SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK AKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNA ELEMANLARI LABORATUARI DENEY ÖYÜ DENEY I VİDALARDA OTOBLOKAJ DENEY II SÜRTÜNME KATSAYISININ BELİRLENMESİ DERSİN ÖĞRETİM ÜYESİ PRO.DR. ERTUĞRUL DURAK DENEYİ YAPTIRAN ÖĞRETİM ELEMANI PRO.DR. ERTUĞRUL DURAK DENEY GRUBU: DENEY TARİHİ : TESLİM TARİHİ :
T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK AKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ VİDALARDA OTOBLOKAJ DENEY ÖYÜ DENEY I DENEYİN ADI: Vidalarda Ooblokaj. DENEYİN AMACI: Vidalarda ooblokaj olayıı kavraması TEORİK BİLGİ:. Ooblokaj : Vidaı mukaveme sıırlarıda aşıyacağı yük alıda koumuu bozulmaması, sürüme yüzeyide oluşa kuvveleri vidayı degede uması demekir. Vida yük alıda kedi kedie ilerleme yaparsa Ooblokajsız bir kosrüksiyo a sahip demekir. Vidalarda ooblokaj olayıı kavraabilmesi içi öcelikle vidaları geomerik özellikleri ve eğik düzlem üzeride harekee zorlaa bir cisim üzerie eki ede kuvveleri aalizii yapılması gereklidir. Vidayı aımlaya başlıca özellikler; have, cıvaa çapı ve eğim açısıdır. Şekil 2.2. Cıvaayı belirleye büyüklükler a.have: Silidir çevreside bir am devir yapıldığıda ekseel olarak alıa vida yoludur. Bua göre iki yiv veya iki se arasıdaki mesafedir. b.silidir çapı: Vidaı çaplarıı belirleye büyüklükür. E büyük çap vida diş üsü çapı d, e küçük çap vida diş dibi çapı d 1 ve oralama çap ise diş üsü ve diş dibi çaplarıı arimeik oralaması ola d 2 çapı ile göserilmekedir. c.eğim açısı: Vidaı silidire eğe bir düzlemdeki izdüşümüü yaayla veya dik üçgei hipoeüsüü yaayla yapmış olduğu açıdır. Bu açı diş üsü, diş dibi ve oralama çaplar içi ayrı ayrı olup uygulamada geellikle oralama çap kullaılmakadır. Şekil 1 de görüldüğü gibi: h g ; d g h 1 1 ; d1 g h 2 2 olur. d 2
Vidaı geomerik açılımıı bir dik üçge olduğu bilimekedir. Bua eğik düzlem de deir. Cıvaa vidası ile emasa ola ve birbiri üzeride sürüerek ilerleye somu ise eğik düzlem üzeride hareke ede herhagi bir elemaa bezeilebilir. M s momei esiri ile yüklee bağlaı elemaları arasıda Şekil 2..a da görüldüğü gibi kuvveler meydaa gelir. Eğik düzlem üzeride hareke eirile bir elemaı sürümeside meydaa gele kuvveler poligouda; somu sıkma kuvvei ve ö gerilme kuvvei arasıdaki bağıı yazılabilir. Poligodaki kuvvelerde ö sıkma sırasıda meydaa gele ö gerilme kuvvei, somuu sıkmak içi lüzumlu eğesel kuvve, elemalar arasıdaki ormal kuvve, hareke yöü erside sürüme kuvveidir. d 2 y ö x ö ' x d2 /2 a) ö /2 N x /2 b) z Şekil 2 Bağlama sırasıda cıvaada meydaa gele kuvveler Kuvveleri degede olduğu dikkae alıarak düşey kuvveleri dege deklemi yazılırsa: ö ö. cos. si (cos si ) 1 ö (I) cos si şeklide buluur.
Yaay kuvveleri dege deklemide:.si cos si cos (II) bu formülde I yerie koyulursa: ö si cos cos si şeklii alır. Pay ve paydaki erimler cos ya bölüüp ve g yazılırsa: ö g g 1 g. g olur. Bu ifade g( ) u rigoomerik açılımı olup: ö g şeklidedir. Somuu çözerke vidalarda hareke yöü değişeceği içi sürüme kuvvei de yö değişirecekir. Çözme kuvveii ayiide sürüme açısı eksi işare alacakır.o halde kare vidalarda çözme kuvvei: ög olacakır. (Kayak: Kurbaoğlu, C., 2006, Makie Elemaları Teori, Kosrüksiyo ve Problemler, Nobel Yayı Dağıım, Akara) DENEYDE KULLANILAN ALETLER: Deeyde üç ade ayı çap ve boylara, farklı havelere sahip çelik vida ve bu vidalar uygu piriç malzemede somu bulumakadır. Vidaları geomerik özellikleri şekil 3. de göserilmekedir. DENEYİN YAPILMASI: Deey başlamada öce vidaı diş başı ve diş dibi çapları ölçülerek oralama çapı hesaplaır. Ayrıca vidaları ağız sayılarıda dikkae alıarak haveleri ölçülür. Vidaya uygu ola somu yerleşirildike sora somuu harekei izleir. Burada üç durum gözleir. 1. Somu kedi ağırlığı ile vida üzeride hareke emekedir. 2. Somu kedi ağırlığı ile vida üzeride hareke ememekedir. Acak üzerie bir mikar yükleme yapıldığıda hareke emekedir. 3. Yükleme yapılsı veya yapılması somu vida üzeride hareke ememekedir.
HESAPLAMALAR : Vidaı geomerik ölçüleri göz öüe alıarak her bir vida içi eğim açısı hesaplaır. Yukarıda alaıla (2) durumuda (==arca) durumu söz kousudur ve burada hesaplaabilir. (1) (3) durumudaki vidalarıda eğim açıları hesaplaarak değeri ile kıyaslaır ve ooblokaj şarıı sağlaya eğim açısı ve sürüme açısı ilişkisi ispalamış olur. Hesaplaa ile eorik ( eorik =0.15) ile karşılaşırılır. Hesaplama Tablosu D 1 olu vida 2. olu vida 3 olu vida D 1 D 2 h Deeyi Yorumu :
T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK AKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SÜRTÜNME KATSAYISININ BELİRLENMESİ DENEY ÖYÜ DENEY I DENEYİN ADI: İki malzeme arasıdaki sürüme kasayısıı deeysel olarak espii DENEYİN AMACI: Bu deeyde, ayı veya farklı ür malzemeler içi eğik düzlemde sürüme kasayısıı belirlemesi amaçlamışır. Sürümei varlığı birçok gülük uygulamada dezavaaj gibi gözükürke diğer arafa birçok uygulamada da avaaj olarak karşımıza çıkmakadır. Mesela düz bir yüzeyde bir küleyi sürüyerek çekmek ya da imek isediğimizde küle ile yüzey arasıdaki sürüme harekee egel olmaka ve eerjimizi bir kısmıı sürümeyi yemek içi harcamak zoruda kalmakayız. Bezer şekilde birbirie göre sürümeli olarak hareke ede üm yüzeylerde boşa harcaa bu eerji geellikle ısıya döüşerek aılmakadır. Sürümeyi yemek içi harcayacağımız eerjiyi azalmak içi ya sürümeyi azalıcı silidir, bilye ve yağlayıcılar gibi meodlar kullaılmaka ya da birbirie sürüe yüzeyleri malzemeleri sürüme kasayısı düşük ola malzemelerde seçilmekedir. Acak bazı uygulamalarda ise sürümei olması (haa yüksek olması) özellikle isemekedir. Bua e güzel örek aeşi bulumasıdır. Kuru ağaç dallarıı birbirie sürülerek hareke eerjisii ısı eerjisie döüşmesi ve buu soucuda da ara ısı ile dalları uuşması ağaç dalları arasıdaki sürümei var olması ile gerçekleşmişir. Acak bu sürümei değerii belire sürüme kasayısı ölçülebildiği akdirde işimize yarayacakır. Aksi akdirde bilmediğimiz bir şeyi isediğimiz gibi faydamıza kullamamız mümkü olmayacakır. Bu deey de değişik malzemeler arasıdaki sürüme kasayısı belirleemeye çalışacağız. TEORİK BİLGİ Geel olarak emasa ola ve izafi hareke ede iki cismi emas yüzeylerii harekee veya hareke ihimalie karşı göserdikleri direç sürüme olarak arif edilmekedir. Bir cisim diğer bir cisim üzeride kayarke birbirlerie kayma yüzeyie paralel bir kuvve uygulamakadır. Bu kuvve sürüme kuvvei olarak aımlaır ve cisimleri izafi harekeie ers yödedir. İzafi hareke yapa yüzeyler arasıa bir ara elema olarak yağlayıcı madde koulması veya koulmaması durumua göre sürüme kuru, sıır, karışık ve sıvı sürüme olarak aımlamakadır. Sürüme kasayısı boyusuz ve skaler bir değerdir. Sürüme kasayısı iki yüzeyi birbiri üsüde relaif olarak hareke eirmek içi gereke yaal kuvve oraıdır. Sürüme Kasayısıı ekileye fakörler: Malzeme cisi, yapısı, Yüzey kirlemesi, Oksi filmleri, Yağlama, Yüzey düzgülüğü, Nem, Kayma hızı, Sıcaklık Bu deeyde bir külei eğik düzlemdeki kayma öcesi (kayma başlagıcıdaki) dege durumu iceleerek küle üzerideki yerçekimi kuvvei ve sürüme kuvvei ilişkileri kullaılacak ve küle ile eğik düzlem arasıdaki sürüme kasayısıı hesaplaması içi gerekli formüller üreilecekir. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi eğik düzlemde kayma aıda degede dura bir külei üzeride eğik düzlem boyuca iki kuvve vardır. Bularda birisi külei ağırlığıı düzleme paralel ola bileşei, diğeri ise külei aşağı doğru kaymasıı egelleye ve yöü yukarı doğru ola sürüme kuvveidir. Ayrıca ayı küle üzeride eğik düzleme dik doğruluda iki kuvve daha vardır ve bularda birisi külei ağırlığıı düzleme dik ola bileşei diğeri ise düzlemi küleye uyguladığı epki kuvveidir.
Şekil 1. Eğik düzlem ve kuvveleri göserimi s = mg Si θ, s = μn, N = mg Cos θ Dege durumda s= s içi mg Si θ = μ(mg Cos θ) Si θ = μ Cos θ μ = Si θ / Cos θ μ = a θ= h/l DENEY DÜZENEĞİ Deey düzeeği Şekil 2.'de göserilmekedir. Eğik düzlemi eğim açısı, açı skalasıa(2) bağlaılı döe bir elema yardımıyla 0 ile +80 arasıda ayarlaabilmekedir. Eğik düzlemi malzemesi ahadır. Şekil 2. Eğik düzlemde sürüme deey düzeeği Eğik düzlemi uç kısmıda bir makara(4) bulumakadır. Makara, üzeride geçe bir ip yardımıyla kayar ese(3) ve yüklemeleri yapıldığı kaca(5) birbirie bağlamakadır. Düzeeke, iki ade ese mevcuur. Biri eğik düzlem üzerie sabi koula ese diğeri ise kacaya bağlı halaa bağlaa kayar esedir. Deeyde kacaya ağırlık yüklemesi yapılabilmekedir. Bu deeyde aşağıdaki malzemeler arasıdaki sürüme kasayılarıı belirleecekir; Sabi Nese Kayar Nese Çelik- Çelik Çelik Çelik Alümiyum- Çelik Alümiyum Çelik Piriç- Piriç Piriç Piriç Çelik- Taha Çelik Taha DENEYİN YAPILIŞI Deeyi yapılışı sırasıda aşağıdaki işlemleri sırasıyla uygulaması gerekmekedir: Açı skalası yardımıyla eğik düzlem açısı θ= 0 olarak yai yaay olarak ayarlaır. İki farklı malzemede biri eğik düzlem üzerie sabileir. Kayar ese yaay olarak eğik düzlem üzerie yerleşirile malzemei üzerie yerleşirilir.
Kayar ese ve boş kacaı bağlı olduğu hala makara üzeride geçe bir ip yardımıyla bağlaır. Kayar ese hareke edee kadar kacaya yük ekleir. θ açısı yavaş yavaş arırılarak bloğu harekee başladığı adaki θ değeri belirleir, abloya yazılır. Deey üç defa ekrarlaır. Her bir ölçüm içi saik sürüme kasayısı μ = Ta θ= h/l ifadeside hesaplaır, abloya yazılır. Bulua μ değerlerii oralaması alıır ve abloya yazılır. Diğer malzemeler arasıdaki sürüme kasayılarıı belirlemesi içi deey ekrarlaır. Bu abloyu Word yapalım. Tabloda bir süu daha ekleyip Sadar sapmaları da hesaplaalım. SONUÇ: Deeyler yapılarak sürüme kasayısıı farklı malzemeler içi farklı olabileceği göserilmişir.