0, , ,303 7,8057 2, , ,265 7,7504 0, ,305 7,7504 0, ,291 7,7504 1,

Transkript

1 olur. Çeşitli malzemelerin E, G ve υ değerleri Cetvel 1.1 de verilmiştir. Malzemelerde ortalama bir değer G = 0,384 E ve υ = 0,3 olara abul edilir. b. Elastili sınırı E : Malzemenin elasti özelliğinin sona erdiği sınır olara tarif edilir. Teori olara yü bu sınırın üstüne ımadığı halde yüün alması ile ubu tamamen esi halini alır. Çelilerde orantı sınırı ile elastili sınırı E birbirine o yaındır ve pratite bu ii sınır te olara düşünülür. p Cetvel 1.1. Çeşitli malzemelerin elastili ve ayma modülleri, Poisson oranı ve özgül ağırlı değerleri Elastili ayma Poisson Özgül Malzeme modülü modülü Oranı ağırlı γ, E, MPa G, MPa ϑ MPa Çeli 2, , , ,303 7,807 Döme eli 2, , ,26 7,704 Paslanmaz eli 1, , ,30 7,704 Niel alaşımlı eli Döme demir 2, , , ,291 7,704 0, , ,270 7,1968 Alüminyum ve alaşımları 0, , ,334 2,7126 Niel - gümüş alaşımı Fosfor bronzn Magnezyum ve alaşımları Molibden 1, , , , , ,322 8,7469 0, ,349 8,166 0, ,30 1,7992 1, ,307 10,1862 Titanyum 1, ,4841 c. Ama sınırı : Plasti (alıcı) şeil değiştirmelerin % 0,2 değerine eriştiği gerilme sınırı olara abul edilir. DĐN standartlarında bu değer 0,2 ile gösterilir. Bu sınırda malzeme iinde büyü değişililer ve aymalar (amalar) meydana gelir. Ama sınırı aşıldıtan sonra gerilme değerlerinde hafif düşüşler ve terar yüselmeler görülebilir ve bu olaya malzemenin peleşmesi denir. d. opma sınırı : malzemede opmadan önce meydana gelen en büyü gerilme olara tarif edilir. Bu değere erişildiği anda zorlamaya gere almadan enine büzülmeler hızla artar. esit gittie üülür ve sonunda ubu opar (Şeil 1.17c). opma uzama oranı L L L0 ε = = (1.48) L L 0 0 Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 22

2 malzemenin opmadan önce davranışını gösteren önemli bir değerdir. Bu oran, ubuğun başlangıtai L0 L0 oranına bağlı olara simgelenir. Örneğin = iin ε şelinde Şeil 1.17 de alın izgi ile d0 d0 gösterilen diyagrama mühendisli diyagramı denir, burada gerilmeler deney ubuğunun başlangıtai esit olma üzere F = (1.49) A ile tayin edilir. F uvveti büzülmeden dolayı süreli üülen A esitine bölünürse e ile gösterilen ve gere diyagram denilen diyagram bulunur. Gevre malzemelerin ama sınırı yotur, bunların sadece sınırı vardır (Şeil 1.17). Deney ubuğu basma, esme, eğilme ve burulma gibi eşitli zorlamalara tabii tutulursa, benzeri τ = τ γ Diyagramı, faat farlı ama ve opma sınırı değerleri elde edilir. = ( ε ) veya ( ) Dolayısıyla belirli bir malzemenin, zorlanma şeline göre eme (, ), basma ( b, b ), esme ( τm, τ m ), eğilme ( e, e ) ve burulma ( τ, τ ) sınırları vardır. Anca pratite malzemelerin eme deneylerinden elde edilen muavemet değerleri esas alınır. DĐN ve TS standartlarına göre eşitli malzemelerin eme, ama ve eme - opma sınırları Cetvel da verilmiştir. Pratite eğilme zorlanmalarında da eme muavemet sınırı alınır. Burulmada muavemet sınırları muavemet varsayımlarına göre şu şeilde tayin edilir. ayma varsayımı : τ = 0, ; τ = 0, Enerji varsayımı : τ = 0,77 ; τ = 0,77 Basmada eliler iin genellile : D ; D Döme demir iin : b 2, olara alınır. Süne malzemeleri opmadan önce plasti şeil değiştirdileri ve bunların alıcı olduları ve elemanı bozulma durumuna getirdileri diate alınırsa: süne malzemelerin stati muavemet sınırı olara ama sınırı yani 0 Cetvel 1.2. Genel imalat elilerinin muavemet değerleri (DIN e göre ) Gösteriliş St 33-2 St 34-2 St 37-2 St 37-3 St 42-2 St 42-3 St 0-2 St 0-3 St 33-1 St 34-1 St 37-1 St 42-1 St 0-1 St 60-1 St 60-2 St Muavemet değerleri (MPa) ÇD D τ D Not: a. değerleri, mm alınlıtai paralar iindir. 16 mm den üü alınlılar iin, değerlere 10 MPa elenir mm alınlılar iin, 10 MPa indirilir. b. 1. grup - genel isteler iin; 2. grup-yüse isteler iin ; 3.grup - özel isteler iindir Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 23

3 Cetvel 1.3. Islah elilerinin muavemet değerleri (DIN e göre) Muavemet değerleri(islah işleminden sonra) (MPa) Gösteriliş ÇD D τ D C 22 ve C 22 C 3 ve C 3 C 4 ve C 4 C 60 ve C Mn 37 Mn Si 42 Mn V 7 34 Cr 4 41 Cr 4 2 Cr Mo 4 34 Cr Mo 4 42 Cr Mo 4 30 Cr Mo V 9 34 Cr Ni Mo 6 30 Cr Ni Mo Not: ve değerleri mm arasındai aplar iin geerlidir. Cetvel 1.4. Sementasyon elilerinin muavemet değerleri (DIN a göre ) Muavemet değerleri (MPa) Gösteriliş D τ D C 10 ve C C 1 ve C 1 1 Cr 16 Mn Cr 20 Mn Cr 1 Cr Ni 6 18 Cr Ni 8 Not: değerleri minimum değerlerdir. ve Cetvel 1.. Döme elilerinin muavemet değerleri (DIN 1681 e göre) Muavemet değerleri (MPa) Gösteriliş D τ D GS 38 GS 4 GS 2 GS 60 GS 62 GS 70 Not: değerlerdir ve değerleri minimum Cetvel 1.6. Alaşımlı döme elilerinin muavemet değerleri (DIN 1724 e göre ) Muavemet değerleri (MPa) Gösteriliş 1 /10 /T T, C /10 /T T, C GS C GS 22 Mo GS 22 Cr Mo GS 20 Mo V GS 20 Mo V Not: değerleri minimum değerlerdir. Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 24

4 Cetvel 1.6 a. Lamel Grafitli ve üresel (ır) Döme Demirlerin muavemet değerleri (DIN 1691 ve DIN 1698e göre ) Muavemet değerleri (MPa) Muavemet değerleri (MPa) Gösteriliş τ Gösteriliş τ D D Lamel Grafitli D. Demirlerin muavemet değerleri GG 10 (12) GG 1 (14) GG 20 (18/22) GG 2 (26) GG GG GG D D üresel (ır) D. Demirlerin muavemet değerleri GGG GGG GGG GGG GGG GGG * = ; * τ = τ gevre malzemelerin muavemet sınırları ise, opma sınırı, yani alınır. * = ; * τ = τ Para Muavemet Sınırlarını Etileyen Fatörler Malzemelerin muavemet sınırları, boyutları ve geometri seili sabit (apı ortalama 10 mm), entisiz ve parlatılmış deney ubuları üzerinde, laboratuar oşullarında yapılan deneylerle tayin edilir. Anca malzemelerin muavemet sınırları: enti, yüzey pürüzlüyü (alitesi), boyut, imalat, ısıl işlem, aplama, evre etisi (orozyon) gibi fatörler tarafından etilenmetedir. Burada sadece enti, yüzey pürüzlüyü ve boyut gibi fatörlerin etileri incelenecetir Çenti Etisi Basit gerilmelerin yayılış şeli anca sabit ve süreli esitler iin geerlidir. Eleman üzerinde ani esit değişiliği, enti veya deli gibi uvvet aışını değiştiren (Şeil 1.18) notalarda ve bu notalar civarında nominal gerilmeye nazaran ani gerilme artışları (onstrüsiyon) meydana gelir. Bu artış max = (1.0) şelinde yazılır. Burada max - enti bölgesinde meydana gelen gerilme değeri; nominal gerilme; - enti fatörüdür. - esittei Çenti fatörü, entiğin geometri şeline ve malzemenin entiğe arşı hassasiyetine bağlıdır. Çentiğin geometri şelinin etisi teori enti fatörü t : malzemenin entiğe arşı hassasiyeti, entiğe hassasiyet fatörü q ile ifade edilirse, enti fatörü ( ) = 1 + q 1 (1.1) bağıntısı ile tayin edilir. Çenti olayı Şeil 1.18 den görüldüğü gibi, malzemenin süreli muavemet sınırını azaltan bir etendir. Çenti olayı, entiğin yuvarlatma yarıapı r ve esasen esit değişiliğini gösteren entiğin derinliği t tarafından etilenmetedir. Çentiğin derinliği plaalarda genişli oranı t a) b) c) d) Şeil Çenti etisi Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 2

5 B / b ve yuvarla ubularda, ap oranı D/d ile de temsil edilebilir. Bu değerler arasında t = (B - b)/2 ve t = (D - d) /2 bağıntıları da vardır. Yuvarlatma yarıapı r üüldüe gerilme yığılması artar; şöyle i en büyü yığılma r = 0 da (esin entilerde) meydana gelir (Şeil 1.18 d). Çentiğin derinliğine bağlı olara, bu değerin B / b veya D / d oranlarının büyümesi ile gerilme yığılmaları artar. Dolayısıyla fazla gerilme yığılmalarına meydan vermeme iin entiler yuvarlatılmalı ve büyü bir esitten o üü bir esite geilmemelidir. t > 1 olduğunda yalnız bölgenin şeline bağlıdır ve malzemenin cinsi bu değeri etilemez. Zorlanmanın türüne bağlı olara eşitli elemanların t değerleri: - Çeme veya basmaya alışan elemanlar iin Şeil de; - eğilmeye alışan elemanlar iin Şeil de; - burulmaya alışan elemanlar iin Şeil de verilmiştir (teoritir). Şeil Çemeye veya basmaya alışan anı esit değişimli ubuğun teori enti fatörü t Şeil Çemeye veya basmaya alışan enine delili ubuğun teori enti fatörü t Şeil Çemeye veya basmaya alışan entili ubuğun teori enti fatörü t Şeil Çemeye veya basmaya alışan ademeli milin teori enti fatörü t Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 26

6 Şeil Çemeye veya basmaya alışan entili milin teori enti fatörü t Şeil Eğilmeye alışan enine delili milin teori enti fatörü t Şeil 1.2. Eğilmeye alışan entili ubuğun teori enti fatörü t Şeil Eğilmeye alışan ani esit değişimli entili ubuğun teori enti fatörü t Şeil Eğilmeye alışan ademeli milin teori enti fatörü t Şeil Eğilmeye alışan entili milin teori enti fatörü t Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 27

7 Şeil Eğilmeye alışan enine delili ubuğun teori enti fatörü t Şeil Eğilmeye alışan enine delili milin teori enti fatörü t Şeil Burulmaya alışan ademeli milin teori enti fatörü t Şeil Burulmaya alışan entili milin teori enti fatörü t ırılgan malzemeler entiğe arşı daha o, süne malzemeler ise daha az hassasiyet 1 gösterirler. Burada q = malzemenin t 1 enti hassasiyetini gösteren bir fatördür. Hassasiyet az olan malzemelerde q = 0 ve = 1, o olanlarda ise q = 1 ve t =, eşitli malzemelerde 0 < q < 1 ve 1 < < t dir. Çenti hassasiyet fatörünün değerleri Cetvel 1.7 den seilir: Şeil Burulmaya alışan enine delili milin teori enti fatörü t Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 28

8 Cetvel 1.7. Çenti hassasiyet fatörü q nün değerleri Malzeme Çenti hassasiyet fatörü q arbonlu eliler (St 37 St 70) 0,4 0,6 Sementasyon elileri 0, 0,7 Islah elileri 0,6 0,9 Yay elileri 0,9 1,0 Döme demir 0,2 0,2 Hafif metaller 0,3 0,6 Çenti hassasiyet fatörünün q değerleri Şeil 1.34 ve Şeil 1.3 de verilmiş olan diyagramlardan da seilebilir. Şeil Tam değişen eğilmeye veya tam değişen esenel uvvetlere maruz eli ve dövme aliminium alaşımları iin q değerleri Şeil 1.3. Tam değişen burulmaya maruz eli ve aliminium alaşımları iin q değerleri Çenti eti, malzemelerin yorulma muavemet sınırlarının tayininde diate alınır. Stati zorlanmalarda enti olayı, o ırılgan malzemelerin muavemet sınırını etiler; süne malzemelerde etileme o azdır ve prati baımdan diate alınmaz. Burada şu notayı belirtmete yarar vardır: - ırılgan bir malzeme olan döme demirin yapısı homojen olmadığından enti hassasiyeti q 0,2 civarındadır, yani bu malzeme üzerine enti eti o azdır Yüzey Pürüzlülüğü Maina elemanlarının yüzeyleri, resimlerde gösterildiği gibi düz değil de yüzey pürüzlülüyü denilen bir taım miro geometri düzgünsüzlülerden oluşur. Đşleme yöntemine bağlı olara yüzey pürüzlülüyü aba, ince veya o ince olabilir. Deneylerin gösterdiği gibi yüzey pürüzlülüyü büyüdüe (daha aba oldua), süreli muavemet sınırı azalmatadır. Bu eti yüzey pürüzlülüğü fatörü y ile diate alınmatadır ; genellile y < 1 dır. Şeil 1.36 da işleme yöntemine ve stati muavemet sınırlarına göre bağlı olara y değeri seilir. Maina elemanlarının süreli muavemet sınırlarının artırılma yollarının biri, para yüzeylerinin iyi işlenmesidir. Anca bunun eonomi tarafı da diate alınmalıdır. Şeil Yüzey pürüzlülüğü fatörü y Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 29

9 Boyut Etisi Maina elemanlarının boyutları genellile deney ubuğunun boyutlarından farlıdır. Yapılan deneylere göre elemanın boyutları büyüdüe, muavemet sınırları üülmetedir. Bu etime gere ama ve opma sınırı, gerese süreli muavemet sınırı üzerinde görülmetedir. Anca ve sınırının Cetvel 1.2 de verilen en üü değeri alınırsa, bu etime diate alınmaz. Boyut etisi b boyut fatörü ile değerlendirilmetedir ve Cetvel 1.8 den seilir. Cetvel 1.8. Boyut fatörü b değerleri Çap veya genişli B o y u t l a r, mm d veya b Boyut fatörü b 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,7 0,6 0, Yorulma Olayı Genellile maina elemanları değişen yülere ve gerilmelere maruzdur. Stati bir yü altında eğilmeye alışılan bir milin (Şeil 1.27) herhangi bir anda üst tarafta i ipiler basma, alt taraftailer ise emeye maruzdur. 180 o dönmesi halinde önce emeye alışan ipiler basmaya, basmaya maruz alanlar ise emeye maruz olurlar. n = 2000 d/d ile dönen bir milin ipileri daiada 2000 ez basma ve emeye maruz alır. Böylece malzemenin ipileri pozitif ve negatif eşit değerler arasında periyodi bir değişen gerilmelere, yani tam değişen gerilmeye maruzdur ve malzemede opma olayı olur. Değişen gerilmelerin etisi altında Şeil Yorulma olayı malzemenin i bünyesinde meydana gelen değişililere yorulma denir. Elemanın opuncaya adar dayandığı süreye elemanın ömrü denir. Değişen zorlanmada da malzemenin muavemet özellileri deneyler sonucunda tespit edilir. Deneyler eğilme, eme-basma veya burulma zorlanma halleri iin 10 mm apındai standart ubular ile her defasında biraz daha üü gerilme genliği bindirilere elemanın opuncaya adar olan N sayıda yü değişmesi tespit edilir ve elde edilen sonular bir diyagram halinde izilir, elde edilen eğri Wöhler eğrisi adını taşır. Bu şeilde gösterilenler eli ve döme demirler iin geerlidir. Diğer malzemeler iin eğriler değişi bir şeilde olabilir. Wöhler eğrilerinin incelenmesinden şu sonular ıar; 1. Đi ısımdan oluşan eğrinin eği olara inen ısmına ait muavemet değerlerine zaman muavemeti, yatay ısmındai ise süreli muavemet değerleri adını alır. 2. Gerilme değişme sayısı N arttıa g deneysel gerilme genliği azalır. N < N 0 olması halinde elemanın ömrü sonlu, N N 0 olması durumunda ömrü sonsuz olur. Böylece hesap baımında stati ve değişen zorlanma arasındai far ortaya ıar. Stati zorlanma aslında bir sınır problemi; değişen zorlanma ise bir ömür problemidir. 3. Esasen bir malzemenin te bir süreli muavemet sınırı yotur. Çeşitli zorlanma şeilleri iin yorulma değerleri muhtelif sabit ve tam değişen yülenmelerinin birleştirilmesiyle yapılır. Süne malzemeler iin süreli muavemet sınırları düşey esen g ve yatay eseni o olan grafi olara gösterilmiştir (Şeil 1.28). D - süreli muavemet sınırıdır. Bu diyagramda eme gerilmesi o eseni üzerinde 0 başlangı notasından itibaren sağ, basma ise sol tarafta ölülür. o olduğunda, yani tam değişen zorlanma halinde D süreli muavemet sınırı düşey esen üzerinde, g = 0 yani stati zorlanma halinde veya yatay esen üzerinde bulunur. Tam değişen ile stati zorlanma halleri arasında genel değişen zorlanma Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 30

10 halleri yer alır. Deney sonuları bir eğri ile ifade edilirse, yorulma dolayısıyla meydana gelen opma eğrisi elde edilir. Gerber adını taşıyan bu eğri olaylı baımından pratite D ve notalarını birleştiren Godman doğrusu (Şeil 1.28) veya D veya notalarını birleştiren Soderberg doğrusu alınır. Soderberg diyagramına göre deneysel gerilme genlileri ile deneysel ortalama gerilmeler o g arasındai bağıntı veya = D g D o (1.2) o g = 1 D Şeil (1.3) olur. Godman diyagramında yerine onur. Pratite malzemelerin bütün değerlerini bir araya getiren Smith (değişilmiş Goodman) (Şeil 1.29) adını taşıyan diyagram ullanılmatadır. Bu diyagramın yatay eseni üzerinde o ortalama değeri, düşey eseni üzerine ise başlangı notasının üstüne ve altına muavemet (, ) ve süreli muavemet sınırları D naledilir. Stati muavemet sınırını temsil eden A notası düşey esen üzerinde ve başlangı notasının üstünde ve altında bulunan D notaları ile birleştirildiği tatirde elde edilen A - D doğruları sonsuz ve sonlu ömrün sınırlarını meydana getirir. Değişen muavemet sınırları deney esnasında i zorlanma haline bağlıdır. Eğilme, burulma veya eme-basma zorlanmalarına maruz ubularda değişen muavemet sınırları farlıdır. Bu değerler D, bd veya ÇD ile ifade edilir. Şeil 1.21 a ve b de St 0 ve St 60 iin Smith-Goodman diyagramları verilmiştir. Malzemenin bütün muavemet sınırları bu diyagramlardan olaylıla ounabilir. Örneğin; St 0 iin süreli muavemet sınırları (başlangı notasının altında ve üstünde olma üzere düşey esen üzerinde gösterilmiştir). CD = 240 MPa, ÇD = 180 MPa dir. Nominal gerilmeler diyagramının iinde bulunduğu tadirde, elemanın ömrü sonsuz sayılır; yani opma, alışma süresi N N o = olduğu hallerde meydana gelmez. Nominal gerilmeler diyagramının dışında ise elemanın ömrü sonludur ve opma, alışma süresi N N o = 10 7 olduğu hallerde olabilir. Bu süreyi hesaplama iin Wöhler diyagramı ullanılır. Smith - Goodman diyagramı anca boyutları belli olamayan elemanlar, yani ontrol iin ullanılabilir. Soderberg diyagramı ise, hem boyutlandırma hem de ontrol hesaplarında uygulanabilir; üsttei bu diyagram o olay olara izilebilir. a) b) Şeil Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 31

11 Sonlu ve Sonsuz Ömür Đin Muavemet Esasları Yuarıda belirtildiği gibi sonlu ömür hallerinde malzemelerin muavemet sınırları Wöhler, sonsuzda ise, Soderberg veya Smith - Goodman diyagramlarından alınır. Bunları elde etme ve hesaplamaları olaylaştırma amacıyla bir o deneylere dayanara Şeil 1.30 de Wöhler diyagramının değişi bir şeli verilmiştir. Burada yatay esende N değerleri, düşeyde ise log / oranı naledilmiştir. Önceden belirtildiği üzere Wöhler eğrisi olara muavemet değerlerinin alt eğrisi alınır. Sonlu ömür bölgesindei (N < N o ) malzemenin muavemet sınırına, zaman muavemeti sınırı adı verilir. Görüldüğü gibi : N = 10 3 yü değişme sayısı iin = ZD 0,9, N 10 3 yü g g değişme sayısı iin g = D 0, olara alınır. Böylece N yü sayısına göre muavemet hesabının esasları tespit edilebilir. Bu durumda a) N 10 3 de hesap stati muavemetlere göre yapılır; b) 10 3 < N < 10 6 iin hesap zamana bağlı muavemete göre yapılır. Bu durumda Wöhler diyagramı ullanılır; c) N 10 6 olduğu tadirde hesap süreli muavemet sınırlarına göre yapılır ve Soderberg veya Smith - Goodman diyagramları ullanılır. Ayrıca istatisti değerlere göre bu bölge iin stati muavemet sınırları ile süreli muavemet sınırları arasında aşağıdai bağıntılar verilebilir: opma muavemeti 1400 MPa olan eliler iin opma muavemeti > 1400 MPa olan eliler iin Şeil D 0,, (1.4) D = 700 MPa. (1.) (1.4) ve (1.) e göre Wöhler ve Soderberg diyagramları olayca elde edilebilir. Örneğin St 0 eliğinin = 00 MPa olduğuna göre N = 10 3 iin ZD 0,9 = 0,9 00 = 40 MPa; N = 10 6 iin D 0, = 0, 00 = 20 MPa olur. Bu değerlere göre St 0 iin Wöhler diyagramları izilebilir (Şeil 1.31). Şeil Şeil Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 32

12 Aynı eliğin = 290 MPa olduğuna göre D = 0, Soderberg diyagramı izilebilir (Şeil 1.32). = 20 MPa olara bulunur ve Yorulma Olayını Etileyen Fatörler Maina elemanlarının süreli muavemet sınırı ( *, τ * ) deneyler sonucunda 10 mm standart ubular iin elde edilen süreli muavemet sınırlarından ( D, τ D ) farlıdır. Bunun nedeni il önce deney şartları ve maina elemanlarının alışma şartlarının farlı olmasıdır. Şu halde maina elemanlarının süreli muavemet değerleri tespit ediliren yüzey düzgünlüğü, büyülü ve enti gibi fatörlerin göz önüne alınması gereir. Süreli muavemet sınırları y b D = ve D y b τ D = τ D (1.6) gibi yazılır. Burada D, τ D 10 mm apında dolu, yuvarla, üst yüzeyi o iyi parlatılmış, standart deney ubuğunun süreli muavemet sınırı; y - yüzey düzgünlüğü fatörü; b - büyülü fatörü; - normal gerilmelerdei enti fatörü; τ - burulmadai enti fatörüdür. Yüzey düzgünlüğü: Genellile standart ubuların yüzeyleri gayet iyi taşlanmıştır (pürüzsüzdür). Maina elemanlarının yüzeyleri ise, aynı alitede değildir. Deneylerin gösterdiği gibi, yüzeylerin pürüzlülüğü büyüdüe, süreli muavemet değerleri azalır. Şeil 1.36 da yüzey düzgünlüğü fatörleri y verilmiştir. Büyülüğün etisi: Deneyler göstermiştir i elemanların boyu büyüdüe, süreli muavemetleri üülmetedir. b değerleri Cetvel 1.8 de verilmiştir. Çenti etisi: Önceden belirtildiği gibi değişen zorlanmalarda, ırılgan veya süne malzemelerde, geometri süresizli etisini hesaba atma gerelidir Maina Elemanlarının Muavemet Sınırları Maina elemanları şeil, yüzey pürüzlülüğü ve boyut baımından deney ubularından farlıdır. Bu nedenle maina elemanlarının muavemet sınırının tayininde, malzemenin yanı sıra enti, yüzey pürüzlülüğü ve boyut gibi etiler göz önünde bulundurulur ve maina elemanlarının muavemet sınırları şu şeilde tayin edilir. 1. Stati Zorlanma: a. Süne malzemeler. Ama sınırı iin Cetvel 1.2 de verilen en üü değer seilirse = ; (1.7) τ en büyü değer seilirse τ = τ, (1.8) = ; (1.9) b τ = τ. (1.60) b b. Ço gevre malzemeler. opma sınırı iin en üü değer seilirse = ; (1.61) Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 33

13 en büyü değer seilirse τ τ =, (1.62) b =, (1.63) b τ = τ. (1.64) 2. Tam Değişen Zorlanma: Sonsuz ömür a. Çeme Basma: y b D =. (1.6) D b. Eğilme: y b e D =. (1.66) ed c. Burulma ve esme: y b τ D = τ. (1.67) D Maina Elemanlarının Muavemet Hesabının Esasları Maina onstrüsiyonunda muavemet esasını oluşturan < veya τ < τ (1.68) bağıntısı zorlanma halleri ve şeillerine bağlı olara eşitli tarzlarda uygulanmatadır. Ayrıca maina onstrüsiyonunda boyutlandırma, ontrol ve yü taşıma abiliyeti olma üzere ü hesap yöntemi vardır: 1. Boyutlandırmada sadece dış uvvet F veya momentler M verilmetedir. Burada mühendis elemanın malzemesini, malzemeye bağlı muavemet sınırlarını tayin etmete, emniyet atsayısını semete ve elemanın esitini hesaplamatadır. 2. ontrol hesap tarzında, elemanın boyutları, malzemesi ve onu etileyen dış uvvet veya momentler bilinmetedir. Bu durumda mühendis malzemenin muavemet sınırlarını tayin eden emniyet atsayısını seer, nominal gerilmeleri hesaplar, bunları muavemet sınırı ile arşılaştırır ve (1.68) bağıntısının uygun olup olmadığını ontrol eder. Burada iinci bir yöntem olara (1.68) bağıntısından emniyet atsayısının S = S s hesaplanmasıdır. Burada S s seilen emniyet atsayısıdır. Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 34

14 3. Yü taşıma abiliyeti hesabında elemanın boyutları ve malzemesi bilindiği halde, muavemet sınırı ve emniyet atsayısı S s tayin edilir ve elemanın taşıyabileceği yü, örneğin eme zorlanmasında A F = (1.69) S bağıntısı ile hesaplanır. Yuarıda, genel anlamda ifade edilen hesap yöntemleri eşitli zorlanma halleri ve şeiller iin aşağıda gösterilen tarzda uygulanır 1. Basit Gerilme Hal: Boyutlandırma ve ontrol bağlantıları sırasıyla; a. Stati zorlanma: Çeme zorlanmasında: burada em = * /S. F F A ; = veya S = S, / S em s A (1.70) Eğilme Zorlanmasında em Me e em s W e Me W ; = veya S = S, (1.71) Burulma Zorlanmasında: T T τ W ; τ = τ veya S = S, P em s τ / S Wp τ (1.72) şelinde yazılır. Bu bağlantılarda *, τ * değerleri maina elemanlarının muavemet sınırları dersindei (1.63)... (1.64) bağlantıları ile hesaplanılır. Yalaşı hesaplarda süne malzemeler iin =, τ = τ ve ırılgan malzemeler iin =, τ = τ alınabilir. b. Tam Değişen Zorlanmada: F = F g = F max ; M e = M eg = M e max ; T = T g = T max (1.73) alınır. Ayrıca * ve τ * ise (elemanın süreli muavemet sınırları) bağıntıları ile tayin edilir. y b D = ; D y b e D = ; ed y b τ D = τ (1.74) D c. Genel Değişen Zorlanmada. Soderberg yöntemi alınırsa: Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 3

15 bağlantılarından = + gd 0 g D ; τ τ = τ + τ gd 0 g τd (1.7) Fo o = ; A Fg g = ; A Meg eg = ; W Meo eo = ; W Tg τ g = ; W P To τ o = (1.76) W P değerleri ile sırasıyla eşdeğer uvvet ve eşdeğer eğilme ve burulma momenti: F = F + F ; gd 0 g D M = M + M ; egd eo eg D T = T + T (1.77) gd 0 g D bulunur. Bu durumda boyutlandırma ve ontrol bağlantıları sırasıyla: Çeme zorlanmasında: F F A = ; ; S = S. gd gd gd em s / S em gd (1.78) Eğilme zorlanmasında: M M W = ; ; S = S. egd egd egd eem s / S eem egd (1.79) Burulma zorlamasında: T T τ W ; ; S S. gd gd p = τgd τ em = s τ / S τem τgd (1.80) şelinde yazılır. 2. Bileşi Gerilme Hali. Eğilme ve burulmaya zorlanan zorlanmada her ii moment stati olduğu durumda, zorlanma stati bir zorlanmadır. Bu durumda boyutlandırma ve ontrol hesabı III. masimum ayma gerilme ve IV. masimum biim değiştirme varsayımlarına göre hesaplanılır. III. Masimum ayma gerilmesi varsayımı. Eşdeğer gerilme ve eşdeğer moment: 2 2 B = + 4τ, B 2 2 e M = M + T, τ = 0,. (1.81) IV. Masimum biim değiştirme enerjisi varsayımı. Eşdeğer gerilme ve eşdeğer moment: 2 2 B = + 3τ, B 2 2 e M = M + 0, 7T, τ = 0,77 0, ) Bunlar esas alınara boyutlandırma ve ontrol hesapları M M W = ; = + 3 τ ; S = S. B B 2 2 B e em s / S em B (1.83) Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 36

16 şelinde ifade edilir. M e ve T momentlerinin birisi stati diğeri değişen veya her iisi değişen olduğu durumda zorlanma değişen sayılır. Bu durumda ve τ gerilmeleri toplanma iin şimdiye adar ispatlanmış esin bir ural yotur. Anca burada da muavemet varsayımları uygulanabilir. Örneğin ii moment genel değişen bir zorlanma gösterdiği durumda (1.83) bağıntıları uygulanır. Anca M B ve B : 2 2 B egd 3 gd 2 2 = + τ, M = M + 0, 7T (1.84) B egd gd denlemleri ile hesaplanır. Burada egd, τ egd, Megd ve Tgd sırasıyla (1.7) ve (1.77) denlemleri ile tayin edilir. Pratite o rastlanan eğilme zorlanması (M e veya e ) tam değişen, burulma zorlanması (M B veya τ ) stati olduğu hal iin (1.76) ve (1.77) denlemleri değerleri ile şelinde yazılır ve o = 0; τ o = 0; Meo = 0 ve Tg = 0 = ; τ = τ ; M = M ; T = T gd g gd egd eg gd D D 2 (1.8) 2 MB = Meg + 0, 7T ; 2 B = g 3 + τ (1.86) D D bulunur. Bu denlemler (1.83) ifadelerinde yerlerine onursa, bu zorlanma hali iin boyutlandırma ve ontrol bağıntıları elde edilir. Şeil 1.33 de şemati olara genel anlamda muavemet hesabının esasları gösterilmiştir. 2 Şeil Maina onstrüsiyonunda hesap yöntemi Do. Dr. Đsfendiyar BŞIYEV 37