OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 1 Karadeniz Teni Üniversitesi Orman Faültesi Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü 0REN008 MAKİNA BİLGİSİ ÖRNEK PROBLEMLER KISIM 1 ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ VE VERİM BAĞLAMA ELEMANLARI Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜ TRABZON 016 Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ VE VERİM ÖRNEK PROBLEM: % 36 verimle çalışan bir diesel motor 7000 Cal arşılığı iş yamıştır. Diesel yaıtın altı ısıl değeri 10000 Cal/g, birim fiyatı 4.5 TL/g dır. a) Harcanan yaıt mitarını ve maliyetini hesalayınız. b) Sözü edilen motor, sözonusu yaıtı saatte harcamışsa; iş ve enerji baımından gücünü *W+ hesalayınız. Verim denli: (1) Burada; W, mainanın yatığı işi, E ise, harcadığı enerjiyi göstermetedir. Problin çözümü için birim uyumu gereir. Harcanan enerji mitarı (1) denlinden; olara yazılır. Harcanaca yaıt mitarı: () Yaıt maliyeti: ise; Motor gücü; Güç, birim zamanda harcanan enerji ya da yaılan iş olara ifade edilebilir. İş baımından güç: (3) Enerji baımından güç; (4) - İş baımından güç: ; 1 W = 860 Cal/h - Enerji baımından güç: ; 1 KW = 860 Cal/h Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 3 ÖRNEK PROBLEM: Küçü bir termi santralde alt ısıl değeri 6000 KJ/g ömür % 7 verimle yaılara eletri enerjisi üretilecetir. Eletri enerjisi dönüşüm verimi % 95 olduğuna göre; 10 ton ömür yaılması ile elde edilece eletri enerjisini hesalayınız. Sözonusu ömürün yanma süresi 0 saat olduğuna göre tesisin (santral) gücünü hesalayınız. Hu 6000J / g, y %7, e %95, my 10ton, t 0saat Kömürün yanması ile elde edilen ısı enerjisi; m y 10ton 10000g ile; Q 1 y * Hu* my Q y 0.7*6000J / g* 10000g ise Q y 18700000J Eletri enerjisi: Qe e * Qy 0.95*18700000J 177840000J Eletri enerjisi için KWh birimi ullanılır. Dönüşüm atsayıları; 1Wh 860Cal 1Cal 4.186J 1Cal Q e 177840000J 448447Cal 4.186J 1Wh Q e 448447Cal 49400. 5Wh 860Cal Santral gücü; Q N t e 49400.5KWh 470W 0h ÖRNEK PROBLEM: % 40 verimle çalışan bir diesel motor 4 saatte 0 g yaıt harcayara 400 m yol almatadır. Kullanılan yaıtın alt ısıl değeri 10000 Cal/g, birim fiyatı 4 TL/g dır. a) Motorun harcadığı enerji mitarını *MJ+, b) Motorun yatığı işi *MNm+, c) Motorun gücünü *PS+, d) Motorun m başına yaıt maliyetini hesalayınız. % 40, t 4saat 700s, my 0g, l 400m, Hu 10000Cal / g, BYF 4TL/ g a) Enerji tüetimi *MJ+; E m Hu E 0g*10000Cal / g E 00000Cal y 4.186J 1Cal 4.186J E 00000Cal E 83700J 1Cal 3 1MJ 1MJ 10 J E 83700J E 837.MJ 3 10 J Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 4 b) Yaılan iş *MNm]; W W E E W 0.40*83700J W 334880J 1Nm 1KJ 1Nm W 334880J W 1J 3 1MNm 10 Nm W 334.88MNm c) Motor gücü *PS+; E 83700J N t 14400s N 58.14J / s;1w 1J / s 334880Nm 1W N 58.14J / s N 58.14W;1W 1.36PS 1J / s 1.36PS N 58.14W N 79PS 1W d) Birim enerji tüetimi [TL/m]; TEM BYF * m TEM 4TL/ g* 0g TEM 80TL KMBF TEM l y 80TL KMBF 0.0TL/ m 400m ÖRNEK PROBLEM: Bir ailenin aylı enerji tüetimi 300 Wh olu, sözonusu enerji üç farlı yolla arşılanabilmetedir. 1. Seçene: Eletri; birim maliyeti: 0.40 TL/Wh. Seçene: Kalorifer yaıtı; Yanma verimi % 90, alt ısıl değeri 10000 Cal/g, birim fiyatı 1.70 TL/g 3. Seçene: Kömür; Yanma verimi % 70, alt ısıl değeri 8.000 J/g, birim fiyatı 0.9 TL/g Diğer maliyetler ihmal edilme üzere; Aile sizce bu seçenelerden hangisini tercih edecetir? Niçin? Q 300Wh/ ay BEF 0.40TL/ Wh BYF.613TL/ g;.. BKF 0.9TL/ g 0.90;.. 0.70 Hu 10000Cal / g Hu 8000J / g 1. Seçene: Eletri: TEM BEF * Q TEM 0.40TL/ Wh*300Wh/ ay TEM 10TL/ ay Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 5. Seçene: Kalorifer yaıtı: q Hu q 0.90*10000Cal / g q 9000Cal / g 860Cal Q 300Wh/ ay Q 58000Cal / ay 1Wh Q 58000Cal / ay m m 8.7g ay q 9.000Cal / g / TPF BPF * m 1.70TL/ g*8.7g/ ay TPF 48.8TL/ ay 3. Seçene: Kömür: q q Hu 4681Cal / g 0.70*8000J / g q Q 58000Cal / ay m m 55g ay q 4681J / g / 196000J / g;1cal 4.186J TKF BKF * m 0.9TL/ g*55g/ ay TKF 49.5TL/ ay Sonuç: Eletri enerjisi maliyeti 10 TL/ay ien; ömür maliyeti 49.5 TL/ay ve alorifer yaıtı maliyeti 48.8 TL/ay olu, alorifer yaıtı seçeneği seçilmelidir. Kömüre göre uygun fiyat ve işletme oşulları sağlar. ÖRNEK PROBLEM: Bir atı yaıtın üst ısıl değerini belirle masadıyla, 40 g yaıt alorimetre bombasında yaılmatadır. Kalorimetrede bulunan 4 litre su yaıttan aldığı ısı ile 10 C den 80 C ye adar ısınmatadır. a) Yaıtın üst ısıl değerini (J) ve (Cal) birimleri cinsinden hesalayınız. b) Bunun hangi yaıt olabileceğini yazınız yorumlayınız. m y 0 40g 0.040g, ms 4lt 4g, t1 10 C, t 80 a) Yaıtın üst ısıl değeri; Q m C ( t ) t s s 0 0 Q 4g*1Cal / Kg C *(80 10) C Q 80Cal Qs 80Cal H 0 H 0 m 0.040g y KJ birimi ile üst ısıl değer; Cal = 4.186 J 7000Cal / g 4.186J H 0 7000Cal / Kg * H 0 930J / g 1Cal 0 C Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 6 b) Yaıt türü: Deney atı yaıtının üst ısıl değeri 7.000 Cal olu, alt ısıl değeri bu değerin altındadır. Katı yaıtlardan ömür grubunda yer alan taşömürü 6.00-7.500 KCal/Kg, o ömürü 6600-700 Cal/g ve briet ömürü ise 4000-7800 Cal/g arasında değişmetedir. Bun göre sözonusu deney yaıtının o ömürü, taşömürü veya briet ömürlerinden herhangi birisi olabilir. ÖRNEK PROBLEM: Bir yaıtın ısıl değerini ölçme amacıyla yaılan deneyde 0 g yaıt alorimetre bombasında yaılmıştır. Yanma sonucu alorimetrenin suyu 16 0 C den 5 0 C ye adar ısınmıştır. Kalorimetrenin suyu 5 litredir. Sözonusu yaıtın üst ısıl değerini hesalayınız. Önce yaıtın yanması sonucu oluşan ısı belirlenir. Yanma sonucu oluşan ısı suya geçtiği için, suyun ısınmasında harcanan enerji yaıtın ürettiği ısıya eşdeğerdir. (1) Suyun özgül ağırlığı 1 g/cm 3 olduğundan, ağırlığı Suyun özgül ısısı: O halde yanma sonucu suya geçen ısı mitarı Yaıt üst ısıl değeri: [ ] ise; () denli ile ifade edilir. Yaıt mitarı Yaıt üst ısıl değeri : olara belirlenir. ÖRNEK PROBLEM: Bir buhar azanında % 74 verimle alt ısıl değeri 41860 J/g olan yaıttan saatte 00 g yaılara elde edilen buhar % 87 verimle çalışan buhar türbininde ullanılmatadır. a) Yaıt enerjisini ve gücünü, b) Buhar azanı gücünü *W+, c) Buhar türbini gücünü *W+ hesalayınız. d) Yaıt birim fiyatı 1.70 TL/g olduğuna göre 10 saatte elde edilece enerjiyi *Wh+, yaıt maliyetini, türbinde elde edilen enerjiyi ve elde edilen enerjinin birim maliyetini [TL/Wh] hesalayınız. Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 7 b 0.70,... ve..., t 0.9 Tolam verim: * 0. 644 Hu 9300J / g; B 00g/ h; t 10saat; BYM 1.70TL/ g a) Yaıt enerjisi ve gücü: Qy BHu 00g*9300J / g 5860000J o BHu 00g/ h*9300j / g 5.860.000J / h Qy b) Buhar azanı gücü: o Qb * Qy 0,70*5.860.000KJ / h 4.10.000KJ / h o 1KCal KW Nb Qb 410000KJ / h 410000KJ / h Nb 1139KW 4,186KJ 860KCal / h c) Buhar türbini gücü: Nt t * Nb 0.9*1139W Nt 1048W d) Harcanan yaıt mitarı ve maliyeti: Harcanan yaıt mitarı; m y Bt 00g/ h*10h 000g Yaıt maliyeti; YM BYM * my 1.70TL/ g*000g 3400TL Türbin enerjisi; TE Nt * t 1048W *10h 10480Wh Birim enerji maliyeti; BEM YM / Et 3400TL /10480Wh 0.34TL / Wh ÖRNEK PROBLEM: Ağırlığını ihmal edeceğimiz bir insan 50 g ağırlığındai bir yüü saatte 6 m mesafeye taşıdığında aç J lü iş yamış olur? İşçinin gücünü W ve PS cinsinden hesalayınız. G 50g, t saat, l 6m 6000m Yaılan iş; 1gf 9.81N G 50gf *9.81N / gf 490. 5N W G* l 490.5N *6000m 943000Nm 1Nm 1J W 981.000Nm*1J / Nm.943. 000J to b t Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 8 1J 1KJ 1.000J W 943000J * 943J 1000J 1Cal 4. 186J 1Cal W 943J 703. 06Cal 4.186J Güç: N W 703.06Cal 351.53Cal h t h / 1W 860Cal / h 1W N 351.53Cal / h N 0.409W 409W 860Cal / h 1.36PS 1KW 1.36PS N 0.409W N 0. 556PS 1W Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 9 BAĞLAMA ELEMANLARI CIVATA BAĞLANTILARI Cıvatalar çeme, ayma ve ezilme gerilmesi etisi altında zorlanırlar. Bununla birlite, cıvata malzeleri ezilmeye arşı muavetli malzelerden yaıldıları için bu zorlanma etisine göre ontrol edilmelerine gere almaz. Çeme zorlanması hali: Kayma zorlanması hali: Ço atlı levhaların birleştirilmesi halinde tesir sayısının (z) etisi sözonusu olu bu durumda aşağıdai bağıntın geçerlidir. Çeme zorlanması hali: Kayma zorlanması hali: ÖRNEK PROBLEM: İi maine elanı ayma gerilmesi 800 N/mm olan malzeden yaılmış 4 cıvata ile bağlanmıştır. Kullanılan cıvataların çaı 10 mm olduğuna göre, bağlantının esmeye arşı taşıyabileceği niyetli ve masimum yüü hesalayınız. Emniyet atsayısını 3 alınız. Kaymaya zorlanan malze için ayma gerilmesi denli (1) () (3) Emniyetle taşınabilece yü (1) denlinden; (4) () denlindei A (1) denlinde yerine yazılır. (5) Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 10 Emniyetle taşınabilece masimum yü: Taşınabilece masimum yü ÖRNEK PROBLEM: Bir somun-cıvata bağlantısında cıvata ii uvvetin etisi altındadır. I) Cıvatayı esmeye zorlayan uvvet 10000 N, II) Cıvatayı çemeye zorlayan uvvet ise 1000 N Bağlantıda çeme gerilmesi 800 N/mm, ayma gerilmesi 600 N/mm olan malzeden yaılmış 6 adet cıvata ullanılmıştır. Bağlantı için niyet atsayısı alınabilir. a) Bağlantının esmeye zorlayan yüü niyetle taşıması için gereli niyetli çaı, b) Bağlantının çemeye zorlayan yüü niyetle taşıması için gereli niyetli çaı hesalayınız ve cıvata çaını belirleyiniz., a) Cıvata F = 10000 N yü altında esilmeye zorlanır. Kesme zorlanması ayma gerilmesi etisi yaratır. Zorlanan cıvata esit alanı bir dairedir. Kayma gerilmesi genel denli: (1) Cıvatanın zorlanan esit alanı: () () denli (1) denlinde yerine onur. (3) Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 11 Emniyet atsayısı: (4) Şimdi; ça hesalanabilir. Bunun için (3) nolu denlinden (d) çeilir. (5) Cıvata çalarının standart değerleri tamsayı varsayımı ile esme zorlanması hali için niyetli cıvata çaı; olara seçilir. b) Cıvata Fç = 1.000 N yü altında çemeye zorlanır. Çeme zorlanması çeme gerilmesi etisi yaratır. Zorlanan cıvata esit alanı bir dairedir (aymaya zorlanan esitin aynısı). Çeme gerilmesi genel denli: (5) Cıvatanın zorlanan esit alanı: (6) (6) denli (5) denlinde yerine onur. Emniyet atsayısı: (7) (8) Şimdi; ça hesalanabilir. Bunun için (3) nolu denlinden (d) çeilir. (9) Cıvata çalarının standart değerleri tamsayı varsayımı ile çeme zorlanması hali için niyetli cıvata çaı; Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 1 olara seçilir. Sonuç: Burada yaılan basit muavet hesabı, cıvatanın zorlanmasında esme etisi riti etendir. Hesa değerlerinden büyü olan değer seçilir. Buna göre niyetli cıvata çaı (a) şıındai değer, olara seçilir. ÖRNEK PROBLEM: İç çaı 36 cm ve yüseliği 60 cm olan bir basınçlı abın içinde 50 /cm basınç oluşturulacatır. Basınçlı abın aağı 5 mm alınlıta olu, 0 mm çalı salamalarla aba monte edilecetir. Salama malzesinin çeme dayanımı 800 N/mm dir. Bağlantının niyetli durumuna uygun salama sayısını belirleyiniz, montajın uygun ii görünüşünü ve bağlantı detayını çiziniz. d 36cm h 60cm i i 50/ cm e 5mm d 0mm 800N ç ç, Fç F n na ç ç, A d A 4 ç i F A (0mm) 4 i A 314mm i i 50K / cm 4.905N 9.81N 1cm * * 1K 100mm i d Ai 4 *(360mm) 4 A 101736mm Fç 4.905N *101736mm Fç 499015N Basınçlı alar için S = 5-7 arasında; S = 5 alınmıştır. ç, ç, ç 800N S 5 160N i Fç 499015N n A 160N *314mm ç, n 9.93a det n 10a det Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 13 ÖRNEK PROBLEM: İç çaı 400 mm ve yüseliği 80 cm olan bir basınçlı abın içinde 40.775 /cm basınç oluşturulacatır. Basınçlı abın aağı 40 mm alınlıta olu, 0 mm çalı salamalarla aba monte edilecetir. Salama malzesinin çeme dayanımı 1000 N/mm dir. Bağlantının niyetli durumuna uygun salama sayısını belirleyiniz. di 400mm, h 80cm i 40.775g/ cm d 0mm, ç 40.775g/ cm 1000N *9.81N / g*(1cm /100mm ) 4N A i d i / 4 (400) / 4 40.000mm F iai 4N 40.000mm F 50.400N S 5; ç, ç, 1000N 00N / 5 160.000N F / na n F / n 4F / d n 8a det A; A d ç, / 4 4*50400N / (0mm) 00N 4*160000 /80000 ÖRNEK PROBLEM: İç çaı 36 cm ve yüseliği 60 cm olan bir basınçlı abın içinde 500 N/cm basınç oluşturulacatır. Basınçlı abın aağı 5 mm alınlıta olu, 0 mm çalı salamalarla aba monte edilecetir. Salama malzesinin çeme dayanımı 85 N/mm dir. Bağlantının niyetli durumuna uygun salama sayısını belirleyiniz ve montajın uygun ii görünüşünü çiziniz. (Basınçlı alar için S = 4.5 6; S = 5 alınız). d i 36cm; h 60cm, i 500N / cm, e 5mm, d 0mm, ç 85N Gerilme dayanımı genel eşitliği F d ; A na 4 İç basıncın yaratacağı uvvet: 4F n d (360mm) N F N di F i Ai i 5 508680 4 4 Emniyetli çeme gerilmesi ç 805 S N 5 165N Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 14 4F 4*508680N n d (0mm) *165 N 03470N n 0740N Montaj resmini çiziniz. n 9.8 10a det CIVATA SIKMA: F 1 = El uvveti F 1 in bir devirli yolu s =.π.r F = Sıma uvveti R (L) = Anahtar uzunluğu (uvvet olu) F nin bir devirli yolu, yani vida adımı = h Sıma ile oluşan moment ifadesi; Anahtarla verilen moment; F 1 : Anahtara uygulanan uvvet r: Anahtarın aldığı yol Cıvatada oluşan moment; F : Cıvatanın oluşturduğu sıma uvveti h: Cıvatanın aldığı yol Genel moment denli; h ÖRNEK PROBLEM: Anahtar ucuna F 1 = 5 g lı uvvet uygulandığında, r (L) mesafesi de 180 mm ise meydana gelen momenti (tor) hesalayınız. r (L) = 180 mm = 0.18 m Moment (tor) M d = F 1 x r (L) = 5 x 0.18 = 4.5 gm olara bulunur. ÖRNEK PROBLEM: M0x50 (adım 4 mm) somunun sıılması için gereli moment.5 gm olu ullanılan anahtarın olu 00 mm dir. Bu durumda birleştirmeyi (somunu) sıan F uvveti ne adardır? Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 15 M d =.5 gm r = 00 mm = 0.0 m Adım h = 4 mm = 0.004 m Sıma uvveti, Önce F 1 uvveti hesalanmalıdır. olara hesalanır. Döndürme momenti öyle ayarlanmalıdır i F uvveti vida dişlerini sıyırmasın veya birleştirilen arçaları ezmesin. Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 16 PERÇİN BAĞLANTISI Çeme Gerilmesi Fç ç ç, ; zna A d 4 Fç çeme uvveti, z tesir sayısı, n erçin sayısı Kayma Gerilmesi F ; zna A d 4 Şeil 1. Perçinin esilmeye zorlanması Ezme Gerilmesi F ; A znds A Şeil. Perçin yüzeyinin esilmesi Perçin Sacının Yırtılması Perçin sacı yandan veya ortadan yırtılabilir. Şeil 3. Perçin sacının yırtılması Yandan yırtılma hali: Alından yırtılma hali: z: tesir sayısı Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 17 ÖRNEK PROBLEM (PERÇİN BAĞLANTISI): Te sıralı 4 adet erçin ullanılara yaılan erçinlede erçin malzesinin niyetli esme gerilmesi 50 N/mm ve erçin bağlantısına uygulanan uvvet 7700 N adardır. a) Perçin çaını belirleyiniz b) Levha alınlığını belirleyiniz. c) Perçin boyunu belirleyiniz d) Ezilme gerilmesini belirleyiniz e) Perçin merezinin levha enarına uzalığını belirleyiniz. Veriler: İstenenler: a) Perçin çaı Gerilme denli (ayma):, b) İnce levhalarda d = s olara alınırsa, s = 7 mm olara seçilebilir. c) Perçin boyu: Yuvarla başlı çeli yaı erçinlerinde : Yuvarla başlı azan erçinlerinde : Havşa başlı erçinlerde : Yarım havşa başlı erçinlerde : Mercime başlı erçinlerde : Sıca erçinlede bu değerlerin 0.-0.3 mm fazlası alınır. Yuvarla başlı çeli yaı erçinleri için Levha alınlıları Perçin boyu d) Ezilme gerilmesi Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 18 e) Perçin merezi-levha enar uzalığı ÖRNEK PROBLEM: Levha yüzeyine aralel yönde eti eden 9600 yü altındai ii levha ii sıralı düz ve her sırasında 4 erçinle bağlanmıştır. Levhaların birisi 3 mm, diğeri 4 mm alınlıta olu, bağlantı mm alınlıta bir e levha ile yaılmıştır. Perçin malzesinin ayma gerilmesi 750 N/mm dir. Kullanılaca erçin çaını ve uzunluğunu belirleyiniz, bağlantının uygun görünüşlerini çiziniz. F 1000; n 10; s mm Emniyet atsayısı S 5 olara alınmıştır. 1 4mm; s 3mm; e mm; 750N / F 1000*9,81N / 11770N / S 750N /5 150N F na d 10mm F nd 4F d 4F n / 4 nd 10* *150N L s s d 4mm 3mm 10mm 17mm 1 4*11770N ÖRNEK PROBLEM: Bir erçin bağlantısında 4 mm alınlıtai levha 3 mm alınlıta e levha ullanılara 6 mm alınlıta erçinlerle erçinlenecetir. Kullanılaca erçin malzesinin çeme gerilmesi 00 N/mm, ayma gerilmesi ise 150 N/mm dir. Bağlantıda cıvatayı esmeye zorlayan uvvet 10000 N, çemeye zorlayan uvvet ise 15000 N dur. Emniyet atsayısı alınabilir. a) Perçinin esmeye zorlanması halinde gereli erçin sayısını, b) Perçinin çemeye zorlanması halinde gereli erçin sayısını hesalayınız ve gereli erçin sayısını belirleyiniz. Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 19 a) Perçin F = 6000 N yü altında esilmeye zorlanır. Kesme zorlanması ayma gerilmesi etisi yaratır. Zorlanan cıvata esit alanı bir dairedir. Kayma gerilmesi genel denli: (1) Cıvatanın zorlanan esit alanı: () () denli (1) denlinde yerine onur. Emniyet atsayısı: (4) (3) Şimdi; erçin sayısı hesalanabilir. Bunun için (3) nolu denlden (d) çeilir. (5) Perçin sayısı tamsayı ile ifade edilir. olara alınır. b) Perçin Fç = 8.000 N yü altında çemeye zorlanır. Çeme zorlanması çeme gerilmesi etisi yaratır. Zorlanan erçin esit alanı bir dairedir (aymaya zorlanan esitin aynısı). Çeme gerilmesi genel denli: (6) Cıvatanın zorlanan esit alanı: (7) (6) denli (5) denlinde yerine onur. Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 0 (8) Emniyet atsayısı: (9) Şimdi; ça hesalanabilir. Bunun için (7) nolu denlinden (n) çeilir. (10) olara alınır. ise; Sonuç: Burada yaılan basit muavet hesabı, erçinin zorlanmasında çeme etisi rititir. Perçin sayısı büyü olan değer seçilir. Bu nedenle, olara seçilir. ÖRNEK PROBLEM: Bir erçin bağlantısında erçin esenine di yönde 40000 N lu uvvet eti etmetedir. Levhaların alınlığı 5 mm, erçin malzesinin niyetli ayma gerilmesi 450 N/mm, niyetli ezilme gerilmesi 350 N/mm dir. a) Emniyetli hal için erçin çaını hesalayınız. b) Emniyetli hal için erçin sayısını hesalayınız. F 40.000N;... s 5mm;... 450N ;... ez, 350N a) Perçin çaı F na ez, 4* F...(1) nd F nds...() İi denlde n ve d bilinmeyendir. Her ii denlden; n n 4* F d...(3) F...(4) ez, ds (3) ve (4) denllerinin eşitlesiyle, Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 1 4* F d F 4* ez d ds ez,, 4*350N *5mm d d 4.95mm d * 450N b) Perçin sayısı (1) ve () denllerinden; s 5mm d 4F n...(5) d F ns ez,...(6) n F 4s ez, 40.000N * * 450N 4*(5mm) *(350N ) n 4.61a det n 5a det Benzer şeilde (1) ve () denllerinden de çözülebilir. Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ EV ÖDEVİ PROBLEM 1.1: Bir onutta tolam 580 Cal/h güce sahi motorlar her gün ortalama 8 saat çalıştığına göre, onutun yıllı enerji tüetimi aç Wh dir? PROBLEM 1.: % 30 verimle çalışan bir benzinli motor 4 saatte 4 g benzin yaara 500 m yol almatadır. a) Motorun harcadığı enerji mitarını *J] olara, b) Motorun yatığı işi *Nm] olara, c) Motorun gücünü *PS+ olara, d) Motorun m başına yaıt maliyetini *TL/m+ olara hesalayınız. PROBLEM 1.3: Bir termi santralde alt ısıl değeri 0.000 KJ/g ömür % 70 verimle yaılara eletri enerjisi üretilecetir. Isı enerjisinin eletri enerjisine dönüşüm verimi % 9 dir. Bir günde 10 ton ömür yaılması ile elde edilece eletri enerjisini ve tesisin (santral) gücünü hesalayınız. (Birimleri alanına uygun seçiniz). PROBLEM 1.4: Bir yaıtın üst ısıl değerini belirle masadıyla, 5 g yaıt alorimetre bombasında yaılmatadır. Kalorimetrede bulunan 4 litre su yaıttan aldığı ısı ile 10 C den 80 C ye adar ısınmatadır. Yaıtın üst ısıl değerini (J) ve (Cal) birimleri cinsinden hesalayınız ve bunun hangi yaıt olabileceğini yazınız yorumlayınız). PROBLEM 1.5: 10 bar basınç etisindei 50 cm li yüzeye eti eden uvveti hesalayınız. PROBLEM 1.6: İç çaı 36 cm ve yüseliği 60 cm olan bir basınçlı abın içinde 50 /cm basınç oluşturulacatır. Basınçlı abın aağı 5 mm alınlıta olu, 0 mm çalı salamalarla aba monte edilecetir. Salama malzesinin çeme dayanımı 800 N/mm dir. Bağlantının niyetli durumuna uygun salama sayısını belirleyiniz ve montajın uygun ii görünüşünü çiziniz. PROBLEM 1.7: İi e lavhalı erçin bağlantısında erçinler aşağıdai uvvetler etisinde almatadır: 1- Perçin eseni yönünde 15000, - Perçin esenine di yönde 0000. Perçin malzesinin çeme dayanımı 780 N/mm, ayma dayanımı 560 N/mm, ezilme dayanımı 530 N/mm dir. Levhaların alınlığı 3 mm, ullanılaca erçin çaı 10 mm dir (S = 4). Perçinin sadece eğilmeye zorlanması hali için uygun erçin sayısını belirleyiniz. PROBLEM 1.8: Çaı 0 mm olan bir mil 40 KW güçlü motorla daiada 1475 devirle tahri edilecetir. Milin yaımında ullanılaca malzenin ayma gerilmesi ne olmalıdır? PROBLEM 1.9: 160 cm uzunlutai bir mil 0 KW güçlü bir motorla 1450 d/d devirle döndürülmetedir. Mil üzerine 100 N yü geldiği tahmin edilmetedir. Mil malzesinin ayma gerilmesi ve eğilme gerilmesi aynı ve 80 /mm dir (S = 10). Sadece burulma etisi altındai milin niyetli çaını belirleyiniz. PROBLEM 1.10: Diş modülü 6.4 mm olan bir dişli çiftinden döndüren dişli çarın bölüm dairesi çaı 96 mm ve devir sayısı 70 d/d dır. Döndürülen dişli çarın bölüm dairesi çaı 160 mm olara tasarlanmıştır. a. Döndürülen dişinin devir sayısını hesalayınız. b. Dişli çarların çevresel hızlarını hesalayınız. c. Dişli çarların açısal hızlarını hesalayınız. d. Dişli çarların diş sayılarını hesalayınız. e. Dişli çarların diş adımlarını hesalayınız. Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ
OREN008 MAKİNA BİLGİSİ 3 PORBLEM 1.11: Bir asna ayış düzeninde döndüren asnağın devir sayısı 1400 d/d, çaı 4 cm, döndürülen asnağın çaı 67. cm, ayma oranı % dir. Döndürülen asnağın çevresel hızını hesalayınız. PROBLEM 1.1: Bir dişli çar sistinde döndüren dişlinin çaı 140 mm, devir sayısı 1450 d/d, diş adımı mm dir. Döndürülen dişli çarın 75 d/d ile tahri edilmesi istenmetedir. a) Döndürülen dişli çarın çaını, b) Döndüren ve döndürülen dişli çarların diş sayılarını, c) Döndüren ve döndürülen dişli çarların çevresel hızlarını, d) Döndüren ve döndürülen dişli çarların açısal hızlarını, e) Dişli çar sistinin iletim oranını hesalayınız. Yrd.Doç.Dr. Kal ÜÇÜNCÜİ