İRTİBAT ELEMANLARI kaplinler kavramalar Kavramalarda ise irtibat



Benzer belgeler
İRTİBAT ELEMANLARI kaplinler kavramalar Kavramalarda ise irtibat

KAVRAMALAR. Milleri birbirine bağlayarak dönme hareketini ve dönme momentini dolayısıyla güç naklini sağlayan elemanlara kavrama denir.

KAVRAMALAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-II DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI

Kavramalar ve Frenler

Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Makine Elemanları II. KAPLİN ve KAVRAMA

Hız-Moment Dönüşüm Mekanizmaları. Vedat Temiz

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 10

Kaplinler,Kavramalar, Frenler,Kamlar Tez Sunumu H. Rıza BÖRKLÜ. Turgay AKBAŞ Güven GÜVENÇ

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) 2 DİŞLİ ÇARKLAR I: GİRİŞ

METİN SORULARI. Hareket Cıvataları. Pim ve Perno Bağlantıları

MAKİNE ELEMANLARI - (7.Hafta)

MAKĠNE ELEMANLARI II REDÜKTÖR PROJESĠ

MAKİNE ELEMANLARI - (5.Hafta) BAĞLAMA ELEMANLARI. Bağlama elemanları, bağlantı şekillerine göre 3 grupta toplanırlar. Bunlar;

DİŞLİ ÇARKLAR II: HESAPLAMA

Makine Elemanları I Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel bilgiler-flipped Classroom Akslar ve Miller

MAKİNA ELEMANLARI. İŞ MAKİNALARI (Vinç, greyder, torna tezgahı, freze tezgahı, matkap, hidrolik pres, enjeksiyon makinası gibi)

Temel bilgiler-flipped Classroom Akslar ve Miller

Makine Elemanları I. Bağlama Elemanları. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Erzurum Teknik Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

ÜNİTE-3 BAĞLAMA ELEMANLARI ÖĞR. GÖR. HALİL YAMAK

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

BÖLÜM 1 KAVRAMALAR Giriş

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

YAYLAR. Bu sunu farklı kaynaklardan derlenmiştir.

Prof. Dr. İrfan KAYMAZ

DİŞLİ ÇARKLAR III: HELİSEL DİŞLİ ÇARKLAR

DİŞLİ ÇARKLAR III: HELİSEL DİŞLİ ÇARKLAR

MAKİNA ELEMANLAR I MAK Bütün Gruplar ÖDEV 2

KAMALAR, PİMLER, PERNOLAR

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

DİŞLİ ÇARKLAR I: GİRİŞ

MAKİNE ELEMANLARI - (8.Hafta) VİDALAR -1

Sıkma sırasında oluşan gerilmeden öngerilme kuvvetini hesaplarız. Boru içindeki basınç işletme basıncıdır. Buradan işletme kuvvetini buluruz.

Cıvata-somun bağlantıları

DİŞLİ ÇARKLAR II. Makine Elemanları 2 HESAPLAMALAR. Doç.Dr. Ali Rıza Yıldız. BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

Makine Elemanları II Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Konik Dişli Çarklar DİŞLİ ÇARKLAR

DİŞLİ ÇARKLAR II: HESAPLAMA

Makina Elemanları I (G3) Ödev 1:

MİL GÖBEK BAĞLANTILARI


KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

Makine Elemanları I Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Cıvata ve somun-flipped classroom Bağlama Elemanları

Habix Kaplinler Habix Couplings

MOTOR KONSTRÜKSİYONU-3.HAFTA

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

AKSLAR ve MİLLER. DEÜ Mühendislik Fakültesi Makina Müh.Böl.Çiçek Özes. Bu sunudaki bilgiler değişik kaynaklardan derlemedir.

HRC Kaplinler HRC Couplings

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

Problem 1 OABC 380 mm statik AISI MPa 25 mm Problem 2 F=22000 N Problem 3 F=1000 N Problem 4 F=10 kn 70 MPa Makine Elemanları Problemleri -

Hidrostatik Güç İletimi. Vedat Temiz

T.C. KOCAELĠ ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MEKATRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ MEKATRONĠK YAPI ELEMANLARI UYGULAMASI

Redüktör Seçiminde Dikkat Edilecek Hususlar

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

Makine Elemanları I Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel bilgiler ve hesaplamalar Bağlama Elemanları

GÜÇ VE HAREKET ĠLETĠM ELEMANLARI

T.C. GAZĠ ÜNĠVERSĠTESĠ MAKĠNE RESĠM VE KONSTRÜKSĠYON ÖĞRETMENLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI LĠSANS TEZĠ KAYMALI YATAKLAR. Hazırlayan : Ġrem YAĞLICI

MAKİNE ELEMANLARINA GİRİŞ

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

Disk frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, kampanalı frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, ısınma, disk ve kampanalı frenlerin karşılaştırılması

Şekil. Tasarlanacak mekanizmanın şematik gösterimi

MENGENE HESAPLARI A-VĐDALI MENGENE MĐLĐ.

MİLLER ve AKSLAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

KRS Ürünler. {slide= Silindirik Makaralı Rulman }

Dişli çark mekanizmaları en geniş kullanım alanı olan, gerek iletilebilen güç gerekse ulaşılabilen çevre hızları bakımından da mekanizmalar içinde

AKSLAR ve MİLLER. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

İÇİNDEKİLER 1. Bölüm GİRİŞ 2. Bölüm TASARIMDA MALZEME

FRENLER SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-II DERS NOTU

29- Eylül KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü ( 1. ve 2. Öğretim 2. Sınıf / B Şubesi) Mukavemet Dersi - 1.

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

MAKINA TASARIMI I Örnek Metin Soruları TOLERANSLAR

BURULMA (TORSİON) Dairesel Kesitli Çubukların (Millerin) Burulması MUKAVEMET - Ders Notları - Prof.Dr. Mehmet Zor

RULMANLAR YUVARLANMALI YATAKLAR-I. Makine Elemanları 2. Doç.Dr. Ali Rıza Yıldız. BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

Esnek Burulmalı Mil Kaplinleri

REDÜKTOR & DİŞLİ İMALATI. Ürün Kataloğu

ÖRNEK SAYISAL UYGULAMALAR

CIVATA BAĞLANTILARI. DEÜ Makina Mühendisliği Böl. Çiçek ÖZES

MAKİNA ELEMANLARI DERS NOTLARI

Burulma (Torsion): Dairesel Kesitli Millerde Gerilme ve Şekil Değiştirmeler

YUVARLANMALI YATAKLAR I: RULMANLAR

Kayış kasnak mekanizmaları metin soruları 1. Kayış kasnak mekanizmalarının özelliklerini, üstünlüklerini ve mahsurlarını açıklayınız. 2.

2009 Kasım. MUKAVEMET DEĞERLERİ ÖRNEKLER. 05-5a. M. Güven KUTAY. 05-5a-ornekler.doc

GÜÇ VE HAREKET İLETİM ELEMANLARI

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

Çözüm: Borunun et kalınlığı (s) çubuğun eksenel kuvvetle çekmeye zorlanması şartından;

KAYMALI YATAKLAR I: Eksenel Yataklar

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Doç.Dr.İrfan AY-Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU MAKİNE PARÇALARINI ETKİLEYEN KUVVETLER VE GERİLMELER


DİŞLİ ÇARK: Hareket ve güç iletiminde kullanılan, üzerinde eşit aralıklı ve özel profilli girinti ve çıkıntıları bulunan silindirik veya konik

ZİNCİR DİŞLİ ÇARKLAR. Öğr. Gör. Korcan FIRAT CBÜ Akhisar MYO

Servo Flexible Kaplin

GÜÇ AKTARMA ORGANLARI

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

Makine Elemanları II Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Hesaplamalar ve seçim Rulmanlar

Burulma (Torsion): Dairesel Kesitli Millerde Gerilme ve Şekil Değiştirmeler

KAYIŞ-KASNAK MEKANİZMALARI

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU)

Transkript:

İRTİBAT ELEMANLARI

İRTİBAT ELEMANLARI Genel anlamda irtibat elemanlarının görevi, güç kaynağı olan motor veya döndüren eleman ile döndürülen eleman arasında irtibat sağlamak ve bu şekilde hareketi iletmektir. Mekanik irtibat elemanları olarak pratikte kaplinler ve kavramalar kullanılmaktadır. Kaplinlerde bağlantı, mekanik bağ ile gerçekleştirilir. Bu nedenle iki mil arasındaki irtibatı sağlamak veya kesmek, mekanik bağlantı elemanının takılıp sökülmesi ile yapılır; bu da ancak döndüren mil dururken mümkündür. Kavramalarda ise irtibat, mekanik veya fiziksel bir olaya (genellikle sürtünme olayına) dayanmaktadır; şöyle ki döndüren mil döndüğü halde istenildiği zaman irtibat sağlanabilir veya kesilebilir.

KAVRAMALAR Milleri birbirine bağlayarak dönme hareketini ve dönme momentini dolayısıyla güç naklini sağlayan elemanlara kavrama denir. Kavramaların temel görevi iki mili birbirine bağlamaktır. Bu temel görevin yanında şartlara göre kavramaya daha başka görevler de verilebilir. Bazen uzun millerin taşınma gibi problemlerden dolayı parça parça yapılarak kavramalarla birleştirilebilir. Yine eksenleri çakışmayan miller de bir başka kavrama türü ile birleştirilir. Ayrıca bir mile gelen darbe ve titreşimlerin diğer mile geçmesini önlemek gibi görevler istenebilir. 3

Bu mekanizmalarda bir kavrayan eleman birde kavranan elaman mevcuttur. Kavramalar makinelerde birçok amaç için kullanılırlar. Bunlar; Motor-pompa bağlantılarında, Radyal, eksenel veya açısal temaslı mil bağlantılarında, Eksantrik pres, şahmerdan gibi darbeli iş makinelerinde, darbeli yükün makinelerin birinden diğerine iletilmesinde veya mekanik esneklik temin etmek amacıyla, Aşırı yüklemelere karşı emniyet sağlamak için, Dönen elemanların titreşim karakteristiğini değiştirerek kritik frekansı yok etmek amacıyla, Uzak mesafelere güç veya moment taşınmasında milleri aynı doğrultuda birleştirmek amacıyla 4

KAVRAMA SEÇİMİ VE TASARIMDA DİKKAT EDİLMESİ GEREKENLER Kavramanın montaj ve demontajı bağlı oldukları milleri eksenel yönde harekete zorlamadan mümkün olmalıdır. Kavramanın kendi ağırlığı ne kadar az olursa, millere getireceği eğilme zorlaması da o kadar az olur. Kütlesel balans sağlanmalıdır. Ataletleri tutma açısından Savurma momenti=g.d küçük tutmalıdır. 5

KAVRAMALARIN SINIFLANDIRILMASI Mil şalteri adı verilen kavramalar hareketli sürekli veya isteğe bağlı olarak aralıklı iletmelerine göre çözülemeyen ve çözülebilen kavramalar şeklinde iki ana grupta toplanabilirler. Çözülemeyen kavramalar; mil eksenlerinin konumlarına göre rijit, oynak (esnek) veya elastik şekilde yapılırlar. Bu nedenle de rijit kavramalar ve esnek kavramalar adını alırlar. Çözülebilir kavramalar ise moment nakil şekline göre şekil bağlı ve kuvvet bağlı olmak üzere iki gruba ayrılır. *** Kavramlar, yay rijitlikleri, sönümleme kabiliyetleri, kütleleri, konum sapmalarını dengeleyebilmeleri gibi özellikleriyle bağlantı sağladıkları sistemin özelliklerini etkilerler. Hem bu özellikleri hem de montajda zorluk ve kolaylıkları dikkate alarak kavrama türünü seçmek gerekir. 6

Çözülemeyen kavramalar Rijit Kavramalar Rijit kavramalar, iki mil ucunu rijit (katı) bir şekilde birbirine bağlayan elemanlardır. Bazı uzun şaftların gerektiği uygulamalarda bu şaftların birkaç parçanın uç uca bağlanması ile oluşturulması, gerek imalat gerekse montaj kolaylığı açısından daha uygundur Darbesiz çalışan, nakledilebilecek momentin sabit olduğu veya çok az oranda değiştiği sistemlerde kullanılırlar. Bu kavramadan herhangi kinematik ve dinamik özellik istenmez. Örnek Uygulamalar Gemilerde motor ile pervane arasında kullanılan şaftlar Köprülü krenlerin tahrik sistemlerinde kullanılan bazı şaftlar Bazı tekstil makinalarında birbirine benzer bir dizi ünitenin tek motorla tahriki durumunda kullanılan uzun şaftlar 7

Çözülemeyen kavramalar Rijit Kavramalar Rijit kavramalar, bağladıkları mil uçlarının eksenlerini üst üste getirecek (merkezleyecek) bir yapıya sahiptir. Rijit kavramalar döndürme momentini değil aynı zamanda sistemde oluşan eğilme momenti ve eksenel kuvveti de herhangi bir sönüm olmaksızın iletirler. Çok parçalı uzun şaftların kullanılması durumunda bu çok parçalı mili yataklamak için kullanılan yatak sayısı birçok halde ikiden fazladır ve statik belirsiz bir sistem oluşur. Kavramanın mil uçlarının eksenlerini üst üste getirecek şekilde merkezlemesi, bu milde bazı hallerde aşırı elastik şekil değiştirmeler ve oldukça büyük yatak kuvvetlerine neden olabilir. 8

A) Flanşlı (Diskli) Kavramalar Bu tip bağlantılar, bağlanacak millerin iki ucuna takılan iki diskten oluşurlar. Genellikle dökme demirden yapılmış diskler uygu kaması ile mile ve çevredeki uyar cıvatalarla (şaft çapı delik çapına eşit) birbirine bağlanırlar. 9

A) Flanşlı Kavramalar Kavramanın iki parçası birbirine uyar cıvatalarla ile bağlandıysa iletilecek olan döndürme momenti M d zf ç Dd Çevre kuvveti ise F D d Cıvata deliklerinin oluşturduğu dairenin çapı F ç Bir cıvatanın ilettiği çevre kuvveti Z Cıvata sayısı ç A c em formülü ile hesaplanabilir. em ak EK 0,67 EK Eğer kavramada merkezleme kavrama parçalarının girinti çıkıntısı ile sağlanıyor ve sadece normal cıvata kullanılıyorsa nakledilebilecek moment D 0 Kavrama parçalarının temas yüzeylerinin ortalama çapı (D d +D i )/ ak M d zf c D 0 F ç Somunun sıkılmasıyla oluşan cıvata kuvveti Z Cıvata sayısı μ Yüzeyler arasındaki sürtünme katsayısı 10

B) Zarflı Kavramalar Küçük ve orta büyüklükteki döndürme momentlerinin iletilmesinde zarflı kavramalar kullanılır. Bu kavramalar eksen boyunca bölünmüş iki yarım zarftan oluşur. Her iki zarf yarısı mil uçlarına takıldıktan sonra cıvatalar sıkılarak mil uçlarına bastırılır. Mil çapının 55 mm geçtiği durumlarda uygu kaması ile sistem emniyete alınır. Zarflı kavrama 11

B) Zarflı Kavramalar Cıvata kuvvetlerinin bütün yüzeye düzgün yayıldığı düşünüldüğünde, bu kavramanın iletebileceği moment; M k zf ön d d mil çapı F ön Bir cıvatanın sıkılmasıyla elde edilen eksenel yönde kuvvet z Konstrüksiyondaki toplam cıvata çifti sayısı (Toplam/) Her bir mil ucuna düşen cıvata sayısı z ise, bağlantıda meydana gelen normal kuvvet; p. d. l zf ön p Ortalama yüzey basıncı l L/ her bir mil ucunun kavrama zarfı ile temas uzunluğu Momentin emniyetli bir şekilde iletilebilmesi için; M k. k M d gerekir. Fön tan( ) d T Cıvatayı sıkma momenti 1

Örnek 1 İki milin bağlantısı, 4.6 kalitesinde 8 adet cıvata kullanılarak, toplam uzunluğu 160 mm olan bir zarflı kavrama ile yapılmıştır. Cıvatalara uygun ön gerilme kuvveti 150 dan olup çapı 50 mm olan milin devri 1000 dev/dk dır. Mil ile kavrama zarfı ve vida ile somun dişleri arasındaki sürtünme katsayısı 0,15 alınabileceğine göre; a) Mil ile kavrama arasında ortalama basınç farkı nedir? b) Kavramanın 1,5 emniyetle iletilebileceği güç ne kadardır? c) Bu bağlantı için uygun cıvata çapı ne olmalıdır? Emniyetli gerilme değeri: 500 dan/cm d) Gereken ön gerilmeyi temin etmek için somuna uygulanması gereken moment ne olmalıdır? Fön tan( ) d T tan ' cos h tan d 13

14

C) Konik Bilezikli Zarflı Kavramalar Kolay sökülüp takılması ve paslanabilecek cıvata somun gibi elemanları olmadığından dolayı korozyonlu ortamlarda tercihen kullanılan bir kavrama türüdür. İki tarafı konik olan iki parçalı zarf ve iç yüzeyi buna uygun koniklikte iki bilezikten oluşmaktadır. Herhangi bir sebeple meydana gelebilecek kayma hareketine karşılık bağlantıda feder kullanılmalıdır. =-3 0 arasındadır. Bu kavramalarda taşınabilecek olan moment M k F e d 15

D) Basınçlı Yağ Kavraması Bu kavrama, içi silindirik dışı ise konik olan bir gömlek ile bu gömleği dıştan saracak bir kovan ile bağlantı sağlanır. Gemi milleri gibi büyük moment taşıyan yerlerde kullanılabilirler. Bu kavramalarda taşınabilecek olan moment; M k p d L 4 16

Sürtünme Yüzeyli Kavramalar Bu kavramalar, sadece kuvvet etkisi ile moment taşıyan sürtünme plakalı kavramalardır. Çalışma şekli nedeniyle sürtünmeli kavramalar olarak ta bilinirler. Döndüren ve döndürülen miller arasında devir sayısı farklı olduğundan kolaylıkla devreye girip çıkabilirler. Bir çok kavramada tek ya da arkalı önlü iki komşu yüzey olarak disk şeklindeki sürtünme yüzeyi söz konusudur. Temas noktasının her noktasında aynı basıncın oluştuğu ve sürtünme katsayısının kayma hızından etkilenmediği varsayımı ile kavrama momenti; M k M s p r 3 3 d r 3 i Temas basıncı, disk şeklinde bir parçanın diğerine eksen yönünde bir F e kuvveti ile bastırılması sonucu oluşuyorsa bu kuvvet; F e = Kavramayı devreye sokmak veya kapamak için gerekli olan kuvvet (Yüzeye dik olan kuvvet) r d = Dış yarıçap r i = İç yarıçap 17

Sürtünme Yüzeyli Kavramalar Sürtünme momenti eksenel kuvvet cinsinden yazacak olursak; M A) Düz Sürtünme Yüzeyli Kavrama k Ms F 3 Bu tip kavramalarda kavramayı kapamak veya devreye sokmak için gerekli olan eksenel kuvvet etkisiyle temas yüzeylerinde bir p basıncı ve buna bağlı olarak ta bir sürtünme momenti oluşur. e r 3 d d r r r 3 i i 18

Sürtünme Yüzeyli Kavramalar B) Konik Kavrama Aynı eğimli konik iç ve dış iki yüzeyin birbirine sürtünmesiyle tasarlanan kavramalardır. Yüzeyler arasında bir blokaj olmaması için koniklik açısı 0 5 0 arası seçilir. Küçük α açıları daha büyük sürtünme momentleri verir. Ancak, α nın küçük değerlerinde bir konik geçmede olduğu gibi bir otoblokaj tehlikesi vardır. Bu nedenle, tanα > μ koşulunu her zaman sağlayacak bir α açısı seçilmelidir. Devreye girme sırasında ilk temastan sonra basınç etkisiyle dış konide genişleme, iç konide ise büzülme olur ve hareketli parça eksen Fe istikametinde bir miktar ilerler ve böylece gerekli basınç oluşur. d 0 ( r i r d ri ) M k Fe d 0 sin p Fe d btg 0 p em 19

Sürtünme Çifti Malzemeleri ve Özellikleri Sürtünme Malzemeleri Kavramanın boyutlarının küçük kalması için seçilen malzeme çiftinden büyük sürtünme katsayısı beklenir. Aynı şekilde yüksek temas basınçlarında çalışabilmelidir. Sürtünme katsayısının kayma hızından ve basınçtan etkilenmemesi diğer bir istektir. Devreye girme sırasında temas yüzeyinde ve kavramanın bütününde oluşan sıcaklıklardan fazla etkilenmeme, yüksek bir aşınma direnci ve ısıyı iyi iletme gibi istekler desıralanabilir. Bu isteklerin tamamını iyi bir şekilde karşılayan malzeme çifti henüz söz konusu değildir. Sinter bronz oldukça uzun bir süredir yağlı ortamlarda çalışan kavrama ve frenlerde en fazla kullanılan sürtünme malzemesidir. Çeliğe karşı çelik de geçmişte oldukça fazla kullanılan bir malzemedir. Yağlı ortamlarda çalışan birçok lamelli kavramada bu çift kullanılmıştır. Kavramalarda henüz uygulama alanı bulunmasa da preslenmiş karbon ya da karbon grafit karışımları da uçak ya da yarış otomobilleri frenlerinde sürtünme malzemesi olarak kullanılmaktadır. 0

Sürtünme Çifti Malzemeleri ve Özellikleri 1

Örnek (Konik Kavrama) Aşağıda şekli ve özellikleri verilen konik kavrama kuru bir ortamda, bir iş makinesi ve bir motor arasında güç aktarımını sağlayacaktır. Kavrama malzemesi olarak dökme demir, mil malzemesi olarak ise ıslah çeliği düşünülmüştür. İş makinesinin çalışması için gerekli olan maksimum moment (yük momenti) M =300Nm olduğuna göre bu kavrama uygun mudur? Neden? Yorumlayınız. Ortalama çap d 0 =80 mm, Genişlik b=6 mm, koniklik açısı α=0 0, Emniyet basıncı 6N/mm,

Örnek (Konik Kavrama) Şekildeki çözülebilir konik kavrama n=3000 dev/dk hızda P=15kW güç nakledebilecek şekilde tasarlanmıştır. I. Nolu konik disk nolu milin üzerinde eksenel yönde kayarak hareket etmektedir. r d =90 mm, r i =60 mm, μ=0,3, α=70 0,a=350 mm, b=50 mm verildiğine göre; Kumanda kolunu, kavramayı devreden çıkarmak için hareket ettirecek kuvveti hesaplayınız. 3

Sürtünme Yüzeyli Kavramalar C) Lamelli Kavrama Lamelli kavramada çok sayıda sürtünme yüzeyi çifti mevcuttur. Bu nedenle nakledilebilecek olan döndürme momenti de büyük olur. İç lamellerin iç kısmında mile kama veya sıkı geçme yöntemiyle bağlanmış kovanın girintilerine girecek şekilde çıktılar bulunur. Buraya takılan iç lameller eksenel yönde hareket edebilirler ancak kovanla birlikte dönebilirler. Dış lameller ise dış çevrelerindeki çıktıları, döndürülecek kısma bağlı göbeğin iç yüzeyindeki yuvalarak oturacak şekilde tasarlanmıştır. Dış Lameller 4

5 Lameller ya sertleştirilmiş çelikten yada sinter bronz kaplanmış çelikten imal edilirler. Sertleştirilmiş çelik lamele sahip kavramalarda lamel yüzeyleri yağlanır. Bu nedenle sürtünme katsayısı bir miktar küçük seçilebilir. Sürtünme Yüzeyli Kavramalar Lamelli kavramada sürtünmeyle aktarılabilecek sürtünme momenti; 3 3 3 i d i d e s k r r r r F M M Tek lamelli kavramalarda Çok lamelli kavramalarda 3 3 3 i d i d e s k r r r r F z M M Yüzey basıncı p, lamelleri birbirine bastıran ve lamelli kavramayı devreye alan eksenel yöndeki kumanda kuvvetinden kaynaklanan baskı kuvvetinin lamel temas alanına bölünmesiyle bulunur. i d e r r F A F p Z=lamel sayısı

Kavrama Momenti Hesabı (Devam) C) Lamelli Kavrama (Devam) Mekanik Kumandalı lamelli kavrama Örnek (Lamelli Kavrama) Bir lamelli kavramada iç lamel sayısı 8, iç lamellerin dış yarıçapı 10 mm, dış lamel sayısı 8, dış lamellerin iç yarıçapı 80 mm, sürtünme katsayısı 0,1 ve yüzey basıncı p= 50 N/cm olduğuna göre, en büyük moment değeri için; Kavramanın 50 dev/dk da iletebileceği gücü hesaplayınız. 6

Örnek (Lamelli Kavrama) Şekilde verilen çözülebilir lamelli kavramanın M k =630 Nm lik döndürme momenti nakletmesi isteniyor. a) Döndürme momentinin emniyetle iletilebilmesi için kaç tane lamel gereklidir. Verilenler; r d =9,5 mm, r i =67,5 mm, μ=0,1 p em =0,8 N/mm, Bu kavramanın kütlesel atalet momenti 0,8 kgm olan ve M =30Nm=sbt momentle çalışacak bir iş makinesi 16 dev/sn hıza yükseltebilmesi için devreye girme süresi (t s ) ne kadar olur 7

Kavramalarda Devreye Girme Olayı Devreye girme olayı için iki rijit taraftan oluşturulan basit fiziksel model Rejim halinde M 1 = M = M k = M d =M m Hareket denklemleri Çözüm sonucu açısal hızlar 8

Kavramalarda Devreye Girme Olayı Motorun ürettiği moment M 1, kütlesel atalet momenti J 1, kavramanın nakledebileceği moment M k, iş makinesinin gereksinimi olan moment M kütlesel atalet momenti ise J kabul edilirse; M M f ( 1 ) M k sabit M f ( ) Devreye girmeden önce motor yüksüz çalışıyor, iş makinesi duruyor ise; 0 Dinamik denge denklemleri yazılırsa 1. Motor Tarafı M M J M K 1 1 0 Motor yavaşlıyor 9

Çözülebilir Kavramaların Devreye Giriş Süreci (Devam). İş makinesi Tarafı M M K J 0 İş makinesi hızlanıyor. Motor ve iş makinesinin açısal hızları; t 0 0 1 10 1dt 1 10 M M M dt J 0 0 1 t M K M dt J 0 Senkron dönmede yani 1 M M M 1 1 t K 1 0 10 Motorun başlangıç hızı başladıktan sonra devir sayısı her iki tarafta da artmaya başlar. M M J 1 M J 0 Motor ve iş makinesi nominal devre doğru hızlanıyor 30

Çözülebilir Kavramaların Devreye Giriş Süreci (Devam) 0 olduğunda rejim halinde ivmeleme bitmiştir. İki tarafta sabit hızla dönmektedir. O halde; M M M Çok basite indirgediğimizde açısal hızlar için; M M M K M M sbt 1 10 t J1 M K M M sbt 0 t J s s ts formülleri elde edilir. devreye giriş süresi O halde kavrama momenti ile yük momenti M arasındaki ivmelendirme momenti aşağıdaki formülle elde edilir. 10 M b M k M ts J 31

Çözülebilir Kavramaların Devreye Giriş Süreci (Devam) t 0 olan zamana kadar geçen süre; devreye giriş süresi t s ; 1 t s M K M J 10 M 0 M M J 1 K I mili ω1 = sbt hızıyla ve M d1 momentiyle dönüyor. II mili ise ω hızında ve M d dönme momentiyle gösterilmiştir. Başlangıçta durmakta olan II mili, kavramanın devreye girmesiyle dönmeye başlar. 3

Örnek Biri düz, diğeri konik iki sürtünme yüzeyine sahip çözülebilen bir kavramada konik ve düz sürtünme yüzeylerinin küçük çapları di=15 mm, büyük çapları da=175 mm ve konik yüzeyin eğim açısı α=15 dir. Sürtünme yüzeylerine uygulanan eksenel basma kuvveti Fe=500 dan, mil dönme sayısı n=1000 d/d ve yüzeyler arasındaki sürtünme katsayısı μ=0, olduğuna göre bu kavrama ile nakledilebilecek maksimum gücü hesaplayınız. 33

Örnek Şekildeki tek sürtünme yüzeyli elektromanyetik kavrama ile asenkron (endüksiyon) elektrik motoru bir iş makinesine bağlanmıştır. Motor sürekli dönmekte olup devir sayısı 1450 dev/dk dır. Kavrama saate 10 defa iş makinesi ve motoru birbirine bağlayıp ayırmaktadır. Atalet momenti J =0,64 kgm olarak ölçülen iş makinesi devreye girişlerde 6 sn boyunca ivmelenmektedir. Kavramanın iş makinesi tarafındaki kütlesinin ataleti ise J=0,06 kgm olarak verilmiştir. Bu sürede yük momenti M =30 Nm olup, devreye girme işlemi tamamlandığında (Kavramanın iki yarısının devir sayıları eşitlendiğinde) motor yük momenti M M =10 Nm olmaktadır a) İvmelendirme momenti kaç Nm dir? b) İvmelendirme süresince kavramanın aktardığı moment kaç Nm dir? 34

Dengeleme Kavramaları Rijit kavramalarda olduğu gibi eksenlerin üst üste getirilmesi ve bu durumun korunması tasarım açıdan ek zorluk çıkaran ve ek harcama gerektiren bir husustur. Uç uca gelen iki mil arasında özel bir ayarlama yapılmadığı takdirde az ya da çok bir geometrik kaçıklık söz konusu olur. Bazen bu kaçıklıklar oldukça büyük değerlerde de olabilir ve kullanılacak kavramadan bu durumdaki iki mil ucu arasında bağlantı sağlaması istenebilir. Buna ek olarak, kavrama ile bağlanan iki taraftan herhangi birinde sistemin bir özelliği olarak döndürme momenti dengesini bozacak bir moment oluşabilir. Bu ek momentin ve sonuçlarının diğer tarafa azaltılarak aktarılması gerekebilir. Bu gibi durumlarda kullanılan kavramalar Dengeleme Kavramaları başlığı altında toplanacaktır. 1. Mekanizma Hareketli Kavramalar. Elastik Kavramalar 35

Mekanizma Hareketli Kavramalar Bu gruptaki kavramalar mil uçları arasında nispeten büyük geometrik uyumsuzluklar ve bazı kinematik düzgünsüzlüklerin bulunması durumunda kullanılan kavramalardır. İki milin eksenlerinin birbirine göre durumu ve olası kaçıklıklar;a)ideal durum; eksenler üst üste b) Kesişen eksenli miller, c) Paralel eksenli miller, d) Aykırı eksenli kavramalar miller (b+c), 36

Elastik Kavramalar Bir elastik ara elemana sahip bu kavramalar, iki yarının dönme hızlarının zaman zaman farklılık gösterebildiğinden, eksenler çakışsa da rijit kavramalar sınıfına girmezler. Elastik kavramalar, moment iletiminin yanı sıra diğer kavramalarda rastlamadığımız üç önemli fonksiyonu yerine getirirler. I. Tahrik sisteminin rezonans titreşimlerinden korurlar. II. Hızla ivmelenen makinelerin oluşturduğu periyodik olmayan veya periyodik moment değişikliklerini elastik elemanlarda depolayıp iç ve dış sürtünmelerle bir kısmını ortadan kaldırırlar. III. İmalat toleransları, montaj hataları, zaman içerisinde makine temelindeki küçük çökmeler vb. nedenlerden oluşan mil eksenleri arasındaki küçük sapmaları mümkün olduğunca büyük reaksiyon kuvvetleri oluşturmadan dengelerler. 37

Elastik Kavramalar 38

Elastik Kavramalar 39

Elastik Kavramalar 40

A) Elastik Manşonlu Kavrama Bu tip kavramalar mil uçlarına kamalanmış flanşlar ve lastik manşonlar aracılığı ile flanşlar arasında irtibat sağlayan vidalı pernolardan oluşmaktadırlar. Manşonlara verilebilecek çeşitli profillerle değişik kavrama karakteristikleri elde edilebilir. 41

Elastik Kavramalar A) Elastik Manşonlu Kavrama (Devam) Bir manşona etki eden çevre kuvveti; F t km D z d. 0 k Darbe faktörü D 0 Manşonların yerleştirildiği çap z Manşon sayısı Lastik manşonlarda ortalama yüzey ezilmesi P ez Ft d l t 1 P em d t Perno çapı l 1 Bir manşon uzunluğu z Manşon sayısı 4

Elastik Kavramalar B) Cardalflex kavraması Mil uçlarına takılmış flenşler ile bunlara vidalanmış pernolar üzerinde bulunan lokmaların arasına yerleştirilen helisel yaylardan oluşan kavramalardır. Bu kavramalar açısal sapmalara olanak sağlarlar. Bu kavramalarda kullanılacak olan yayların hesabı ve ne kadar bir ön gerilme ile takılacağı önemli yer tutar. Yapıyı statik bir işletme momenti etkiliyorsa helisel yaydaki en büyük burulma gerilmesi; max F top 3 d 16 R em F top Yaya etkiyen toplam kuvvet R yay merkez dairesi yarıçapı, d yay teli çapı Toplam F kuvveti yaklaşık olarak; F top Eğer kavrama değişken zorlama etkisinde ise sürekli mukavemete göre boyutlandırma yapılmalıdır. F ön F iş 43

Elastik Kavramalar B) Cardalflex kavraması Baskı yayları: Volanla baskı plakası arasında bulunan kavrama diskine gücün iletilmesi için gerekli sürtünme kuvvetini baskı yayları sağlar. Baskı yayları kavrama muhafazası ile baskı plakası veya kavrama muhafazası ile ayırma parmakları arasına yerleştirilmiştir. İkinci durumda yayların kuvveti baskı plakasına, parmaklar aracılığıyla büyültülerek iletilir. Bu yaylar, sayıları genellikle üç ile on iki arasında değişen helezon yay veya diyafram tipi yay olabilir. 44

C) Bibby Elastik Kavraması Bu kavramalar mil uçlarına takılan ve dış çevrelerinde dişler bulunan iki flanştan ve dişlerin etrafında kıvrılmış olan dikdörtgen kesitli yaylardan oluşmaktadır. Yayın oturduğu yuvaların konik açılmış olması yayın esnemesine müsaade eder. 45

(Kardan Kavraması) Kardan kavraması eksenler arası yüksek mesafeler olan (yüksek eğim açısı bulunan) veya birleştirilen millerden birinin yada her ikisinin pozisyonlarının değiştiği iki milin birleştirilmesinde kullanılır. Kardan kavraması motorlu taşıtlar, takım tezgâhları, ve hadde makineleri gibi yerlerde oldukça kullanılırlar. 46

(Kardan Kavraması) 47

Taşıtlarda kullanılan kavramalar 48