CIVATALAR TABLOLAR ve ÖRNEKLER

Transkript

1 010 Mart CIVATALAR TABLOLAR ve ÖRNEKLER 08d Özet M. Güven KUTAY 08d_civata.doc

2 I N H A L T S V E R Z E I C H N I S 1 Çeşitli tablolar ve örnekler Tablolar Çeşitli cıvata bağlantıları Eksen dışı yük ve moment etkisindeki rulman flanşı bağlantısı Çözüm Cıvatanın seçimi Bağlantının kaba kontrolü Bağlantının detaylı kontrolü Mukavemet değerlerinin kontrolü Emniyet katsayıları Eksen dışı yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı 6 11 Çözüm..7 1 Cıvatanın seçimi Bağlantının hassas kontrolü Mukavemet değerlerinin kontrolü Emniyet katsayıları Eksen dışı yük ve moment etkisindeki makaralı travers konsol bağlantısı Çözüm Cıvatanın seçimi Bağlantının hassas kontrolü Mukavemet değerlerinin kontrolü Emniyet katsayıları Eksen dışı yük ve moment etkisindeki vinç başlığı bağlantısı Çözüm Cıvatanın seçimi Bağlantının hassas kontrolü Mukavemet değerlerinin kontrolü Emniyet katsayıları Eksen dışı yük ve boyuna ısı etkisindeki flanş bağlantısı Çözüm Cıvatanın tablo ile ölçülendirilmesi Bağlantının hassas kontrolü Yeni cıvata seçimi Mukavemet değerlerinin kontrolü Emniyet katsayıları Eksen dışı yük, moment ve ısı etkisinde flanş bağlantısı Bağlantının hassas kontrolü Montaj aparatı Çözüm d_civata.doc

3 3 1 Çeşitli tablolar ve örnekler Cıvatalar teknikte, aynı cinsten veya başka cinslerden iki veya daha fazla parçayı birleştiren ve istenildiğinde tekrar bağlanabilecek şekilde çözülebilen en mühim bağlantı elemanlarıdır. Bağlantının işletmede fonksiyonunu yapabilmesi için cıvatanın ve konstruksiyonun gerekli tecrübe ve teknik bilgiyle hesaplanması ve konstruksiyonunun yapılması gerekmektedir. Bu kitapta verilen bilgilerin yanında diğer literatür ve hesap esaslarından faydalanılması akıllıca bir karardır. Bu kitapta önerilen kaynaklardan başka, bir sürü diğer dillerle yazılmış yardımcı kaynağın olduğuda unutulmamalıdır. Cıvatayı tam ve hassas olarak hesaplamak günlük konstruksiyonda yapılmaz ve hesabı yapılsada kazanç getirmez. Pratikte tablolar yardımı ile cıvata seçilir ve kullanılır. Gerekirse detaylı ve hassas kontrol yapılır. Burada günlük imalat uygulamalarında yapılan bir kaç örnek verilmiştir. Hesabın nasıl yapılacağı konstrüktörün kendisine bırakılmıştır. Hesaplama yolu İlk olarak bir cıvataya gelen yük bulunur. Cıvatanın seçimi için zorlama durumu, cıvatayı zorlayan boyuna kuvvet ve cıvata malzeme kalitesine göre tablodan cıvatanın annma çapı seçilir. Kontroller: 1. Bağlanan parçaların montajda cıvatayı sıkan max. ön germe kuvvetinin etkisinde yüzey basıncına dayanıp dayanmadığı kontrol edilir. Eğer bağlanan parçalar yüzey basıncına dayanamıyorlarsa, alınacak önlemin seçilmesi gerekir. Örneğin: Yüzey basınç değeri daha yüksek olan malzemeden yapılmış rondela kullanmak gibi (GG 0).. Bağlatı temas yüzeylerinin ayrılmaması için gereken sıkıştırma kuvveti bulunur ve bu değer cıvata ile erişilecek sıkıştırma kuvveti ile karşılaştırılır. Eğer yeterli değilse, yeterli olan cıvatanın seçimi ve hesabın tekrar baştan yapılması gerekir. 3. Cıvatanın kabaca kontrolü. 4. Eğilme geriliminin etkisinin hesabı. Burada hassas kontrol için gereken tecrübe ve bilgiyi aktarabilmek için bir çok örnekte hesap yolu ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Eğer cıvatanın vidası ovalama usulü ile açılmamışsa, bunun hesabı cıvata hesap esaslarına göre katiyen yapılmaz. Bu çentikli çubuk olup, hesabının çentikli çubuktaki mukavemet hesabı olarak yapılması gereklidir. Yardımcı olabildiğime inanarak sizlere başarılar dilerim.

4 4 1.1 Tablolar Tablo 1, Tablo 1.1, Vidada hatve I II III ISO ISO İnce ISO-Vida Geçiş deliği çapı d G Hassas Orta Kaba Kk tol Köşe kırma ,1x45 0,15 0,x45 0,3x IT14 / - IT1

5 A Ç e ş i t l i t a b l o l a r v e ö r n e k l e r 5 Tablo, Tablo 1., Metrik ISO-İnce dişli vidalar, (ISO 68 ; DIN 13 T1 ; TS61/5-13), Ölçüler mm dir. D = D =d 0,6495 P H = 0,86603 P D 1 = d 1,0853 P H 1 = 0,5417 P SOMUNUN CAP, ÖLCÜLERI, IC, VIDA, SOMUN d 3 = d 1,687 P h 3 = 0,61343 P R 1 = H/6 = 0,14434 P d S = (d +d 3 )/ R = H/1 = 0,0717 P tan ϕ = P/(π.d ) B Matkap çapı D M : D M = d P P Gösterilmesi : Anma çapı 1 mm ve hatvesi 1,5.... DIS, VIDA, CIVATA CIVATANIN CAP, ÖLCÜLERI, olan cıvata M 1x1,5 d = D P d = D Diş dibi çapı mm Diş yüksekliği mm A GE Helis mm mm mm d 3 D 1 h 3 H 1 mm 3 mm ϕ Bu tablodaki değerler, yukarıda verilmiş olan formüllerle hesaplanmıştır. Burada bulunmayan vida değerleri, yukarıda verilmiş olan formüllerle hesaplanır. H H/ H/ D D H1 D1 H/4 R 60 R1 60 H/6 H/8 d3 h3 d d

6 Tablo 3, Tablo 1.3, Çeşitli cıvatalar için yardımcı konstruksiyon ölçüleri. Ölçüler mm dir. d 1 d G 1) t d G k Lokma anahtar z 1 3 d G z1 s m 90 d 7 d G 1 t 6 4 ) t 5 6 z k d 4 t d 8 t 90 ) d G d G s d G d G Vida anma çapı d 6 köşe başlı cıvata ve somun için gerekli dayanma yüzeyi d 1 d d 3 z 1 ) Silindir başlı cıvata için hücre boyutları d 4 d 5 d 6 z ) 90 Havşa başlı cıvata için konik oturma yuvası d 7 t 1 d 8 t M1, , ,4 3,7 9, M ,4 5,5 6 0,4 4,6 1, M, , ,4 5,7 1, M ,4 6, ,4 6,5 1,5 6,6 1,6 M , ,4 8,6 1,9 9,3 M , ,4 10,4,3 11,8 M , ,4 1,4,7 13 3, M , ,6 16,4 3,7 17, 4,1 M , ,6 0,4 4,7 1,5 5,3 M , ,6 3,9 5, 5,5 6 M , ,6 31,9 7, 31,5 7 M , ,6 40,4 9, 38 8 M , , ,5 M , , M , , ) Temiz düzlem derinliği cıvata eksenine dik yeterli cıvata oturma yüzeyi verecek kadar olmalıdır. ) İşleme derinliği konstruksiyona göre olmalıdır. Bunun için bir reçete yoktur. Öneri olarak şu formül alınabilir: t = k max + s max + z ( bu konstruksiyon payı z 1 veya z olabilir) Burada bulunmayan değerler diğer tablolardan seçilir veya aklı selim (sağ duyu) ile standartlardan seçilir.

7 Tablo 4, Tablo 1.4, Boru vidaları profil ölçüleri, ISO 7-1, ISO 8-1, TS 61. Ölçüler mm dir. 7 Silindirik iç vida 1) ISO 7-1, ISO 8-1 H h H/6 H/6 H = 0, P R = 0,13739.P R R 7,5 vida ekseni P 7,5 h = 0,64037.P P = 5,4 / z konik dış vida ISO d d d ölçü kesiti 1:16 H = 0, P R = 0, P a R P 90 7,5 ölçü kesiti R 7,5 h = 0, P P = 5,4 / z L L 3 d d L 1 Silindirik iç vida Konik dış vida a) Anma büyüklüğü ½ inch olan boru vidanın gösterilmesi Standart iç vida dış vida ISO 7-1 Silindirik Rp ½ Konik R ½ ISO 8-1 Silindirik G ½ Konik G ½ A ) b) Ölçüler ölçme çaplar Parmak vida boyu 3) vida Boru düzlemi Hatve ta diş kullanılan anma dış bölüm iç çapı 3) L mesafe sayısı 3 L çapı a 3) min min d=d d =D d 1 =D 1 P z L1 1/ ,78 9,147 8,566 0, ,5 7,4 6,5 ¼ ,157 1,301 11,445 1, ,8 11,0 9,7 3/8 10 6,4 16,66 15,806 14,950 1, ,1 11,4 10,1 ½ 15 8, 0,955 19,793 18,631 1, , 15,0 13, ¾ 0 9,5 6,441 5,79 4,117 1, , 16,3 14, ,4 33,49 31,770 30,91, ,6 19,1 16,8 11/4 3 1,7 41,910 40,431 38,95, ,5 1,4 19,1 11/ 40 1,7 47,803 46,34 44,845, ,5 1,4 19, ,9 59,614 58,135 56,656, ,9 5,7 3,4 1) İç ve dış vida profili ISO 8.1 de aynı ölçülere sahiptir. ) Bölüm çapı toleransları A veya B dir. A ile B toleransı bağıntısı B = A 3) Burada yalnız ISO 7-1 değerleri verilmiştir.

8 8 Tablo 5, Tablo 1.5, Çeşitli cıvatalara genel bakış. Ölçüler mm dir. k 1 L 1 L db s 1 α 1) d 1 dg d b 1 Havşa başlı iç altı köşe k k 3 L 3 90 d n d d3 n d P Havşa başlı yarıklı Basık başlı d d 1 d d 3 s 1 n k 1 k k 3 b 1 L 1) 1 1 L M1,6 3 0,4 1 1,1 M 3,8 0,5 1, 1,4 M,5 4,5 0,6 1,5 1,8 M 3 6 5,6 5,5 0,8 1,7 1,6, (0) 4-30() 4-30 M 4 8 7,5 7,5 1,,3,, (5) 5-40(5) 5-40 M , 8,5 3 1,,8,5 3, (30) 6-50(30) 6-50 M ,6 3,3 3,0 3, (35) 8-50(35) 8-60 M ,5 13 5,0 4,4 4,0 5, (40) 10-55(40) M ,5 5,5 5,0 6, (40) 1-60(50) 1-80 M ,5 6, (50) 0-80(60) --- M , (50) -80(60) --- M ,5 8, (60) 5-100(70) --- M , (70) (80) --- M (90) ---- M L 3 Burada bulunmayan değerler veya den alınmalıdır. Boy basamağı bak, L db bak Tablo 9, Tablo 1.9 1) Parantez içindeki değerler uygulamada seçilen max boylardır ve havşa başlı cıvatada vida bütün şaft boyundadır.

9 Tablo 6, Tablo 1.6, İç vidada cep somun konstruksiyon ölçüleri Vidanın kör matkap deliği Vidanın arka kör boşluğuna 9 t 1 ) d amin = 1.d t ) d e 1 e ; e3 b 1) da 10 *) b = Teknik şartlara göre verimli hatve boyu. g d r g 1 g r min 30 b Vidanın kör matkap vida deliğine geçiş ölçüleri Vidanın arka kör boşluğuna geçiş ölçüleri Hatve anma e 1 e e 3 d g g 1 g r çapı standart değerler minimum maksimum P 3) d 3) normal kısa uzun H 13 normal kısa normal kısa 0,5 M 1 1,5 1,0,4 d+0,1 1,0 0,6 1,4 1,0 0,1 0,35 M 1,6,1 1,3 3,3 d+0, 1,4 0,9 1,9 1,4 0,16 0,4 M,3 1,5 3,7 d+0, 1,6 1,0, 1,6 0, 0,45 M,5,6 1,6 4,1 d+0, 1,8 1,1,4 1,7 0, 0,5 M 3,8 1,8 4,5 d+0,3,0 1,5,7,0 0, 0,7 M 4 3,8,4 6,1 d+0,3,8 1,75 3,8,75 0,4 0,8 M 5 4,,7 6,8 d+0,3 3,,0 4, 3,0 0,4 1 M 6 5,1 3, 8, d+0,5 4,0,5 5, 3,7 0,6 1,5 M 8 6, 3,9 10,0 d+0,5 5,0 3, 6,7 4,9 0,6 1,5 M10 7,3 4,6 11,6 d+0,5 6,0 3,8 7,8 5,6 0,8 1,75 M1 8,3 5, 13,3 d+0,5 7,0 4,3 9,1 6,4 1,0 M16 9,3 5,8 14,6 d+0,5 8,0 5,0 10,3 7,3 1,0,5 M0 11, 7,0 17,9 d+0,5 10,0 6,3 13,0 9,3 1, 3 M4 13,1 8, 1,0 d+0,5 1,0 7,5 15, 10,7 1,6 3,5 M30 15, 9,5 4,3 d+0,5 14,0 9,0 17,7 1,7 1,6 4 M36 16,8 10,5 6,9 d+0,5 16,0 10,0 0,0 14,0,0 4,5 M4 18,4 11,5 9,4 d+0,5 18,0 11,0 3,0 16,0,0 5 M48 0,8 13,0 33,3 d+0,5 0,0 1,5 6,0 18,5,5 1) 10 standartdır. Özel hallerde, eğer açı 90 veya 60 alınacaksa bu resimde belirtilmelidir. ) Konstruksiyona göre t değeri hesaplanır. t değerinin toleransı maksimum +0,5. P ve minimum olarak 0 alınır. 3) Burada verilen vida büyüklükleri semboliktir. Burada verilmiyen diğer vida büyüklükleri ve ince dişli vidalar için ölçü çıkış değeri Hatvedir. Kontruksiyon ölçüleri hatveye göre seçilir.

10 10 Tablo 7, Tablo 1.7, Dış vidada konstruksiyon ölçüleri Vidanın ökçeli şafta veya oluklu araya çıkış Vidanın düz şafta çıkış ölçüleri ölçüleri x 1 x x1 a1 a a3 1 d d d g r 30 d g vida Vida çıkışı açıklık Vidanın şafta geçiş ölçüleri Hatve anma x 1 x a 1 a a 3 d g 4) g 1 g r çapı maksimum maksimum minimum maksimum P 1) d kısa normal kısa ) normal uzun 3) h 13 normal kısa normal kısa 0,5 M 1 0,3 0,6 0,5 0,75 - d-0,4 0,55 0,5 0,9 0,6 0,1 0,35 M 1,6 0,45 0,9 0,7 1,05 - d-0,6 0,7 0,4 1, 0,9 0,16 0,4 M 0,5 1,0 0,8 1, - d-0,7 0,8 0,5 1,4 1,0 0, 0,45 M,5 0,6 1,1 0,9 1,35 - d-0,7 1 0,5 1,6 1,1 0, 0,5 M 3 0,7 1,5 1 1,5 - d-0,8 1,1 0,5 1,75 1,5 0, 0,7 M 4 0,9 1,75 1,4,1 - d-1,1 1,5 0,8,45 1,75 0,4 0,8 M 5 1,0 1,6,4 3, d-1,3 1,7 0,9,8,0 0,4 1 M 6 1,5,5 3 4 d-1,6,1 1,1 3,5,5 0,6 1,5 M 8 1,6 3,,5 3,75 5 d-,0,7 1,5 4,4 3, 0,6 1,5 M10 1,9 3,8 3 4,5 6 d-,3 3, 1,8 5, 3,8 0,8 1,75 M1, 4,3 3,5 5,5 7 d-,6 3,9,1 6,1 4,3 1,0 M16,5 5, d-3,0 4,5,5 7 5,0 1,0,5 M0 3, 6,3 5 7,5 10 d-3,6 5,6 3, 8,7 6,3 1, 3 M4 3,8 7, d-4,4 6,7 3,7 10,5 7,5 1,6 3,5 M30 4,5 9,0 7 10,5 14 d-5,0 7,7 4,7 1 9,0 1,6 4 M , d-5, ,0,0 4,5 M4 5,5 11,0 9 13,5 18 d-6,4 10,5 5, ,0,0 5 M48 6,3 1, d-7,0 11,5 6,5 17,5 1,5,5 1) Burada verilen vida büyüklükleri semboliktir. Burada verilmiyen diğer vida büyüklükleri ve ince dişli vidalar için ölçü çıkış değeri Hatvedir. Kontruksiyon ölçüleri hatveye göre seçilir. ) Açıklık a yarık ve yıldız başlı cıvatalarda teknik yönden kısa ölçü gerektiğinde kullanılır. 3) Açıklık a 3 yalnız imalat sınıfı C içindir. 4) Anma çapı 3 mm kadar vidalarda tolerans h 1 dir.

11 11 Tablo 8, Tablo 1.8, Standart cıvataların malzeme ve mekanik değerleri Standart adı, (cıvatanın kalitesi) Malzeme ve ısıl işlemi 3.6 1) Az C-alışımlı çelikler Örneğin: QSt 36. Çekme mukavemeti ) R m N/mm Akma mukavemeti ) R p0, N/mm Kopma gerilmesi A 5 % minimum 300 (330) 180 (190) ) Az veya orta değer C-alışımlı çelikler ) Örneğin: UQSt (40) 30 (340) ) ) Az veya orta değer C-alışımlı çelikler 500 (50) 400 (40) ) Örneğin: Cq,Cq M16 Su verilmiş ve tavlanmış az veya orta değer C-alışımlı vede ek > M (830) 640 (660) metalli (Bor, Mn, Cr) çelikler. Örneğin:. B, Cq Su verilmiş ve tavlanmış az veya orta değer C-alışımlı vede ek metalli 3) (Bor, Mn, Cr) çelikler. Örneğin:. 35B, 34Cr4 Alışımlı, su verilmiş ve tavlanmış çelikler. Örneğin:. 34CrMo (1040) 900 (940) (10) 1080 (1100) 8 1) Otomat çelikleri S 0,34 %, P 0,11 %, Pb 0,35 % ile malzeme olarak kullanırlar. ) Parantez içi () değerler hesaplanan değerden farklı olanlar için verilmiştir. 3) Az miktarda C-alışımlı Bor ile takviyeli çelikler kalitenin altı çizilmelidir. Örneğin:.10.9

12 1 Tablo 9, Tablo 1.9, Cep somunda diş (vida) boyu L db Cıvata malzemesine göre cep somun vida boyu L db ) Sıkılan parçaların malzemesi 3.6 / / ,8. d 1,. d Çelik > ,8. d 1,. d 1,. d - R m i N/mm olarak > ,8. d 1,. d 1,. d - > 800 0,8. d 1,. d 1,0. d 1,. d Kır döküm 1,3. d 1,5. d 1,5. d 1,0. d Bakır alışımları 1,3. d 1,3. d Hafif metal 1) Al-Döküm alışımları 1,6. d,. d Saf aliminyum 1,6. d - Al-alış. sertleştirilmiş 0,8. d 1,. d 1,6. d - sertleştirilmemiş 1,. d 1,6. d Yumuşak metal, suni maddeler, v.b.,5. d - 1) Dinamik yüklemelerde L db boyu %0 daha uzun alınmalıdır. ) İnce diş vidada L db boyu %5 daha uzun alınması önerilir. Tablo 10, Tablo 1.10, Cıvata bağlantısında boşalma faktörü k bo (Bauer & Schaurte Karcher firmasına göre) Cıvata bağlantısında boşalma faktörü k bo Sıkışma boyu, dinamik yükleme ve gruplar anma faktörü L Sı / d kısa çapı 1 >1 3 statik A B C D yük M4 M10 M4 M10 M18 M4 M10 M18 M4 M10 M18 Hep M8 M30 M8 M16 M30 M8 M16 M30 M8 M16 M30 si ,5 1,5 1, ,5 orta >3 4 1,5 1,3 1,4 1,4 uzun >6 8 >810 4,5 1,4 1,3 1,6 1,3 1,3 1,4 1,4 1,6 1,6-1, ,6 1,6 A dan D ye kadar grupların bulunması malzeme kalitesi 8.8 kadar 10.9 ve 1.9 Kuvvet Bağlantıda aralık Parçanın yüzey pürüzlüğü yönü sayısı R Z 6,3 R Z 5 R Z 6,3 5 3 aralığa kadar B C A B boyuna 3 aralıktan fazla C D B C 3 aralığa kadar C D B C enine 3 aralıktan fazla D - C D R Z 1,

13 13 Tablo 11, Tablo 1.11-a) Vidada sürtünme katsayısı µ Vi (Strelow a göre) Dış vida ( Cıvata ) Malzeme Çelik Malzeme Yüzey durumu Yüzey durumu Vidanın imal şekli Yapışkanlı Yağlama siyah menevişli (islah edilmiş) veya fosfatlanmış haddelenmiş talaşlı imalat çinko ile galvanizli (Zn6) Kadmiyumla galvan (Cd6) talaşlı imalat veya haddelenmiş kuru yağlı MoS yağlı kuru yağlı kuru yağlı kuru parlak 0,1 0,18 0,10 0,16 0,08 0,1 0,10 0,16 0,10 0,18 0,08 0,14 0,16 0,5 İç vida ( Somun ) Çelik 1) galvanizli Kadmiyumlu parlak talaşlı imalat kuru 0,10 0,16 0,08 0,14 0,10 0,18 0,10 0,18 0,1 0,0 0,10 0,18 0,10 0,18 0,1 0,16 0,1 0,14 0,08 0,16 0,14 0,5 AlMg parlak 0,08 0,0 1) kır veya temper döküm

14 Tablo 11-b) Cıvata başaltı veya somun altı sürtünme katsayısı µ B (Strelow a göre) 14 Temas yüzeyi Malzeme Cıvata başaltı veya somun altı Çelik Temas yüzeyi Malzeme Yüzey Yüzey siyah menevişli (islah edilmiş) veya fosfatlanmış İmalat preslenmiş tornalı yağla ma taşlanmış Galvanizli (Zn6) preslenmiş Kadmiyumlu (Cd6) kuru yağlı MoS yağlı MoS yağlı kuru yağlı kuru yağlı Basılan karşıt parça Çelik kadmiyumlu galva-nizli parlak AlMg kır veya temper döküm parlak talaşlı imalat taşlanmış talaşlı imalat taşlanmış kuru 0,1 0,18 0,10 0,18 0,1 0,10 0,08 0,10 0,18 0,18 0,1 0,18 0,10 0,10 0,16 0,16 0,08 0,16 0,10 0,18 0,14 0,10 0,0 0,18 0,08 0,0 0,08 0,1 0,16 0, 0,10 0,18 0,10 0,18 0,10 0,16 0,10 0,18 0,0 0,18 0,10 0,18 0,14 0,10 0,10 0, 0,18 0,16 0,08 0,16 0,08 0,16 0,1 0,0 0,08 0,18 0,08 0,16 0,08 0,14 0,1 0,14

15 15 Tablo 1, Cıvatanın pratik seçimi Seçim statik ve dinamik kuvvet içinde aynıdır. Boyuna işletme kuvveti İŞ Statik 1,6,5 4,0 6, Kuvvet [kn] Cıvata kalitesi ve çapı [mm] Dinamik 1,0 1,6,5 4,0 6, Örnek 1: İşletme kuvveti: 8, kn, dinamik, eksen dışı, şaftlı cıvata Cıvata seçimi, 10 kn, Cıvata kalitesi 8.8 M 1 Örnek : İşletme kuvveti: 8, kn, dinamik, tam eksenden, şaftlı cıvata Cıvata seçimi, 10 kn, Cıvata kalitesi 8.8, bir boy küçük M 10 Örnek 3: İşletme kuvveti: 8, kn, dinamik,, eksen dışı, esnek cıvata Cıvata seçimi, 10 kn, Cıvata kalitesi 8.8, bir boy büyük M 14 Örnek 4: İşletme kuvveti: 8, kn, dinamik, tam eksenden,, esnek cıvata Cıvata seçimi, 10 kn, Cıvata kalitesi 8.8, bir boy küçük, bir boy büyük M 1

16 16 Tablo 13, 6-Köşe cıvataların ölçüleri L k m dd dg L SI b min P u d s umax= P e d s e k b m d G d D A b Vida anma çapı Anahtar ağızı Köşe boyu Kafa yüksekliği Vida boyu Somun yüksekliği Geçiş deliği çapı Temas dairesi çapı Bası alanı L min en küçük cıvata boyu L Sı Sıkıştırma boyu d s e k b m d G L d min D A b *)1 *) *)3 *)4 hass nor kaba *)5 M ,7, M , 3, M , M ,4 5 10, M , ,5 14, M , ,5 16, M , ,5 18, M M M , M M , *)1 L 15 mm için ; *) L > 15, 00 mm ye kadar ; *)3 somun tipi 1 için ; *)4 basık somun için *)5 Boy basamağı : 10, 1, 16, 0, 5, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 110, 10, 130, 140, 150, 160, 180, 00, 0, 40, 60, 80, 300, 30, 340,., 500.

17 17 1. Çeşitli cıvata bağlantıları 1..1 Eksen dışı yük ve moment etkisindeki rulman flanşı bağlantısı Aşağıda gösterilen komple rulman flanşının cıvata bağlantısı (Şekil 1, Res. 1.1) konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmelidir. Poz 1 ve Poz nin malzemesi GGG40 dir. Cıvatanın boyutları belirlendikten sonra cıvata konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu göstere-bilmesi için bir konstruksiyon taslağı çizilmelidir. - Cıvata satın alınma durumunda, yani hafif yağlı olarak ve montajın moment ayarlı tork anahtarı ile elle yapılacağı kabul edilmelidir. Cıvatanın malzemesi: 6 Köşe - Cıvata DIN , islah edilmiş, ham α Pim r h Poz 1 s a b Poz Bilinen ön değerler: Şekil 1, Res. 1.1, Komple rulman flanşı Kuvvet, statik zorlama max = 9 kn lanş boyu b = 30 mm Kuvvetin konstruksiyonun ağırlık merkezinden uzaklığı h = 60 mm lanş kalınlığı s = 10 mm Yarı çapa kadar mesafe r = 5 mm Kuvvetin X-Ekseni ile olan açısı α = 45 Cıvatalar ara mesafesi a = 190 mm Bir cıvata için gerekli sıkma kuvveti SIGER = 1 kn Bağlantı: Eksenden sıkıştırmalı, eksen dışı zorlamalı bağlantı Çözüm İlk yapılacak işlem; bütün dış kuvvetleri konstruksiyonun ağırlık merkezine getirip, bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır. Cıvata konstruksiyonunda sıra adedi z Cı = 1 Cıvata adedi n Cı = Cıvatanın kenara mesafesi e = 0,5.(b- a) e = 0 mm X-Yönündeki kuvvet x = max. cos α x = 6364 N

18 18 Y-Yönündeki kuvvet y = max. sin α y = 6364 N Bir cıvatayı y ile etkileyen boyuna işletme kuvveti y = y / n Cı y = 318 N Momentin dönme noktası D = 0,5. b D = 57,5 mm Cıvataların " D " noktasına olan mesafeleri L 1 = b D e L 1 = 15,5 mm Dönme noktasında eğilme momenti M eğ = x. h M eğ = 381'838 Nmm Bir cıvatayı M eğ ile etkileyen boyuna Meğ L 1 eğ = işletme kuvveti z Ci L 1 eğ = '504 N Bir cıvatayı etkileyen toplam işletme kuvveti. Zorlama: Statik ve eksen dışı İŞmax = y + eğ İŞmax = 5'686 N Böylece cıvata hesabı için gerekli olan bir cıvatayı etkileyen toplam işletme kuvveti bulunur. Bundan sonra konstruksiyonun durumuna göre ve bağlantının kullanılacağı yerdeki etkenliği ve kullanılacak cıvata adedine göre hesaplar yapılır Cıvatanın seçimi İşletmede max. kuvvet İŞmax = 5'7 kn, statik zorlama, cıvata kalitesi 8.8, Tablo 1 ile M8, cıvata konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için L SI = 4. d = 4. 8 = 3 mm, falanş kalınlığı 10 mm, demek ki ya en az mm boyunda, 35 mm çapında ek bir parça kullanılmalı veya kör somunda 5 mm derinliğinde geçer delik yapılmalıdır. Ø35 15 Ø9 Ø Ø9 Ø Şekil,Res. 1., Ek parçalı konstruksiyon Şekil 3,Res. 1.3, Kör somunlu konstruksiyon Bu bağlantının işletmede çözülmesi veya kopması halinde çok büyük zarar olmayacaksa (insan hayatının tehlikede olması veya çok büyük maddi zararlar gibi) ve konstrüktör bu cıvatayı kullanmakta bir tehlike görmüyorsa, M8 cıvatası yalnız kaba hesaplama ile kontrol edilir ve kullanılır. Eğer konstruktörün içi rahat değilse, bağlantının hassas kontrolünün yapılması gereklidir. Tablo 13 ile 6-Köşe Cıvata M8-50/ - 8.8, tanımlamaya göre; ISO 68 ; DIN 13 T1 veya TS61/ Bağlantının kaba kontrolü İşletmedeki max. kuvvet İŞmax = 5'686 N, dinamik zorlama ve cıvata kalitesi 8.8 Kabaca dinamik devamlı mukavemet kontrolü:

19 19 Tablo 13 den L SI = 4.d, D P. d D ve döküm parçalar için φ' = 0,4 Kuvvet dağılım faktörü Res dan n = 0,5 Kuvvet oranı φ = φ'. n = 0,4. 0,5 φ = 0, Gerilim kesiti Tablo.1 den A GEM8 36,6 mm Diş dibi kesit alanı Tablo.1 den A 3M8 3,8 mm Emniyetli taşıma kuvveti EM = 0,1. R p0. A GEM8 = 0, ,6 = '34 N Cıvatayı etkileyen ek kuvvet Ekmax = φ. İŞmax = 0,. 5'686 = 1'137 N EM = '34 N > Ekmax = 1'137 N Cıvata kullanılır. Genlik mukavemet değeri statik zorlama olduğundan yoktur. Montajda sıkma momenti, Tablo.6 dan M Sımax = 4 Nm Sıkma moment, faktörü, Tablo.9 dan α Sı = 1,6 Montajda min. sıkma momenti, M Sımax / α Sı M Sımin = 15 Nm Tork anartarıyla elle sıkma momenti Bu değer Tablo.97 dende alınabilir. M Sı = 0 ±4 Nm

20 Bağlantının detaylı kontrolü İşletme değerleri İşletmedeki boyuna kuvvet İŞmax = 5'686 N Temas yüzeyleri sürtünme katsayısı µ Sü = 0, Gerekli sıkıştırma kuvveti Sıger = 1 kn Cıvatanın değerleri, bak Tablo.4, 6-Köşe Cıvata M8-50/ Cıvatanın malzeme kalitesi 8.8 Montaj veya çevre ısısı T M = 0 C Kopma mukavemet değeri R m = 800 N/mm Akma mukavemet degeri R p0, = 640 N/mm Elastiklik modülü E Cı = N/mm İşletme ve montaj ısısı eşit olduğundan hesaplar yalnız montaj değerleri ile yapılır Vida ve konstruksiyon değerleri bak Tablo.1 den Tablo.3 e kadar Anma çapı 6-Köşe Cıvata M8 d = 8 mm Adım veya hatve P Cı = 1,5 mm Cıvatanın boyu L Cı = 50 mm Vidanın boyu b = mm Toplam sıkılan boy L Sı = 3 mm Bölüm dairesi çapı d = d 0,6495.P Cı d = 7,188 mm Helis açısı =P Cı /(π.d ) ϕ P ϕ S = atan ϕ P ϕ S = 3,16896 Diş dibi çapı d 3 = d 1,687.P Cı d 3 = 6,466 mm Diş dibi kesitinin alanı A 3 = π.d 3 /4 A 3 = 3,8 mm Anahtar ağızı s = 13 mm Kafa altı dış çapı d KD = 11,6 mm Geçiş deliği d G = 9 mm Kafa altı iç çapı d ykg = 0 d alınır Kİ = d G +.d ykg d Kİ = 9 mm Şaft çapı d S = d d S = 8 mm Şaft alanı A S = π.d /4 A S = 50,7 mm Anma alanı A AN = A S A AN = 50,7 mm Vidasız şaft boyu L S = L Cı - b L S = 8 mm Vidalı şaft boyu L V = L Sı L S L V = 4 mm Gerilim çapı d GE = (d +d 3 )/ d GE = 6,87 mm Gerilme kesiti alanı A GE = π.d GE /4 A GE = 36,6 mm Torsiyon karşı koyma momenti W t = π.d 3 3 /16 W t = 53 mm 3

21 Bağlanan parçaların değerleri bak Tablo.1 1. Parça. Parça Malzeme GGG 40 GGG 40 Kalınlık L SIKP1 = mm L SIKP = 10 mm Elastiklik modülü E P1 = N/mm E P = N/mm Montaj ve işletmede yüzey basıncı sınır değeri bak Tablo.1 Yüzey basıncı sınır değeri T = 0 C P S = 700 N/mm Sürtünme katsayıları ve açıları bak Tablo.6 Vidada sürtünme katsayısı µ V = 0,1 Vidanın sürtünme açısı ρ V = atan µ V ρ V = 6,8477 Kafada sürtünme katsayısı µ K = 0,1 Kafada sürtünme açısı ρ K = atan µ K ρ K = 6, Tork anahtarı ile sıkma momenti faktörü α Sı bak Tablo.9 Tork anahtarı ile sıkma α Sı = 1, Sıkıştırma momenti max. Sıkıştırma momenti, bak Tablo.6, M 8 M Sı max = 4,0 Nm min. Sıkıştırma momenti, bak M Sı min = M Sı max / M Sı min = 15,0 Nm α Sı Tork anahtari için ayarlanacak sıkıştırma momenti M A M A = (M Sı max + M Sı min )/ = Moment sapması M A M A = (M Sı max M A ) Sıkıştırma momentinin büyüklüğü M A = 19,5 Nm M A = ± 4,5 Nm M Sı = 19,5 ± 4,5 Nm 1 Eğer tork anahtarı ayarlama momentini vermek gerekirse: M Ay = 0,9. M Sı max = 0,9. 4 = 1 M Ay = 1 Nm Burada verilen 1 Nm tork anahtarının ayarlanacağı değerdir. Bu değerin seçimi genelde montajda çalışanlara bırakılır. Konstruksiyona ve paragraf e göre a = 0,018 mm dir. Burada bağlantı: Eksenden sıkıştırmalı, eksenden zorlamalı bağlantı olarak kabul edilir ve hesaplara ek eğilme etkisi yokmuş gibi devam edilir.

22 Cıvatanın montajda elastik esnekliği: 0,4 d Cıvata kafasının esnekliği δ K = δ K = 0, EC AAN mm/n LŞ Vidasız şaftın esnekliği δ Ş = δ Ş =, EC AAN mm/n L Vidalı şaftın esnekliği δ V V = δ EC A V = 0, mm/n 3 0,5 d Somundaki vidanın esnekliği δ VS = δ So = 0, mm/n ECi A3 0,33 d So = EP1 AAN Somunun esnekliği δ δ V = 0, mm/n Montajda cıvatanın elastik esnekliği δ C = 4, bak δ C = δk + δş + δv + δvs + δso mm/n Sıkılan parçaların montaj ve işletmede elastik esnekliği δ P : Sıkılan parçaların esnekliğine eşdeğer kaval silindirin kesit alanı Konstruksiyonda D Dphe D DPhe = d D + tan ϕ. L Sı D DPhe = 30,1 mm Burada konstruksiyonda kısıtlama olmadığından D DP aynen alınır. d D = 13 mm < D DPhe = 30 mm < d D +L Sı =45mm LSı dd Böylece x = 3 DP Eşdeğer kaval silindirin kesit alanı, bak π AEŞ = 4 π ( dd dg ) + dd ( DP dd ) [( x + 1) 1] 8 D DP = 30,1 mm x = 0,747 A ES = 13,7 mm 1. Parçanın esnekliği bak. Parçanın esnekliği bak Lk1 P1 = AEŞ EP1 Lk1 P = AEŞ EP Montajda parçaların elastik esnekliği δ P = δ P1 + δ P δ δ P1 = 0, mm/n δ δ P = 0, mm/n δ P = 0, mm/n

23 Montaj ve işletmede kuvvet dağılım faktörü n bak Res 3.10 n = 0, Kuvvet oranı φ ' δ = P δc + δp φ φ = 0, φ = φ ' n φ = 0, Oturmadan dolayı kaybedilen ön germe kuvveti Ot, Vida yüzeyi Rz 16 µm f Ot1 = 0,003 mm Cıvata başı / Somun temas yüzeyi Rz 16 f Ot = 0,006 mm µm Parçalar arsı 1 yüzey Rz 16 µm f Ot = 0,00 mm f = f + f + f f Ot = 0,011 mm Ot Ot Ot1 Ot fot δci + δp İşletme kuvvetinin dağılımı Ot3 = Ot =, N Cıvatada ek kuvvet Ek Ek max = İş max φiş Ekmax = 480 N Parçaların aldığı kuvvet PA P max = Ek max = ( 1 φ) PAmax = 506 N İş max İş max Montajdaki ön germe kuvveti bak Tablo.6 önm = 17, kn İşletmedeki ön germe kuvveti ön ön max ön min = önm Ot ön max = 15,1 kn önm = Ot α ön min = 8,7 kn Sı Cıvatayı zorlayan max. kuvvet ön = + Ctop = 16,6 kn Ctop ön max Ek max İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti Sımin Sı min = ön min PA max Sımin = 3,5 kn

24 Mukavemet değerlerinin kontrolü Montajdaki değerler Vidadaki sürtünme momenti MVi = 0,5 çe d = önm. d /. tan(ϕ ± ρ ) Montaj ve işletmede vidadaki torsiyon gerilimi τ t M τ Vi t = Wt Cıvatanın montajdaki çekme gerilimi σ çm çm = önm A GE M Vi = 10,91 Nm τ t = 06 N/mm σ σ çm = 470 N/mm Montajda bileşik gerilim σ BiM σ BiM = σçm + 3 τ t σ BiM = 589 N/mm Basma yüzey alanı A b Ab = 0,5 π Montajda temas yüzeyi basıncı p M = önm / Ab ( d d ) D G A b = 4,1 mm p M = 409 N/mm İşletmedeki değerler İşletmede bileşik gerilim Cıvatanın işletmedeki çekme gerilimi σ ç Ci max ç = AGE σ σ ç = 46 N/mm İşletmede bileşik gerilim σ Bi σ Bi = σç + 3 τ t σ Bi = 555 N/mm İşletmede temas yüzeyleri basma gerilimi İşletmede temas yüzey basıncı p = / A p İş = 371 N/mm Genlik gerilimi İş Ctop b Zorlama statik olduğundan işletmede genlik gerilimi yoktur. İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti Sı min İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti Sı min Sı min = ön min PA max Sımin = N

25 Emniyet katsayıları Montajdaki değerler: Montajda akma mukavemeti emniyeti Montajda temas yüzeyleri basıncı emniyeti R p0, SAM = S σ AM = 1,09 bim p S Sıı ApM = S p ApM = 1,71 M İşletmedeki değerler: İşletmede akma mukavemeti emniyeti İşletmede temas yüzeyleri basıncı emniyeti Sıkıştırma kuvvetinin durumu SAiş R p0,iş σbiiş = S Aiş = 1,15 p S Sı piş = S p piş = 1,89 iş SSı Sı min Sı GER = S Sı = 3,47 Burada bütün orantı değerleri 1 den büyük oldukları için, hesapsal olarak, konstruksiyonun işletmede sağlıklı çalışacağı söylenebilinir. Kontruksiyon, imalat ve montaj için cıvata bağlantısında bilinmesi gereken değerler: Cıvata: Sıkma metodu: 6-Köşe Cıvata M8-50/ İmalattan sonra islah edilmiş. Tork anahtarı ile torsiyon moment kontrollü sıkma. Cıvata satın alındığı gibi yağlanmadan kullanılacak. Sıkma momenti: M Sı = 0 ± 4 Nm Bak Tablo.6 veya Tablo.7 Ek konstruksiyon: Ortası 9 mm delinmiş, 35 mm çapında ve mm boyunda ek parça bak Şekil,Res. 1..

26 6 1.. Eksen dışı yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı Aşağıda gösterilen konsol cıvata bağlantısı (Res. 1.4) konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmelidir. Bağlantı parçalarının malzemesi St 5 dir. Cıvatanın boyutları belirlendik-ten sonra konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için bir taslak çizilmelidir. Cıvatalara gelecek enine yükü kaynatılmış tampon karşılayacaktır. - Cıvata satın alınma durumunda, yani hafif yağlı olarak ve montajın moment ayarlı tork anahtarı ile elle yapılacağı kabul edilmelidir. Cıvatanın malzemesi: 6 adet 6-Köşe - Cıvata DIN , islah edilmiş, ham 1 B L M H H H H 1 d M H M Kaynatılmış tampon Res. 1.4, Germe ağırlığı makara konsol bağlantısı Bilinen ön değerler: Germe parçasının ağırlığı m G = 000 kg Cıvataların yatay uzaklığı B = 130 mm Cıvataların dikey uzaklığı H = 15 mm Cıvataların dikey kenar uzaklığı H 1 = 5 mm Konsolun plakasının eni B 1 = 180 mm Konsol plakasının yüksekliği H = 300 mm Cıvata sayısı n Cı = 6 Cıvata sırası z Cı = Makara çapı d M = 00 mm Makara merkezinin kolona uzaklığı L M = 0 mm Makara merkezinin konsol altına uzaklığı H M = 50 mm Kolon IPE 450(USt37-) s İPE = 14,6 mm Konsol plaka kalınlığı (USt37-) s P = 15 mm

27 7 11 Çözüm İlk yapılacak işlem bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır. Kuvvetler cıvata konstruksiyonunun ağırlık merkez noktası S e (Res. 1.5) getirildikten sonra bir cıvatayı etkileyen işletme kuvveti bulunur (Res. 1.6). L M =L x Meg M eg S x x Ly 1 L L x x M eg S x H y x D H/4 y Res. 1.5, Kuvvetlerin S e getirilmesi Res. 1.6, Bir cıvatadaki kuvvet Germe kuvveti x = 19'613 N x = m G. g ve y = x y = 19'613 N y kuvveti için kuvvet kolu L x = L M L x = 0 mm x kuvveti için kuvvet kolu L y = H M H 1 H L y = 100 mm Konstruksiyonun ağırlık merkezindeki eğilme momenti M eğ = 6'76 Nm M eğ = x. L y + y. L x Cıvataların S den uzaklıkları L 1 =.H + H 1 H/4 L = H + H 1 H/4 Momenten doğan çekme kuvveti Meg L 1 çmeg = z çmeg max Meg1 L 1 + L L 1 = 00 mm L = 75 mm = Meğ1 = 13'756 N Yatay kuvvet y tampon alır ve x kuvvetinden x = x / nci Bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvveti İŞmax İŞmax = Meğ1 + x Zorlama: Statik ve eksen dışı x = '15 N İŞmax = 17'05 N 1 Cıvatanın seçimi İşletmedeki max. kuvvet İŞmax = 17 kn, statik zorlama, 16 0 kn ve cıvata kalitesi 8.8 Cıvatanın boyutları : Tablo.13 den, M14 6-Köşe Cıvata M14-60/ Statik zorlama olduğundan konstruksiyonunun gevşememesi için önlem almak gerekmez. Çift somunla, yani kontra somunla emniyetli bağlantı sağlanır.

28 8 13 Bağlantının hassas kontrolü 6-Köşe Cıvata M14-60/ İşletme kuvveti İŞmax = 17'05 N statik İŞmin = İŞmax 9 Temas yüzeyleri Literatürden ,8 1,8 sürtünme katsayısı µ Sü = 0, Gerekli sıkıştırma Sıger = 1 kn Malzeme kalitesi 8.8 Montaj ve çevre T ısısı M = 0 C 6 3 Kopma mukavemeti R m = 800 N/mm Akma mukavemeti R p0, = 640 N/mm Ø15,5 M 14 Elastiklik modülü E Cı = N/mm Burada hesaplar örnek 1..1 deki gibi yapılır ve şu sonuçlar elde edilir: 14 Mukavemet değerlerinin kontrolü Montajdaki gerilimler: Vidadaki sürtünme momenti Montaj ve işletmede vidadaki torsiyon gerilimi τ t Cıvatanın montajdaki çekme gerilimi σ çm Montajda bileşik gerilim σ BiM M Vi = önm. d /. tan(ϕ ± ρ ) MVi t = Wt M Vi = Nm τ τ t = N/mm σ σ çm = N/mm çm = önm A GE BiM = σçm + 3 τ t Basma yüzey alanı A b A 0,5 π ( d d ) Montajda temas yüzeyi basıncı Montajda yüzey basınç sınırı İşletmedeki gerilimler: σ σ BiM = 586 N/mm b M = A b = mm önm / Ab D G p = p M = 486 N/mm St bak Tablo P S = 490 N/mm işletmedeki çekme gerilimi σ Ci max ç = σ ç AGE σ ç = N/mm İşletmede bileşik gerilim τ t σ Bi σ Bi = σç + 3 σ Bi = 558 N/mm İşletmede temas yüzey p İş = Ctop / Ab basıncı p İş = 451 N/mm İşletme yüzey basınç sınırı St 37 0 bak Tablo P.1 Sİş = 490 N/mm

29 İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti Sımin 9 Sı min = Sımin = N ön min PA max 15 Emniyet katsayıları Montajdaki değerler: Montajda akma mukavemeti emniyeti Montajda temas yüzeyleri basıncı emniyeti SAM R p0, σbim = S AM = 1,09 S = S ApM = 1,01 ApM p p Sı M İşletmedeki değerler: İşletmede akma mukavemeti emniyeti İşletmede temas yüzeyleri basıncı emniyeti Sıkıştırma kuvvetinin durumu SAiş R p0,iş σbiiş = S Aiş = 1,15 p S Sı piş = S p piş = 1,09 iş SSı Sı min Sı GER = S Sı = 13,33 Burada bütün orantı değerleri 1 den büyük oldukları için, hesapsal olarak, konstruksiyonun işletmede sağlıklı çalışacağı söylenebilinir. Cıvata bağlantısında bilinmesi gereken değerler: Moment etkili konsol bağlantılarında cıvatayı etkileyen eğilme momenti cıvatayı etkileyen kuvvet olarak hesaplandığından ve konstruksiyonun ağırlık merkezinde taşıyıcı cıvataların olmasından ötürü normalde ayrıca eğilme etkisi hesaplanmaz. Cıvata: Sıkma metodu: 6-Köşe Cıvata M14-60/ İmalattan sonra islah edilmiş. Tork anahtarı ile torsiyon moment kontrollü sıkma. Cıvata satın alındığı gibi yağlanmadan kullanılacak. Sıkma momenti: M Sı = 100 ± 5 Nm Bak Tablo.6 veya Tablo.7

30 Eksen dışı yük ve moment etkisindeki makaralı travers konsol bağlantısı Aşağıda gösterilen makaralı travers konsol bağlantısı (Res. 1.7) konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmelidir. Cıvatanın boyutları belirlendikten sonra konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için bir taslak çizilmelidir. Cıvatalara gelecek enine yükü kaynatılmış tampon karşılayacaktır. b B - Cıvata satın alınma duru-munda, yani hafif yağlı olarak kabul edilmelidir. k a A a Kaynatılmış tampon - Montajda cıvatanın moment ayarlı tork anahtarı ile sıkılacağı vede bu işlemin elle yapılacağı kabul edilme-lidir. d M α - Cıvatanın malzemesi: 6 adet 6-Köşe - Cıvata DIN , islah edilmiş, ham olarak kabul edilmelidir. Res. 1.7, Makaralı travers konsol bağlantısı Bilinen ön değerler: Çekme kuvveti max = 50 kn min = 1,5 kn Konsol plakasının boyu A = 350 mm Konsolun plakasının eni B = 00 mm Cıvataların boyuna uzaklığı a = 150mm Cıvataların enine uzaklığı b = 150 mm Cıvata sayısı n Cı = 6 Cıvata sırası z Cı = Makara çapı d M = 50 mm Makara merkezinin kolona uzaklığı k = 00 mm Kolon IPE 450, USt 37-, St 5 takviyeli s İPB = 14,6 mm St 5 φ 50 0 rondela t Ron = 0 mm Konsol plaka, USt 37-, St 5 takviyeli s P = 15 mm St 5 φ 50 0 rondela t Ron = 0 mm Kuvvet etki açısı α = 60

31 Çözüm İlk yapılacak işlem bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır. Kuvvetler cıvata konstruksiyonunun ağırlık merkez noktası S e (Res. 1.8) getirildikten sonra bir cıvatayı etkileyen işletme kuvveti bulunur (Res. 1.9). S yt yα yy M eg x xα α y D A/4 L L1 S y A y M eg x y Meg1 Res. 1.8, Kuvvetlerin S e getirilmesi Res. 1.9, Bir cıvatadaki kuvvet x-eksenindeki kuvvet x = xα = α. cos α x = 1'749 N y-eksenindeki kuvvet y = yy + yα x = 93'300 N yy = yt yy = 50'000 N yα = α. sin α yα = 43'300 N x kuvveti için kuvvet kolu L y = k L y = 00 mm Konstruksiyonun ağırlık merkezindeki eğilme momenti M eğ = x. L y, y kuvveti ağırlık merkezinden geçiyor. M eğ = 5'000 Nm Cıvataların S den uzaklıkları L 1 =.a (A a)/ L A/4 1 = 37,5mm L L = L 1 a = 87,5 mm Momenten doğan çekme kuvveti Meg L = Meğ1 = 9'68 N 1 çmeg = çmeg max Meg1 z L 1 + L Yatay kuvvet y tampon alır ve y kuvvetinden = / n y = 8'333 N y y Ci Bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvveti İŞmax İŞmax = Meğ1 + y Zorlama: Dinamik ve eksen dışı İŞmax = 17'600 N İŞmin = 58 N Cıvatanın seçimi İşletmedeki max. kuvvet İŞmax = 17,6 kn, : den dinamik zorlama, 16 0 kn arası ve cıvata kalitesi 8.8 Cıvata: bak Tablo.13 M16 ve Tablo. den 6-Köşe Cıvata M16-90/ Dinamik zorlama L Sı 4. d = 64 < 69,6 mm olduğundan konstruksiyon sihhatli çalışacaktır. Ayrıca bir önlem almaya gerek yoktur.

32 Bağlantının hassas kontrolü 6-Köşe Cıvata M16-90/ İşletme kuvveti İŞmax = 17'600 N statik İŞmin = 530 N Temas yüzeyleri Literatürden St 50- USt 37- USt 37- St 50- sürtünme katsayısı µ Sü = 0, Gerekli sıkıştırma Sıger = 1 kn Malzeme kalitesi 8.8 Montaj ve çevre T ısısı M = 0 C 5 17,6 Kopma mukavemeti R m = 800 N/mm Akma mukavemeti R p0, = 640 N/mm Ø50 Ø17.5 M 16 Elastiklik modülü E C = N/mm Burada hesaplar örnek 1..1 de ki gibi yapılır ve şu sonuçlar elde edilir: Mukavemet değerlerinin kontrolü Montajdaki gerilimler: Vidadaki sürtünme momenti Montaj ve işletmede vidadaki torsiyon gerilimi τ t Cıvatanın montajdaki çekme gerilimi σ çm Montajda bileşik gerilim σ BiM M Vi = önm. d /. tan(ϕ ± ρ ) MVi t = Wt M Vi = 91,1 Nm τ τ t = 187 N/mm σ σ çm = 48 N/mm çm = önm A GE BiM = σçm + 3 τ t Basma yüzey alanı A b A 0,5 π ( d d ) Montajda temas yüzeyi basıncı Montajda yüzey basınç sınırı İşletmedeki gerilimler: σ σ BiM = 580 N/mm b M = A b = 157,1 mm önm / Ab D G p = p M = 481 N/mm St 50-0 C, Tablo.1 P S = 710 N/mm işletmedeki çekme gerilimi σ Ci max ç = σ ç AGE σ ç = 448 N/mm İşletmede bileşik gerilim τ t σ Bi σ Bi = σç + 3 σ Bi = 55 N/mm İşletmede temas yüzey p İş = Ctop / Ab basıncı p İş = 447 N/mm İşletme yüzey basınç sınırı St 50-0 C, Tablo P.1 Sİş = 710 N/mm

33 33 İşletmedeki genlik kuvveti İşü İşa g = ± φ g g = 71 N Cıvatada genlik gerilimi g σ g = ± σ σ g A g = 1,88 N/mm 3 İmalat bitiminde islah edilmiş cıvatanın emniyetli σ genlik mukavemet değeri G = 40 N/mm İşletmedeki en küçük sıkıştırma kuvveti Emniyet katsayıları Montajdaki değerler: Sı min = Sımin = 4 47 N ön min PA max Montajda akma mukavemeti emniyeti Montajda temas yüzeyleri basıncı emniyeti S AM R p0, = S σ AM = 1,1 bim p S Sı ApM = p S ApM = 1,48 M İşletmedeki değerler İşletmede akma mukavemeti emniyeti İşletmede temas yüzeyleri basıncı emniyeti İşletmede devamlı mukavemet emniyeti Sıkıştırma kuvvetinin durumu S Aiş R p0,iş = S σ Aiş = 1,15 p bi İş İş S piş = S p piş = 1,59 iş S DMiş S Sı σ = G σ S DMiş = 1,5 g = Sı min S Sı = 4,5 Sı GER Burada bütün orantı değerleri 1 den büyük oldukları için konstruksiyonun işletmede zorluk çıkarmayacağı görülür. Cıvata bağlantısında bilinmesi gereken değerler: Cıvata: 6-Köşe Cıvata M16-90/38-8.8, İmalattan sonra islah edilmiş. Sıkma metodu: Tork anahtarı ile torsiyon moment kontrollü sıkma. Cıvata satın alındığı gibi yağlanmadan kullanılacak. Sıkma momenti: M Sı = 160 ± 35 Nm Bak Tablo.6 veya Tablo.7

34 Eksen dışı yük ve moment etkisindeki vinç başlığı bağlantısı 160 kn kapasiteli bir gezer köprü vinçinin başlığı nakliye ve montajda kolaylık olsun diye Res de görüldüğü gibi cıvata bağlantılı olarak yapılmıştır. Bağlantı konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmeli ve cıvatanın boyutları belirlendikten sonra konstruksiyonunun gevşemeden fonksiyonunu gösterebilmesi için bir taslak çizilmelidir. Montajda cıvatanın moment ayarlı tork anahtarı ile sıkılacağı vede bu işlemin elle yapılacağı, cıvataların satın alınma durumunda, yani hafif yağlı olarak kullanılacağı kabul edilmelidir. Cıvata: 6-Köşe Cıvata, DIN , islah edilmiş a b 1 a/ gg f e g g g f p Res. 1.10, Vinç başlığı bağlantısı Bilinen ön değerler: Tekerlek ve başlıktaki ray kuvvetleri küçük bir farklılıkla eşit ve titreşimler, ivme ve frenleme etkisi dahil verilen değerler kabul edilirse (uygulamada böyle alınır) max = 30 kn min = 10 kn a = 1000 mm ; b = 500 mm ; p = 60 mm e = 30 mm ; f = 30 mm ; g = 50 mm Poz 1 U- Profil, St 37- Poz 30 mm Blech, St 37-, Pozisyon de her iki tarafında 6 mm kalınlığında St 5 çelik rondela kullanılmıştır. Cıvata adedi n Cı = 1 Cıvata sırası z =

35 Çözüm hesabın yapıldığı kesit Enine kuvvet dağılımı e Kuvvetler ve momentler dağılımından görüldüğü gibi, hesabın yapıldığı kesitte yalnız eğilme momenti vardır. Enine kuvvetler karşılıklı etki gösterdiklerinden sıfırdır. Eğilme momenti dağılımı Meğ Moment: a b M eğ =. b = M eğ = Nm H =. f + 5. g H = 310 mm D L D = H/4 L D = 77,5 mm 5 4 L 5 = f + g L D L 5 =,5 mm S 3 L 4 = L 5 + g L 4 = 5,5 mm M eğ L 3 = L 4 + g L 3 = 10,5 mm 1 L = L 3 + g L = 15,5 mm L 1 = L + g L 1 = 0,5 mm Momenten doğan çekme kuvveti bak Meg L 1 = 1 z L 1 + L + L + L + L 1 = 19'589 N H D L Cı 5 L 4 L 3 3 L 4 L 5 L 1 Her ne kadar zorlama statikmiş gibi görünüyorsada ötürü kuvvetler: İş max = 19,6 kn ve İş min = 19,6 / 3 =6,8 kn olarak alınır Cıvatanın seçimi Zorlama dinamik kabul edilir ve cıvata: Tablo.13 den dinamik boyuna kuvvet, cıvata kalitesi 8.8 ve İş max = 19,6 kn 6-Köşe Cıvata M16-90/ seçilir.

36 Bağlantının hassas kontrolü St USt 37- USt 37- Ø17.5 M St Köşe Cıvata M16-90/ İşletme kuvveti İŞmax = 19,6 kn statik İŞmin = 6,8 kn Temas yüzeyleri Literatürden sürtünme katsayısı µ Sü = 0, Gerekli sıkıştırma Sıger = 10 kn Malzeme kalitesi 8.8 Montaj ve çevre T ısısı M = 0 C Kopma mukavemeti R m = 800 N/mm Akma mukavemeti R p0, = 640 N/mm Elastiklik modülü E Cı = N/mm Burada hesaplar örnek 1..1 deki gibi yapılır ve şu sonuçlar elde edilir: Mukavemet değerlerinin kontrolü Montajdaki değerler: Vidadaki sürtünme M Vi = önm. d /. tan(ϕ ± M momenti Vi = 91,1 Nm ρ ) Montaj ve işletmede M τ Vi t = vidadaki torsiyon gerilimi Wt τ t = 187 N/mm τ t Cıvatanın montajdaki σ çm = önm çekme gerilimi σ çm A σ çm = 48 N/mm GE Montajda bileşik gerilim σ BiM = σçm + 3 τ t σ σ BiM BiM = 580 N/mm Basma yüzey alanı A b Ab = 0,5 π ( dd dg ) A b = 157,1 mm Montajda temas yüzeyi p M = önm / Ab p basıncı M = 481 N/mm Montajda yüzey basınç St 5 0 C, Tablo.1 P sınırı S = 710 N/mm İşletmedeki değerler: işletmedeki çekme gerilimi σ Ci max ç = σ ç AGE σ ç = 458 N/mm İşletmede bileşik gerilim τ t σ Bi σ Bi = σç + 3 σ Bi = 561 N/mm İşletmede temas yüzey p İş = Ctop / Ab basıncı p İş = 457 N/mm İşletmede yüzey basınç St 5 0 C, Tablo.1 sınırı P S = 710 N/mm

37 37 İşletmedeki genlik kuvveti İşü İşa g = ± φ g g = 13 N Cıvatada genlik gerilimi g σ g = ± σ σ g A g = 0,91 N/mm 3 İmalat bitiminde islah edilmiş cıvatanın emniyetli σ genlik mukavemet değeri G = 40 N/mm İşletmedeki en küçük Sı min = ön min PA max sıkıştırma kuvveti Sımin = 0 kn Emniyet katsayıları Montajdaki değerler: Montajda akma mukavemeti emniyeti Montajda temas yüzeyleri basıncı emniyeti S AM R p0, = S σ AM = 1,1 bim p S Sı ApM = p S ApM = 1,48 M İşletmedeki değerler: İşletmede akma mukavemeti emniyeti İşletmede temas yüzeyleri basıncı emniyeti İşletmede devamlı mukavemet emniyeti Sıkıştırma kuvvetinin durumu S Aiş R p0,iş = S σ Aiş = 1,14 p biiş S Sı piş = S p piş = 1,55 iş S DMiş S Sı σ = G σ S DMiş = 43,83 g = Sı min S Sı = Sı GER Burada bütün orantı değerleri 1 den büyük oldukları için konstruksiyonun işletmede zorluk çıkarmayacağı görülür. Cıvata bağlantısında bilinmesi gereken değerler: Cıvata: 6-Köşe Cıvata M16-90/38-8.8, İmalattan sonra islah edilmiş. Sıkma metodu: Tork anahtarı ile torsiyon moment kontrollü sıkma. Cıvata satın alındığı gibi yağlanmadan kullanılacak. Sıkma momenti: M Sı = 160 ± 35 Nm Bak Tablo.6 veya Tablo.7

38 Eksen dışı yük ve boyuna ısı etkisindeki flanş bağlantısı Aşağıda gösterilen işletme ısısı Poz 1 ve için 00 C, cıvata 180 C olan flanş bağlantısı (Res. 1.11) konstruksiyon esaslarına göre ölçülendirilmelidir. Poz 1 ve Poz nin malzemesi St 50 dir. Cıvatanın boyutları belirlendikten sonra konstruksiyonunun gevşemeden çalışabilmesi için bir taslak çizilmelidir. - Cıvata satın alınma durumunda, yani hafif yağlı olarak ve montajın moment ayarlı tork anahtarı ile elle yapılacağı kabul edilmelidir. Cıvatanın malzemesi: 6-Köşe - Cıvata DIN , islah edilmiş, ham Bilinen ön değerler: LSi LP1 L d D d d G ϕ dd d t 1 p İşletmede cıvata kafasının yukarıda kalacak şekilde monte edilmesi daha doğrudur. Çünkü; somun gevşeyip düşse bile, cıvata gevşek bir pim gibi kalıp bağlantının tamamen çözülmesini önler. Böylece düşen somunun ikazı ile bağlantının kontrolü vede tekrar sıkıştırılma imkanı doğar. LP lanş dış çapı d d = 0 mm Cıvata yerleşme d t = 180 mm L çapı D P d Co Boru iç çapı di = 110 mm Res. 1.11, lanş bağlantısı Conta çapı d Co = 136 mm Basınç p max = 3,8 N/mm p min = 1,9 N/mm Çözüm İlk yapılacak işlem bir cıvatayı etkileyen max. işletme kuvvetini bulmaktır. lanşı etkileyen toplam kuvvet maxtop = A Ab. p max maxtop = 55 0 N mintop = A Ab. p min mintop = 7'601 N Basınç altındaki alan A Ab = 0,5 π d Co A Ab = 14'57 mm Sınır değerler oranı κ = min / max κ = 0,5 Cıvata adedi. Sızdırmazlığı garanti eden genel bir şart vardır: L a / d G 5 bu şart gerçekleşmelidir. Bunun içinde ilk evvela cıvata sıyısı kabul edilir ve hesaplar yapılır. n Cı = 1 Bir cıvatayı etkileyen kuvvet İŞmax = maxtop / n Cı Zorlama: Dinamik ve eksen dışı İŞmax = 4'600 N İŞmin = mintop / n Cı İŞmin = '300 N Cıvatanın tablo ile ölçülendirilmesi İşletmedeki max. kuvvet İŞmax = 4'600 N, dinamik zorlama ve cıvata kalitesi 8.8

39 39 Cıvatanın boyutları : Tablo.13 den, 6-Köşe Cıvata M10-50/6-8.8

40 40 Sızdırmazlık için L a / d G 5 gerçekleşmelidir. La L a = π. d t / n Cı = π. 180 / 1 47 mm ve d G = 11 mm, L a / d G = 47 / 11 4,3 5 d Co böylece sızdırmazlık şartı gerçekleşmiş olur. Cıvata gevşemeden gösterebilmesi için konstruksiyonunun fonksiyonunu Bağlantının hassas kontrolü İşletme değerleri ve. Cıvatanın değerleri L Sı = 4. d = = 40 mm, falanş kalınlığı h = 40 mm, yani her bir flanş 0 mm olmalıdır Ø Köşe Cıvata M10-50/6-8.8 İşletme kuvveti İŞmax = 4,6 kn statik İŞmin =,3 kn Gerekli sıkıştırma Sıger = 1 kn Montajd a İşletmed e Isı T ( C) Kopma muka. R m (N/mm ) Akma mukavem. R p0, (N/mm ) Elastiklik mod. E Cı (N/mm ) genişleme T İŞ = 180 faktörü için α LCı = 11, K - 1 Vida ve konstruksiyon değerleri bak Tablo.1 den Tablo.3 e kadar Anma çapı 6-Köşe Cıvata d = 10 mm Adım veya hatve P Cı = 1,5 mm Cıvatanın boyu L Cı = 50 mm Vidanın boyu b = 6 mm Toplam sıkılan boy L Sı = 40 mm Bölüm dairesi çapı d = d 0,6495.P Cı d = 9,06 mm Helis açısı ϕ P ϕ S = atan ϕ P ϕ S = 3,038151

41 =P Cı /(π.d ) Diş dibi çapı d 3 = d 1,687.P Cı d 3 = 8,160 mm Diş dibi kesitinin alanı A 3 = π.d 3 /4 A 3 = 5,3 mm Anahtar ağızı s = 16 mm Kafa altı dış çapı d KD = 14,6 mm Geçiş deliği d G = 11 mm Kafa altı iç çapı d ykg = 0 alınır. d Kİ = d G +.d ykg d Kİ = 11mm Şaft çapı d S = d d S = 10 mm Şaft alanı A S = π.d /4 A S = 78,54 mm 41

42 t Ç e ş i t l i t a b l o l a r v e ö r n e k l e r 4 Anma alanı A AN = A S A AN = 78,54 mm Vidasız şaft boyu L S = L Cı - b L S = 4 mm Vidalı şaft boyu L V = L Sı - L S L V = 16 mm Gerilim çapı d GE = (d +d 3 )/ d GE = 8,593 mm Gerilme kesiti alanı A GE = π.d GE /4 A GE = 58 mm Torsiyon karşı koyma momenti W t = π.d 3 3 /16 W t = 107 mm 3 Eğilme karşı koyma momenti W eğ = π.d 3 3 /3 W eğ = 53 mm 3 Bağlanan parçaların değerleri 1. Parça. Parça Malzeme St 50 St 50 Kalınlık L P1 = 0 mm L P = 0 mm Elastiklik modülü, montajda E P1 = E P = N/mm N/mm İşletmede parçanın ısısı T P1İŞ = 00 C T PİŞ = 00 C Elastiklik modülü, işletmede E P1İŞ = E PİŞ = N/mm N/mm Isıl genişleme katsayısı α orlp1 = α orlp = K -1 K -1 Montajda yüzey basınç sınırı P 0 C de S = 710 N/mm P S = 710 N/mm İşletmede yüzey basınç sınırı 00 C de P Sİş = 675 N/mm P Sİş = 675 N/mm p Sİş = p S. E P1İŞ / E P1 Parçaların toplam sıkma boyu L Sı = L P1 + L P L Sı = 40 mm Sürtünme katsayıları ve açıları Vidada sürtünme katsayısı / açısı Kafada sürtünme katsayısı / açısı µ V = 0,1 ρ V = 6,8477 µ K = 0,1 ρ K = 6,8477 Sıkma momenti faktörü Tork anahtarı ile sıkma momenti faktörü α Sı = 1,6 Bağlanan parçaların ayrılmaması için gereken sıkıştırma kuvveti Sı t rd Sı ( a s) u = İŞ max Sı = 1,50 kn k B + s u d G r = i r t r Co = ( a s) s a = 3,19 mm a + d S O U dt d a s = 8 d t Co a s = 3,198 mm u