Cetvel 21.9 dan soğuk çekilmiş tel A tipi için; olarak alınır. c = D/d = 6 10 değerleri arasından 8 alınabilir. Bu durumda; Yayın yaklaşık çapı:

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Cetvel 21.9 dan soğuk çekilmiş tel A tipi için; olarak alınır. c = D/d = 6 10 değerleri arasından 8 alınabilir. Bu durumda; Yayın yaklaşık çapı:"

Eren Bolat
4 yıl önce
İzleme sayısı:

Soru 1: Şekilde gösterilen helisel silindirik basma yayı F = F maks = 800 N luk bir kuvvet ile çalışmaktadır. Yay F 1 = 0.5F ön gerilme kuvveti ile monte edilmektedir.

1 Soru 1: Şekilde gösterilen helisel silindirik basma yayı F = F maks = 800 N luk bir kuvvet ile çalışmaktadır. Yay F 1 = 0.5F ön gerilme kuvveti ile monte edilmektedir. Yayın stroku s = δ δ 1 = 11 mm; ortalama sargı çapı D = 40 mm; yayın malzemesi soğuk çekilmiş tel A tipi; zorlanma tipi statik verildiği durumda yayın tam ( boyutlandırma, titreşim ve kontrol ) hesabını yapınız. Cetvel 1.9 dan soğuk çekilmiş tel A tipi için; Çap değerleri d = mm; m = 0.19 mm; σ r = 1750 MPa; τ AK /σ K = 0.4; τ D /σ K = 0. olarak alınır. c = D/d = 6 10 değerleri arasından 8 alınabilir. Bu durumda; Yayın yaklaşık çapı: d = D/c = 40/8 = 5 mm bulunur. Bu değerin Cetvel 1.10 dan standart olduğu görülür. Bu değer için Cetvel 1.10 dan A tipi tel için kopma mukavemeti 110 MPa olarak okunur. τ AK σ K = 0.4 τ AK = 0.4 σ K = = 508. MPa τ D σ K = 0. τ D = 0. σ K = = 66. MPa Kayma emniyet gerilmesi S= alınarak( statik zorlanmada ): τ em = τ AK S = 508. = 54.1 MPa Vahl Faktörü: k V = 4c 1 4c = 31 c = Yayın tel çapı: d = 8k VcF = 8.7 mm πτ em Standart değeri Cetvel 1.10 dan 9 mm alınır ve D = 8d = 8 9 = 7 mm bulunur. Dış ve iç sargı sarım çapları: D d = D + d = = 81 mm ; D i = D d = 7 9 = 63 mm Soğuk haddelenmiş çelikler için Cetvel 1.6 dan E = MPa; G = MPa okunur. Etkili sargı sayısı: i = Gdδ 8(F F 1 )c 3 = ( )8 3 = 3.16

2 bulunur ve i s = 4 seçilir. Yayın gerçek stroku: δ g = δi s i = mm 3.16 Yayların imalat şekli soğuk şekil verilmiş ve düzeltilmiş kabul edilirse; Yayların toplam sarım sayısı: Cetvel 1.1 den i top = i = = 4.5 Blokaj uzunlukları: Cetvel 1.1 den l B = (i top + 1)d = ( ) 9 = 49.5 mm Çalışma uzunluğu: l = l B + 0.di = = 56.7 mm Serbest uzunluğu: l 0 = l + δ g = = mm olarak bulunur. Çalışma esnasında sargıların birbirine temas etmemesi için, δ b δ yayın blokaj halindeki kısalması ( Şekil 1.14 ): δ b > 1.1δ g = mm bulunur ve 16 mm alınır. Yayın serbest haldeki adımı: p = l 0 d i Yayın rijitliği: = mm k = F δ = Gd4 8D 3 i = N/mm 4 Müsaade edilen yay kısalması: δ maks = πd i k V Gd τ em = mm 9 Doğrusal yaylar için yay hacmi ve enerjisi: V = πd πdi = mm W = 1 τ em 4 G V = Nmm > 1.1 olması tavsiye edilir. Buradan

3 Yayların frekansı f ve özgül frekansı ω 0 : f = 1 π g 1 = δ g s ω 0 = g δ = olarak elde edilir s 1 Telin gerçek çapı d = 9 mm bağlı olarak Cetvel 1.10 dan A tipi tel için σ K = 100 MPa olarak alınırsa; Mukavemet değerleri: τ AK = 0.4 σ K = = 48.4 MPa τ D = 0. σ K = = 4.4 MPa Kayma emniyet gerilmesinin gerçek değeri: τ em = τ AK S = 48.4 = 14. MPa Kesme etkisini göz önüne alan faktör: k s = c = Yaylar kesme ve burulma gerilmelerine maruz kalır, buna bağlı olarak toplam gerilme: 8FD τ = τ k + τ b = k s = πd MPa τ em = 14. MPa olduğundan emniyetli olduğu kabul edilebilir, ancak risklidir. Emniyet katsayısı: τ AK τ = < S s = olduğundan yine emniyetli olduğu kabul edilebilir, ancak risklidir.

4 Soru : Şekilde bir taşıtın arka aksına ait çok tabakalı yaprak yayı verilmiştir. Yaya gelen toplam kuvvet ( taşıtın ağırlığı + taşınan yük ) F = 10 3 N, yay malzemesi soğuk haddelenmiş, sertleştirilmiş ve tavlanmış 50 Cr V 4, yayın uzunluğu L = l = 1800 mm, ana tabaka sayısı n = 1, tabakaların genişliği ve kalınlığı bxs = 84x1 mm, yayların çökmesi δ = 7.8 mm ve zorlanma darbeli değişken olduğuna göre; a) Bir tabakanın kalınlığını, b) Tabakaların kalınlığını, c) Müsaade edilen maksimum çökmeyi, d) Yay rijitliğini, e) Yayın emniyetle taşıyabilecek kuvveti hesaplayınız. Yayın malzemesi soğuk haddelenmiş, sertleştirilmiş ve tavlanmış 50 Cr V 4 için Cetvel 1. den σ AK = 1600 MPa, σ K = 1700 MPa ve Cetvel 1.4 ten Elastiklik modülü E = MPa alınır. Eğilmede sürekli mukavemet sınırı σ D = 0.5σ K = = 850 MPa olarak alınır. Eğilmede tam değişken zorlanmaya maruz kalan yaprak yayların emniyet gerilmesi k e = k b k y /k ç = 0.56 ve emniyet katsayısı S = değerleri arasından S = alınabilir. σ e em = σ D S = k σ D e S bulunur. = = 38 MPa Tabakaların yaprak sayısı: σ e = 6Fl nbs σ eem n = F = 103 l = 1800 n = 6Fl bs σ e em = N = 900 mm bulunur ve n = 1 seçilir. Tabakaların kalınlığı hesabı: 6Fl bs σ e em = Eğilme gerilmesi ve yayın ucundaki çökme: Fl 3 σ e = 6Fl σ nbs eem (1) ve δ = β 1 () β Enbs 3 1 1/( + n /n) = 1/( + 1/1) 5.86 Yay tabakasının gerçek kalınlığı (1) ve () denklemlerinden s çekilerek;

l σ e em s = β 1 6Eδ = 5.86 900 38 1.55 mm 6 06000 7.8 bulunur ve 13 mm seçilir. β /( + n /n) = /( + 1/1) 0.977 Müsaade edilen maksimum çökme: δ maks = β l s Yay rijitliği: σ e em E 900 = 0.

5 l σ e em s = β 1 6Eδ = mm bulunur ve 13 mm seçilir. β /( + n /n) = /( + 1/1) Müsaade edilen maksimum çökme: δ maks = β l s Yay rijitliği: σ e em E 900 = mm k = 1 Enbs 3 β 1 l 3 = N/mm Yayın emniyetle taşıyabileceği kuvvet: F maks = nbs σ 6l e = N em Soru 3: Dış çapı D d = 80 mm, iç çapı D i = 3 mm, kalınlığı s = 4.5 mm, yüksekliği h = mm olan bir diskli yay; δ = 0.4h da F n = N, δ n = 1. mm, σ n = 00 MPa gibi özelliklere sahiptir. F = N luk kuvveti karşılamak için: a) Disk sayısı ve bunların tertiplenme şeklini, b) Aynı diskler paralel, seri ve seri-paralel şeklinde tertiplenirse, bunların taşıyabileceği maksimum kuvveti ve maksimum şekil değiştirmesini, c) Paralel tertiplemede F = N luk bir kuvvete karşılık gelen şekil değiştirmesini hesaplayınız. Paralel tertiplemede sistemin taşıdığı kuvvet i*f n olduğundan seri tertipleme sayısı: i = F F n = bulunur ve i = 4 seçilir. Parelel tertipleme sayısı i = 4 olan disk yayın paralel tertiplenmesinde sistemin taşıyabileceği maksimum kuvvet ve çökme: F = if n = = N ve δ = δ n = 1. mm Seri tertiplemede; F = F n = N ve δ = iδ n = 4 1. = 4.88 mm Seri paralel tertiplemede; F = if n = = N ve δ = iδ n = 4 1. = 4.88 mm Paralel tertiplemede F = N luk bir kuvvete karşılık gelen şekil değiştirme veya çökme:

6 δ = δ F = F mm bulunur.

Benzer belgeler

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering Uygulama Sorusu-1 Şekildeki 40 mm çaplı şaft 0 kn eksenel çekme kuvveti ve 450 Nm burulma momentine maruzdur. Ayrıca milin her iki ucunda 360 Nm lik eğilme momenti etki etmektedir. Mil malzemesi için σ