Osi-asetilen Gaz Kaynağı 3

4 Kayna Yöntemleri: 2. Osi-asetilen Gaz Kaynağı Kayna Yöntemleri: 3. Gaz Altı Kaynağı (TIG) 4

5 Kayna Yöntemleri: 3. Gaz Altı Kaynağı (TIG) Kayna Yöntemleri: 3. Gaz Altı Kaynağı (MIG) 5

6 Kayna Yöntemleri: 3. Gaz Altı Kaynağı (MIG) Kayna Yöntemleri: 4. Toz Altı Kaynağı (SAW) 6

7 Kayna Yöntemleri: 4. Toz Altı Kaynağı (SAW) Kayna Yöntemleri: 5. Sürtünme Kaynağı (FW) 7

8 Kayna Yöntemleri: 5. Sürtünme Kaynağı (FW) Kayna Yöntemleri: 6. Eletri Direnç Kaynağı (RW) 8

9 Kayna Yöntemleri: 6. Eletri Direnç Kaynağı (RW) Kayna Yöntemleri: 7. Lazer Işın Kaynağı (LBW) 9

10 Diiş Şeilleri Diiş Şeilleri 10

11 Semboli Gösterim: Alın Kaynağı Diişleri Semboli Gösterim: T-Kaynağı Diişleri 11

12 Semboli Gösterim: Uç Kaynağı Diişleri Diiş Tasarım Kriterleri 1. Kayna Ağzı Açılması 2. Diiş Yeri ve Konumunun Doğru Seçilmesi 3. Diiş Boşluğunun Doldurulması 4. Diiş Boyunun Uzatılması 5. Diiş Yığılmasının Önlenmesi 12

1. Kayna Ağzı Açılması 1. Kayna Ağzı: Derin nüfuziyet elde edebilme ve yüzey temizliği yapabilme için 4 mm den daha alın parçalarda ayna ağzı açılmalıdır.

13 1. Kayna Ağzı Açılması 1. Kayna Ağzı: Derin nüfuziyet elde edebilme ve yüzey temizliği yapabilme için 4 mm den daha alın parçalarda ayna ağzı açılmalıdır. Kayna diişi, açılan ayna ağzı şeline göre, alın aynağı, bindirme aynağı, öşe aynağı, T-aynağı ve uç aynağı şelinde isimlendirilir. 2. Kayna Diişinin Yeri ve Konumu 2. Kayna Diişinin Yeri ve Konumunun Doğru Seçilmesi: Kayna diişleri çeme gerilmesine ve çenti etisine arşı hassastır. Te esenli ve üçü basma gerilmesinin olduğu notalara yerleştirilmelidir. Sert ve talaşlı şeillendirilmeleri zor olduğundan işlem görece bölgelere den getirilmemelidir. 13

14 3. Diiş Boşluğunun Doldurulması: 3. Diiş Boşluğunun Doldurulması: Kayna ağzı ve özellile diişin alt ısmında alan boşlu iyice doldurulmalıdır. 4. Diiş Boyunun Uzatılması: 4. Diiş Boyunun Uzatılması: Isıl gerilmelere bağlı çarpılmaları azaltma ve muavemeti artırma için, alın-ısa diiş yerine ince-uzun diiş tercih edilmeli ve diiş uzunluğu artırılmalıdır. 14

15 5. Diiş Yığılması: 5. Diiş Yığılması: Aynı yerden ço sayıda diiş geçmemelidir. Diiş esiti - Diiş Eni Hesaplama yapılıren dış etilerin diiş esiti tarafından taşındığı düşünülür: Diiş esiti = diiş eni x diiş boyu 15

16 Diiş esiti - Diiş Boyu A = (a.l ) A : Diiş esiti; a: Diiş eni; L : Diiş boyu Kayna Diişinde Emniyet Gerilmesi Çeme gerilmesi: ç F A ç Eğilme gerilmesi: e M W e e Kesme gerilmesi: F A Burulma gerilmesi: b M W d b Kayna diişinin emniyetle taşıyacağı gerilme: 2 2 eş ( ç e) 3.( b) em V1. V2. V3. S AK 16

17 Diiş Katsayısı (V 1 ) Tecrübeye dayalı olara ve deneysel verilerden yaralanılara seçilen bir atsayıdır. Bağlantı türüne, diiş şeline ve zorlanma biçimine bağlı olara seçilir. Stati yülerde 0,8-1 arasında alınır. Dinami yülerde daha riti öneme sahiptir. Diiş Katsayısı (V 1 ) 17

18 Diiş Katsayısı (V 1 ) Diiş Katsayısı (V 1 ) 18

19 Diiş Kalitesi Ana malzeme: Parça malzemesinin ayna abiliyeti Ara malzeme: Eletrod veya ayna teli malzemesi Ön hazırlı: Tavlama, puntalama, genleşme-büzülme serbestliği Kayna yöntemi: Seçilen ayna yönteminin uygunluğu Eğitim: Kaynaçının eğitimi, bilgi ve becerisi Kayna sonrası işlemler: Gerilme giderme tavlaması, düzeltme Muayene: Ultrasoni muayene, röntgen, ılcal çatla incelemesi Kalite Katsayısı (V 2 ) I. KALİTE (V 2 = 1): Belirtilen oşulların tümünün sağlandığı ayna diişleridir. Dinami yülerin söz onusu olduğu önemli bağlantılarda aranır. II. KALİTE (V 2 = 0,8): Belirtilen oşulların çoğunun sağlandığı ayna diişleridir. Yüse stati yülerin söz onusu olduğu bağlantılarda aranır. III. KALİTE (V 2 = 0,5): Özel oşulların aranmadığı ayna diişleridir. 19

20 Alın Kaynağı Diişindei Gerilmeler Kayna diişindei zorlanma, parçalardai zorlanmadan farlı olabilir. Alın Kaynağı Diişindei Gerilmeler 20

21 Boğaz Kaynağı Diişindei Gerilmeler Bindirme Kaynağı Diişindei Gerilmeler 21

22 Bindirme Kaynağı Diişindei Gerilmeler Diiş Planı Direnç Momenti (Eğilme-Burulma) 22

23 Diiş Planı Direnç Momenti (Eğilme-Burulma) Uygulama 1 Şeildei ayna bağlantısında taban yüseliği h= 8 mm, bağlantı malzemesinin emniyet gerilmesi σ em =120 N/mm 2, ayna 2. alite ve yü statitir. Bağlantının taşıyabileceği F max yüünü belirleyiniz. 23

24 Uygulama 1 Kayna diişi stati çeme zorlanması etisindedir. σ em = 120 N/mm 2 V 1 = 1 (stati), V 2 = 0,8 (2. alite ayna), V 3 = 1 (darbe yo) Diiş alanı: a cos 45.h cos ,7 mm A a.l 2.a.(b- 2.a) 2.5,7(20-2.5,7) 98 mm 2 Taşınaca masimum yü (F max S=1 anlamındadır): ç F A em F V 3 1.V 2.V. em. A 1.0, = 9408 N Uygulama 2 Düz bir levha x-alın diişi ile bir çeli onstrüsiyona bağlanmıştır. 10 mm alınlılı levhaya eti eden uvvet: F= 160 N Levha malzemesi St 37 (σ a = 230 N/mm 2 ) Kayna alitesi: II Emniyet atsayısı: S= 1,7 En üçü diiş boyu:? 24

25 Uygulama 2 Kayna diişi stati çeme zorlanması etisindedir: V 1 = 1 (stati yü), V 2 = 0,8 (2. alite ayna), V 3 = 1 (darbe yo) Kayna esit alanı (= levha esiti): ç F A em A F em F. S V. V. V a ,7 1478mm 1.0, Diiş boyu: (alın aynağında a=s) A 1478 A s.( b 2. s) b 2. s , 8mm s 10 Uygulama 3 Şeildei ayna bağlantısının değişen zorlanma etisinde taşıyabileceği masimum F uvvetini hesaplayınız. Kayna alitesi: III Kayna yapılan malzemeler: St 37 ( bd = 160 N/mm 2 ) V 1 = 0,4 S= 1,75 25

26 Uygulama 3 Kayna diişindei zorlanma burulma gerilmesidir. Kayna diişindei emniyet gerilmesi: (V 1 = 0,4; V 2 = 0,5; V 3 = 1; a= 5 mm; d= 40 mm) bd em = V 1.V 2.V 3. 0,4.0, ,3 N / mm S 1,75 Çift taraflı ayna için D= d+2.a = = 50 mm W D d. z mm 32 D Diişin taşıyabileceği max. moment: M b em M b W. em , Nmm W M b Bağlantının taşıyabileceği max. uvvet: F 4420N l 120 Uygulama 4 Didörtgen esitli bir iriş düşey bir olona alınlığı a= 5 mm olan ayna diişi ile bağlanmıştır. Kirişe F= 15 N lu değişen bir yü eti etmetedir (α=30 ). Kiriş malzemesi St 50 (σ ed = 240 N/mm 2 ), l= 40 mm, h= 40 mm, b= 20 mm, ayna alitesi II, öşe aynağı için V 1 = 0,4 ve ayna emniyeti 2 olması istenmetedir. Kayna diişinin emniyet ontrolünü yapınız. 26

27 Uygulama 4 Diiş esiti: A = (b+2.a).(h+2.a) (b.h)= = 700 mm 2 Çeme gerilmesi: ç Fç A cos 30 18,56N/mm ( b 2. a).( h 2. a) b. h Atalet momenti: I mm Muavemet momenti: W e 2. I mm h 2. a Eğilme gerilmesi: M e W e e 3 F. l.sin sin 30 36,44 N/mm W 8233 e 2 Uygulama 4 Kesilen alan: A = 2.a.(h+2a)= 2.5.(40+2.5)= 500 mm 2 3 F.sin sin 30 2 Kesme gerilmesi: 15 N/mm A 500 Kayna diişinin emniyetle taşıyacağı gerilme: eş ( ç e) 3. (18,56 36,44) ,83N / mm em V S ed 2 1. V2. V3. 0,4.0, ,4 N/mm 60,83 38,4 olduğundan ayna bağlantısı emniyetli değildir. 27

Sıı geçme bağlantısı: Mil: St37 (E m =2,15x10 5 N/mm 2 ); Dişli çar: Bronz (E g =0,7x10 5 N/mm 2 ); ν g =ν m =0,33; μ=0,12

28 Uygulama 5 İçi boş mil ve üzerine sıı geçme bağlanmış dişli çar bağlantısının iletmesi belenen döndürme momentinin, bağlantının şeildei gibi ayna ile yapılması durumunda emniyetli olara iletip iletilemeyeceğini ontrol ediniz. Sıı geçme bağlantısı: Mil: St37 (E m =2,15x10 5 N/mm 2 ); Dişli çar: Bronz (E g =0,7x10 5 N/mm 2 ); ν g =ν m =0,33; μ=0,12 (Pürüz ezilmesi diate alınmayaca) Kayna bağlantısı: V 1 =0,42; II. Kalite ayna V 2 =0,8; V 3 =1; emniyet atsayısı S=3; diiş alınlığı a=5 mm; τ D = 100 N/mm 2. 28

Benzer belgeler

Malzeme Bağıyla Konstrüksiyon

Malzeme Bağıyla Konstrüksiyon Shigley s Mechanical Engineering Design Richard G. Budynas and J. Keith Nisbett Malzeme Bağıyla Konstrüsiyon Hazırlayan Prof. Dr. Mehmet Fırat Maine Mühendisliği Bölümü Saarya Üniversitesi Çözülemeyen