CIVATA BAĞLANTILARI. Bu sunu farklı kaynaklardan derlenmiştir.

Transkript

1 CIVATA BAĞLANTILARI Cıvatalar makinaların montajında, yatakların ve makinaların temele tespitinde, boru flanşların, silindir kapaklarının bağlantısında, çelik konstrüksiyonlarda ve benzeri bir çok yerlerde bağlantı elemanı olarak kullanılırlar. Bu sunu farklı kaynaklardan derlenmiştir.

2 Bağlama elemanı olarak somunlu, somunsuz ve saplama olmak üzere üç şekilde kullanılır. Saplamaların bir tarafı doğrudan doğruya bağlanacak parçaların birine vidalanır. Saplamalar sık sık çözülmesi gereken sistemlerde kullanılır. Cıvataların bağlama ve çözme işlemleri anahtar veya tornavida denilen takımlarla yapılır.

3 Cıvatalı Bağlantı Konstrüksiyon Örnekleri Parçalar Rondela

4 Cıvatalar ve Vidaların görevleri: 1. Sökülebilen bağlantılarda tesbit cıvatası olarak. Tespit ettikten sonra öngerilim vermek maksadıyla. 3. Tapa ve kör tapa olarak. 4. Boşluk ve aşınmaları ayarlamak için ayar cıvatası olarak 5. Ölçme aletlerinde ölçü vidası olarak(mikrometre). 6. Küçük kuvvetleri büyük kuvvetlere çevirmek için (mengene, vidalı pres). 7. Dönme hareketini ilerlemeye, ilerlemeyi dönmeye çevirmek için (yivset-mermi).

5 Cıvataların teknikte neden çok kullanılırlar? 1. Çözmek ve bağlamak çok kolaydır.. Standart olarak hazırlanmışlardır. 3. Kolay imal edilirler. 4. Değişik uygulamalar için değişik tipleri mevcuttur.

6 Dezavantajları; 1. Kendi kendine çözülmemesi için emniyet önlemleri almak gerekir.. Vidanın merkezleme kalitesi yoktur. 3. Kertik (Çentik) tesiri ile kopabilir, 4. Ötelemenin dönmeye çevrilmesinde verim düşüktür.

7 Vidanın Özellikleri ve Genel Boyutlar Vida silindirik çubukların dış ve dairesel deliklerin iç yüzeyine açılmış helis şeklinde kanaldır. Vidayı;h hatve, silindir çapı d ve eğim açısı ß olmak üzere üç ana faktör karakterize eder. Vida bir kanal şeklinde olduğu için dış (d) ve iç (d 1 ) olmak üzere iki çaptan ve bunlarını ortalamasından (d ) söz edilebilir. Aynı durum eğim açısına da yansır.

8 h h h d tan=h/(d)

9 CIVATA BAĞLANTILARI Vidaların sınıflandırılması Profillerine göre Üçgen (Metrik, Whitworth), Trapez, Testere, Yuvarlak, Kare Helis yönüne göre sağ (siy) veya sol (sity) helis Ağız sayısına göre bir, iki, üç veya dört ağızlı olabilirler.

10 Üçgen vidalar l)whitworth vidaları, Normal whitworth vidaları ve Whitworth boru vidası olarak ikiye ayrılır. -Normal Whitworth vidası: Tepe açısı 55 lik ikizkenar üçgen olan, dış yüksekliğinin de yuvarlatılarak 1/6 sı alınan bu vida bağlama işlerinde kullanılmaktadır.

11 Üçgen vidalar -Whitworth Boru vidası: TSCI/3...5 'e göre 1/8 "..6" arasında standartlaştırılmıştır. Dişleri fazla kalın olmayan boru cidarını zayıflatmamak için ince tutulmuştur- Orta (o) ve kaba (k) kalite olarak üretilirler. Sızdırmazlıkları keten lifler ve PTE band ile sağlandığı gibi, sızdırmazlıkları kendinden sağlanan konik uçlu whitworth boru vidaları da vardır. (TS 61/6)

12 Üçgen vidalar -BS vidası: İngiliz standartlarında bulunan 3/16 den 4 1/4" kadar çaplar arasında standartlaştırılan bu vidaların tepe (uç) açısı 47,5 dir. ) Metrik vidalar: Tepe açısı 60 olan bu vidaların kalın ve ince dişli tipleri vardır. İmalat toleransları ince (i), orta (o) ve kaba (k) olmak üzere üç gruba ayrılmıştır. 3)UST vidası: Metrik vida dişi gibi 60 tepe açılıdır Vida diş üstünde 1/8, diş dibinde ise 1/6 lık bir düzeltme yapılmıştır. Kaba adımlı (MNC) ve ince adımlı UN olmak üzere ikiye ayrılır.

13 CIVATA BAĞLANTILARI NORMAL WHITWORTH VİDASI

14 CIVATA BAĞLANTILARI WHITWORTH BORU VİDASI

15 CIVATA BAĞLANTILARI BS İNGİLİZ İNCE ADIMLI VİDASI

16 CIVATA BAĞLANTILARI Üçgen vidalar İç vida (somun) Vida şaftı (dış vida)

17 CIVATA BAĞLANTILARI Trapez Vidalar Vida kesiti 30 tepe açılı trapezdir. Hareket vidası olarak preslerin millerinde, krikolarda, ventillerde, vanalarda, torna tezgahlarının ana millerinde kullanılır. Çoğu kez otoblokajı kaldırmak ve hareketi hızlandırmak amacıyla çok ağızlı yapılır. Bazen sık sık çözülen yerlerde tesbit cıvatası olarak da kullanılır.

18 Trapez Vidalar CIVATA BAĞLANTILARI

19 CIVATA BAĞLANTILARI Testere dişli vidalar Çok önemli bir hareket vidasıdır. Tek yönden çok büyük kuvvetle yüklenen yerlerde örneğin preslerde kullanılır. Taşıyıcı yüzey vida eksenine hemen hemen dikeydir. Sırt yüzeyi ise bu eksenle 30 lik bir açı meydana getirir. Dış vidanın diş dibi çapı ile somunun diş dibi çapı eşit alınarak her iki parça için silindirik bir klavuz elde edilir. Bu yapılmazsa çalışmada tutukluk olur. Hareket vidası olarak kullanıldığından çok ağızlı olarak üretilirler.

20 CIVATA BAĞLANTILARI Yuvarlak dişli vidalar Sızdırmazlık gereken yerlerde (şişe, kavanoz ağızlarında), keskin profilli vidaların pislik, kum, toz ve pastan fazla zarar gördükleri yerlerde (kirli su vana milleri, itaiye armatürleri) kullanılırlar.

21 CIVATA BAĞLANTILARI Yuvarlak dişli vidalar

22 CIVATA BAĞLANTILARI Kare (Dikdörtgen) vidalar Hareket vidası olarak kullanılırlar. Ancak imalattan sırasında taşıyıcı yüzeylerin temiz çıkması için torna tezgahının takımları çok hassas ayarlanmalı ve her iki diş yüzünü ayrı ayrı işlemeleri gerekir.

23 CIVATA BAĞLANTILARI VİDA GÖSTERİMLERİ ÖZEL DURUMLAR Metrik (M) Diş başı çapı (mm) M0 Metrik ince diş (M) Diş başı çapı (mm) x hatve (mm) M80xl.5 Sol vida MlO.Sol Whitworth vida (W) Diş Başı çapı(inch) x hatve (mm) W"5.645 Çot ağızlı () vida M10. ağızlı Trapez vida (Tr) Diş başı çapı (mm) x hatve (mm) Tr48x8 Çok ağızlı (3) sol vida M10.3 ağızlı sol Testere vida (Tv) Diş başı çapı (mm) x hatve (mm) Tvl00xl Yuvarlak vida (Tv) Diş başı çapı (mm) x hatve (mm). Yv40x 4.33 Boru dişi ve \idasi (R) Borunun nominal çapı (inch) Rl"

24 CIVATA BAĞLANTILARI DIN ve TS Standartlarına göre semboller: d,dı,d,d,dı.d,h,,p,t,t,,t,a

25 CIVATA BAĞLANTILARI Vida Toleransları: Vidaların birbirinden bağımsız olan 5 toleransı vardır ait oldukları boyutun indis olarak gösterirsek bunlar, Td, Td, TD, Td1, TD1 dir. cıvata ve somunlarda birim delik sistemi kullanılır. ISO tolerans sistemine göre cıvata vidasının tolerans bölgeleri e, g, h somun vidasının tolerans bölgeleri G, H'dir. Bu bölgelere bağlı olarak ince (i), orta (o) ve kaba (k) olmak üzere üç tolerans sınıfı vardır.

26 CIVATA BAĞLANTILARI cıvata vidası M 0-4g 6g Ortalama çapın tolerans alanı Dış çapın tolerans alanı

27 CIVATA BAĞLANTILARI Somun vidası M 14-4G 6G Ortalama çapın tolerans alanı Dış çapın tolerans alanı

28 Cıvata Malzemeleri ve Üretim Cıvata Malzemeleri Yöntemleri Cıvata ve somunlar genellikle çelikten imal edilirler. Ayrıca çeşitli amaçlar için Al alasından, pirinç, teflon, polyamid gibi malzemeler de kullanılmaktadır. Cıvataların mekanik özellikleri kabartma olarak başlarına yazılır. Eski Sembol Yeni Sembol 4A 4D 4S 5D 5S 6D 6S 6G 8G 10K 1K S

29 ÜRETİM YÖNTEMLERİ Talaş Kaldırarak Vida Dişi Açılması: Az sayıda yapılacak üretimde vida dişleri torna veya revolver tezgahlarında, lokmalar veya otomatik paftalar kullanılarak açılabilir. Trapez, testere, yuvarlak ve kare profilli vidalar torna tezgahında açılabilir. Büyük seriler halinde vida dişi soyma aparatları veya vida dişi frezeleme aparatları kullanılmak suretiyle ekonomik şekilde açılabilir. Bu aparatlarda yüksek kesme hızları ve bu sayede temiz vida dişi oturma yüzeyleri elde edilir.

30 ÜRETİM YÖNTEMLERİ Talaş Kaldırarak Vida Dişi Açılması: Somunlar ise az sayıda üretileceklerse kılavuz kullanılarak elde veya matkapta, çok sayıda üretileceklerse otomatik somun dişi açma tezgahlarında üretilirler. Hareket vidalarının somun dişleri torna tezgahlarında açılır.

31 ÜRETİM YÖNTEMLERİ Talaş Kaldırmadan Vida Dişi Açılması Bu metotla yaklaşık d çapındaki bir malzemeye ovalama ile dişler açılır, bu metodun talaş kaldırarak diş açma metoduna göre üstünlükleri; Malzeme tasarrufu Zaman tasarrufu Malzemenin liflerinin kesilmemesi sonucu titreşimli yüklere karşı daha dayanıklı olması.

32 ÜRETİM YÖNTEMLERİ İki silindir segmanı ile

33 CIVATA ŞEKİLLERİ

34 SOMUN ŞEKİLLERİ

35 LANŞ BAĞLANTILARI

36 Cıvata Bağlantılarını Sıkma Ve Çözme Metodları Ön gerilme kuvvetinin cıvataya sağlıklı olarak etki etmesi bağlantının emniyetli olması açısından önemli faktörlerden biridir. Bu nedenle seçilecek sıkma metoduna dikkat etmek gerekir. Bu amaçla kullanılan metotlar üç ana gruba ayrılırlar. 1.Mekanik olarak sıkma (tek ve çift ağızlı anahtarlarla, yıldız anahtarlarla, inbus "altı köşe" anahtarlarla, lokma anahtarlarla ve tornavidalarla).hidrolik (basınç) ile sıkma 3.Termik (ısı) ile sıkma

37 Altı köşe cıvatalar

38 Kanca anahtar

39 Takım cıvata Başı Özel başlı cıvatalar ve uygun takım (tornavida) ağızları

40 ÇÖZÜLMEYE KARŞI EMNİYET TEDBİRLERİ Bir cıvata bağlantısının iyi bir ön gerilme kuvveti verilerek sıkılmış olması çözülmeye karşı en büyük emniyetidir. akat değişken olarak etki eden işletme kuvvetinden dolayı ön gerilme kuvveti azalıp vida dişleri arasında oluşturduğu sürtünme ortadan kalkabilir. Bu da cıvata bağlantısının gevşemesine sebep olur. Tehlikeli olan bu durumun önüne geçmek için şekil bağlı ve kuvvet bağlı emniyet tedbirleri alınmaktadır. Bunların dışında son zamanlarda yapıştırma usulü ile de cıvata bağlantılarının emniyete alınması yoluna gidilmektedir.

41 Çözülmeye Karşı Emniyet Tedbirleri Şekil bağlı cıvata emniyetleri

42 Çözülmeye Karşı Emniyet Tedbirleri Kuvvet bağlı cıvata emniyetleri

43 Çözülmeye Karşı Emniyet Tedbirleri Tırtılı rondela çifti (NORD-LOCK sistemi) Somunların ve cıvata başının artına oturma yüzeyi düz değilse (döküm ve dövme paçalarda olduğu gibi) bir pul konur. Böylece sıkma ve çözme momentinin gereksiz artması bağlanan parçaların yumuşak olması durumunda ise pul oturma yüzeyini arttırdığından yüzeylerin ezilmesi Önlenmiş olur. Çelik konstrüksiyonlarda ise U ve I profillerinin ayaklan belli bir eğimde olduğu için cıvata eksenine dik bir oturma yüzeyi sağlamak amacıyla özel pullar kullanılır.

44 Çözülmeye Karşı Emniyet Tedbirleri Profil çeliklerinde özel pul

45 CIVATA BAĞLANTILARI Cıvata bağlantılarına bağlama; Somunun sıkılması ile meydana gelen ön gerilme kuvveti ile gerçekleşir.

46 Cıvataların ön gerilmeli takılmaları, 1. Sızdırmazlığı sağlar. Değişken zorlanma durumunda, gerilme genliğini azaltarak cıvataların ömrünü arttırır.

47 Hesaplama Yöntemi Bu kuvveti meydana getirebilmek için somun; M stop =M s +M momenti ile sıkılmalıdır. M s momenti cıvata vidası ile somun vidası arasındaki sıkma momenti M momenti somun veya cıvata başı ile bağlanacak parça arasındaki sürtünme momentidir.

48 Sıkma olayının fiziksel esası eğik düzlem ve sürtünmeye dayanmaktadır. Somunun sıkılması bir yükün eğik düzlem üzerinde kaldırılmasına benzer. M s = t.d / ön n t h n

49 Sürtünme açısı kare vidalar için tan= n/n= Üçgen&trapez vidalar için tan =, =/cos(/) n n ön t

50 ).tan( ).tan( ön tüçgen ön tkare 1 ; ) ) tan( ( /. ; ) ) tan( ( /. d d d d d M d d M ı ön t üçgen s ön t kare s 0 0 y x t n n ön Sıkma momenti

51 Çözme momenti ön n t n M M çöz kare çöz üçgen = = ' t kare ' t üçgen d ( ) d ( ; ) ' t kare ; = ' t üçgen ön tan(β -ρ) ; = ön ' tan(β -ρ )

52 M momentinin belirlenmesi M momenti somun veya cıvata başı ile bağlanacak parça arasındaki sürtünme momentidir.

53 Cıvata Bağlantısının Kilitlenme (otoblokaj) Şartı Tespit cıvatalarında bağlantının kendi kendine çözülmemesi istenir. Bunun için eksenel kuvvetinin bir döndürme momenti meydana getirmemesi gerekir. Bu durumda bağlantıyı sökmek için sökme yönünde bir moment uygulanması gerekir. Buna göre; d tan / Mçöz ön 0 / şartından veya elde edilir. Bu cıvataların çözülmeme otoblokaj şartıdır. Kilitlemeli (otoblokajlı ) sistemlerde; M çöz ön d / tan 0 şeklindedir.

54 Cıvatanın sökülmesini önleyen kuvvet n cosβ Cıvatayı sökmeye çalışan kuvvet n sinβ Cıvatanın kendiliğinden sökülmemesi için ; n sinβ n cosβ n sinβ cosβ sinβ sinβ/ cosβ tanρ tanβ n cosβ ρ β Kare vida ρ β Üçgen vida

55 n n t ön tkare tüçgen ön.tan( ) ön.tan( )

56 Çözme durumunda t ön n β tkare tüçgen ön.tan( ) ön.tan( )

57 t Otoblokajlı durumda ρ > β (Kare vida) n ön β tkare tüçgen ön.tan( ) ön.tan( )

58 Verim Cıvata sisteminin verimi sistemden alınan işin verilen işe oranından hesap edilebilir. Sıkılan cıvatalarda ön.h h t tan ön M. s.h Çözülen cıvatalarda, ön / d / tan. tan ön.h M. / çöz tan( ).h tan ön tan

59 Otoblokajlı bir vidada; Sınır durum olan β=ρ için açılar küçük olduğundan; tan(β+ρ )~ β+ρ = β yazılarak tan tan( / ) 1

60 ÖNGERİLME TEORİSİ Bu teori sıkılarak takılan bir cıvata bağlantısında, cıvata sistemine gelen işletme kuvvetinin etkisini gösterir. Bir cıvata bağlantısının, a) Serbest b) sıkıldıktan sonraki c) işletme kuvveti etkisi altındaki durumları şekillerle gösterilecektir.

61

62 c top z ön iş ön o b φ ψ δ c δ δ p δp δ ctop δ ptop

63 Değişken zorlanmada ön=sbt iş=sbt c top z1 ön z o1 o b 1 φ b φ 1 ψ δ c δ δ p

64 Değişken zorlanma durumunda z z ÖN ÖN δ c δ c

65 Sızdırmazlık durumunda ÖN ÖN b b δ p δ p

66 Sızdırmazlık durumunda ön=sbt iş=sbt iş=sbt ÖN b1 b ψ 1 ψ δ p1 δ p

67 Değişken Kesitli Cıvataların Rijitliği 1 k ctop = 1 k c1 + 1 k c +... = 1 E civ ( L A 1 c1 + L A c +...)

68 Sıkılan Parçaların Rijitliği k A p p = = E p π 4 L A p p (D eş - d D ) D eş = s + k o L p d D Sıkılan parçalar arasında conta varsa 1 k p top = 1 k p 1 + k 1 conta k conta = A conta s E conta conta Şekil :websitem.gazi.edu.tr/nihatgem

69 A) Öngerilmesiz cıvatalar ç iş. d ç 4 1 s Ak ç.d 4 ön 1 Boyutlandırma için Top. d 4 1 Statik zorlanmada s Ak i) Sıkma sırasında ; Ms 3.d 1 ; B 16 c b ön : ç. d1 4 s ii) İşletme sırasında D σ o o ı D Mukavemet Hesabı a) Dış kuvvet eksenel olarak etkiyorsa: σ max = = σ Ak B) Öngerilme ile bağlanan cıvatalar ç ve 3 c b s Ak 1,...1,35 Değişken zorlanmada o = π.d 4 max = top.k y =.k b ön.k 1 ; + + g.k e min z... g σg = π.d 1 4 ; = ; ; min σ g ı D = ön max = 0,5.σ K ; min ; s = σ k e o b) Dış kuvvet enine etkiyorsa i) Deliğe boşluklu takılan cıvatalar: σ σ + σ Ak 1 = K σ Ak D ç ön B.σ co. = μ.i = g σ ç ; + 3τ i :Civata σ s Ak sayı ii) Deliğe boşluksuz takılan cıvatalar.d i.n. 4 C) Vidanın zorlanması s c o = 1,1...1,6 i.d.s Ak ; p P em

70 C) Vidanın zorlanması 1 dişe gelen kuvvet ; z : diş z sayısı P 1 ( d d 4 1 ) P em veya P z.. d. t P em ; z.. d.( a. h) 1 em a=0,5 (kare vida) a=0,65 (trapez vida) a=0,75 (üçgen cıvata vidası) a=0,85 (üçgen somun vidası)