ULUDAĞ ÜNĐVERSĐTESĐ MÜHENDĐSLĐK-MĐMARLIK FAKÜLTESĐ MAKĐNA MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ GENEL MAKĐNE LABORATUARI

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ULUDAĞ ÜNĐVERSĐTESĐ MÜHENDĐSLĐK-MĐMARLIK FAKÜLTESĐ MAKĐNA MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ GENEL MAKĐNE LABORATUARI"

Şebnem Esen Renda
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 UUDAĞ ÜNĐVRSĐTSĐ MÜNDĐSĐK-MĐMARIK FAKÜTSĐ MAKĐNA MÜNDĐSĐĞĐ BÖÜMÜ GN MAKĐN ABORATUARI STRAĐN GAUG (UZAMA ÖÇR YARDIMI Đ GRĐM ÖÇÜMSĐ DNY GRUBU: ÖĞRNCĐ NO, AD -SOYAD: TSĐM TARĐĐ: DNYĐ YAPTIRAN ÖĞRTĐM MANI:

(UZAMA ÖÇR YARDIMI Đ GRĐM ÖÇÜMSĐ DNY GRUBU: ÖĞRNCĐ

2 STRAIN GAUG (UZAMA ÖÇR YARDIMI Đ GRĐM ÖÇÜMSĐ Doç. Dr. Reşat Özcan GN: Uzama ölçerler makine parçalarının yüzeylerinde oluşan şekil değiştirmeleri (strain ölçmek için kullanılan cihazlardır. Uzama ölçerler, kesiti çok küçük iletken bir telin çok ince bir şerit üzerine tekrarlı sarımlar şeklinde yerleştirilmesinden oluşur. Uzama ölçerler üzerine yapıştırılan parça ile birlikte deformasyona uğrarlar. Bu sırada uzama ölçerler üzerindeki tellerin çapı da değişir. Çapı değişen tellerin dirence de değişerek üzerinden geçen akımın voltajını değiştirir. Bu voltaj değişimi ölçülerek tellerdeki ve dolayısıyla üzerine yapıştırılan parçadaki şekil değişimi ölçülmüş olur. Daha sonra elastisite teorisinin bilinen denklemleri kullanılarak ölçülen şekil değişimi gerilmeye dönüştürülür. AMAÇ: Yapılacak deneyin amacı, uzama ölçerlerin nasıl kullanıldığının ve ölçümlerinin nasıl yapıldığının gösterilmesidir. TORĐ: ĐÇTN BASINCA MARUZ ĐNC SĐĐNDĐR ÜZRĐND MYDANA GN GRĐMR Bu kısımda kullanılan semboller: SMBO TANIM BĐRĐM Normal MN/mm 2 τ Kesme si MN/mm 2 Açısal Yer Değiştirme Derece p Đç Basınç MN/m 2 Şekil Değiştirme -- lastisite Modülü GN/m 2 v Poisson Oranı -- d Silindir Đç Çapı mm t Silindir Cidar Kalınlığı mm t kalınlığının iç çapa oranı /20 den daha küçük olan silindirlere ince cidarlı silindir denir. Şekil. de görüldüğü gibi uniform iç basınçtan (p dolayı silindirde oluşan temel gerilmeler çevresel ve boyuna ( olmak üzere iki tane olacaktır. Bunlar; ( 2t 4t Silindir üzerinde bir nokta civarındaki gelişmeler Şekil.2 de görülmektedir. Seçilen eleman kalınlığını ve AB kenarını birim kabul ederek gerilmeler arasındaki bağlantılar şöyle oluşur: Normal gerilme; ( x+ y + ( x y cos 2 + τ sin 2 (. 2

Uzama ölçerler üzerine yapıştırılan parça ile birlikte deformasyona uğrarlar. Bu sırada uzama ölçerler üzerindeki tellerin çapı da değişir.

3 Şekil. homojen iç basınca sahip ince cidarlı silindirde meydana gelen gerilmeler x ve y ve kayma gerilmesi (τ sıfır olduğuna göre. nolu eşitlik; ( + + ( cos 2 olarak yazarız. 2 eksenli gerilme durumu için birim şekil değiştirmeler genelleştirilmiş ooke bağıntılarını kullanarak; x ( x νy y ( y νx cos + sin + γ sin cos x y xy Đnce cidarlı silindir için; ( ν ( ν cos + sin olacaktır. Đçten basınca maruz ince cidarlı silindir iki farklı alternatif vardır; açık uçlu silindir ve kapalı uçlu silindir. AÇIK UÇU SĐĐNDĐR Silindir uçlarının açık olması durumunda eksenel hareketi engelleyecek herhangi bir sınır şartı bulunmadığından, yani silindir eksenel doğrultuda serbestçe şekil değiştirebildiğinden dolayı gerilmesi oluşmaz. Buna karşılık bu doğrultuda şekil değiştirme meydana gelir. gerilmesinden dolayı silindir üzerinde oluşan şekil değiştirmeler: ν 3

olacaktır. Đçten basınca maruz ince cidarlı silindir iki farklı alternatif vardır; açık uçlu silindir ve kapalı uçlu silindir.

4 şeklinde olur. Burada teğetsel doğrultuda uzama olurken eksenel doğrultuda kısalma olduğu görülür. Deneysel ve değerlerinin hesaplanması Deneyden elde edilen birim şekil değiştirme değerleri ile gerilmeler Genelleştirilmiş ooke bağıntıları kullanılarak aşağıdaki gibi hesaplanır. ( 2 + ν v ( 2 + ν v ( + + ( cos 2 KAPAI UÇU SĐĐNDĐR Kapalı uçlu silindirde gerilmesinin yanı sıra gerilmesi de oluşur. Silindir üzerinde oluşan şekil değiştirmeler bu durum için yukarıda belirtilmişti. DNYĐN YAPIIŞI Silindirin üzerine Şekil deki gibi yerleştirilmiş 6 adet uzama ölçer yerleştirilmiştir. ve 6 numaralı uzama ölçerler teğetsel doğrultuda, 2 numaralı uzama ölçer eksenel doğrultuda, 3, 4 ve 5 numaralı uzama ölçerler de eksenel doğrultu ile sırasıyla 30 o, 45 o ve 60 o açı yapacak şekilde yerleştirilmiştir. Silindirin içine yağ pompalanarak sırasıyla MPa, 2 MPa ve 3 MPa şiddetinde homojen basınç uygulanacak ve silindir üzerinde meydana gelen şekil değiştirmeler ölçülecektir. lde edilen sonuçlar teorik sonuçlar ile karşılaştırılacaktır. Şekil 2. Uzama Ölçerlerin Silindir Üzerinde Yerleşim Planı 4

( 2 + ν v ( 2 + ν v ( + + ( cos 2 KAPAI UÇU SĐĐNDĐR Kapalı uçlu silindirde gerilmesinin yanı sıra gerilmesi de oluşur.

5 Açık Uçlu Silindir Silindirin uçlarına herhangi bir sınır şartı uygulanamaz. Bunun için silindirin uç tarafındaki piston serbest bırakılır. Böylece eksenel doğrultuda gerilme oluşmaz. Silindirin uçlarındaki piston kapatılarak bu uçlara da basınç gelmesi ve bundan dolayı eksenel doğrultuda da gerilme oluşması sağlanır. NOT: Silindirik Malzeme Đçin Malzeme: alüminyum lastisite modülü: N/mm 2 Poisson oranı: ν 0.33 Dış çap: 82.5 mm Đç çap: 76.4 mm Cidar kalınlığı: t 3.8 mm Uzunluk: 360 mm SONUÇARIN DĞRNDĐRĐMSĐ Uzama ölçerler üzerindeki şekil değişimleri ölçüldükten sonra şu işlemler yapılır: - Deneysel ve teorik gerilme ve birim şekil değiştirme değerlerinin bulunması ve tablo oluşturularak bu değerlerin karşılaştırması. 2- Teorik ve deneysel sonuçlar arasında farkların nedenlerinin araştırılması. 5

NOT: Silindirik Malzeme Đçin Malzeme: alüminyum lastisite modülü: 69000 N/mm 2 Poisson oranı: ν 0.33 Dış çap: 82.5 mm Đç çap: 76.4 mm Cidar kalınlığı: t 3.

6 DNY VRĐRĐ: Deneysel Birim Şekil Değiştirme Değerleri (.0 6 Açık Uçlu Silindir Silindir Basıncı MPa 2 MPa 3 MPa MPa 2 MPa 3 MPa (90 o - Straingage No 2 (0 o - 3 (50 o 4 (45 o 5 (60 o 6 (90 o - SAPANAN DĞRR: Aşağıdaki tablolar MPa, 2MPa ve 3 MPa basınç değerleri için ayrı ayrı oluşturulacaktır. Değerleri ( - MPa Açı değerleri ( Açı değerleri ( 0 o 90 o 50 o 45 o 60 o 0 o 90 o 50 o 45 o 60 o Açık Uçlu Silindir Teorik Deneysel Teorik Deneysel Birim Şekil Değiştirme Değerleri (.0 6 Açık Uçlu Silindir Teorik Deneysel Teorik Deneysel Not: Tabloda yer alan hesaplanacak değerlerin nasıl hesaplandıkları raporda gösterilecektir. Benzer formattaki raporlar kopya muamelesi görecektir. esaplamaların bilgisayar ortamında hazırlanma zorunluluğu yoktur. 3-6 ( o 60 o 45 o 2 ( Şekil 3. Strangagelerin eksenel ( ve teğetsel ( eksenlerle yaptığı açılar 6

değerleri için ayrı ayrı oluşturulacaktır.

7 Kullanılacak Bağıntılar Özet Kapalı Uç Açık Uç Teorik Deneysel Teorik Deneysel 2t 4t ( + + ( cos 2 ( ν ( ν cos + sin ( + ν 2 v ( + ν 2 v ( + + ( cos 2 Deneyden alınan değerler 2t 0 + cos 2 ν cos + sin ( + ν 2 v 0 + cos 2 Deneyden alınan değerler 7

Benzer belgeler

İÇ BASINÇ ETKİSİNDEKİ İNCE CİDARLI SİLİNDİRDE DENEYSEL GERİLME ANALİZİ DENEYİ

İÇ BASINÇ ETKİSİNDEKİ İNCE CİDARLI SİLİNDİRDE DENEYSEL GERİLME ANALİZİ DENEYİ 1. DENEYİN AMACI Mukavemet derslerinde iç basınç etkisinde bulunan ince cidarlı silindirik basınç kaplarında oluşan gerilme