156 çeşit kaynak elektrodu ve

Transkript

1

2 156 çeşit kaynak elektrodu ve Her cins OERLİKON-FONTARGEN Alçak Hararet Elektrod ve Kaynak Çubukları TOZALTI Kaynağı için bakır kaplı Elektrodlar ve Tozları MIG/CO 2 KAYNAĞI için bakır kaplı Elektrodlar Kaynak Transformatörleri Kaynak Redresörleri Tam yalıtkan Kaynak Penseleri Tam yalıtkan Havalı Karbon-Arkı Penseleri Kaynak İhtisas ve Tekamül Kursları Endüstriyel Röntgen servisi Ultrasonik malzeme muayene servisi Teknik Servisleri Teknik Yayınları ile Sanayimizin Mühendis Teknisyen ve Kaynakçılarımızın Hizmetindedir. Kaynakçının Güven Kaynağı OERLIKON KAYNAK ELEKTRODLARI VE SANAYİ A.Ş. İSTANBUL irtibat bürosu: Karaköy, Perçemli Sokak, No Tel: (3 I Fabrika: Topkapı. Yeni Londra.asfaltı, Çırpıcı S. 25 Tel: [2 r

3 KALİTEDE ÖNDER O Rutil tipi elektrodlan O Bazik tipi elektrodlan \ O Selülozik tipi elektrodlan O Asit tipi elektrodlan O Paslanmaz çelik elektrodlan O Dökme demir (pik) elektrodlan O Çelik döküm elektrodlan 1 O Yüksek ısıya dayanıklı özel elektrodlan i = O Sert dolgu kaynak elektrodlan O Oluk açma ve i = kesme elektrodlan O Yüksek randıman, demir tozlu elektrodlan O Derin nüfusiyet elektrodlan X O Tozaltı kaynağı için bakır kaplı elektrod ve tozlan 1 O CO, kaynağı için bakır kaplı elektrodian 1 O Suda sertleşen çelikler İçin \ özel elektrodlar O Havada sertleşen çelikler için özel elektrodlar O Yağda, sertleşen çelikler için % özel elektrodlar i = ^ IIIIIIIIIMIIIIIKIlllMIIIIIIIHIIIIIIIIIIIIIIIIMMIIIHIMIIIIIIMMIMIIIIllirilllllIMHIl BÖHLER KAYNAK ÇUBUKLARI. ELEKTRODLARI SAN.& TİC.A.Ş. Fabrika: Yakacık asfaltı. Kartal. İST İrtibat Burosu: Kürekçıler Cad No 23 Karakoy. İST Tel / Tel /

4 Harı ve Mala ACATA BA Kartel Asfaltı KARTAL / İSTANBUL

5 SAYIŞI 10 Lira YILLIK ABONE 100 Lira MÜHENDİS VE MAKİNA MÜHENDİS VE MAKİNA Makina Mühendisleri Odası Adına Sahibi Fevzi Şolt Çıkaran MAK- DOK Makina Mühendisleri Odası Basım - Yayın - Araştırma Dokümantasyon ve Danışma Merkezi Sorumlu Yazıişleri Müdürü Gündüz Gözen Dergi Yayın Komisyonu Yüksel DEMİREKLER Haluk TECER İÇİNDEKİLER l'lastik KALIPLAR İÇİN ÇELİKLER 65 Yaylalı GÜNEY Adres MÜHENDİS VE MAKİNA DERGİSİ Sümer Sokak 36/2 Ankara Telefon: (3 Hut) Dizgi, Tertip, Baskı MAYA Matbaacılık Esat Cad Ankara Tel: EKSENEL PİSTONLU GÜÇ AKTARMA ÜNİTELERİ VE UYGULAMALARI 71 M. Metin ATALAY PÜSKÜRTME İLE METALLERDE YÜZEY TEMİZLEME 80 (Geçen sayıdan devanı) Yaylalı GÜNEY ROKET VE GÜDÜMLÜ MERMİLERDE METAL TOZLARI 83 Doç. Dr. E.M.UYGUR VİNÇ MEKANİZMALARI 91 Alpay BAYDAR

6 ABONE ŞARTLARI. Sayısı : 10.- TL. (Yurtdışı: Single copy & 1.00) Yıllık Abone (12 sayı) TL. Üyelerimize (fazla sayı), Makina Mühendisliği öğrenimi yapan öğrencilere: Beher sayı : 7,50.- TL. Yıllık Abone : (12 sayı) 75.- TL. dır. YAZI KABUL ŞARTLARI Dergide Teknik, Ekonomik ve sosyal yazılar yayınlanır. Gönderilen yazılar, yayınlansın veya yayınlanmasın, yazarına geri verilmez. Yazılardaki düşünce, kanaat ve bunlardan doğacak sorumluluk yazarına ait blup, dergiyi temsil etmezler. Çeviriden doğacak her türlü sorumluluk çevirene aittir. Gönderilecek yazılar, yazının özetiyle birlikte daktilo ile iki nüsha yazılmalı ve filmi alınacak şekiller parlak kâğıtta net ve temiz olmalıdır. Ayrıca, yazarın kısa özgeçmişini ve yazışma adresini de göndermesi gereklidir. Bu şartlara uymayan yazılar gerekli düzeltmeler için yazı sahibine iade edilir. Dergimizdeki yazılar kaynak gösterilmek suretiyle iktibas edilebilir. REKLAM TARİFESİ VE ŞARTLARI Ön İç Kapak Ön İç Kapak Karşısı "İçindekiler" Sahifesi Karşısı Metin Sahifeleri Sonu Karşısı Arka İç Kapak Karşısı Arka İç Kapak Arka Kapak İç Sahifeler 5000 TL TL TL TL TL TL TL TL. 1 Bir yılda en az 12 reklâm vereceğini peşinen taahhüt eden firmalara M0 süreklilik indirimi yapılır. Bu tenzilat kapsamına; Ön İç Kapak. Ön İç Kapak Karşısı. "İçindekiler Sahifesi Karşısı, Metin Sahifeleri Sonu Karşısı, Arka İç Kapak Karşısı, Arka İç Kapak ve Arka Kapak'ta yayınlanan reklâmlar girmez. Reklamları bir sonraki yılda 12'ye tamamlanan firmalar, o yıl için geçerli olacak yeni reklâm tarifesini de kabullenmiş olurlar. 2 - Peşinen taahhütte bulunup, herhangi bir nedenle reklâmlarını 12'ye tamamlamayan firmadan, daha önce kendilerine uygulanmış bulunan S; 10 süreklilik tenzilâtı tutarları tahsil edilir. 3 Dergimize aracılık ile reklâm temin eden acentalara Sri 5 acenta komisyonu verilir. Bunun haricinde yıllık (12 sayı) reklâmlara tanınan süreklilik indirimi uygulanmaz. 4 - Renkli yayınlanan reklâmlardan her renk için TL. renk farkı alınır. 5 Daha önce reklâmları yayınlanmış olup, hesaplarında borç bakiyesi bulunan firmaların yeni bir angajmana girmek istemeleri halinde, bu borçlarını tamamen tasfiye etmeleri gerekmektedir. 6 - Yayınlanması istenen reklâm filminin firmaca yaptırılarak gönderilmesi gerekmekte olup; eskiz veya tertip halinde reklâm kabul edilmez. 7 - Reklâm filmlerinin azami boyutları tam sahife 17x27 cm. olmalıdır. Bu ölçülerden büyük veya küçük reklâmlar yayınlanmaz. 8 - Reklâm yayını için son müracaat tarihi, reklamın yayınlanacağı aydan bir evvelki ayın 10'uııa kadardır. Bu tarihten sonra gönderilen reklâmlar baskı durumu müsait olduğu takdirde yayınlanır. 9 - Devamlı yayınlanan reklâmlarda yapılacak herhangi bir değişiklik için, değişik reklamın çıkacağı aydan bir evvelki ayın 10'una kadar, durumun yazılı olarak bildirilmesi ve yeni filmin gönderilmesi gerekir. Aksi halde eski reklâmın yayınına devam edilir Devamlı yayınlanan reklâm filmleri eskidiğinde, reklâm veren firmadan yenisi istenir. Firmaca yenisi gönderilmediği takdirde, aynı film dergimizce yaptırılarak masraf fatura edilir Hatalı hazırlanarak gönderilen filmlerden dergimiz sorumlu değildir Yukarda belirtilen hususların uygulama ve bunlardan doğacak anlaşmazlıkların çözümleme yeri Ankara'dır. Dergiye reklâm verenler yukarıda yazılı hususları kabul etmiş sayılır.

7 MÜHENDİS VE MAKİNA/CİLT 22 - SAYI MART plastik kalıplar için çelikler Yazan:Bemard S. Lement Çeviren : Yaylalı Günay Gerek endüstride, gerek günlük hayatımızda kullanılan plastik eşyaların imâli için gerekli olan kalıplar genellikle çelikten yapılmaktadır. Berilyum bakırı, dövme ve döküm alüminyum alaşımları, kobalt - nikel alaşımları gibi malzemelerden de kalıp yapılmasına rağmen, bunların kullanımları çok az ve sadece özel durumlar içindir. Kalıp malzemesinin seçimi bir çok faktöre dayanmaktadır. Bunlar arasında; plastik cinsi, parça şekli, imal edilecek adet, kullanılacak imal metodu ve kalıp dizaynı gelmektedir. Çelik malzemenin kalıplarda kullanılmasının avantajı, bu malzemenin gerekli alaşım elemanları ilavesi ve ısıl işlem ile değişik özellikler elde edilebilmesindendir. istenen özellikleri elde etmek için çeliğin sertliği, aşınma mukavemeti, paslanmaya dayanımı, mukavemet ve sürekliği istenen şekilde değiştirilebilir. Bu geniş olanakları tanıyan başka bir kalıp malzemesi yok gibidir. PLASTİK KALIP ÇELİKLERİNİN ÖZELLİK- LERİ Tablo I'de en çok kullanılan kalıp çeliklerinin analizleri, Tablo Il'de gerekli ısıl işlemler, Tablo III' de ise bu çeliklerin diğer özellikleri belirtilmiştir. ALAŞIM ELEMANLARININ ETKİLERİ: Plastik kalıplarında kullanılan çelikler genellikle % 3'den az alaşım elemanı olan yağda sertleşen çeliklerden, orta alaşımlı havada sertleşen çeliklere ve % 30 dan fazla alaşım elemanı olan maryajlanma çeliklerine kadar geniş bir alanı kapsamaktadır. Bütün bu alaşım elemanları kalıp çeliklerine a) aşınma mukavemeti de dahil olmak üzere çeliğin mekanik özelliklerini değiştirmek ve b) çeliğin kimyasal reaktivitesini arttırmak için ilave edilmektedir. Karbon : Sertlik, sertleşebilme derinliği ve mukavemeti etkileyen en önemli elemandır. Genel olarak Standard tip çeliklerde, tav sonrası elde edilebilecek sertlik, sertleşebilme derinliği, mukavemet ve aşınma dayanımı, karbon yüzdesi arttıkça artar, uzama ve sineklik ise azalır. Demir, krom, molibden, vanadyum ve volfram ile birleşen karbon, aşınmaya dayanımı arttıran karbürler meydana getirir. Manj^n : % 0.40 a kadar bulunduğu çeliklerde, serbest haldeki kükürt ile mangansulfıt içerikleri meydana getirip, sıcak şekillendirilebilme özelliğini arttırmaktadır. Daha yüksek miktarlarda kullanıldığında, mangan çeliğin sertleşebilme özelliğini arttırır. A4 ve A6 gibi bazı kabp çeliklerinde, mangan çeliğin sertleşebilme özelliğini, havada sertleşebilmeye imkan verecek şekilde arttırır. Havada soğuma ile sulama birim hızı azaldığından, parçada ısıl işlem sonucu deformasyon az olur. Silis: Bir çok çeliklerde % 0.40'a kadar dezoksidan olarak katılır. Silis sertleşebilmeyi bir miktar arttırabilir. Yüksek yüzdelerde, menevişleme reaksiyonlarını yavaşlatıp, daha yüksek meneviş ve çalışma sıcaklıklarına çıkabilmesini sağlar. Krom: Bu karbür yapıcı elemanın iki fonksiyonu vardır, karbon ile birleşerek sertleşebilmeyi ve aşınmayı arttıracak karbürler meydana getirmesi ve karbon ile birleşebilen miktarların üzerindeki yüzdelerde çeliğe paslanma mukavemeti vermesi. Nikel : Alçak alaşımlı çeliklerin sertleşebilme özelliğini arttırmak için ilave edilir. P21 ve maryajlanma çeliklerinde, nikel, alüminyum ve titan ile birleşip yaşlanma sırasında sertlik ve mukavemeti attıracak bir ara bileşik meydana getirir.maryajlanma çeliklerindeki yüksek nikel, yapıda martensitin meydana gelmesini sağlayabilmek içindir. Yumuşatma tavı sonucu yüksek sertlik ve az işlenebilirlik özelliğine sebeb olduğundan, yüksek karbonlu, yüksek alaşımlı çeliklere nikel genellikle ilave edilmez. Molibden : Bütün plastik kalıp çeliklerinde sertleşebilme derinliğini arttırdığı için kullanılır. Çeliğe % 1 veya daha fazla ilave edilmesi halinde, molibden menevişlenme sonucu sekonder sertleşmeye, dolayısı ile yüksek menevişleme sıcaklıklarında çalışma olanağına yardımcı olur. Yüksek menevişleme sıcaklıklarında çalışabilme ise yüksek ısılara dayanıklılık ve iç gerilimlerin daha iyi bertaraf edilmelerini sağlar. Vanadyum : Aşınmaya mukavemeti arttırmak ve dane iriliğini kontrol etmek için ilave edilen pahab bir karbür yapıcı elemandır. Vanadyum, karbon ile birleşip, taşlama taşlarında kullanılan koru ndtan daha sert olan vanadyum karbürü meydana getirir.' Volfram : Molibdene çok benzemesine rağmen, onun kadar sertleşebilme özelliğini arttırmamaktadır.

8 5? M Z "S 5 TABLO I: En çok kullanılan plastik kalıp çeliklerinin tipik analizleri Tip çelik Adı c Mn Si Cr Ni Mo W Co Ti Ön-sertleştirilmiş P21 o.2o o.3o o.3o o oo o. 2o P20 O.35 o.9o o.5o 1.7o o.4o Hİ3 o.35 o.4o l.lo o 1. oo 414o o.4o o.9o o.3o o.95 o. 2o _ 415o o.5o o.9o o.3o o.95 o. 2o 414 o.o3 l.oo l.oo En faz.en faz. En faz. Semente P2 o.o7 o.3o o oo o.5o o.2o Çeliği En faz P6 o.lo o.5o o o 3.5o ' En faz Yağ ol o.9o l.oo Çeliği o2 o.9o 1.6o o. 25 o. 5o _ Hava çeliği l.oo Paslanmaz Maryajlanma çeliği S7 Hİ3 A2 A4 A6 A8 D2 41o 42o 44oC 25o 3<M Paslanmaz o.5o o.35 l.oo l.o o.7o o o o.15 Enfaz. O.15 En az I.o5 o.7o o.4o o.7o 2.oo 2.oo o.3o o.3o l.oo Enfaz. l.oo enfaz. l.oo enfaz. o.25 l.lo o.3o O.35 o. 30 l.oo o.3o l.oo Enfaz. l.oo enfaz. l.oo ' enfaz. o. o2 o. lo o. lo o. o2 o. lo o. lo o. o2 o. 25 o. 3o oo 5.oo l.oo l.oo 5.oo 12. oo o 17.o o 1.5o l.oo l.oo l.oo o.75 enfaz lo. 5 -.o - - l.oo o 9. o o. 65 o. 4o o.lo o.lo 1.2o

9 TABLO II: En çok kullanılan plastik kalıp çeliklerinin ısıl işlemleri Yumuşatma Tavı Sertleştirme Tavı Menevişleme Tavı Soğutma Çelik Adı Sıcaklık, C Soğutma hızı Sertlik,HB Hızı Sıcaklık C Sertlik, HRC C/saat P2o P21 Hİ3 414o 415o 414 P2 P6 01 o2 S7 A2 A4 A6 A8 D2 41o 42o 44oC 25o 3oo Fasl. 79O-815 7o5-73o 845-9oo 79o-83o 79o-83o 65o-7o o-86o 76o-79o 76o-79o OO O 73O o-9oo 815-9oo 845-9OO o oo-83o 22 H/Y 22 F F H F F 2o H H H 18o-21o oo-23o 18o-21o 18o-21o I O O o-2oo OO O İO o-16o 19O O o-3oo 27o-3oo 24o-27o F: Fırında soğutma H:Havada Soğutma O: Yağda sulanmış. Sıcaklık, c 845-9oo İo4o 8oo-83o 8oo-83o O O O O O 83o-87o 98o-lolo 98<3-lo İOİO 955-İO4O İOİO-İO Y - H Y Y H Y H/Y Y Y H H H H H H H H/Y H/Y o-62o 51o.55o 54O O O O o-26o O O o 26o-37o 175-2o O o5 58o-6o5 48o-54o 2o5-37o 2o5-37o 15o-26o 48o 48o o 39 r O 36-3o 35-3O o o o o o

10 O 00 TABLO III : En fazla kullanılan plastik kalıp çeliklerinin çeşitli özellikleri çelik Adı P2o P21 Eİ3 414o 415o 414 P2 p6 ol o2 S7 A2 A4 A6 AS D2 41o 42o 440 C 250 3OO Pasl. İşlenebiliri ik Or-Paz. Or Or-Faz Faz Or. Or-Faz Or Faz Faz Or. Or- Or. Or. Az Or. Or. Or. Or. Or. Or Sertleş t irmede Emniyet çok çok Faz Or^ Faz çok çok faz. Çok faz. çok faz. çok faz. Or. Or. Çok faz. çok faz. çok faz. Isıl işlemde Deformasyon Az Çok az çok az AZ Az Az Az Az AZ AZ AZ çok az çok az çok az Çok az. çok az. Az Az Or. çok az çok az Çok az Yüzeyde dekarbürizasyona direnini. Or Or. (Dr. Faz Or. Or. Or- Or- Or Or. Or. Or. çok faz. çok faz. çok faz. Sertleşebilme derinliği Or. Faz Or. Or Or. Or. Or. Aşınma mukavemeti Az-Or. or. Or. Or Or Or. Or Or. Or. Or. Or. or. Or- Or- - Cok faz. or. Or. Or. or. Or. S ün eklik Or. çok faz. çok faz. Çok çok Or. Or. çok faz. Or. Or. or AZ çok faz. or. Az. çok faz. çok faz. çok faz. A \ T" on ı m Az or. Az Az Az AZ Or. Or. Or. or. Or: Orta Faz: Fazla

11 IY» K^liP çeliklerinin kullanım yerleri Kalıpta Yeri Tavsiye edilen çelik; Yolluk burcu Yolluk ejektör pimi Parça sıyırma pimleri Parça sıyırma plakaları Parça sıyırma pimleri tahdit edici plakalar Kılavuz pimleri üst kalıp AISI 01, 02, L6, A2, A4, A6, S7, P6 135 M Kitrürleme, AISI H13 Nitrürlenmiş un ıı n isıl işlem görmüş alaşım çelikleri. AISI P20, H13, S7 Isıl İşlem görmüş alaşım çelikleri. AISI P M Nitrürleme, AISI H13 Eitrürlenmiş Sertleştirilmiş AISI P20, P21, AISI H13,S7, A2, A4, A6, L6, P6, 420SS. Üst kalıp bağlama plakaları Alt kalıp Alt kalıp bağlama plakaları Alt kalıp çekme parçaları Maçalar Çekme maçalar Sabit maçalar Hareketli maçalar Yataklar Fılavuz pimleri Kılavuz pim burçları Denge parçaları Kelepçeler Dayama plâkaları Bağlama plakaları Ara parçaları Yolluk haznesi ve plastik malzeme iticiler Arka destek plakaları Ejektör pimleri Bjektör pim bağlama plakaları İsıl işlem görmüş alaşım çelikleri. AISI P20, H13, ü7, 420SS ısıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P20, H13, S7, 420SS sertleştirilmiş AISI P20, P21, AISI H13, S7, A2, A4, A6, L6, P2, P6, 420SS Sertleştirilmiş AISI P20,P21, AISI H13, t>7, A2, A4,A6,L6,P2,P6, 42OSS Sertleştirilmiş, AISI P20, P21, AISI E13 S7, A2, A4, A6, L6, P2, P6, 420SS sertleştirilmiş, AISI P20, P21, AISI H13 S7, A2, A4, A6, L6, P2, P6, 420bS Sertleştirilmiş AISI P20, P21, AISI H13, S7, A2, A4, A6, L6, P2, P6, 420SS Sertleştirilmiş AISI P20, P21, AISI H13, S7» A2, A4, A6, L6, P2, P6, 420SS Semente veya nitrürlenmiş AISI P20, Nitrürlenmiş AISIP21, AISI 01, 02, 06, A2, A6, P6 AISI 01, A2, P6 AISI 01, A2, P6 Isıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P20, R13, ö7 Isıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P20, H13, S7 Isıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P20, H13, S7, P6 isıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P20, H13, İ5İ ısıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P20, H13, S7 Mtrürlenmiş AISI H13, AISI P6, Sİ, S7 Isıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P M Nitrürleme, Nitrürlenmiş H13 Isıl işlem görmüş alaşım çelikleri, AISI P20 MÜHENDİS VE MAKİNA/CİLT 22 - SAYI MART

12 Bu elemanın plastik kalıp çeliklerinin özellikleri üzerinde fazla bir etkisi olduğu söylenemez. Kobalt : Diğer elemanlar gibi martensit dönüşümü başlama sıcaklığını azaltmadan, çeliğin sertliğini arttıran bir elemandır. Genellikle maryajlanma çeliklerinde kullanılır. Alüminyum : Çeliğin ısıl işlem ile sertleştirilmesi sırasında, nikel ve titanyum ile birleşip, mukavemet ve sertliği arttırır. Titan : Maryajlanma çeliklerinde sertlik ve mukavemeti arttırmak için kullanılır. KULLANIM YERLERİ: Plastik kalıplarının çeşitli yerlerinde, maksada uygun olma ve ekonomik nedenler ile değişik özelliklere haiz çelikler kullanılmaktadır. Bunlara ait bir liste Tablo IV'de verilmektedir. KALIPLARIN BAKIMI : Periyodik Gerilim Giderme : Plastik kalıplar, ça< lışma sırasında değişen yüklere ve değişik sıcaklıktan tabi olurlar. Keskin radyus ve köşelerde metal yorulması nedeni ile kılcal çatlaklar meydana gelebilir. Kalıpların, bu gibi hatalar meydana gelmeden evvel periyodik gerilim giderme tavına tabi tutulmaları ömürlerini uzatır. Bu işlem, iç gerilimleri ve soğuk çalışma nedeni ile bünyeede meydana gelen deformasyonlan düzeltir. Bir kalıp, uzun süre çalıştıktan sonra iyice parlatılmak ve Tablo H'de belirtilen meneviş sıcaklığında C düşük bir sıcaklıkta tavlanmalıdır. Bu işlemin tekrarlanma periyodlan tecrübeye ve uygulamadaki problemlere dayanmaktadır. Tamir Metodlan : Sert köşe ve radyuslarda meydana gelen kılcal çatlaklar taşlama sureti ile giderilebilir. Bu tamirden sonra muhakkak bir gerilim giderme tavı yapılmalıdır. Kromajlı kalıp yüzeyleri eğer aşındılarsa, tekrar kaplanabilirler. Eğer bu yüzeylerde kılcal, kopmalar meydana gelmişse, kaplama sıyrılmak, 4 saat C'da tavlanmak, parlatılmak, tekrar krom kaplanmak ve C'da tekrar 4 saat tavlanmalıdır. Kalıp tamirleri için elektro erozyon cihazları (EDM) kullanılabilir. Plastik kalıpların tamir kaynağı, kalıpta şekil değişikliği yapmak, aşınma yüzeyleri doldurmak, kırık bir yeri tamir için yapılabilir. Kaynak sırasında çatlama, deformasyon ve aşırı iç gerilimleri önlemek için tedbir aknmakdır. En iyi netice, koruyucu bir gaz atmosferi altında, kalıba uygun analizde bir kaynak çubuğu ile yapdmakdır. Aynca, kalıp kaynaktan önce ve sonra ısıtılmalıdır. Kaynaktan evvel, kaynak yapılacak yer iyice temizlenmeli ve uygun kaynak ağızları hazırlanmalıdır. Derin çatlaklar ilk önce ostenitik bir elektrod ile doldurulmalıdır. Son iki kaynak dikişi kalıp malzemesine uygun elektrod ile kaynatılmalıdır. Kaynak esnasında bazı zorluklarla karşılaşılabilir. Yüksek kükürtlü kakp çeliklerinde, kaynak sırasında sıçramalar olabilir. Bu sıçramaların bozduğu yüzeylerin temizliği ve tekrar parlatılması zor olabilir. Sertleşebilme derinliği yüksek olan çelikler kaynak dikişi yakınından çatlayabilirler. Semente olmuş kalıplar kaynak sırasında kolayca çatlayabilirler. Ayrıca, kaynak dikişi ve semente olmuş yüzeyler arasındaki sertlik farkından, yüzey parlaklığı eşit olmayabilir. Isıl işlem görmüş ve kaynaktan önce yumuşatma tavma (Tablo II) tabi tutulmayacak bir kalıbın kaynağı için aşağıdaki yöntem tavsiye edilir: 1) Menevişleme acakkğından C daha düşük bir sıcaklığa ısıtın 2) Kaynağa başlayın, 3) Eğer kalıp C "a durdurun ve tekrar ısıtın. soğursa, kaynağı 4) Kaynak tamamlandıktan sonra, kalıbı havada kendi halinde 40 C'a soğutun. 5) Madde l'deki sıcaklığa ısıtın ve her 25 mm kesit basma 1 saat olmak üzere bu sıcakkkta tutup, havada kendi halinde oda sıcaklığına soğutun. Eğer kakp, kaynaktan önce bir yumuşatma tavına tabi tutulursa, kaynak esnasında çatlama problemi ortadan kalkar. Kakp, Tablo H'de belirtilen yumuşatma tavma tabi tutulduktan sonra tavsiye edilen yöntem şöyledir: 1) Kakbı en az 320 C'a ısıtın, 2) Kaynağa başlayın 3) Eğer sıcaklık C'a soğursa, kaynağı durdurun ve tekrar ısıtın. 4) Kaynak tamamlandıktan sonra, kakbı havada kendi halinde oda sıcaklığına soğutun. 5) C'da her 25 mm kesit basma 1 saat olmak üzere gerilim giderme tavma tabi tutup, havada kendii halinde oda sıcaklığına soğutun. 6) Kalıpta istenen sertliği elde etmek için uygun şekilde ısıl işleme tabi tutun.. Yukarıdaki işlemler sırasındaki en önemli problem, parçanın deforme olması ihtimalidir. Eğer parça, ön ısıtma ve kaynak sonrası gerilim giderme tavları için fırın içine giremeyecek kadar büyük ise, kaynak edilecek alan şalomo ile ısıtılabilir. 70 MÜHENDİS VE MAKİNA/CİLT 22 SAYI MART 1978

13 MflHFlMnİS VF. MAKtNA/rtl.T 22 - SAYI MART BÖLÜM: GENEL eksenel pistonlu güç aktarma üniteleri ve uygulamaları M. METİN AT ALAY Hidrostatik, endüstrinin bir çok dallarına uyarlanmakta.. Her geçen gün de yeni yeni uygulamaları ortaya çıkmakta ve yeni karşılaşılan hidrolik problemlerin çözümü için bu bilim dalından yararlanılmakta. Hidrolik sistemlerinin kullanılma eğilimi de devamlı olarak artmakta. 20 seneyi aşkın bir zamandır bilhassa ağır tezgah ve iş makinalan endüstri dallarında çok yaygın olarak kullanılan eksenel pistonlu üniteler hidropompalar ve hidromotorlar hidrostatik biliminin en belirgin uygulama Örnekleri. 1. HİDROSTATİK GÜÇ İLETİMİ Hareket halindeki akışkanlar için " Bemoulli" denklemi : veya akışkanın hızı ile güç iletimi olanağı bulunmamakta, bu nedenle hidrostatik, yani akışkanın basıncı ile güç iletimi önem kazanmaktadır. Bununla beraber hidrostatik güç iletimi sırasında yükseklik farkı (eğer varsa) ve akışkanın hızı ile de bir miktar güç iletildiği ancak bunun hidrostatik iletime oranla çok önemsiz kaldığı unutulmamalıdır. 2. EKSENEL PİSTONLU ÜNİTELER: Eksenel pistonlu üniteler genellikle güç iletimi için hidrostatik dişli sistemi diyebileceğimiz iletim sistemini oluşturmak amacıyla kullanılırlar. Bu sistem, pompa ve hidromotor veya pompa ve silindirden meydaana gelir. P d Burada : 2g -+ z = Sabit : Statik basınç enerjisi [ m ] Pompa ve hidromotordan meydana gelen sistemlerin kuyu vinçleri, kren vinç tahrik mekanizmaları, merdaneli değirmen tahrik kısımları, çeşitli araçlar ve iş makinalannın tahrik sistemlerinde her çeşit güç iletimini sağlamak amacıyla çok rahatlıkla kullanılabileceği kanıtlanmıştır. Pompa ve silindirden oluşan hidrostatik dişli sistemleri ise başta pres imalatında olmak üzere hidrostatik olarak tahrik edilen vargel planyalar ve ekskavatör kollarının hareketlerinin sağlanmasında yüksek verimlilik ve kolay ayarlanabilme özellikleri sayesinde çok geniş uygulama alanı bulmuştur. 2g : Hız enerjisi [ m z : Potansiyel enerji [ m ] Denklemi oluşturan bu üç terimden birincinin değeri diğerlerine oranla çok yüksekse güç iletimi akışkanın statik basıncı ile meydana gelmekte ve "hidrostatik güç iletimi" olarak isimlendirilmekte, ikincinin değeri diğerlerine oranla yüksekse güç iletimi akışkanın hızı ile meydana gelmekte ve "hidrodinamik güç iletimi" olarak isimlendirilmekte, veyahut üçüncü terimin değeri diğerlerine oranla yüksek olması halinde ise iletimin kaynağı yükseklik farkı olup "potansiyel güç iletimi" olarak adlandırılmaktadır. Yazımıza konu olan eksenel pistonlu ünitelerin belli başlı uygulama alanları olan ağır hizmet tipi takım tezgahları ve iş makinalarında genellikle yükseklik farkı Bundan başka bu sistemler kontrol dişli sistemlerinin tesisinde de rahatlıkla kontrol elemanları olarak kullanılabilmektedirler. Bu tip bir uygulama için en önemli üstünlüğü kolay ayarlanabilmesi, ayarlama ve ölçme elemanlarının basit yapıları ve son derece kolay yön değiştirebilme özelliğidir. Eksenel pistonlu üniteler ayrıca büyük kaldırma ve itme kuvveti gerektiren yerlerde servo-motor olarak da kullanılabilirler, 2.1. ÇALIŞMA SİSTEMİ : Eksenel pistonlu ünitelerin prensibi oldukça uzun bir zamandır bilinmekteydi. Bununla beraber endüstriye uygulanabiilecek hale getirilmesi ancak bu yüz yılın başlarında mümkün olmuştur. Bütün uygulamalarda bir dairesel hareketin doğrusal harekete dönüştürülmesi ana prensip olarak alınmıştır.

14 Ü.O.N. PİSTON HAREKET MİKTARI A.O.N. YATIŞ AÇISI SİLİNDİR BLOKU Şekil 1 Şekil 1. de bir eksenel piston ünitesinin şeması görülmektedir. Silindir bloku, destek plakasıyla bir (a) açısı meydana getiren ekseni etrafında dairesel bir dönüş hareketi yapar. Pistonlar, üst ölü noktadan alt ölü noktaya gelirken silindir blokundaki yuvaları içinde bir (h) yolunu katederler. Destek plakasının silindir blokuyla aynı yönde dönüp dönmemesi kinematik açısından bir fark doğurmaz. Tasarımcının arzusuna ve kullanma yerinin özelliklerine bağlı olarak bazı eksenel pistonlu ünitelerde dayanma plakası, bazılarında silindir bloku, bazılarında ise her ikisi birden dairesel dönme hareketi yaparlar. Çoğunlukla eksenel pistonlu ünitelerde dayanma plakasının dairesel hareketi bir uçtan dayanma plakasına mafsal bağlantılı, diğer uçtan piston deliğinde şaftı iç piston duvarına dayanır şekilde ilişkili krank kolu yardımıyla silindir blokuna iletir. Şekil l.den açıkça görülebileceği gibi pistonun hareket miktarı (h), yatış açbi (a) ile belirlenir. Yani bu açmın büyüklüğü, pistonun yer değiştirmesine sebep olduğu akışkanın hacmini tayin eder (piston hareket miktarı h = D x Sin a ). örnek olarak yedi adet pistonu bulunan bir eksenel pistonlu üniteyi ele alırsak, bir dönüşte yer değiştiren akışkanın hacmi : burada. q = 7. A. D. Sin a 72 MÜHENDİS VE MAKİNA/CİLT 22 - SAYI MART 1978

15 Q % 0 90' ' ŞEKİL 2. q x yer değiştiren akışkan miktarı 7 = piston adedi A = bir pistonun kesit alanı D = mafsal merkez dairesi çapı a= yatış açısı h = piston hareket miktarı Piston adedi sonsuza dek artırılamadığına göre belirli sayıda piston için akışkanın birim zamandaki akış miktarı sabit değildir. Ancak hafif bir dalgalanma gösterir. Bununla birlikte piston adedinin çokluğuna bağlı olarak bu dalgalanmalar önemsenmeyebilir, ve çoğu kez hoşlanabilir. Bu hacmin büyüklüğü, eksenel pistonlu ünitelerin önemli bir karakteristiğini verir. Piston hareket miktarı değiştirilebilen üniteler için bu hacim, en büyük yatış açeı için verilir. Bu en büyük yatış açısı genellikle 25 ' yi geçmez. Her hangi bir yatış açısı için yer değiştiren akışkan hacmi bilindiğinde, başka bir açı dağeri için hacim : sin a' sın a Şekil 2. akış dalgalanmalarını göstermektedir. Bu dalgalanmanın frekansı, hızın bir fonksiyonudur ve aşağıdaki gibi gösterilebilir. f = n. 2x7 60 Eksenel pistonlu ünitelerin bir akışkanı pompalayabilmeleri için dönmeye zorlanmaları gerekir. Bu şekilde çalışan ünitelere hidropompa diyoruz. Diğer taraftan hidrolik akışkanı üniteye basmak, diğer bir deyimle, pompalamak ve dairesel bir dönü hareketi meydana getirmek de mümkündür. Bu düşünce de hidro- MÜHENDİS VE MAKİNA/CİLT 22 - SAYI MART

16 motor'u ortaya çıkarmıştır. Genellikle, eksenel-pistonlu ünitelerin çoğu hem pompa, hem hidromotor olarak kullanılabilirler GÜCÜN DÖNÜŞÜMÜ değer de eksenel - pistonlu ünitenin (q) karakteristiğinin birer fonksiyonudurlar. Tork M d = q p (kg-m) Eksenel-pistonlu üniteler, mekanik gücü hidrolik güce ve hidrolik gücü mekanik güce dönüştürme amacıyla kullanılabilirler. (Şekil 3.) Debi 9 = q.n 1000 ( 1/dak) Mekanik elemanlar tork (Md) ve hız (n), hidrolik elemanlar ise debi (Q) ve basınç (p)'tır. Eğer ünite pompa olarak kullanılıyorsa, (<p) ve (p) hidrolik büyüklüklerini elde edebilmek için pompa miline belirli bir tork ve belirli bir hız uygulamak gerekir. Verim hesaba katılmazsa, tork'un basınçla ve debinin de tahrik hızıyla orantılı olduğu görülür. Her iki burada q (cm /devir) cinsinden verilmiştir. Daha önce de belirtildiği gibi ünitenin (q) karakteristiği, (A) piston kesiti ve (D) çapı gibi tasarın değerlerinden ayn olarak (a) yatış açısının bir fonksiyonudur. Bundan dolayı, güç dönüşüm olanakları dönüşümün sabit veya değişken yatış açılı ünitelerle meydana getirüiyor olmasına göre çeşitlidir. MÜHENDİS VE MAKİNA/CİLT 22 - SAYI 254 -MART 1978

17 100 I m c 70 H U «60 oa X) I 50 \ \ i H e E 40 o o Dabi (Q), Q 25 o'nin % si cinsinden ŞEKİL SABİT YER DEĞİŞTİRME DEĞERLİ BİR EKSENEL - PİSTONLU ÜNİTE İLE GÜÇ İLETİMİ: Yer değiştirme miktan (deplasman) ve dolayısıyla iletim oranı, seçilen modelin büyüklüğü ile tayin edilir. Hidrolik elemanlar, q ve p, sadece iki değerin, tahrik hızı ve tork'un bir fonksiyonudurlar. Sabit yer değiştirme değerli ünitelerden oluşan hidrostatik aktarma organları, uzun mesafede güç iletimi gerektiği veya kuvvet ve torkların sınırlanmasına gerek duyulduğu hallerde önem kazanır. İki adet sabit yer değiştirmeli ünite, pompa ve hidromotor olarak kullanıldığında aşağıdaki bağıntılar elde edilir: burada, n 2 = n t. (dev/dak) «2 q 2.p 200 n (kg-m) unucunlc vır uıvlklt/rlı T 99.SAVI 9Vİ.MART 1Q78 75

18 -, : giriş hızı 2 : çıkış hızı giriş torku M d l d2 t o r k u 2.4. DEĞİŞKEN YER DEĞİŞTİRME DEĞERLİ BÎR EKSENEL PİSTONLU ÜNİTE İLE GÜÇ İLETİMİ: Güç elemanlarının iletilmesi arzu edilen miktarı, çeşitli modellerde elde edilebilir. B.G. (Beygir Gücü) değeri ve mekanik elemanlar M d ile n sabit kalırken, heer bir tipin 9 ve p hidrolik elemanları isteğe göre değiştirilebilinir. İletim oram yatış açısına bağlıdır. Bu açının değiştirilmesi, arzu edilen herhangi bir iletim oranının elde edilmesini temin eder. Bu nedenle verilen bir B.G. değeri, ya yüksek basınç - küçük debi, veya düşük basınç - yüksek yer değiştirme değeri ile iletilebilir. Şekil 4.deki hiperbol, sabit B.G. altında hidrolik eleirianlardaki değişmeyi göstermektedir, (mekanik yatış açısı 25 'ye göre). B.G. değeri şu şekilde tayin edilebilir: N = N = 450 p.p 612 (B. G.) (kw) Değişken yer değiştirme değerli bir ünite pompa olarak ve sabit yer değiştirme değerli bir ünite hidromotor olarak kullanıldığı zaman (örneğin, maksimum yatış açısı 25 ise) aşağıdaki bağlantı kullanılır. n 2 =. Sin a-^. sin 25 (dev/dak) q 2. sin 25 M d2 = M dl (kg - m). sın a* Basınç koyu renkli devrede: Basınç yok: Sola dönüş (veya ileri hareket) Hareket yok ŞEKİL 5. Basınç koyu renkli devrede: Sağa dönüş (veya geri hareket) 76 MOHENDÎS VE MAKİNA/CİLT 22 - SAYI 254 -MART 1978

19 77 2. UYGULAMALARDAN ÖRNEKLER; Hidrostatik esasa dayanan eksenel-pistonlu üniteler bugün endüstride kendilerine çok çeşitli uygulama alanları yaratmışlardır. Her geçen gün de yeni bir uygulama ile karşılaşıldığı bir gerçektir. Sistemin en yaygın kullanma alanının iş makinaları endüstrisi olduğu görülmektedir. Yazının bundan sonraki kısmında şimdiye kadar temel prensiplerinden bahsettiğimiz sistemin (pompa hidromotor) iş makinalarma nasıl uygulandığı örneklerle açıklanacaktır. Somut örneklere geçmeden önce, genellikle bütün örneklerde aynı olan ana çalışma prensibini açıklayalım. Sistem, çoğunlukla, iş makinalannın ilerleme (traction) veya üst yapısının alt yapı (palet veya tekerlekler) üzerinde dönmesini (swing) kademesiz olarak O'dan maksimum'a kadar değişebilen istenen hızda sağlamak suretiyle operatörün yorulmadan ve istenen hassaslıkla çalışma- Slfli ftoiâviâşttftf) majsinanm verimini arttırır. Şekil 5. te genel çalışma prensibi şematik olarak gösterilmiştir. Makinanın motorundan gelen dönme hareketi değişebilen yatış açılı dayanma plakası üzerinden hidropompaya aktarılır. Hidropompa mekanik gücü hidrolik güce dönüştürür. Hidrolik donanımla hidropompadan hidromotora iletilen güç, hidromotordaki sabit yatış açılı dayanma plakası vasıtasıyla yine mekanik güce dönüştürülür. Meydana gelen tork, dönmesi istenen kısma bir dönü hareketi verir. Makinanın motoru hep aynı yönde dönüş hareketi verdiğine göre hidromotor çıkışında her iki yönde dönüş hareketi nasıl sağlanmaktadır? Bunu temin eden kısım hidropompadaki yatış açısı değişebilen dayanma plakasıdır. Operatör mahallindeki ve bu plakaya kumanda eden bir levye söz konusu yön değişimini sağlamaktadır. Levye "O" (nötr) konumunda iken hidropompanın dayanma pla- POWER FLOW: 2 Hydraulic Svving Pump Povver Boom Lovvering Clutch Boom Hoist Shaft Boom Hoist Clutch Hydraulic Svving Motor Counter Shaft Povver Load Lovvering Clutches Main Drum Shaft Hydraulic Traction Motor 5 Hydraulic Traction Vertıcal Traction Shaft 6 Lovver Traction Clutches. 8 Lovver Traction Shaft 7 Cravvler Drive Chain ŞEKİL 6a.

20 MOTDR COOUNT ORA 1N LI NE OH COOIER RELIEF VUVE CONTROL- VAIVE (Gandy Lomring, Cravrler Hidening & Countemeight Removal) HTDRAULIC TANI Ik Şekil 6 b kasının yatış açısı 0 olduğundan makinanın motoru normal çalışarak dönü hareketini vermesine karşın mekanik güç hidrolik güce dönüşemez ve ısıya çevrilerek ısı enerjisi şeklinde soğutma sistemi yardımıyla devre dışına atılır. Bu durumda hidropompa elemanları dönmesine karşm hidromotor elemanları dönmemekte dolayısıyla sistem çıkışına bir dönü hareketi verilmemekte, makinada ilerleme veya dönme olmamaktadır. Levye ileri itildiğinde itilme miktarına bağlı olarak yatış aç sı değişmekte ve o oranda mekanik güç hidrolik güce dönüşerek sistem çıkışında bir dönü hareketi yaratmaktadır. Levyenin geri itilmesi hidrolik akışkanın akış yönünü değiştirmekte ve bu defa çıkıştaki dönü hareketi ters yönde meydana gelmektedir. Görüldüğü gibi bu sistemin uygulanması sayesinde iş makinalarında dişli kutusu tork değiştirgeci, kavrama (debriyaj), fren gibi elemanların kullanılmasına gerek kalmamaktadır. Nitekim böyle olmuştur ve bugün çoğu iş m akmalarında bu organlar kalkmış yerini bu son derece basit sistem almıştır. Sadece güvenilirlik açsından ayrıca bir emniyet freni bulunmaktadır. İş makinalarında dönüş ve ilerleme hem tek devre ile (bir pompa, bir motor) arzuya bağlı olarak levye ile gücü dönüş veya ilerleme devresine aktararak, ve hem de ayrı ayn devrelerle (ayrı pompalar, ayn motorlar) teinin edilebilmektedir. Şekil 6a. dönüş ve ilerlemesi ayrı ayn devrelerle sağlanan bir iş makinasındaki guc akışını çizgisel olarak göstermektedir. Şekil 6b. ise aynı devreleri şematik olarak açıklamaktadır. Şekilde görülen eksenel-pistonhı pompalarda basınç 5000 PSIdir. Şekil 7'de hidrostatik şanzımanlı bir çatallı yükleyicinin (fork lift) ileri-geri hareketini sağlavan hidrostatik sistemle çalışan tahrik aksı görülmektedir. Eksenel-pistonlu ünitelerden oluşan sistem (Şekil 8) sayesinde makinayı anında ileri veya geri hareket ettirmek, "O" ile maksimum arasında istenen bir hız sağlamak mümkündür. Saha hazırlama, yol inşaatı, temizleme ve genel amaçlarla kullanılan sıyırıcılarda en önemli kısımlardan biri olan kendi kendini yükleyen kova sistemi bu makinada hidrostatik sistemle tahrik edilmektedir. Değişken yer değiştirme değerli (variable displacement) eksenel-pistonlu pompa ve motordan oluşan hidrostatik sistem sayesinde operatör arazinin kayalık, yapışkan balçık, normal veya gevşek malzemeden oluşuna göre yüklemede göne "O" ile 72.3 m/san, boşaltmada geriye "O" ile 31.5 m/san arasında istediği kova hız mı seçebilmektedir. SONUÇ Yukarıda verilen bir kaç örnek, esasının ne kadar basit bir prensibe dayandığını yazımızın başında belirttiğimiz eksenel-pistonlu güç aktarma ünitelerinin endüstrinin bilhassa iş makinalan dalma ne denli girmiş bulunduğunu açıkça göstermektedir. Bu örneklere daha pek çoğu eklenebilirdi, ancak amaç, sistemi yakından ana hatlarıyla tanıtmak ve uygulamaları hakkında okuyucuya kabaca bir fikir vermek olduğundan bu kadarıyla yetinilmiştir. Şurası kesindir ki endüstrideki baş döndürücü rekabet ve bunun doğal sonucu olarak teknolojik araştırmalara büyük ağırlık verilmesi, büyük yatırım yapılması nedeniyle önümüzdeki bir kaç yıl içinde hidrostatik sistemin çok yeni değişik uygulamalarından başka bu sistemde de bir çok gelişmelere tanık olunacaktır. 78 MÜHENDİS VE MAKİNA/CİLT 22 - SAYI 254 -MART 1978