ARI TEMALI TEKNİK HEYKEL TASARIMI BİTİRME TASARIM PROJESİ. Hazırlayanlar

Transkript

1 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNA FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ARI TEMALI TEKNİK HEYKEL TASARIMI BİTİRME TASARIM PROJESİ Hazırlayanlar Alpkan BAŞARAN İzem IRGAT Mehmet Şevket ULUDAĞ Danışman: Yrd. Doç. Dr. Vedat TEMİZ ARALIK 2014

2

3 Hazırlayanlar Alpkan BAŞARAN İzem IRGAT Mehmet Şevket ULUDAĞ v

4 vi Ailelerimize,

5 ÖNSÖZ İ.T.Ü kampüsüne yerleştirilerek okulu tanıtım amacıyla kullanılacak olan bu teknik heykel tasarımında, mühendislik ve sanatın iç içe olduğu bir proje süreci geçirilmiştir. Arı teması üzerinde farklı fikirler ve farklı tasarımlar oluşturulmuş, arıların kanat çırpma ve ilerleme hareketi yaptığı bir sistem tasarlanmıştır. Tasarım süreci boyunca görsellik ön planda tutulmuş, yapılacak tasarımın göze hoş gelmesi planlanmıştır. Proje süresince bizden desteğini esirgemeyen ve hem fikir bulma aşamasında hem de tasarımların oluşturulması aşamasında bize her türlü yardımı sağlayan danışman hocamız Yrd.Doç.Dr. Vedat TEMİZ e teşekkürlerimizi sunarız. Ayrıca 3 boyutlu yazıcıdan prototip üretimi aşamasında bize çok yardımcı olan Tekniker Vedat Ali AKSOY a bir teşekkürü borç biliriz. Tüm proje süresi boyunca manevi destekleriyle hep yanımızda olan ailelerimize de teşekkürlerimizi sunarız. Aralık 2014 Alpkan Başaran İzem Irgat Mehmet Şevket Uludağ vii

6 İÇİNDEKİLER Sayfa ÖNSÖZ... vii İÇİNDEKİLER... viii ÇİZELGE LİSTESİ... ix ŞEKİL LİSTESİ... x ÖZET... xiii SUMMARY... xv 1. GİRİŞ Tasarlanan Projenin Amacı Tasarım Probleminin Sınırları Literatür Özeti KİNETİK SANAT VE KİNETİK HEYKEL Sanat ve Heykel Anlayışı Yüzyılda Kinetik Sanatın Gelişimi MEKANİZMA TEKNİĞİ BİLGİSİ Temel Mekanizma Bilgisi Krank-Biyel Mekanizması Kam Mekanizmaları TASARIM İÇİN FİKİR OLUŞTURMA SÜRECİ Heykel Tasarımı için Ana Tema Oluşturulması Kinteik Heykel için Tasarım Fikirleri Fikir I Fikir II Fikir III Ana dizayn fikrinin belirlenmesi ve üstünlükleri TASARIM SEÇENEKLERİ VE SEÇİM KRİTERLERİ Farklı Çözüm Önerileri Kanat hareketi mekanizması ve tasarımı Arı tasarımı ve kanat mekanizması iyileştirmeleri Kovan Tasarımı Zincir mekanizması ve iskelet tasarımı Uygun Seçim Kriterleri ile Optimum Çözüm Seçilen Tasarımın Üstünlükleri MÜHENDİSLİK HESAPLARI Kama ve Rulman Seçimi Kam Profili Hesabı MALİYET ANALİZİ SONUÇLAR Boyutlu Yazıcıda Üretim Aşamaları Prototip İmalatı Üretilen Parçaların Birleştirilmesi ve Boyanması DEĞERLENDİRMELER, ÖNERİLER VE TARTIŞMALAR KAYNAKÇA EKLER Ek A.1 Teknik Resimler Ek B.1 MathCad Kodları viii

7 ÇİZELGE LİSTESİ Sayfa Çizelge 9.1 : Parçaların İmalat Süreleri ve Ağırlıkları ix

8 ŞEKİL LİSTESİ Sayfa Şekil 1.1 : Bob Potts, Pursuit II, 2009 [1]... 3 Şekil 1.2 : Lyman Whitaker, Water and Wind Sculpture, 2011 [1]... 4 Şekil 1.3 : BMW Müzesi, Kinetik Heykel, Münih [4]... 5 Şekil 2.1 : Claude Monet, Le Bateau-Atelier su Seine, Şekil 2.2: Umberto Boccioni, Unique Forms of Continuity in Space, 1913 [7]... 8 Şekil 2.3 : V. Tatlin, Monument to the Third International, 1920 [8]... 9 Şekil 2.4 : Laszlo Moholy-Nagy, Light Space Modulator, [9] Şekil 2.5 : Marcel Duchamp, Bicycle Wheel, 1913 [10] Şekil 2.6 : Marcel Duchamp, Rotary Glass Plates, 1920 [11] Şekil 2.7 : Alexander Calder, Rouge Triomphant, 1963 [12] Şekil 2.8 : Jean Tinguely, Homage to New York, 1960 [14] Şekil 3.1 : Krank-Biyel Mekanizması Şekil 3.2 : Krank-Biyel mekanizmasına ait parametreler [18] Şekil 3.3 : Krank biyel mekanizmasında alt ve üst ölü konumlar ve parametreler [18] Şekil 3.4 : Radyal, yüzey, silindirik ve kama profil kam mekanizmaları [18] Şekil 3.5 : Çeşitli Kam Mekanizmaları [16] Şekil 5.1 : Tasarım I önden görünüş ve parça isimlendirilmesi Şekil 5.2 : Tasarım I izometrik görünüş Şekil 5.3 : Tasarım II önden görünüş ve parça isimlendirilmesi Şekil 5.4 : Tasarım II izometrik görünüş Şekil 5.5 : Arı tasarımı I alt gövde parçası Şekil 5.6 : Arı tasarım I izometrik görünüş Şekil 5.7 : Arı tasarım I ön kesit görünüşü Şekil 5.8 : Arı tasarımı II Şekil 5.9 : Kam çubuğu-izleyici tasarımı Şekil 5.10 : Gövde tasarımlarının karşılaştırılması Şekil 5.11 : Arı tasarımı III Şekil 5.12 : Yay bağlantılarının mekanizmaya eklenmesi Şekil 5.13 : Arı tasarım II son hali Şekil 5.14 : Arı tasarım III üstten görünüş Şekil 5.15 : Kanat aparatı ve rulmanların monte edilmiş görüntüsü Şekil 5.16 : Kanat çubuğu-kanat aparatı-kam çubuğu bağlantısı Şekil 5.17 : Tek parça halinde tasarlanmış kanat Şekil 5.18 : Kovan Tasarımı Şekil 5.19 : Zincir ve Zincir çarkı çifti Şekil 5.20 : Zincir Tasarımı Şekil 5.21 : Zincir çarkı Şekil 5.22 : Rulman-rulman yatağı montajı Şekil 5.23 : İlk iskelet tasarımı Şekil 5.24 : Zincirin ve çarkların iskelete montajlanmış resmi Şekil 5.25 : İskeletin orta düzlemi ve kayış-kasnak çözümü Şekil 5.26 : Kısa milin yataklanmış görüntüsü Şekil 5.27 : Uzun milin yataklanmış görüntüsü Şekil 5.28 : İskeletin orta düzleminde moment aktarımı için kullanılan mil x

9 Şekil 5.29 : İlk iskelet tasarımının iyileştirilmesi Şekil 5.30 : Millerin diğer taraftan yataklanacağı iskelet tasarımı Şekil 5.31 : Yataklama için oluşturulan ekstrüzyonlara yakından bir bakış Şekil 5.32 : İskelet ve millerin montaj hali Şekil 5.33 : Zincir döngüsünün eklenmesi ve uzunluğunun bulunması Şekil 5.34 : Montajın zincir döngüleri eklenmiş görüntüsü Şekil 5.35 : Hareketli tasarımımızdan anlık bir görüntü Şekil 6.1 : Uygu Kaması standart tablosu Şekil 6.2 : Hareketin konum grafiği Şekil 6.3 : Tasarlanan sinüsoidal yol ve yakınlaştırılmış görüntüsü Şekil 8.1 : Makerbot Replicator üretim yaparken Şekil 8.2 : 3 boyutlu yazıcı ekstrüder ısıtma işlemi Şekil 8.3 : Tablanın kalibrasyon işlemi Şekil 8.4 : Ekstüderin doğru pozisyona getirilmesi Şekil 8.5 : Makerbot programında alt gövde parçasının konumlandırılması Şekil 8.6 : Çözünürlük ayarları ekranı Şekil 8.7 : Hız ayarları ekranı Şekil 8.8 : 3 boyutlu yazıcıda ön üst gövde parçası üretilirken Şekil 8.9 : Ön üst gövde parçasının tabladan çıkarılması Şekil 8.10 : Ön üst gövde parçası Şekil 8.11 : Ön üst gövde parçasının raftından ayrılmış hali Şekil 8.12 : Arının bacakları üretilirken Şekil 8.13 : Bacak parçalarının bitmiş hali Şekil 8.14 : Arının arka alt gövdesi ve bacakların birleştirilmiş hali Şekil 8.15 : Arının alt gövdesi bacakların bir arada görüntüsü Şekil 8.16 : Arının kanatlarından birinin yeni üretimden çıkmış görüntüsü Şekil 8.17 : Arının parçaları ve bozuk para Şekil 8.18 : Boyama için kullanılan sprey boyalar Şekil 8.19 : Alt gövde parçalarından biri boyanırken Şekil 8.20 : Sarı renge boyanmış gövde parçaları ve bacaklar Şekil 8.21 : Epoksi yapıştırıcı Şekil 8.22 : Parçalara epoksi sürülmesi Şekil 8.23 : Epoksilenmiş gövde parçaları Şekil 8.24 : Ön ve arka gövdelerin ve bacakların epoksilenmiş görüntüsü Şekil 8.25 : İkinci kat boyanın atılması Şekil 8.26 : Kağıt bant üzerine şeritlerin çizilmesi Şekil 8.27 : Lekeler için kağıt banttan şekiller kesilmesi Şekil 8.28 : Kağıt bantlarla kaplanmış ve siyah spreyle boyanmaya hazır arı Şekil 8.29 : Siyah boyama işlemi Şekil 8.30 : Siyah renge boyanmış arının kuruma sonrası görünümü Şekil 8.31 : Bantların çıkarılmasından sonra arının son şekli Şekil 8.32 : Arının Önden Görünüşü Şekil 8.33 : Arının alt kısmında oluşturulan lekeler Şekil 8.34 : Arının kanatlar ile birlikte üstten görünümü Şekil A. 1 : Arının Önden Görünüşü Şekil A. 2 : Arının Üstten Görünüşü Şekil A. 3 : Arının Sağdan Görünüşü Şekil A. 4: Kanat Tasarımının Üstten Görünüşü Şekil A. 5 : Heykel İskeletinin Önden Görünüşü Şekil A. 6 : Heykel İskeletinin Soldan Görünüşü xi

10 Şekil B. 1 : MathCad Kodu 1. Kısım Şekil B. 2 : MathCad Kodu 2. Kısım Şekil B. 3 : MathCad Kodu Sonuçları xii

11 ARI TEMALI TEKNİK HEYKEL TASARIMI ÖZET Bu proje kapsamında, İ.T.Ü kampüsünde sergilenecek arı temalı teknik heykel tasarlanmıştır. Son yıllarda artan disiplinler arası uygulamaların güzel örneklerinden biri olan teknik heykeller, mühendislik ve sanatın iç içe geçtiği geniş bir uygulama alanı oluşturmaktadır. Teknolojik açıdan gelişmiş ülkelerde teknik heykel örneklerine sıklıkla rastlanmaktadır. Kinetik heykeller, günümüzde reklam amaçlı olarak da yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Türkiye nin önde gelen üniversitelerinden biri olan İstanbul Teknik Üniversitesi öğrencileri olarak bu projede okulumuzu tanıtmak için kullanılabilecek bir heykel tasarladık. Tasarım, hem görsellik hem de teknik olarak ele alındı. Görsellik aşamasında, yapılan tasarımın izleyenler tarafından göze hoş görünmesi esas alındı ve bu amaçla farklı fikirler ortaya konuldu. Okulumuzun simgesi olan arının tema olarak kullanıldığı bu teknik heykel tasarımında, fikir olarak üniversitemizin her bir fakültesini temsil edecek arılar tasarlanmasına karar verildi. Lise kovan fabrika üçlüsü arasında gidip gelecek arılar tasarlanmasına karar verildi. Kovan, İ.T.Ü yü temsil ediyordu. Liseden çıkan sarı renkli arılar, bir zincir mekanizması yardımıyla kovana ilerliyor, kovandan fabrikaya doğru ise renkli arılar çıkıyordu. Bu renkli arıların her birinin fakültelerinin kendi renginde tasarlanması düşünüldü. Yani liseden çıkan sarı renkli çalışkan arılar, kovandan çıkarken fakültesinin renginde, yani mesleğini edinmiş ve bilgi birikimini artırmış olarak çıkıyordu. Sarı renkli arılar lise-kovan arasında gidip gelirken, renkli arılar da kovan-fabrika arasında gidip geliyordu. Geri dönüş hareketini izleyiciden gizleyerek görselliği artırmak için tasarıma ağaç dalları benzeri bir obje eklenmesine karar verildi. Tüm bu ilerleme hareketinin yanında, arıların kanat çırpma hareketi de yapması için farklı mekanizmalar tasarlandı. Seçim kriterleri göz önünde bulundurularak yapılan her bir tasarım iyileştirmesinin sonucunda, kam çubuğu ve yaylar vasıtasıyla kanat hareketinin sağlandığı, zincir mekanizması yardımıyla da ilerleme hareketinin sağlandığı bir tasarım yapıldı. Arı tasarımının prototip imalatı, okulumuzdaki 3 boyutlu yazıcı ile yapıldı. xiii

12 xiv

13 BEE THEMED KINETIC SCULPTURE DESIGN SUMMARY In this project, bee themed kinetic sculpture is designed to be shown at I.T.U. campus. Kinetic sculptures are a good example of interdisciplinary projects which includes engineering and art together.kinetic sculpture projects are often made and shown in technologically developed countries. Kinetic sculptures are a good way of presentation and advertisement of the place where they are made and placed. For being a student of a leading university, I.T.U, we designed a kinetic sculpture to present our university. Visual quality and technical details are concidered as important in this project. Many different ideas were produced for the presentation of the project to have a visual quality. I.T.U s symbol is a bee and it is the main theme of our sculpture. Every faculty in I.T.U have its own bee in our main sculpture idea. Bees move in a circle of High school Beehive Factory. Beehive represents I.T.U. Chain mechanism is used in this circle of movement. Every Faculty has its own color and their bees have their faculty s color. Yellow bees move in the High School Beehive circle of chain. Faculty colored bees move in the Beehive Factory circle. Yellow is representing High School graduate students who come to I.T.U. for college education. Other colored bees are representing graduation from college and they re getting a job after that, they are going to te factory. In the chain circle, bees return to the place where they are coming from to complete the loop again and again. This back movement can be hide from viewers by adding a tree and branches to the system. Beside from chain mechanism, many designs were made to give the bee a flapping movement. Cam mechanism and springs are used to give the bees a flapping movement for final decision. All main designs are chosen from different design ideas. Optimum solution is chosen with important selection criterias. Prototype is manufactured with the 3 dimensional printer at our university. xv

14 xvi

15 1. GİRİŞ Mühendislik; günümüzde sadece otomotiv, imalat, elektrik, inşaat, bilişim gibi temel mühendislik sektörlerinde değil; medikal ve sanat gibi uzun yıllar mühendislik dışı görülmüş alanlarda da önem kazanan bir meslektir. Sanat çalışmalarında gün geçtikçe mühendislik bilgilerinin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Mühendisliğin sanat uygulamaları arasında karşımıza çıkan en önemli örneklerinden biri kinetik heykellerdir. Günümüzde birçok sanatçının motor, kavrama, yay gibi mekanik elemanları kullanarak veya rüzgar ve ağırlık gibi fiziksel özellikleri kullanarak hareketi sağladıkları kinetik heykeller mevcuttur. Kinetik heykeller, günümüzde reklam amaçlı olarak da yoğun şekilde kullanılmaktadır. Farklı şehirlerde insanları cezbetmek için kullanılan bu hareketli heykeller, üniversitelerin kampüslerinde hem okulu tanıtmak hem de kampüsü güzelleştirmek amacıyla kullanılmaktadır. Boston University, University of South Carolina ve Hofstra University gibi üniversitelerin kampüslerinde bulunan kinetik heykeller öğrenciler tarafından büyük ilgiyle karşılanmıştır. İstanbul Teknik Üniversitesi nde ilk defa gerçekleştirilecek olan bu proje ile, okulu temsil eden bir kinetik heykel tasarlanacak ve okulu tanıtım amaçlı olarak kullanılacaktır. 1.1 Tasarlanan Projenin Amacı Kinetik heykel tasarımı projesinin amacı, hem okulumuzu tanıtmak hem de üniversitemizde bu projeyi gerçekleştiren ilk bitirme grubu olarak gelecek projelere öncülük etmektir. Mühendislik ve sanatın iç içe olduğu kinetik heykeller, disiplinler arası çalışmaya da güzel bir örnek teşkil etmektedirler. Okulumuzun simgesi arı olduğu için, tasarlayacağımız kinetik heykelin temasının arı üzerine olması istenmiştir. Arı temasını kullanarak okulumuzu temsil edebilecek bir model oluşturacak fikri üretmek işin sanatsal yönünü, oluşturduğumuz fikri mühendislik bilgilerimizle harmanlayarak hareketi sağlamak ise işin mühendislik yönünü temsil etmektedir. 1

16 1.2 Tasarım Probleminin Sınırları Tasarım aşamasında dikkat edilmesi gereken en önemli husus maliyetti.okulun bize sağladığı imkanlar ve kendi imkanlarımız dışında herhangi bir maddi sponsor bulamadığımızdan ötürü, tasarımlarımızı çok fazla maliyet oluşturmayacak şekilde planlamak durumunda kaldık. Bu yüzden sadece prototip imalatı yapıldı. Tasarım aşamasında bir diğer önemli husus da kinetik heykelin boyutları oldu. Boyut büyüdükçe hem maliyetin artacak olması, hem de kinetik heykeli kampüste sergileyeceğimiz noktalarda fazla yer kaplamamak adına boyutlar bizim için önemli bir kriter oluşturdu. Olabilecek minimum boyutlarda, fakat parçaların hareketlerinin gözle rahatlıkla görülebilecek büyüklüklerde olmasına özen gösterdik. Bir diğer önemli kriter ise imal edilebilirlik idi. Tasarladığımız parçalarda boyutun önemli bir kriter olduğundan bahsetmiştik. Fakat parçaların olabildiğince küçük boyutlarda tutulması, imal edilebilirlik problemini oluşturdu. Bu da çok fazla detaya sahip parça tasarımını engelleyen bir durum oluşturdu. Bu yüzden minimum detaya sahip parçalar tasarlayıp, mekanizmayı istediğimiz harekete uygun şekilde dizayn ederek bu problemi aşmaya çalıştık. 1.3 Literatür Özeti Kinetik sanat, yapılan sanatsal çalışmaların bir harekete sahip olduğu ve bu hareketin izleyici tarafından direk ya da dolaylı olarak görülebildiği bir sanat türüdür. Gerçek hareketli olan çalışmalarda genellikle mekanik bir hareket söz konusudur. Bazı çalışmalarda ise hareketin görülmesi için izleyicinin de hareket etmesi gerekmekte, ya da ışık oyunlarından faydalanılarak gerçekte hareketli olmayan bir çalışma izleyiciye hareketli görüntüsü sunmaktadır. Kinetik sanatsal çalışmaların hareketi bu yüzden iki farklı kategoride değerlendirilir. Gerçekten hareket eden parçalardan oluşturulan çalışmalar belirgin hareketli, ışık oyunları ya da izleyicinin yer değiştirmesi ile hareket ediyormuş hissiyatı uyandıran çalışmalar ise sanal hareketli olarak sınıflandırılmıştır. Belirgin hareketli çalışmalarda hareket genellikle bir motor tahriki, elektrik vasıtası veya rüzgar ve ağırlık gibi fiziksel özellikler sayesinde sağlanır. Rüzgar ve ağırlık gibi özellikler ile hareketin sağlandığı heykellere Mobil ismi verilmiştir ve üçüncü ayrı bir tür olarak düşünülebilir. Sanal hareketli çalışmalarda ise gerçek bir hareket olmadığı için hareket; ışık oyunlarına, izleyicinin hareket edip etmemesine, izleyicinin baktığı açıya gibi etkenlere bağlıdır. 2

17 Şekil (1.1) de günümüzün önemli sanatçılarından Bob Potts un çelik, bakır, pirinç, alüminyum ve ağaç malzemelerden ürettiği, motor tahriki ve iç dişli gibi mekanik elemanlar yardımı ile kanat hareketi yapan bir kinetik heykeli görebiliriz. Şekil 1.1 : Bob Potts, Pursuit II, 2009 [1] Delta College için Lyman Whitaker ın yaptığı 4 adet Mobil, üniversite merkezinde bulunmakta ve estetik bir görüntü oluşturmaktadır. Bir süs havuzundan yükselen bu heykeller, rüzgar yardımıyla kombine bir şekilde hareket etmekte ve izleyenleri etkilemektedir [2]. Şekil (1.2) de görülebilir. 3

18 Şekil 1.2 : Lyman Whitaker, Water and Wind Sculpture, 2011 [1] Münih şehrinde BMW müzesinde sergilenen kinetik heykel ise, hem optik illüzyon kullanımını hem de teknoloji ve sanat birlikteliğinin günümüzde hangi noktaya kadar ulaştığını göstermesi açısından mükemmel bir örnektir. Heykel, 714 adet alüminyum topun mekanik, elektronik ve bilgisayar kodlarıyla kontrollü hareketine dayanmaktadır. Toplar 0.2 mm kalınlığında çelik kablolara bağlıdır, yani izleyici tarafından görülmesi neredeyse imkansızdır. Her bir top bilgisayar kontrollü motorlar tarafından hareket ettirilmektedir. Topların hareketi düzensiz bir şekilde başlamakta, hareket tamamlandığında ise BMW 327, BMW Z4 gibi araçların şeklini almaktadır [3]. Şekil (1.3) de görülebilir. 4

19 Şekil 1.3 : BMW Müzesi, Kinetik Heykel, Münih [4] 5

20 2. KİNETİK SANAT VE KİNETİK HEYKEL 2.1 Sanat ve Heykel Anlayışı Tarih boyunca sanat, insanlık ile iç içe olmuş bir alandır. İlk çağlardan bu yana insanlar duygu ve düşüncelerini, yaşadıkları olayları, tasvir etmek istedikleri güzellikleri bir şekilde ifade etme gereği duymuşlardır. Bu ifade etme isteği sanatı oluşturmuştur. İlk çağlarda mağara duvarlarına çizilen resimlerden, antik Mısır ve antik Yunan devletlerinde yapılan mitolojik öğeli heykellere, Rönesans dönemi tablolarından günümüzde yapılan teknolojiyle iç içe kinetik heykellere kadar sanat, insan yaşamında her dönemde etkili olmuştur. İlk çağlarda dini inanışlara ve toplumun ahlaki kurallarına göre şekillenen sanat anlayışı, her zaman içinde bulunduğu koşullara göre kendini değiştirmiş ve yenilemiştir. Antik Yunan, Mısır ve Rönesans dönemi ele alındığında, heykel ve tabloların çoğunlukla dini motiflerle bezeli olduğu görülebilir. Mısır ve Yunan toplumlarında çok tanrılı mitolojinin getirdiği temalar, Rönesans döneminde ise Hristiyanlık ve İsa nın tasvirleri bol sayıda görülebilir. Tarih boyunca yaşanan toplumsal olaylar, değişik sanat akımlarını da beraberinde getirmiştir. Her bir sanat akımı ile birlikte sanat anlayışı kendini yenilemiştir. Heykel sanatını ele aldığımız zaman, insanların yaşam biçimleri, toplumsal farklılıkları, bulundukları dönem, çevre koşulları ve inançlar gibi öğelerin her zaman heykel sanatının gelişimine etkisi olduğu gözlenir [5]. Özellikle ilk çağlarda, sadece sembolik anlama önem verildiği için, basit şekillerde yapılmış fakat istenilen anlamı karşılayan türde heykeller mevcuttur ler öncesi heykel tanımı, doğanın seçilen ve istenilen bir kesiminin açık bir taklidi olarak söylenebilir. Heykelin teması bu dönemlerde tamamen insan üzerinedir ve heykelin temel elemanı figürdür [5]. Yaşanılan gelişmelere heykeltıraşlar ve sanatçılar zaman içerisinde ayak uydurmuşlarıdr. Endüstri çağının bir getirisi olarak teknoloji ve bilimle ilgilenmişler, eserlerine bu bilgilerini katmışlardır. Geleneksel heykel anlayışında kullanılan malzeme çoğunlukla mermer iken, günümüzde heykel sanatında demir, bakır, pirinç, çelik gibi farklı bir çok malzeme, hurda sanayi ürünleri vb. malzemeler de kullanılmaktadır. Heykellerin hareket kazanması ve kinetik heykel türünün oluşması ise, kinetik sanat kavramının ortaya çıkıp gelişmesine bağlı bir süreçtir. Çoğunluğu stabil bir durumu 6

21 tasvir eden tablolar ve heykellerden sonra sanatçılarda harekete karşı bir merak oluşmaya başlamış, bu da kinetik sanat kavramının oluşmasına ön ayak olmuştur. Kinetik sanatın kökeni 19. yüzyıla kadar dayanmaktadır. 19. Yüzyılda Claude Monet, Edgar Degas, Eduard Manet gibi sanatçıların insan figürlerinin hareketlerini tasvir ettikleri kanvas resimler, bu türün ilk örnekleri arasında gösterilebilir. Bu sanatçılar, tablolarında çeşitli çizim ve gölgeleme teknikleri ile renk ve ışık oyunları kullanarak, resimlerine hareketliymiş gibi bir izlenim vermeye çalışmışlardır. İzlenimci akıma sahip bu sanatçılar; resimlerinde baletler, at yarışı arabaları gibi figürlerden etkilenmişler ve bunları resmetmişlerdir. Hareket izlenimi vermeye çalışan resimlerin en önemlilerinden biri Le Bateu-Atelier su Seine isimli Claude Monet çalışmasıdır ve şekil (2.1) de görülebilir. Şekil 2.1 : Claude Monet, Le Bateau-Atelier su Seine, yüzyılın sonlarına gelindiğinde, başta Auguste Rodin olmak üzere, sanatçılarda mevcut eserlerden memnuniyetsizlik hissi doğmaya başladı. Auguste rodin, bu hareketli tablo çalışmalarının hareketi bize tam olarak aktaramadığını, sadeci statik bir form içerisinde onu bize sunduğunu dile getirdi. Bu da resimlerden çok heykel çalışmalarının hareketi daha iyi iletebileceği kanısını doğurdu. Kinetik sanatın 7

22 gelişimi ve kinetik heykele doğru evrilmesinin adımları bu şekilde atılmış oldu ve 20. Yüzyılda konuyla ilgili büyük gelişmeler yaşandı Yüzyılda Kinetik Sanatın Gelişimi 20. yüzyıla gelindiğinde, sanatçılar arasında verdikleri eserlerin yetersizliğinden doğan bir hoşnutsuzluk ortaya çıkmaya başladı. Özellikle geleneksel çizimler ve heykelleri yetersiz bulmaya başladılar. Sanatçılar arasında hareketli eserlere karşı özel bir ilgi duyan belirgin bir kesim oluşmaya başladı. İlk aşamada, fütürizm akımının gelişmesi bu alanda gelişmeler kaydedilmesine öncü oldu. Fütürizm akımı, özellikle sembolizm ve kübizm gibi akımlardan oldukça etkilenmiştir. Ayrıca 1870 li yıllarda yapılan hareketli hayvan figürleri çalışmaları, bu akımın gelişmesine ön ayak olmuştur. Fütürizm akımı, beraberinde hareket ve hıza olan merakı getirmiştir [6]. Fütürizm akımına bağlı sanatçılar, sanayi devrimi ve onun makine alanında getirdiği gelişmelere karşı büyük bir saygı duymuşlardır. Yeni teknolojiler, hız, mekanik hareket, dayanıklılık ilgilerini çekmiştir. Bu gelişen teknolojiler aracılığıyla dünyanın çok daha mükemmel bir yer olacağına inanmışlardır. Bu fikir de onların tüm geleneksel taraflarını bir kenara bırakıp, duygu ve düşüncelerini modern dünyanın getirdiği gelişmeleri, hareketi ve hızı kullanarak ifade etmeye çalışmalarına neden olmuştur [6]. Umberto Boccioni, bu akıma bağlı sanatçılar arasında en önemli sanatçı olarak kabul edilir. Şekil (2.2) de görülen Unique Forms of Continuity in Space isimli çalışmasında, rüzgara karşı yürüyen bir insanı tasvir etmiş, onun hareketinin hızına ve gücüne dikkat çekmek istemiştir. Şekil 2.2: Umberto Boccioni, Unique Forms of Continuity in Space, 1913 [7] 8

23 Kinetik sanatın gelişimini en az fütürizm akımı kadar etkileyen bir diğer akım da konstrüktivizm akımı olmuştur. Konstrüktivizm akımında sanatçılar, heykellerini yerleştirdikleri alan içerisindeki hareket kavramını, ağırlık ya da hacim gibi kavramlardan daha fazla hissettirmeye çalıştılar. Konstrüktivist akıma bağlı sanatçıların çoğu, eserlerini genellikle heykel türünde verdiler. Vladimir Tatlin, Naum Gabo ve Laszlo Moholy-Nagy, bu akımın öncü sanatçılarındandır. Vladimir Tatlin, bu akımın en önemli uygulayıcısı olarak görülür. En önemli eseri olan Monument to the Third International, (Şekil 2.3) de görülebilir. Çalışmada malzeme olarak demir, cam ve çelik gibi endüstriyel malzemeler kullanılmıştır. Şekil 2.3 : V. Tatlin, Monument to the Third International, 1920 [8] Naum Gabo ise doğa bilimleri ve mühendislik bilgileri sayesinde dinamik prensiplerini bir çok kinetik heykel çalışmasında kullanmıştır. Sadece estetik amacı gütmemiş, teknolojik araştırmalarda da bulunmuştur. Bunu heykellerinde plastikleri kullanıp onları şekillendirmiş olmasından da görebiliriz yılında ortaya koyduğu Standing Ware isimli çalışması, dinamik prensiplerinin heykelle bütünleştirildiği ilk çalışma olarak görülür [6]. Laszlo Moholy-Nagy ise, Şekil (2.4) de görülen Light Space Modulator isimli eseriyle, kinetik plastik şekillendirme adına önemli bir esere imza atmıştır. Geleneksel sanat anlayışında varolan durağan cisimler ve durağan prensiplerin yerini hareketli objeler ve prensiplerle değiştirmek gerektiğini savunmuştur [6]. 9

24 Şekil 2.4 : Laszlo Moholy-Nagy, Light Space Modulator, [9] 1900lü yılların ilk döneminin en önemli sanatçılarından biri de Marcel Duchamp dı. Dadaizm akımının temsilcilerinden olan Duchamp, ilk hazır-yapım kinetik heykeli yapan sanatçı olarak bilinir. Bu eser, Şekil (2.5) te görülen Bicycle Wheel isimli çalışmadır. Bu çalışma, tabure üzerine monte edilmiş bir bisiklet tekerleğinden oluşmaktadır. Daha sonraları Mobil ismi verilen kinetik heykel türünün ilk örneklerinden biri olarak gösterilecektir. Duchamp aynı zamanda, hareketi motor yardımıyla tahrik ederek sağladığı eserlere de imza atmıştır. Şekil (2.6) da görülen Rotary Glass Plates isimli eseri, buna önemli bir örnektir. Şekil 2.5 : Marcel Duchamp, Bicycle Wheel, 1913 [10] 10

25 Şekil 2.6 : Marcel Duchamp, Rotary Glass Plates, 1920 [11] 1935ler sonrası kinetik sanatın ve kinetik heykel türünün gelişiminde en önemli rol oynayan sanatçılardan biri de Alexander Calder dir. Calder, özellikle Mobil olarak adlandırılan kinetik heykel türünde eserler vermiştir. Mobil türü, daha önce belirtildiği gibi hava akımı, rüzgar, yağmur ve su gibi dış etkilerle hareket elde edilen heykellere verilen isimdir. (Şekil 2.7) de görülen Rouge Triomphant isimli mobili, rüzgar yolu ile gelişigüzel hareketler yapmaktadır. Çelik malzemeden yapılmış yapraklar, çelik kablolar ile tavana bağlanarak denge sağlanmıştır. Rüzgar estiğinde yapraklar gelişigüzel hareket etmektedir. 11

26 Şekil 2.7 : Alexander Calder, Rouge Triomphant, 1963 [12] Jean Tinguely, bir güç kaynağı yardımıyla hareketin sağlandığı kinetik heykel türünde eserler vermiş önemli bir sanatçıdır. Şekil (2.8) de görülen Homage to New York isimli çalışması, bu konuda oldukça orijinal bir çalışmadır. Heykel 8 elektronik kapalı devre, atık demir parçaları, bisiklet tekerleği, otomatik bir piyano ve sayısız parçalardan oluşmaktadır [6]. Heykel, kendi kendini yok eden mekanik bir heykeldir izleyiciye ve sanat dünyasına ilginç bir örnek sunmuştur. Sanatçı kinetik heykel sanatına, ürettiği mekanik heykelleriyle geleneklerin dışında estetik değerler sunmuştur [13]. Şekil 2.8 : Jean Tinguely, Homage to New York, 1960 [14] 12

27 Optik yanılsama ile izleyiciye hareket izlenimi veren heykel türlerinden bahsetmiştik. Bu tarz kinetik heykellerde, izleyicinin küçük bir göz hareketi bile yer değiştirme hissiyatı yaratabilmektedir. Bu türün en önemli geliştiricisi ise şüphesiz Victor Vasarely olmuştur. Sanat tarihçileri arasında optik efektlere ve hareket illüzyonuna dayanan bu tarz sanal hareketli kinetik heykeller, Optical-art (Op-Art) adı verilen bir alt türde değerlendirilmiştir. Bu açıdan Tinguely ve Vasarely, kendinden sonraki sanatçıları etki altına alan önemli iki heykelci olmuştur. Tinguely taraftarları gerçek hareketli heykeller yapıp bunu savunurken, Vasarely den etkilenen grup ise sanal hareketli heykeller ve optik illüzyonlar üzerine eğilmiştir [15] ler sonrasında elektronik ve bilgisayar alanındaki gelişmeler, sanata da yansıdı. Sanat ve teknoloji bir nevi iç içe geçti. Özellikle kinetik sanat alanında yüksek teknolojinin kullanılması epey yaygınlaştı. Kinetik sanatın adı, tamamen kinetik heykellerle anılmaya başlandı. Hareketlerin bilgisayar yardımıyla kontrol edildiği, sensörler aracılığıyla ışık, ses, sıcaklık vb. fiziksel özelliklerle harmanlanmış kinetik heykel ürünleri çoğaldı. Bu fiziksel özelliklerin kullanımı, özellikle ses ve ışık gösterileri, izleyici ve eser arasındaki etkileşimi de artırdı. Teknoloji ve sanatın bu derece iç içe geçmiş olması sadece izleyiciyi değil, eseri yaratan sanatçıyı da daha çok düşünmeye zorlamaktadır. Bilimle sanatı bir araya getirmeye çalışan sanatçılar, izleyiciyi de etki altına alarak estetik eserler ortaya koyabilmek için daha çok düşünmek ve daha çok çalışmak zorundadırlar. Her geçen gün bu kadar hızlı bir şekilde gelişen teknoloji, onları yeni şeyler öğrenmeye sürekli bilgilerini tazelemeye mecbur bırakmaktadır [6]. 13

28 3. MEKANİZMA TEKNİĞİ BİLGİSİ 3.1 Temel Mekanizma Bilgisi Mekanizmalar, öngörülmüş bir düzen uyarınca hareket iletecek biçimde şekillendirilip bir araya getirilmiş direngen cisim topluluklarıdır [16]. Makine mühendisleri istedikleri hareketleri yapan makinaları tasarlayabilmek için, yüksek düzeyde bir mekanizma tekniği bilgisine sahip olmalıdırlar. Mekanizmalarda, bir giriş ve çıkış söz konusudur. Mekanizma içerisindeki parçalardan birine bir hareket verildiğinde, mekanizma içerisindeki diğer parçalar da farklı hareketlerde bulunurlar ve bu parçaların birinden, istediğimiz hareketi almaya çalışırız. Burada giriş ve çıkış, ilk verilen hareketi ve çıkış hareketini temsil eder. Tanım içerisinde geçen direngen cisim kavramı ise, mekanizma tekniğinde mekanizmayı oluşturan cisimlerin hareket boyunca önem taşıyan boyutlarının hiçbir şekilde değişmeyeceği kabulünden doğmuş bir tanımdır. Mekanizmalar, makine tasarımının en önemli yapı taşlarından birini oluştururlar. Makine mühendisliğinde, istenilen görevi ve hareketi yerine getirecek makine tasarlamak gerektiği zaman ilk yapılması gereken, yukarıda bahsedilen giriş-çıkış ilişkisinin sağlanabileceği mekanizma tasarlamaktır. Mekanizma tasarımı, hem yüksek düzeyde bilgi donanımı hem de tecrübe gerektiren bir aşama olsa da, bazı temel adımlar çerçevesinde ele alınacak bir süreçtir. Mekanizma tasarımının ilk adımı tür seçimidir. İstenilen hareketi elde etmek için literatürde birden fazla türde mekanizma bulunacağı kesindir. Bu noktada tür seçimi önem kazanmaktadır. Bu sürecin en önemli noktalarından biri istenilen hareketin iyi tanımlanmasıdır. Kinematik zincirin tanımlanması, süreci kolaylaştıran ve hızlandıran bir durumdur. Çoğunlukla tür seçimi, bilimsel donanımın yanında yaratıcılık ve sanatsal bir sezi gerektiren bir aşamadır. Örneğin çok kullanılan zorunlu hareketli ve kapalı kinematik zincirli mekanizmalara doğrudan yönelmek yerine, kinematik zincirlerden de yola çıkılabilir. İşte tam bu noktada yaratıcılık önem kazanır. Fakat mekanizma seçiminde yaratıcılık çok kolay olmamakta, var olan mevcut çözümlere yönelmek genellikle doğru bir hareket olmaktadır. Mevcut çözümlerin iyi araştırılıp gözlemlenmesi gerekmektedir. Bu da mevcut makinaların gözlemlenmesi ya da var olan kaynakların detaylı incelenmesi ile mevcut olur. 14

29 Mekanizma türünün seçilmesi sonucunda, kinematik diyagramın elde edilmesi sağlanır. Mekanizma tasarımının ikinci adımı ise boyutlandırmadır. Tür seçimi istenildiği kadar doğru yapılmış olsun, eğer mekanizmanın önem taşıyan boyutlarının belirlenmesi hassas ve doğru bir şekilde yapılmazsa, mekanizmadan istenilen girişçıkış özelliği tam olarak sağlanamaz. Literatürde mevcut olan mekanizma türleri için, farklı boyutlandırma problemleri ve hesap teknikleri mevcuttur. Örneğin mafsallı mekanizmalar için tanımlı boyutlandırma problemleri; fonksiyon üretme, yörünge çizdirme ve hareket güdümü problemleridir [16]. Boyutlandırma adımının sonucunda birden çok sonuç elde edilebilir. Tasarım yaparken bulunan sonuçların uygulanabilirliği ve imal edilebilirliği göz önüne alınmalıdır. Uygulanabilirliğin en iyi duruma getirilmesi ve kesin boyutların belirlenmesi, bir üçüncü adım olan optimizasyon ve iterasyon sürecidir. Bazen istenilen hareket uygulanabilir boyutlarda olmayabilir ya da birden çok boyut elde edilebilir. Bu durumda bir optimizasyon problemi çözülmesi gereği doğar ve en iyi çözüm bulunmaya çalışılır. Bazen de boyutların uygun hale getirilememesi durumuyla karşılaşılır. Bu noktada ise tür seçimine geri dönüş yapmak gerekir. Yeni tür seçimi, boyutlandırılması ve yeniden iyileştirme sürecine gidilmesi iteratif bir aşamadır. Bu iteratif aşamaların sonucunda en uygun mekanizma türü ve uygulanabilir boyutlar seçilmiş olur [16]. Reuleaux a göre mekanizmalar 6 ana gruba ayrılır: - Vida mekanizmaları - Çark mekanizmaları (dişli çarklar, sürtünme çarkları) - Kam mekanizmaları - Kol mekanizmaları - Kayış-kasnak mekanizmaları - Cırcır veya mandal mekanizmaları Bu sınıflandırma sayısız çoklukta olan mekanizmaları kategorilere ayırabilmek için çok yetersiz kalsa da, temel bir fikir açısından faydalıdır. Mekanizmaları sınıfkandırmaktan ziyade mekanizma tipini belirleyen özelliklere bakılması daha doğrudur. Bu özellikler eleman çiftlerinin serbestlik dereceleri, mekanizmanın serbestlik derecesi, uzuv sayısı, eleman çiftlerinin bağlantı ve temas şekli gibi özelliklerdir [17]. 15

30 3.2 Krank-Biyel Mekanizması Makine tasarımında en geniş uygulama alanı bulan mekanizma çeşitlerinden biri krank-biyel mekanizmasıdır. Krank-biyel mekanizması, dönme hareketini gidip gelmeli öteleme hareketine dönüştürür. Genel kullanım amacı bu olmakla birlikte, öteleme hareketini dönme hareketine dönüştürmek amacıyla kullanıldığı durumlar da mevcuttur. Krank-biyel mekanizması, 4 adet uzva sahip bir mekanizma çeşididir. Bu mekanizmada, 3 adet döner eleman çifti, bir adet de kayar eleman çifti bulunmaktadır. Krank-biyel mekanizmasının basit bir tanımı Şekil (3.1) de görülebilir. Şekil 3.1 : Krank-Biyel Mekanizması Hareketin pistondan verilip kranktan alındığı krank-biyel mekanizmasına örnek içten yanmalı motorlardır. Hareketin kranktan verilip pistondan alındığı durumlara örnek olarak da pistonlu pompalar verilebilir. Hareketin biyelden verilip pistondan alındığı duruma bir örnek olarak da su tulumbaları gösterilebilir. Bir krank biyel mekanizmasında, A 0 krank yatağı ile B piston mafsalının arasında bir c mesafesi bulunabilir. Bu e kaçıklığına sahip durumda eksantrik krank-biyel, c kaçıklığının bulunmadığı durumda da santrik krank biyel mekanizması ortaya çıkar. Krank ve biyelin aynı doğru üzerinde olduğu konuma ise ölü konum adı verilir. Krankın tam bir dönme yapabilmesi için, eksantrikliğin biyel ile krank uzunluklarının farkından az olması ve krankın en kısa boyuta sahip uzuv olması 16

31 gerekir. Şekil (3.2) de bir krank biyel mekanizmasına ait değişken açılar, sabit parametreler ve boyutlar görülmektedir. Şekil 3.2 : Krank-Biyel mekanizmasına ait parametreler [18] Krankın dönüşü esnasında, piston bir alt ve bir üst sınır konumlarından geçer. Bu konumlara alt ölü konum ve üst ölü konum ismi verilir. Krank biyel mekanizmasında, pistonun bu ölü konumlar arasında yaptığı öteleme mesafesine ise stok (s) adı verilir. Şekil (3.3) de mekanizmaya ait alt ve üst ölü konumlar, strok mesafesi, uzuv uzunlukları ve değişken açılar görülebilir. Şekil 3.3 : Krank biyel mekanizmasında alt ve üst ölü konumlar ve parametreler [18] Eksantriklik mesafesi c=0 olduğu zaman, yani krank biyel mekanizması santrik ise strok iki krank boyuna eşit olur ( s=2a 2 ). 17

32 3.3 Kam Mekanizmaları Kam mekanizmaları, mühendislikte yaygın olarak kullanılan mekanizmalardandır. Yüksek eleman çifti içerirler. Mekanizmanın zorunlu hareketli mekanizma olabilmesi için, kam çifti dışındaki kinematik çiftlerin serbestlik derecesinin bir olması gerekir. Kam mekanizmalarında daire profilinde kendi ekseni etrafında dönebilen bir toparlak mevcuttur. Kam çiftini oluşturan yüzeylerin ikisi de eğri olabilir fakat imalat kolaylığından ötürü daire profil tercih edilir. Kam mekanizmaları, yürek mekanizmaları olarak da adlandırılır. Toparlağın görevi, kayma sürtünmesini dönme sürtünmesine dönüştürmektir. Bir nevi sürtünme direncini azaltarak, ilerlemeyi kolaylaştırmaktır. Kinematik zincir çiziminde, toparlağı ayrı bir uzuv olarak göstermeye gerek olmaz. Kam mekanizmalarının sınıflandırılmasında bir çok farklı yöntem kullanılır. Bunların biri, kam yüzeyinin profiline göre sınıflandırmadır. Radyal kam, yüzey kam, silindirik kam ve kama kam bu sınıflandırma sonucu ortaya çıkan türleridir. Şekil (3.4) de görülebilir. Şekil 3.4 : Radyal, yüzey, silindirik ve kama profil kam mekanizmaları [18] Bir diğer sınıflandırma türü de yürek ve izleyicinin temas şekline göre yapılır. Bunlar kuvvet kapalı ve şekil kapalı kam mekanizmalarıdır. Kuvvet kapalı kam çiftlerinin kullanımı çok daha yaygındır. Kuvvet kapalı kam mekanizmaları yay kuvveti, pnömatik kuvvet, santrifüj kuvvet veya ağırlık yoluyla teması sağlayabilirler. Şekil 18

33 kapalı olanlar için ise temas için ekstra bir kuvvete gerek yoktur, geometrileri sayesinde teması sağlarlar. Bunların haricinde kam mekanizmaları kamın hareket şekline göre kayar ve döner, izleyicinin hareketine göre doğrusal hareketli ve sarkaç kollu, izleyici-kam temas kısmına göre tablalı veya toparlaklı olarak sınıflandırılırlar. Doğrusal hareket, yani öteleme yapan kamlar eksenel veya kaçık eksenli olabilirler. Şekil (3.4) te, farklı kam mekanizmaları örnekleri görülebilir. Şekil 3.5 : Çeşitli Kam Mekanizmaları [16] Kam mekanizmaları, mafsallı mekanizmlarala sadece kısmen çözülebilen beklemeli hareket elde etme sorununa kesin çözüm getirirler. Bu yüzden çok farklı sektörlerde kullanımı oldukça yaygındır. Örnek olarak, içten yanmalı motorlarda, paketleme makinalarında ve tekstil makinalarında kullanımı oldukça yaygındır. 19

34 4. TASARIM İÇİN FİKİR OLUŞTURMA SÜRECİ 4.1 Heykel Tasarımı için Ana Tema Oluşturulması Kinetik heykel tasarımı, mühendislik ve sanatı bir araya getiren disiplinler arası bir çalışmadır. Tasarlanacak kinetik heykelde mekanizmanın doğru tasarlanması, istenilen hareketin hassas bir şekilde sağlanması ve kullanılan mekanik elemanların seçimi gibi konular ne kadar önemliyse, bu heykelin sunumuyla izleyenleri etkileyebilmek de o kadar önemlidir. Görsellik hesaba katılmadan, verilmek istenen belirli bir mesaj belirlenip bu izleyiciye aktarılamadıktan sonra, kinetik heykel amacına ulaşmış sayılamaz. Bunun için de öncelikle bir ana tema üzerinde durulması gerekmektedir. Ana tema belirlendikten sonra çeşitli alternatif fikirler oluşturulmalı, izleyicinin beğenisini kazanacak çözümler üretilmelidir. İstanbul Teknik Üniversitesi, geçmişi 1773 yılına kadar dayanan, Türkiye nin en köklü üniversitelerinden biridir. Bilim, teknoloji ve sanatta öncü olmak, her zaman vizyonu olmuştur. Uzmanlığıyla ve verdiği eğitimin kalitesiyle her zaman lider bir üniversite olmuş, çalışkan ve başarılı mühendis ve mimarlar yetiştirmiştir. İstanbul Teknik Üniversitesi nin simgesi arıdır. Arı, çalışkan İTÜ öğrencisini ve alanında başarılı mezunlarını mükemmel bir şekilde temsil eden bir figürdür. Dolayısıyla, hem okulumuzun ambleminde yer alan hem de öğrenci ve mezunlarının özelliklerini bu denli güzel temsil edebilen arı simgesinin heykelimizin ana teması olması gerektiğine karar verilmiştir. Makine Fakültesi nde daha önce hiç verilmemiş bir bitirme tasarım projesi örneği olduğu için bir ilk teşkil etmektedir. Farklı kinetik heykel türleri arasından, bölümümüze daha uygun olduğu için hareketin motor tahriki ile sağlandığı ve dişli, rulman, kayış-kasnak vb. mekanik elemanlar kullanılan gerçek hareketli kinetik heykel tasarımı yapılması uygun görülmüştür. 4.2 Kinteik Heykel için Tasarım Fikirleri Fikir I İlk fikir olarak, okulumuzun kuruluş tarihi olan 1773 ten itibaren günümüze kadar okulun gelişimini temsil edecek bir heykel tasarımı düşünüldü. Sistemde birden çok arının olması planlandı. İTÜ de bulunan her fakültenin açılış yılında, sisteme yeni bir arı eklenmesi düşünüldü. Arılar, 1773 yılından başlayıp günümüze kadar yükselme 20

35 hareketi yapsın istendi. Yükselme hareketi, okulumuzun gitgide artan fakülte sayısını, eğitim kapsamının genişlemesini ve eğitim kalitesinin artışını simgeliyordu. İstanbul Teknik Üniversitesi tarihine baktığımız zaman, mevcut olan fakültelerin açılış yılları birbirinden çok farklıdır. Her fakülte için açılış yılı ile birlikte sisteme yeni bir arının dahil edilmesi bu yüzden zor bir süreç olacaktı. Sisteme eklenen arıların diğer arıların yükselme hareketini engellemeden onlara katılması gerekiyordu. Bu sistemin çok kompleks bir tasarım gerektirmesi ve bunun maliyeti artıracak olması, bu fikirden vazgeçmemize neden oldu. Aynı zamanda bu karmaşık sistemin bir dönemlik bir proje çalışması süresinde tamamlanamayacağı öngörüldü Fikir II İkinci fikir olarak yerinde duran tek bir büyük arı imal edilip buna kanat ve vücut hareketi verilmesi düşünüldü. Kapalı bir sistem içerisine yerleştirilecek olan bu büyük arının, ön kısmına da küçük bir ekran koyulması düşünüldü. Bu ekranda Taksim metro çıkışı ile Gümüşsuyu arasındaki yolun yaya olarak çekilmiş bir videosunun gösterilmesinin güzel olacağı düşünüldü. Burada tasarlanıp üretilecek olan arı, metrodan çıkıp Makine Fakültesi ne derse gelen çalışkan İTÜ öğrencisini temsil ediyordu. Dışarıdan bakan bir insan, arıyı arka kısmından görecekti ve videonun da etkisiyle düşünülen bu fikir gözlemciye rahatlıkla iletilecekti. Bu kinetik heykelin İTÜ Makine Fakültesi ortabahçesine konulması düşünüldü. Kinetik heykelin hava koşullarından etkilenmemesi için cam vb. bir kapalı alan içerisine yerleştirilmesi düşünüldü. Bu fikrin uygulanmamasının temel sebebi, yüksek maliyetli bir tasarım oluşuydu. Koyulacak olan ekranın ve dış muhafazanın, mekanizmaya fazladan bir maliyet yüklemesi sebebiyle bu fikirden vazgeçildi Fikir III Üçüncü fikir olarak, Makine Fakültesi ndeki derslik sayısı kadar arı imal edilmesi düşünüldü. Bu arıların harekete başlayıp hareketi bitirme süreleri, ders aralarının kaç dakika olduğunu gösterecekti. Her sınıfa bir buton koyulacak, kablolar aracılığıyla sınıflardan heykeldeki arılara bağlanacaktı. Butona bir defa basılması arının 5 dakikalık bir zaman diliminde hareketini tamamlamasını sağlayacaktı. Dolayısıyla hoca 5 dakika ara vermek istediğinde bir defa butona basacak, 10 dakika ara vermek istediğinde butona iki defa basacaktı. 10 dakikalık ders arasını gösterecek arı daha 21

36 yavaş hareket edecek, 5 dakikalık ders arasını gösterecek arı ise daha hızlı hareket edecekti. Bahçeye konulması planlanan bu heykel sayesinde öğrenciler ders aralarının bitimini arılar üzerinden takip edebilecekti. Fakültedeki derslik sayısının çokluğu, bu konuda büyük problem oluşturacaktı. Derslik sayısının çokluğu sebebiyle hem maliyet artacak hem de koordinasyon problemi oluşacaktı. Ayrıca bu tasarımı sağlayacak sistem mekanikten ziyade elektronikti. Kabloların sınıflardan heykele ulaşımı gibi konularda da sıkıntılar oluşacağı öngörüldü. Bu sebepler nedeniyle bu tasarımdan vazgeçildi Ana dizayn fikrinin belirlenmesi ve üstünlükleri Dördüncü fikir olarak ise, her bir fakülteyi bir arının temsil etmesi fikri düşünüldü. Her bir arı, kendi fakültesinin renginde imal edilecekti. Heykelde lise, üniversite ve fabrikayı temsil edecek birer simge koyulması gerektiği düşünüldü. İtü yü temsil edecek şeklin kovan olmasına karar verildi. Kovan, heykelimizin ana teması olan arıya çok uygundu. Arıların balı ürettiği yer kovan olduğu için, öğrencinin bilgi birikimini artırdığı yer olarak İtü yü temsil etmiş olacaktı. Arılar lise, üniversite ve fabrika arasında raylar üzerinde hareket edecekti. Liseden çıkan arı üniversiteye yani kovana gidecek, kovandan çıkan arı da fabrikaya doğru hareket edecekti. Liseden üniversiteye hareket edecek olan arıların hepsinin sarı renkte yapılması fikri üzerinde duruldu. Sarı renkli arılar İTÜ yü kazanan çalışkan öğrenciyi temsil ediyordu. Ayrıca fakülte sayısı kadar renkli arılar olacaktı ve bunların hepsi kendi fakülte renginde olacaktı. Sarı renkli bir arı kovana girdiği anda, renkli arılardan biri dışarı çıkacak ve fabrikaya doğru yol alacaktı. Böylece liseden çıkan her bir sarı renkli çalışkan arı, kovandan kendi fakültesinin renginde, yani mesleğini edinmiş ve bilgi birikimini artırmış olarak çıkıyordu. Sarı renkli arıların kovana ulaştıktan sonra bir şekilde geri dönmesi gerekecekti. Aynı şekilde kovandan çıkıp fabrikaya giden renkli arıların da kovana geri dönmesi gerekiyordu. Bu geri dönüş hareketinin izleyiciye yansıtılmamasının daha hoş olacağı kararına varıldı. Bu yüzden tasarıma, arıların geri dönüş hareketlerini izleyiciden gizlemek amacıyla bir ağaç eklendi. Geri dönüş hareketleri bir ağaç tarafından kamufle edilecek, aynı zamanda kovanla ve arılarla uyumlu doğal bir ortam yaratılmış olacaktı. Tüm fikirler arasından en çok hoşumuza giden bu oldu. Hem istenilen mesajları izleyiciye vermek açısından, hem de tasarımın göze hoş gelmesi açısından en uygun 22

37 fikrin bu olduğuna karar verildi. Ayrıca sadece Makina Fakültesi değil, tüm fakülteleri temsil edecek bir kinetik heykel olacağı için bu fikir çok daha hoştu. Kinetik heykelin Ayazağa kampüsünde sergilenmesi ile okulun tanıtımı ve reklamı açısından da hoş olacağı düşünüldü. Ayrıca motor tahrikli bir sistem tasarlanması ve zincir, dişli, rulman vb. gibi mekanik elemanlar kullanımı sayesinde, diğer elektronik ağırlıklı olan üçüncü fikrimize göre bölümümüze ait bir bitirme projesi olmaya daha uygun olacağı öngörüldü. Diğer fikirlerimize göre maliyet açısından da daha avantajlı olacağı belirlenince, ana fikrimizin bu olması üzerinde karar kılındı. 23

38 5. TASARIM SEÇENEKLERİ VE SEÇİM KRİTERLERİ 5.1 Farklı Çözüm Önerileri Ana dizayn fikrinin belirlenmesinden sonraki aşama, kinetik heykelin tasarımının yapılması idi. Tasarım süreci; içerisinde katı modelleme ve gerekli çizimlerin yapılması, istenen hareketleri sağlayabilecek mekanizmaların seçimi ve değerlendirilmesi, uygun mekanizmaların ana dizayn fikrimize uyarlanması gibi aşamalar içermektedir. Bu aşamalar değerlendirilirken, ortaya birçok farklı tasarım seçeneği çıkmıştır. Maliyet, heykel boyutları, seçilen mekanik elemanların hali hazırda bulunup bulunmadığı, özel üretilmesi gereken parçaların imalata uygunluğu gibi kriterler ise tasarım ve seçim sürecinde önemli kriterleri oluşturmuştur. Ana fikirde belirtildiği gibi, heykel tasarımı içerisinde her fakülteyi temsil edecek birer adet arı bulunacaktır. İTÜ; bünyesinde İnşaat, Mimarlık, Makine, Elektrik- Elektronik, Maden, Kimya-Metalürji, İşletme, Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri, Fen- Edebiyat, Uçak ve Uzay Bilimleri, Denizcilik, Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı, Bilgisayar ve Bilişim adı altında 13 adet fakülte barındırmaktadır. Ana fikirde belirtildiği gibi, liseden çıkarak kovana giren sarı arılar birinci hareket kısmını, kovandan çıkıp fabrikaya giden arılar da ikinci hareket kısmını oluşturmaktadır. Bu da lise-kovan arasında gidiş geliş yapan 13 adet sarı renkli arı ve kovan-fabrika arasında gidiş geliş yapan 13 adet farklı renkli arı demektir. Kinetik heykel toplamda 26 adet arı ihtiva edecektir. Arıların lise-kovan-fabrika arasındaki ilerleme hareketinin yanında hareketleri boyunca kanat çırpması da istenmektedir. Bu iki hareketi sağlayacak mekanizmaların seçimi ve tasarımı, projenin önemli bir aşamasını oluşturmuştur Kanat hareketi mekanizması ve tasarımı Arıların, ilerleme hareketleri boyunca kanat çırpma hareketi yapması istenmektedir. Bu hareketi bize sağlayabilecek mekanizmanın tasarımı için çeşitli alternatif fikirler oluşturulmuştur Tasarım I Kanat hareketi için öncelikle, arıların bir ray üzerinde hareket ettiği ve zincir yardımıyla çekildiği düşünüldü. Kanat hareketini sağlayacak mekanizmanın arı 24

39 gövdesinin içine yerleştirilmesine karar verildi. 26 adet arı, kovan, fabrika gibi bir çok bileşenden oluşan heykelin çok fazla yer kaplamaması açısından arı boyutları ve dolayısıyla içine yerleştirilecek mekanizma boyutları minimumda tutulmaya çalışıldı. Boyutları mümkün olduğunca küçük tutulmaya çalışılan arıların içerisine, kanat hareketini sağlamak için ayrı birer motor koyma fikri uygun bulunmadı. Boyutlar ve maliyet göz önüne alındığında, tüm sistemin tek bir motorla tahrik edilmesi, dolayısıyla hem ilerleme hem de kanat hareketinin bu tek motorun tahrikiyle sağlanmasına karar verildi. Kanat hareketi için krank-biyel mekanizması kullanımının istenen sonucu vereceği düşünüldü. Arının içine yerleştirilmek üzere temel bir iskelet tasarımı yapıldı. Bu iskelete arının sağdan ve soldan zincire bağlanmasını sağlayacak birer zincir çarkı yerleştirildi. Yatay düzlemdeki bu hareketi kanat hareketine dönüştürebilmek için hareketin dikey düzleme aktarılması gerekiyordu. Bu noktada aykırı eksenler arasında hareket iletimi sağlayan konik dişli kullanımının uygun olacağı düşünüldü. Zincir çarkının üzerine eş merkezli bir konik dişli yerleştirildi ve aykırı eksendeki konik dişliye hareket aktarımı sağlandı. Aykırı eksendeki konik dişlinin dönüşü, krank mili hareketi ile kanatlara hareketi veren biyel koluna iletildi. Bu şekilde kanat çırpma hareketi sağlanmış oldu. Tasarım aşağıdaki şekillerde detaylı olarak görülebilir. Şekil 5.1 : Tasarım I önden görünüş ve parça isimlendirilmesi 25

40 Şekil 5.2 : Tasarım I izometrik görünüş Tasarım II Kanat hareketini sağlayabilmek için krank-biyel mekanizmasının yanı sıra kam mekanizması kullanımının da uygun olacağı düşünüldü. Bu noktadan yola çıkarak, ilk tasarımımızın genel çerçevesi korunarak, üzerinde mekanizma değişikliğine gidildi. Konik dişli çark çifti sistemden kaldırıldı. Konik dişli çark çiftiyle birlikte krank mili ve zincir çarkı ile eş merkezli olan düz dişli de sistemden kaldırıldı. Krank-biyel mekanizmalı tasarımda arı zincire iki tarafından da zincir çarkları ile bağlıydı. Kam mekanizmalı tasarımda bu bağlantı sadece tek tarafa düşürüldü. Zincir çarkı ile eş çalışacak bir düz dişli tasarımı yapıldı. Düz dişlinin profiline eğim verildi. Bu eğimli profile sahip düz dişli üzerine bir kam mekanizması yerleştirildi. Çubuğa bağlı izleyici, eğimli profilli dişli döndükçe aşağı ve yukarı hareket ediyordu. Kam çubuğuna bağlı olan kanatlara da böylelikle aşağı-yukarı hareketi verilmiş olmuş, yani kanat çırpma hareketi sağlanmıştı. Tasarım aşağıdaki şekillerde detaylı olarak görülebilir. 26

41 Şekil 5.3 : Tasarım II önden görünüş ve parça isimlendirilmesi Şekil 5.4 : Tasarım II izometrik görünüş Tasarım III Tasarım II ile birlikte düşünülmüş olan kam mekanizmasında bazı değişikliklere gidildi. Parçalarımızın boyutlarının küçük olması ve imal edilebilirliğinin zorluğu sebebiyle, eğimli profile sahip dişli kullanımından vazgeçildi. Basit bir kam 27

42 mekanizmasında bulunan kam ve izleyici kullanımı düşünüldü. Kam profili tasarımımızın boyutlarına göre belirlenecek, konum-zaman grafiği çıkarılarak kam profili sinüsoidal bir yol şeklinde imal edilecekti. Arılar ilerleme hareketini bu yol üzerinde yaparken, kam çubuğunun yukarı aşağı hareketi sayesinde bu çubuğa bağlı olan kanatlar da yukarı aşağı hareketi yapacaktı. Arı tasarımı ile birlikte bu mekanizmada çeşitli iyileştirmelere gidilmiş, optimize hale getirilmiştir. Arı tasarımları ve optimum çözümün anlatılacağı başlıklarda bu tasarımdan detaylı olarak bahsedilecektir Arı tasarımı ve kanat mekanizması iyileştirmeleri Tasarım I Arı tasarımı için öncelikle, alt ve üst olmak üzere iki adet eşdeğer gövde parçası çizildi. Gövdeleri birbirine monte edebilmek için alt ve üst gövdeye ikişer adet silindirik kanal açıldı. Birer silindirik çubuk yardımıyla iç içe geçmeleri sağlandı. Şekil 5.5 : Arı tasarımı I alt gövde parçası Alt ve üst gövde parçalarının çubuklar yardımıyla birbirlerine monte edilmelerinden sonra, arıya taslak olarak bir kafa çizimi yapıldı. 28

43 Şekil 5.6 : Arı tasarım I izometrik görünüş Yukarıdaki şekillerde alt gövde ve üst gövdeye açılan ince dikdörtgen bir kanal görülmektedir. Bu ince kanalın içerisinden kam çubuğu geçirilmesi planlanmıştır. Kanatlar kam çubuğuna bağlı olacak, izleyici sinüsoidal yol üzerinde ilerlerken kam çubuğu ve ona bağlı olan kanatlar aşağı yukarı hareket edecektir. Montajın önden kesit alınmış hali şekil (5.7) de görülebilir. Şekil 5.7 : Arı tasarım I ön kesit görünüşü 29

44 Tasarım II Tasarım I aşamasında yapılan alt gövde ve üst gövde dizaynlarına sadık kalındı. Kafa tasarımının yetersizliği konusunda görüş birliğine varıldı ve düzeltmeler yapıldı. Kam mekanizması için kam çubuğu ve izleyici için tasarım yapıldı. Üst gövde parçasına, kam çubuğunun sağa sola oynamasını engellemek için basit bir destek çizildi. Şekil (5.8) de arının tasarımı görülebilir. Şekil (5.9) da ise kam çubuğu ve izleyici tasarımı görülebilir. Şekil 5.8 : Arı tasarımı II 30

45 Şekil 5.9 : Kam çubuğu-izleyici tasarımı Tasarım III Tasarım III aşamasında, tasarımda köklü değişikliklere gidildi. Öncelikle, alt ve üst gövde parçalarının 2 parça halinde üretilerek, içlerine silindirik kanallar eklenmesi ve çubuklar aracılığıyla birbirine eklenmesi fikrinden vazgeçildi. Gövde parçaları, aön alt gövde, ön üst gövde, arka alt gövde ve arka üst gövde olmak üzere 4 parça olarak yeniden tasarlandı. İçlerindeki silindirik kanallardan vazgeçildi. Üretim aşamasında epoksilenerek yapıştırılması kararına varıldı. Şekil (5.10) da, solda yeni gövde tasarımları ve sağda eski tasarım görülebilir. 31

46 Şekil 5.10 : Gövde tasarımlarının karşılaştırılması Arı tasarımı geliştirildi. Arının arka gövde kısmına, gerçeğe daha uygun görüntü sağlayacak olması nedeniyle eğim verildi. Arı, sarı renge boyandı. Arının arka gövde kısmında siyah halkalar oluşturularak görsellik artırıldı. Ayrıca arının ön gövde kısmına da lekeler eklenerek daha gerçekçi bir tasarım oluşturulmaya çalıştı. Arının gözleri oluşturuldu ve uygun bir desenle renklendirildi. Arının zincir bağlantısı eklendi. Şekil 5.11 : Arı tasarımı III Mekanizmanın hareketi için, kam çubuğunun kanatlarla olan bağlantı şeklinin yaya dönüştürülmesine karar verildi. Yay kullanılmasının sebebi, sinüs yol üzerinde ilerleyen kam çubuğunun kanatları hareket ettirmesi sırasında salınım problemlerini çözmek ve kanatın kendini çabucak geri toparlamasını sağlamaktı. Tasarım II de yapılan kam çubuğu tasarımında, tekerleğin üzerine de bir yay eklenmesi fikri 32

47 oluşturuldu. Kanat tasarımı yapıldı. Kanat, iki parçalı olarak tasarlandı. Bir parça kanatın çubuğa tutunmasını sağlayan kanat çubuğu, diğer parçada kanat tasarımı şeklinde oluşturuldu. Yaylar, kanat çubuklarının bağlantı noktalarına eklendi. Şekil 5.12 : Yay bağlantılarının mekanizmaya eklenmesi Daha sonra, bacak tasarımları ve anten tasarımları yapılarak arının üzerine eklendi. Kanatlar, gerçeğe uygun bir tasarım oluşturma amacıyla şeffaf renkle oluşturuldu. Kanatların da eklenmesiyle birlikte, güzel bir arı tasarımı elde edildi. 33

48 Şekil 5.13 : Arı tasarım II son hali Şekil 5.14 : Arı tasarım III üstten görünüş 34

49 Tasarım IV Kanatların üst gövdeye monte olduğu boşluğa, takılıp çıkaralıabilir bir kanat aparatı tasarımı yapıldı. Bu parçanın takılıp çıkarılabilir bir fonksiyonda tasarlanmasının amacı, imalat ve montajı kolaylaştırmaktı. Kanat aparatı tasarımında iki adet silindirik çıkıntı oluşturularak, buralara birer adet bilyalı rulman takıldı. Rulman takılmasının amacı da, kanat çubuklarının daha kolay hareket etmesini sağlamak ve kanat hareketini kolaylaştırmaktı. Şekil (5.15) de, kanat aparatı ve rulmanların monte edilmiş hali görülebilir. Şekil 5.15 : Kanat aparatı ve rulmanların monte edilmiş görüntüsü Kanat çubuklarının, kanat aparatına ve rulmanın üzerine monte edilebilmesi için, tasarımında değişikliğe gidildi. Arının diğer tüm parçaları aynı kaldı. Kanat çubuklarının kanat aparatı ve kam çubuğuna bağlı resmi, Şekil (5.16) da görülebilir. 35

50 Şekil 5.16 : Kanat çubuğu-kanat aparatı-kam çubuğu bağlantısı Tasarım V Tasarım IV ile getirilirilen kanat aparatı parçasına sadık kalındı. Montaj için rulman kullanımından vazgeçildi. Bunun nedeni, küçük boyutlarda olan rulmanın imalatının zor olmasıydı. Dışardan temin edilmek istendiğinde de maliyetli olacaktı. Bunun yerine, kanat aparatına rulmanın geçtiği noktalara kanat direk monte edildi. Kanat çubuğu ve kanat olmak üzere iki parçadan oluşan kanat tasarımında, kanat çubuğundan vazgeçildi ve kanat tek parça halinde tasarlandı. Kanat kalınlığı, 3 boyutlu printer üretim koşulları göz önüne alınarak biraz kalınlaştırıldı. 36

51 Şekil 5.17 : Tek parça halinde tasarlanmış kanat Kovan Tasarımı Fikir aşamasında, İTÜ yü temsil edecek simgenin kovan olmasına karar verilmişti. Liseden çıkan sarı renkli arılar, kovana girip tekrar geri dönecekti. Bu aşamada, gerçek arı kovanı resimlerinden esinlenerek kovan tasarımı yapıldı. Kovanın ebatları planlanırken, sağ ve sol zincir döngülerinden gelerek aynı anda kovanın içinden geçen 2 adet arının birbiriyle çarpışmaması esas alınmıştır. Ayrıca kovan uzunluğu büyük tutularak, iskeletin görünümünü mümkün olduğunca kapatarak izleyenlerin gözüne daha hoş görünmesi amaçlanmıştır. 37

52 Şekil 5.18 : Kovan Tasarımı Zincir mekanizması ve iskelet tasarımı Arıların kanat hareketi mekanizmasını tasarladıktan sonra, ilerleme hareketi için mekanizma tasarımına geçildi. Bunun için zincir mekanizması düşünüldü. Arı tasarımlarının tek tarafına eklenen pimler yardımıyla arıların zincir baklalarına monte edilmesi fikri üzerinde karar kılındı. Zincir mekanizması, motor yardımı ile tahrik edilecekti. Boyutların minimumda tutulması amacıyla, zincir boyutu ve çarklarının olabildiğince küçük seçilmesine özen gösterildi. Bu aşamada Karaköy Perşembe pazarına gidilerek zincir ve zincir çarkı çiftleri araştırıldı. Bulunabilen minimum zincir ve zincir çarkı araştırıldı. 13 mm bakla uzunluğuna sahip ve 6 mm çaplı zincir ve ona uygun olarak da 8 dişe sahip 6 mm mil iç çaplı zincir çarkı bulundu. Şekil (5.19) da tasarımlarımıza referans olan zincir ve zincir çarkı çifti görülebilir. 38

53 Şekil 5.19 : Zincir ve Zincir çarkı çifti Bu parçalardan yola çıkarak yapılan zincir ve çark tasarımları yapıldı. Şekil 5.20 : Zincir Tasarımı Zincir tasarımının sonrasında, zincir çarkı tasarlandı ve içine kama boşluğu açıldı. 39

54 Şekil 5.21 : Zincir çarkı Mekanizmayı hareket ettirecek zincir-çark tasarımları yapıldıktan sonra, bu çarkların içinden geçecek miller tasarlandı. 6mm çapa sahip milleri yataklamak için rulman ve yatak tasarımları yapıldı. Şekil 5.22 : Rulman-rulman yatağı montajı 40

55 Miller, rulmanlar ve yataklar tasarlandıktan sonra, bu millerin yataklanacağı ve tüm mekanizmayı taşıyacak olan iskeletin tasarımına geçildi. İskeletin boyutlarının belirlenebilmesi için, bazı kabuller yapıldı. Yapılan arı tasarımına göre, bir adet arının uzunluğu yaklaşık 17 cm olarak hesaplandı. Sinüs yolu üzerinde aynı anda en az 3 adet tam arının izleyici tarafından görünmesi istendi. Art arda zincir tarafından çekilen her bir arı arasında da, en az bir arı boyu kadar boşluk bırakılmasına karar verildi ve bu şekilde arıların birbirine herhangi bir olumsuzluk anında dahi çarpmaması istendi. Bu da sinüs yolu uzunluğunun toplamda 4 adet arı ve 4 adet boşluk uzunluğu kadar, yani en az 136 cm olması demekti. Bu uzunluklar göz önüne alınarak bir iskelet tasarımı yapıldı. Şekil 5.23 : İlk iskelet tasarımı Kayış kasnak çözümü İskelet tasarımı, sol tarafta lise - kovan giriş çıkışının yapılacağı zincir mekanizması, sağ tarafta ise kovan-fabrika giriş çıkışının yapılacağı zincir mekanizması yer alacak şekilde tasarlandı. Sistemde tek elektrik motoru kullanmak istediğimiz için, sol taraftaki zincire elektrik motoru tarafından verilen tahrikin sağ taraftaki zincire aktarılması gerekiyordu. Bunun için iskeletin orta düzlemindeki miller arasında bir kayış kasnak mekanizması kullanılması düşünüldü ve tasarımı yapıldı. 41

56 Şekil 5.24 : Zincirin ve çarkların iskelete montajlanmış resmi Şekil 5.25 : İskeletin orta düzlemi ve kayış-kasnak çözümü 42

57 Tek mil üzerinden moment aktarımı çözümü Kayış kasnak çözümünden, sürtünme kayıplarının azaltılması amacıyla vazgeçildi. Bu sebeple, sol zincir döngüsünden sağ zincir döngüsüne moment aktarımının tek mil üzerinden gerçekleştirilmesi fikrinde karar kılındı. İskelet üzerine, hem sağ hem de sol zincir döngüsü için, zincirde gerekli gerilmenin sağlanabilmesi ve arının dönüşlerde problem yaşamaması adına 9 ar adet zincir çarkı yerleştirildi. Bu da, toplamda 18 adet zincir çarkı kullanımı oluşturdu. Her bir zincir çarkı için, çarkların içinden geçen 6 mm çapında miller oluşturuldu ve iskelete rulmanlı yataklar ile bağlandı. Milerin uzunlukları, sol ve sağ zincir döngüsündeki arıların, kovan içinden aynı anda geçerken çarpışmaması göz önünde bulundurularak hesaplandı. Bu amaçla, 3 adet farklı uzunluklarda mil tasarlandı. Millerde eğilmeyi engellemek için, en az 2 noktadan yataklanmasına ihtiyaç duyuldu. Bu amaçla, ilk iskelet profilinin benzeri olan ikinci bir iskelet tasarımı yapıldı ve miller iki tarafından da yataklanmış oldu. Millerin uzunlukları farklı olduğu için, ikinci iskelet tasarımında kısa millerin bulunduğu döngüde ekstrüzyonla uzatılmış parçalar kullanıldı. Bu parçalar, uzun ve kısa millerin iki iskelet üzerinde de aynı hizada yataklanmasına olanak tanıdı. Şekil 5.26 : Kısa milin yataklanmış görüntüsü 43

58 Şekil 5.27 : Uzun milin yataklanmış görüntüsü Şekil 5.28 : İskeletin orta düzleminde moment aktarımı için kullanılan mil Çarkların miller üzerindeki konumları, kama ile sabitlendi. Sol zincir döngüsünde bulunan çarkların kendi aralarında z ekseninde aynı konumda olmasına, aynı şekilde sağ zincir döngüsünde bulunan çarkların da kendi aralarında z ekseninde aynı konumda olmasına dikkat edildi. Daha sonra Solidworks te zincir döngüleri oluşturuldu. 44

59 Şekil 5.29 : İlk iskelet tasarımının iyileştirilmesi 45

60 Şekil 5.30 : Millerin diğer taraftan yataklanacağı iskelet tasarımı Şekil 5.31 : Yataklama için oluşturulan ekstrüzyonlara yakından bir bakış 46

61 İskeletlerde kullanılan kutu profil boyutları 20x10 cm ebatlarında ve 1cm et kalınlığında tasarlanmıştır. İskeletler ve miller tasarlandıktan sonra, montaj aşamasına geçilmiştir. İskeletlerin oturması için, tabla tasarlanarak ayaklarına monte edilmiştir. Tabla malzemesi dökme demir olup, ağırlığı sayesinde iskeletin dengede durması sağlanmıştır. Şekil 5.32 : İskelet ve millerin montaj hali Montaj yapıldıktan sonra, Solidworks programında çarklara zincir döngüleri eklenmiş ve zincir uzunlukları bulunmuştur. 47

62 Şekil 5.33 : Zincir döngüsünün eklenmesi ve uzunluğunun bulunması 48

63 Şekil 5.34 : Montajın zincir döngüleri eklenmiş görüntüsü Zincir döngüleri eklendikten sonra, kovan ve arı tasarımları resme eklenerek hareketli tasarımımızın anlık bir görüntüsü oluşturulmuş oldu. 49

64 Şekil 5.35 : Hareketli tasarımımızdan anlık bir görüntü 5.2 Uygun Seçim Kriterleri ile Optimum Çözüm Arı tasarımları, kanat hareketi tasarımları ve heykeli taşıyacak iskelet ve ilerleme hareketini sağlayacak zincir mekanizması tasarımları bittiğinde, elimizde bir çok farklı tasarım seçeneği oluşmuş oldu. Bundan sonraki aşama, beklentilerimiz ve tasarımı sınırlayan kriterlerin göz önüne alınarak optimum seçimin yapılması süreciydi. Yapmış olduğumuz her bir tasarımda, bir önceki tasarımı geliştirerek ilerledik. Tasarımlarımızı geliştirirken baz aldığımız temel hususlardan biri maliyetti. Bir diğer önemli kriter de tasarımımızın göze hoş gelecek bir şekilde yapılmasıydı. Bunun için arı tasarımımızı ve kovan tasarımımızı olabildiğince gerçeğe yakın yaptık. Arı boyutları olabildiğince küçük tutuldu, fakat izleyici tarafından arıların ve kanat çırpma hareketinin rahatlıkla görülebileceği boyutlar oluşturuldu. Arı tasarımı olarak, bu kriterler göz önünde bulundurularak her bir yeni tasarımda iyileştirmeler yapıldı. Bu nedenle son tasarım olan Tasarım V, arı ve kanat hareketi mekanizması olarak optimum çözümüzü oluşturdu. Bu tasarımda, arının kanat hareketi kam mekanizması 50

65 tarafından sağlanmaktadır. Arının gövdesine monte edilen kanat aparatı ve kanat tasarımının en son tek parça halinde tasarlanmış olması, imalat ve montaj kolaylığı kriterleri göz önünde bulunarak yapıldı. İlk tasarımlarda kanat hareketinin krank biyel,düz ve konik dişliler gibi elemanlarla sağlanması düşünülmüşken, maliyet, imal edilebilirlik ve boyutlar göz önünde bulunarak son tasarımdaki kam çubuklu ve yaylı tasarıma gidildi. Zincir mekanizması tasarımında, piyasa araştırması yapılarak bulunan en küçük boyutlarda zincir ve zincir çarkı seçildi. Gerekli zincir gerilmelerinin sağlanabilmesi ve arının dönüşlerde problem yaşamaması adına zincir çarklarından her bir zincir döngüsü için 9 ar adet kullanıldı. Zincir çarklarının bulunduğu miller, iskelet tasarımı yapılarak iki tarafından yataklandı. Sol zincirden sağ zincire moment aktarımı için, iki adet farklı çözüm oluşturuldu. Birinci çözüm olan kayış-kasnak kullanımından, sistemdeki kayıpları engellemek için vazgeçildi. Optimum çözüm olarak, tek mil üzerinden moment aktarımı sağladığımız tasarım seçildi. 5.3 Seçilen Tasarımın Üstünlükleri Arı, kanat hareketi mekanizması ve ilerleme hareketi mekanizması için farklı çözüm yolları arasından seçtiğimiz tasarımlar, eski tasarımlara göre her açıdan daha üstündü. Maliyet, boyutlar, montaj kolaylığı ve imal edilebilirlik kriterleri göz önüne alınarak yapılan her bir tasarım iyileştirmesi ile birlikte, en üstün tasarımı elde etmeye çalıştık. Kanat mekanizmasının kam çubuğu ve yay gibi elemanlara dönüştürülmesi ile birlikte, kompleks tasarımdan minimal tasarıma geçildi ve imalat kolaylığı oluşturuldu. İlerleme hareketi için tek motor kullanımı ve tek mil üzerinden sağ ve sol zincir döngülerinde moment aktarımı sağlanması, maliyeti ve kayıpları minimuma indirgedi. Arı tasarımının her bir adımda gerçeğe yaklaştırılmasıyla görsellik artırıldı. En son yapılan kanat aparatı ve tek parçalı kanat tasarımı sayesinde, montaj kolaylığı ve imalat kolaylığı sağlanmış oldu. 51

66 6. MÜHENDİSLİK HESAPLARI Tasarımda kullanılan bütün elemanların boyutları çok küçük olduğu için kuvvet hesabı üzerinde çok durulmamıştır. Kama ve rulman seçimleri, tasarlanan mil çapına göre seçilmiş ve buna göre oluşturulmuş. Mil çapı da, seçilen zincir ve zincir çarkı çiftine göre belirlenmiştir. Zincir çarkımızın iç çapı 6 mm olduğu için, mil çapı da 6 mm olarak belirlenmiştir. 6.1 Kama ve Rulman Seçimi Zincir çarklarının millere şekil bağlı olarak bağlanması uygun bulunmuştur. Bu amaçla uygu kaması kullanılmasına karar verilmiştir. Kama, Şekil (6.1) de görülen kama standartları tablosundan seçilerek boyutlandırılmıştır. Şekil 6.1 : Uygu Kaması standart tablosu Şekil (6.1) de görülebileceği gibi, mil çapı 6 mm için, bxh=2x2 mm t 1 =1,2 mm t 2 =1 mm L= 6 mm olarak belirlenmiştir. Aynı şekilde rulman seçiminde de mil çapı esas alınmıştır. Etkiyen kuvvetler küçük olduğu için bulunabilecek en küçük rulman seçilmiş ve kullanılmıştır. 6.2 Kam Profili Hesabı Arıların kanat çırpma hareketinin sağlanması için izleyicinin sinüsoidal bir yol izlemesi gerekmektedir. Bu sinüsoidal yolun ebatlarının oluşturulması için ilk olarak hareketin türü belirlenmiş; daha sonra ise Prof. Özgür Turhan hocamızın Makine Teorisi dersi için öğrencilere ödev olarak hazırlamış olduğu Mathcad programı kullanılarak kendi hareket parametrelerimize göre kam profili hesaplanmıştır. 52

67 Arının kanat çırpma hareketi beklemesiz ve düşük hızlı olduğu için harmonik hareket olarak seçilmiştir. Değişik hızlarda denemeler yapılarak arıların en iyi şekilde görülebilmesi için gerekli hız tespit edilmiştir. Kanat çırpma hareketinin gözle görülebilmesi için 1 saniyede 2 defa kanat çırpma hareketinin yapılmasına karar verilmiştir. Kam profilinin hesaplanabilmesi için basit harmonik hareketin formüllerinin bilinmesinin yanı sıra açısal hızın da bilinmesi gerekmektedir. Sinüs dalgasının genliğini belirleyen değer, kanatların yukarı aşağı yer değiştirme değerine eşit olmaktadır. Kam mekanizmasının formülleri s = 1 2 H(1 cos(πθ)) (6.1) β V = 1 Hѡ π 2 β sin(πθ β ) (6.2) a = 1 2 H(πѡ β )2 cos( πθ β ) (6.3) V max = 1 πθ H 2 β (6.4) a max = 1 2 H(πѡ β )2 (6.5) s: Yer değiştirme H: Genlik Ө: Periyot açısı (2π) β: Herhangi bir noktanın anlık açısı ω: Açısal Hız a: İvme V: Çizgisel Hız f: Frekans 1 saniyede 2 defa kanat çırpması istenen arının hareket frekansı 2 olarak belirlenmiştir. Açısal hızın tayini bu frekans değerinden bulunmuştur. 2πf = ω 2πx2 = 12.56~13 rad/s olarak belirlenmiştir. H genliğinin de 8 mm olarak belirlenmesinden sonra Mathcad programı kullanılmıştır. Matchad kodları detaylı olarak ekler bölümüne konmuştur. Bu 53

68 program yardımıyla yapılan hesaplar sonucunda ortaya çıkan taban dairesi yarıçapı 15 mm olarak belirlenmiştir. Hareketin konum grafiği Şekil (6.2) de görüldüğü gibi ortaya çıkmıştır. Şekil 6.2 : Hareketin konum grafiği Bu sonuca göre sinüsoidal yol tasarımı yapılmıştır. Şekil 6.3 : Tasarlanan sinüsoidal yol ve yakınlaştırılmış görüntüsü Yol tasarımında sadece hipotenüs üzerine sinüs eğrisi açılmıştır. Bu eğri, hem sol hem de sağ zincir döngülerindeki hipotenüste mevcuttur. Geriye kalan kısımlar düz tutulmuştur. Çünkü izleyici tarafından arıların görüneceği tek bölge, aradaki hipotenüs kısmıdır. Geriye kalan kısımlar kovan, okul, fabrika ve ağaç tarafından kapatılarak görünmemesi sağlanmıştır. Bu bölgelerde sinüs eğrisi açarak gereksiz titreşim yaratmaya ve kullanılan ekipmanların ömrünü kısaltmaya gerek yoktur. 54

69 7. MALİYET ANALİZİ Paslanmaz çelik kutu profil 20x10: 8 metre, 17 TL/m Maliyet : 17 x 8 = 136 TL Hatve 6 lık zincir : 12 metre, 2.5 TL/m Maliyet : 12 x 2.5 = 30 TL Yay : 78 adet, 0.5 TL/adet Maliyet : 78 x 0.5 = 39 TL DIN 8192 Zincir Çarkı : 18 adet, 2 TL/adet Maliyet : 18 x 2 = 36 TL SKF Rulman : 32 adet, 2.5 TL/adet Maliyet : 32 x 2.5 =80 TL Yatak : 16 adet, 12 TL/adet Maliyet : 16 x 12 = 192 TL DIN 6885 Kama : 18 adet, 1 TL/adet Maliyet : 18 x 1 = 18 TL M4x30 Cıvata : 32 adet, 0.15 TL/adet Maliyet : 32 x 0.15 = 4.8 TL M4 Somun : 32 adet, 0.1 TL/adet Maliyet : 32 x 0.1 = 3.2 TL Dökme Demir Tabla : 7 kilogram, 3.5 TL/kg Maliyet : 7 x 3.5 = 24.5 TL St42 6 mm çapında mil : kg, 3 TL/kg Maliyet : x 3 = 4.9 TL Arı : 26 adet arı, 140 gram/arı, 900gram L- PLA / makara, 54 /makara, 2.89 TL/ [19] Maliyet : 26 x 140 x 54 x 2.89 / 900 = TL Kovan : Fiberglass malzeme, 6 kg, 50 TL/kg Maliyet : 300 TL Elektrik Motoru : 5V 750 d/dk elektrik motoru Maliyet : 20 TL Toplam Maliyet : 1520 TL 55

70 Gerçek maliyet, işçilik maliyeti ve seyahat maliyetleri de göz önünde bulundurulduğunda bundan çok daha fazla olacaktır. Bu değerler de hesaba katıldığında yaklaşık olarak 2500 TL gibi bir maliyet ortaya çıkacaktır. 8. SONUÇLAR Boyutlu Yazıcıda Üretim Aşamaları Arı tasarımımızın prototip imalatı, okulumuz bünyesinde bulunan 3 boyutlu yazıcı ile gerçekleştirilmiştir. Okulumuzda bulunan 3 boyutlu yazıcı, Makerbot firmasının Replicator isimli modelidir. 16 kg ağırlığında olan bu makine, 25.2 x 19.9 x 15.0 cm boyutlarında üretim yapabilme hacmine sahiptir. 100 mikron hassaslığında çözünürlüğe sahiptir. Filament çapı 1.75 mm dir [20]. Üretim için makinede mevcut olan L-PLA malzemesinin naturel renkli modeli kullanılmıştır. 3 boyutlu yazıcının bir resmi Şekil (8.1) de görülebilir. Şekil 8.1 : Makerbot Replicator üretim yaparken Üretim aşamasında makine, öncelikle ekstrüderi ısıtmaktadır. Makerbot programına atılan çizimler, istenilen açıda ve düzlemde makinenin üretim tablasına yerleştirilebilmektedir. Bu yerleştirilen konuma göre 3 boyutlu yazıcı, ekstrüder 56

71 ısıtma işleminden sonra uygun pozisyonlama ve kalibrasyon işlemleri yapmaktadır. Sonrasında ise üretim aşamasına geçmektedir. Şekil 8.2 : 3 boyutlu yazıcı ekstrüder ısıtma işlemi Şekil 8.3 : Tablanın kalibrasyon işlemi 57

72 Şekil 8.4 : Ekstüderin doğru pozisyona getirilmesi Üretim için, Solidworks programında hazırlanan katı modeller,.stl dosya uzantısı olarak kaydedilerek Makerbot masaüstü programında açılmıştır. Parçaların kalınlık farklarına dikkat edilerek her bir parça, üretim için en uygun pozisyonlara getirtilerek tablaya yaslanmıştır. Makerbot programında üretim için pozisyonlanan bir parça şekil (8.5) de görülebilir. Şekil 8.5 : Makerbot programında alt gövde parçasının konumlandırılması Makerbot programı, 3 boyutlu yazıcıda parçanın ne kadar hızlı üretileceği, rijitliğinin belirlenmesi için çözünürlük ayarı gibi seçenekler sunmaktadır. Çözünürlük için 58

73 temel olarak 3 adet genel seçenek mevcuttur. Bunlar düşük çözünürlük, standard çözünürlük ve yüksek çözünürlüktür. Yüksek çözünürlükte parçaların iskeletleri malzemeyle daha yoğun doldurulmakta, dolayısıyla üretim süresi de uzamaktadır. Bu 3 adet seçeneğin dışında, gelişmiş ayarlar kullanılarak doldurma oranı, katman sayısı, katman yüksekliği, ekstrüderin hızı gibi seçenekler elle de belirlenebilmektedir. Ayrıca parçaların üretimden sonra tabladan kolay çıkarılması ve deformasyonunun önlenmesi için raft seçeneği mevcuttur. Bu seçenek tıklandığında, parça üretimine başlamadan önce tablaya parçayla aynı profilde ince bir koruyucu tabaka oluşturulmaktadır. Support seçeneği ise, aynı parça içerisinde farklı yüksekliklere sahip noktalara destek konarak deforme parça oluşumunu engellemek için kullanılır. Arı parçalarımızın tamamı standard çözünürlük ayarları kullanarak yapılmıştır. Her üretimde raft kullanılmıştır. Şekil 8.6 : Çözünürlük ayarları ekranı 59

74 Şekil 8.7 : Hız ayarları ekranı 8.2 Prototip İmalatı Bu aşamada arının parçaları, 3 boyutlu yazıcıda üretilmiş, üretim safhasında her bir parçanın resimleri çekilmiştir. Üretim aşamasında parçaların her birinde raft kullanılmış, bu şekilde parçaların tabladan çıkarılırken daha az deforme olması amaçlanmıştır. 60

75 Şekil 8.8 : 3 boyutlu yazıcıda ön üst gövde parçası üretilirken Şekil 8.9 : Ön üst gövde parçasının tabladan çıkarılması 61

76 Şekil 8.10 : Ön üst gövde parçası Şekil 8.11 : Ön üst gövde parçasının raftından ayrılmış hali 62

77 Şekil 8.12 : Arının bacakları üretilirken Şekil 8.13 : Bacak parçalarının bitmiş hali 63

78 Şekil 8.14 : Arının arka alt gövdesi ve bacakların birleştirilmiş hali Şekil 8.15 : Arının alt gövdesi bacakların bir arada görüntüsü 64

79 Şekil 8.16 : Arının kanatlarından birinin yeni üretimden çıkmış görüntüsü 8.3 Üretilen Parçaların Birleştirilmesi ve Boyanması Parçaların her birinin imalatı sonrasında, parçaların birleştirilerek arının oluşturulması ve sonrasında görselliği artırmak için boyanması aşamasına geçildi. Öncelikle, arının üretilen tüm parçalarının resmi çekildi. Şekil (8.17) de arının tüm parçalarının 5 kuruş ile birlikte çekilmiş resmi görülebilir. Şekil 8.17 : Arının parçaları ve bozuk para 65

80 Parçaların boyama işlemi, akrilik esaslı sprey boya kullanılarak yapıldı. Bunun sebebi 3 boyutlu yazıcının kullandığı ham madde olan L-PLA malzemesinin akrelik esaslı boya ile her hangi bir kimyasal reaksiyona girmemesidir. Bu işlem için Polisan markasının HI-PRO sprey boya modeli kullanıldı. Sarı ve siyah olmak üzere iki renk kullanıldı. Şekil 8.18 : Boyama için kullanılan sprey boyalar Öncelikle, alt ve üst gövde parçaları ve bacaklar sarı renge boyandı. Boyama işlemi öncesi parçalara zımpara işlemi uygulanarak yüzeylerin pütürleri giderildi Şekil 8.19 : Alt gövde parçalarından biri boyanırken 66

81 Şekil 8.20 : Sarı renge boyanmış gövde parçaları ve bacaklar Parçalar sarı renge boyandıktan sonra, parçaları birleştirme işlemine geçildi. Bunun için BISON marka epoksi yapıştırıcı kullanıldı. Yapıştırı olarak epoksi seçilmesinin sebebi, epoksinin oldukça dayanıklı ve uzun ömürlü olmasından dolayıdır. Şekil 8.21 : Epoksi yapıştırıcı 67

82 Epoksi malzeme, plastik bir tabağa gerekli olduğu kadar sıkılıp bir karıştırıldı. Bir kürdan yardımıyla parça yüzeylerine sürüldü. Şekil 8.22 : Parçalara epoksi sürülmesi Epoksi sürülen parçalar, üstüste konularak bir süre baskı uygulandı. Bu şekilde birbirlerine yapışmaları sağlandı. Şekil 8.23 : Epoksilenmiş gövde parçaları 68

83 Şekil 8.24 : Ön ve arka gövdelerin ve bacakların epoksilenmiş görüntüsü Epoksilenmiş arı iskeletine ikinci bir kat sarı boyama işlemi daha yapıldı ve sonrasında kurumaya bırakıldı. Şekil 8.25 : İkinci kat boyanın atılması İkinci kat boyanın atılması ve parçanın kuruması için bir süre beklenilmsesinden sonra, sıra arka gövdedeki siyah halkaların ve üst gövdedeki lekelerin 69

84 oluşturulmasına geldi. Tasarımımızdaki halkalar arası mesafeler ölçülerek, kağıt banttan kestiğimiz şeritler arının arka gövdesine halkalar halinde yapıştırıldı. Kağıt bant yapıştırılınca bandın temas ettiği yüzeylerin rengini koruması sağlanmıştır. Şekil 8.26 : Kağıt bant üzerine şeritlerin çizilmesi Üst gövdedeki lekeler için de, kağıda tasarımımızdakine yakın leke şekilleri çizildi ve yine kağıt banttan bu şekillerde parçalar kesildi. Arının üzeri bu kağıt bantlardan kestiğimiz parçalar ve şeritlerle kaplandı. Şekil 8.27 : Lekeler için kağıt banttan şekiller kesilmesi 70

85 Şekil 8.28 : Kağıt bantlarla kaplanmış ve siyah spreyle boyanmaya hazır arı Kağıt bantlarla istediğimiz gibi kapladığımız arı, siyah spreyle boyanmaya hazırdı. Arının siyah spreyle boyanma aşaması Şekil (8.29) da görülebilir. Şekil 8.29 : Siyah boyama işlemi 71

86 Siyah boyama işlemi tamamlandıktan sonra, parça bir süre kurumaya bırakılmıştır. Kuruyan parçadan kağıt bant kısımları çıkarılarak, parçanın son şekli elde edilmiştir. Şekil 8.30 : Siyah renge boyanmış arının kuruma sonrası görünümü 72

87 Boyası kuruyan arının bantları çıkarıldıktan sonraki resimleri farklı açılardan çekilmiştir. Şekil 8.31 : Bantların çıkarılmasından sonra arının son şekli Şekil 8.32 : Arının Önden Görünüşü 73

88 Şekil 8.33 : Arının alt kısmında oluşturulan lekeler Arının son halinin kanatlar ile birlikte resmi çekilmiştir. Şekil (8.34) te görülebileceği gibi, arının kanat ve gövde boyutları gayet orantılıdır. Şekil 8.34 : Arının kanatlar ile birlikte üstten görünümü 74

89 9. DEĞERLENDİRMELER, ÖNERİLER VE TARTIŞMALAR Prototipin üretim aşaması takip edilirken anlaşıldı ki arıyı daha büyük fakat sayıca daha az parçalarla imal edebiliriz. Bu yöntemin avantajı, arının imalatını kolaylaştırması ve de ihtiyaç duyulan yapıştırıcı miktarının ve yapıştırma işlemi için harcanan sürenin azalmasını sağlamasıdır. Fakat, parçaların sayısını azaltmak için boyutlarını büyüttüğümüzde 3 boyutlu yazıcının imalat esnasında bir hata vermesi durumunda, parça yarıda kalacak ve de baştan tekrar yapılması gerekecektir. Bu da hem malzeme hem de zaman israfına neden olmaktadır. Bu, çözülmesi gereken bir optimizasyon problemidir. Tablo (9.1) de parçaların imalatı sırasında kullanılan malzemenin gramajı ve de imalat süresi belirtilmiştir. Optimizasyon problemi olarak değerlendirirken bu tablo, belirli denklemlerin oluşmasını sağlayarak parametrelrin ortaya çıkmasına ön ayak olacaktır. Çizelge 9.1 : Parçaların İmalat Süreleri ve Ağırlıkları TARİH BAŞLANGIÇ BİTİŞ SÜRE(saat:dakika) PARÇA AĞIRLIK(gr) :25 13:48 02:23 On_Ust_Govde :51 16:10 02:19 On_Alt_Govde :13 16:25 00:12 Bacak :26 16:38 00:12 Bacak :58 12:15 01:17 Arka_Alt_Govde :45 15:18 01:33 Arka_Ust_Govde :32 16:02 00:30 Bacak 4 adet :47 09:59 00:12 Kanat-1 HATA :12 10:27 00:15 Kanat-1 HATA :41 11:02 00:21 Kanat-1 HATA :10 11:23 00:13 KalpCubuk :36 11:58 00:22 KanatAparat :12 14:24 01:12 Kanat :07 15:22 00:15 Kanat-2 HATA :55 13:18 02:23 Kanat TOPLAM AĞIRLIK

90 KAYNAKÇA [1] Url-1 < alındığı tarih Kasım 2014 [2] Url-2 < alındığı tarih Kasım 2014 [3] Url-3 < alındığı tarih Kasım 2014 [4] Url-4 < alındığı tarih Kasım 2014 [5] Url-5 < >, alındığı tarih Kasım 2014 [6] Url-6 < >, alındığı tarih Kasım 2014 [7] Url-7 < alındığı tarih Ekim 2014 [8] Url-8 < et_1919_year.jpg>, alındığı tarih Aralık 2014 [9] Url-9 < alındığı tarih Ekim 2014 [10] Url-10 < alındığı tarih Ekim 2014 [11] Url-11 < alındığı tarih Ekim 2014 [12] Url-12 < alındığı tarih Aralık 2014 [13] Url-13 < alındığı tarih Kasım 2014 [14] Url-14 < alındığı tarih Kasım 2014 [15] Url-15 < alındığı tarih Kasım 2014 [16] Turhan, Ö., Makina Teorisi - Mekanizmalar ve Makina Dinamiği, Ankara: Nobel, [17] Söylemez, E., Mechanisms, Ankara: METU, [18] Url-16 < alındığı tarih Kasım 2014 [19] Url-17 < alındığı tarih 14 Aralık 2014 [20] Url-18 < alındığı tarih 2 Aralık

91 EKLER EK. A.1 : Teknik Resim Çizimleri Şekil A. 1 : Arının Önden Görünüşü 77

92 Şekil A. 2 : Arının Üstten Görünüşü 78

93 Şekil A. 3 : Arının Sağdan Görünüşü Şekil A. 4: Kanat Tasarımının Üstten Görünüşü 79

94 Şekil A. 5 : Heykel İskeletinin Önden Görünüşü 80

95 Şekil A. 6 : Heykel İskeletinin Soldan Görünüşü 81