ÖĞRENME FAALİYETİ - 1 AMAÇ ÖĞRENME FAALİYETİ - 1 Uygun ortam sağlandığında standart makine elemanlarının çizimlerini ve standart makine elemanları ile birleştirme çizimleri yapabileceksiniz. ARAŞTIRMA Sevgili öğrenci, bu faaliyet öncesinde yapmanız gereken öncelikli araştırmalar şunlardır: Standart makine elemanları ve çeşitlerini araştırınız. Standart makine elemanları şekillerini, ifade edilişlerini araştırınız. Değişik makine parçalarının üretimini yapan atölyeleri gezerek, üretim yöntemleri hakkında bilgi alınız. Makine Teknolojisi sektöründe kullanılan Standart Makine Elemanlarını ve bunların özelliklerini bildiren kataloglar toplayınız. Topladığınız materyalleri sınıf ortamında arkadaşlarınızla paylaşınız. 1. STANDART MAKİNE ELEMANLARI 1.1. Birleştirmenin Önemi ve Çeşitleri 1.1.1. Önemi Birden çok parçadan oluşan makineyi meydana getiren cıvata, somun, kama, pim vb. elemanlara makine elemanları denir. Endüstride takım ve tezgâhların birden fazla sayıda parçadan bir araya getirilerek bir bütün oluşturduğu düşünüldüğünde, bu parçaların birleştirme elemanları yardımıyla bir araya getirilmeleri gerektiği sabittir. Bu durumda bu parçaların özelliklerine göre sökülebilen ya da sökülemeyen birleştirme elemanlarıyla birleştirilmeleri gerekmektedir. Eğer birleştirme elemanları olmamış olsaydı, takım ve tezgâhlar da olmayacaktı. Bu durumda birleştirme elemanlarının önemi ortaya çıkmaktadır. 1.1.2. Çeşitleri 1.1.2.1.Sökülebilen Birleştirme Elemanları Cıvatalar Somunlar Kamalar Pimler Pernolar Ayar bilezikleri Emniyet segmanları Mil tespit plakaları 3
1.1.2.2. Sökülmeyen Birleştirme Elemanları Perçinler Kaynaklar Sıcak geçmeler 1.2. Vidalı Birleştirmeler ve Çeşitleri Vida tanımı Silindirik ya da konik iç ve dış yüzeylere aynı adım ve profilde açılmış olan helisel kanallara vida denir. Silindirik ya da konik dış yüzeylere açılmış vidalara cıvata ya da saplama, silindirik ya da konik iç yüzeylere (deliklere) açılmış olan vidalara ise somun adı verilir. Vidalar ISO (Uluslar Arası Standartlar Organizasyonu) ve DIN (Alman Normları Enstitüsü) normlarına göre standartlaştırılmıştır. TSE (Türk Standartlar Enstitüsü) de DIN ve ISO ya göre TS 61 de vidaları standartlaştırmıştır. Vidaların sınıflandırılması Ölçü sistemine Kullanım yerine göre göre Diş profiline göre Ağız sayısına Helis göre yönüne göre Üçgen vidalar Metrik vidalar Bağlantı vidaları Tek ağızlı vidalar Sağ vidalar Kare vidalar Trapez vidalar Testere dişi vidalar Yuvarlak vidalar 1.2.1. Üçgen Vidalar Whitworth vidalar Hareket vidalalrı Çok ağızlı vidalar Sol vidalar Tablo 1.1: Vidaların sınıflandırılması Metrik üçgen vida ve somunları Whitworth üçgen vida ve somunları Metrik vida: Diş profil açısı 60 olan bir eşkenar üçgen vidadır. Bu vidalar TS 61/1-15 de standardize edilmiştir. Metrik vidalarda adım, milimetre cinsinden belirtilir. Vidanın elemanları adımına göre hesaplanarak bulunur. 4
Anma ölçüsü : d = D Adım : P Cıvata diş derinliği :h3=0,6134 x P Somun diş derinliği : H1 = 0,5413 x P Diş dibi yuvarlatma : R = H / 6 = 0,1443 x P Böğür çapı : d2 = D2 = d - 0,6495 x P Cıvata diş dibi çapı : d3 = d 1,2269 x P Somun diş dibi çapı : D1 = d 1,0825 x P Matkap çapı : dm = d - P Diş profil açısı : 60 Vida anma çapı d=d M1 M2 M2,5 M3 M3,5 M4 M4,5 M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 M42 Adım Böğür çapı SIRA P d 2 =D 2 Dış vida d3 0,25 0,40 0,45 0,50 0,60 0,70 0,75 0,80 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,00 2,50 2,50 2,50 3,00 3,00 3,50 3,50 4,00 4,00 4,50 0,638 1,740 2,208 2,675 3,110 3,545 4,013 4,480 5,350 7,188 9,026 10,863 12,701 14,701 16,376 18,376 20,376 22,051 25,051 27,727 30,727 33,402 36,402 39,077 0,693 1,509 1,948 2,387 2,764 3,141 3,580 4,019 4,773 6,466 8,160 9,853 11,546 13,546 14,933 16,933 18,933 20,319 23,319 25,706 28,706 31,093 34,093 36,479 Diş dibi çapı İç vida D 1 0,729 1,567 2,013 2,459 2,850 3,242 3,688 4,134 4,917 6,647 8,376 10,106 11,835 13,835 15,294 17,294 19,294 20,752 23,752 26,211 29,211 31,670 34,670 37,129 Diş yüksekliği Dış vida h 3 0,153 0,245 0,276 0,307 0,368 0,429 0,460 0,491 0,613 0,767 0,920 1,074 1,227 1,227 1,534 1,534 1,534 1,840 1,840 2,147 2,147 2,454 2,454 2,760 İç vida Yuvarl aklık Matkap çapı H 1 R Mç 0,135 0,217 0,244 0,271 0,325 0,379 0,406 0,433 0,541 0,677 0,812 0,947 1,083 1,083 1,353 1,353 1,353 1,624 1,624 1,894 1,894 2,185 2,165 2,436 0,036 0,058 0,065 0,072 0,087 0,101 0,108 0,115 0,114 0,180 0,217 0,253 0,289 0,289 0,361 0,361 0,361 0,433 0,433 0,505 0,505 0,577 0,577 0,650 0,75 1,60 2,10 2,50 2,90 3,30 3,70 4,20 5,00 6,80 8,50 10,20 12,00 14,00 15,50 17,50 19,50 21,00 24,00 26,50 29,50 32,00 35,00 37,50 M45 M48 M52 4,50 5,00 5,00 42,077 44,752 48,752 39,479 41,866 45,866 40,129 42,587 46,587 2,760 3,067 3,067 2,436 2,706 2,706 0,650 0,722 0,722 40,50 43,00 47,00 Tablo1.2: Metrik vida ölçüleri(iso) 5
Whitworth vida: Dış profil açısı 55 olan bir üçgen vidadır. Ölçüleri parmak sistemine göredir. Vidanın elemanları adıma göre belirlenir. Whitworth vidalarda adım, parmaktaki diş sayısı olarak verilir. Anma ölçüsü : d = D Diş dibi çapı : d1 = D1 = d 1,28 x P Böğür Çapı : d2 = D2 = d 0,640 x P Parmaktaki diş sayısı : z Adım : P = 25,4 / z Vida diş derinliği : h1 = H1 = 0,640 x P Diş profil açısı : 55 Diş yuvarlatma : R = 0,1375 x P Üçgen Yüksekliği : H = 0,960 x P Tablo 1.3: Whitworth vida ölçüleri 6
1.2.2.Kare Vidalar Kare vidalar, diş kesitleri kare biçiminde olan vidalardır. Dişlerin yanal yüzeyleri vida eksenine diktir. Kare vidaların standardı yoktur. Kare vidalar kuvvet iletmek maksadıyla ana millerinde ve pres millerinde kullanılırlar. Pratikte yapılan uygulamasında diş genişliği adımın yarısı kadardır. Şekil 1.1: Kare vida ölçüleri 1.2.3. Trapez Vidalar Trapez vidalar, diş kesitleri ikizkenar yamuk biçiminde olan vidalardır. Hareket iletimi maksadıyla ana millerinde, sonsuz vidalarda ve pres millerinde kullanılırlar. Açıları 30 dir. Şekil 1.2: Trapez vida ölçüleri 1.2 4. Testere Vidalar Diş profilleri dik yamuk biçiminde olan vidalardır. Bu vidalarda dişlerin yanal yüzeyleri arasında 30 + 3 profil açısı bulunur. Testere vidalar: Cıvata diş yüksekliği : H3 = 0,866 x P Somun diş yüksekliği: H1 = 0,75 x P Şekil 1.3: Testere vida ölçüleri 7
1.2.5. Yuvarlak Vidalar Yuvarlak vidalar, kesitleri belli bir yarıçapa göre kavisli vidalardır. Dişlerin yanal yüzeyleri arasında 30 profil açısı bulunur. Fazla yüklere maruz millerde kumlu, tozlu ve paslanmaya müsait olan millerde kullanılırlar. 1.2.6. Özel Vidalar ( Boru vidaları ) Şekil 1.4: Yuvarlak vida ölçüleri Bu vidalar whitwort vidanın özel bir şeklidir. Boru vidasının adımı, normal whitwort vidaya göre daha küçük olduğundan dişleri sıktır. Ayrıca borunun dış vidası 1:16 oranında konik olarak yapılırlar. Bu koniklik boruların vidalanmasında sızdırmazlığı sağlar. Şekil 1.5: Boru vidası 8
1.2.7. Saplamalar Her iki ucuna vida açılmış başsız bağlantı elemanlarına saplama denir. Saplamanın bir tarafı parçalardan birine vidalandıktan sonra, diğer tarafı ikinci parçaya serbest geçirilerek, somun yardımıyla parçaları sökülebilir şekilde birbirine bağlar. Saplamalar, vida çapına göre anılır. Siparişlerde vida çapı, serbest boyu, standart numarası ve malzemesi belirtilir. Saplama TS1025/1-M16x80-8.8 Saplamalar, malzemelerine, vidalanacağı malzeme cinsine ve çeşitli amaçlara göre standartlaştırılmıştır. Birleştirmeler için(ts1025/6) T kanallar için (TS1026/5) d M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30 M36 a 15 20 25 32 42 - - - - 15 18 20 22 28 - - - - b 18 22 25 28 35 - - - - 40 52 l 33 40 47 57 77 - - - - 80 90 126 142 160 - - - - b 1 9 11 13 15 19 27 35 43 51 b 2 20-54 20-43 25 25 28 28 45 54 80 l 1 50 80 40 100 125 50 200 125 50 200 140 63 250 190 80 315 Tablo 1.4: Saplama ölçüleri 250 120 400 315 125 500 250 360 400 9
1.2.8. Somunlar Vidalı birleştirmelerin en önemli elemanlarından birisi de somunlardır. Ortasında vida açılmış deliklerden, cıvata, saplama takılmak suretiyle parçaları birbirine bağlayan elle, tornavida veya anahtarla sökülüp takılacak şekilde yapılan elemanlara somun denir. Somunların gösterilmesi TS8201 e göre yapılır. Bu gösterimde, somunun adı, standart numarası, anma ölçüsü ve gereci yazılır. Altı köşe somun TS1026/1-M12-A 5 Tablo 1.5: Altı köşe somun ölçüleri Tablo 1.6: Dört köşe somun ölçüleri 10
Tablo 1.7: Somun çeşitleri TS1026-1 11
1.2.9. Rondelalar Birden fazla parçanın cıvata, somun vb. elemanlarla bağlanması sırasında, oturma yerlerindeki yüzeylerin zedelenmesini önlemek, bağlantının kendiliğinden çözülmesini engelleyerek, bağlantı yerindeki vida başını kapatmak veya somun yükünü geniş yüzeye yaymak için kullanılan metalden yapılmış makine elemanına rondela denir. d 1 d 2 s Cıvata çapı Örnek: Rondela A 10,5 TS 79/2 A=Biçimi Pahsız, d 1 =10,5 mm delik çapını, TS79/2 Standart numarası Örnek: Rondela B 10,5 TS 79/2 3,2 4,3 5,3 6,4 7,4 8,4 10,5 13 15 17 19 21 23 25 27 28 29 31 33 34 36 37 7 9 10 12,5 14 17 21 24 28 30 34 37 39 44 50 50 50 56 60 60 66 66 0,5 0,8 1 1,6 1,6 1,6 2 2,5 2,5 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 27 28 30 32 33 35 36 Tablo 1.8: Rondela ölçüleri 12
Şekil 1.6: Rondela yapım resmi Rondelalar TS79 standardına göre çeşitli şekillerde yapılmıştır. Rondelalar TS8201 esas alınarak ilgili standartlarında, standart numarası, tipi, iç delik çapı, malzemesi belirtilir. Rondela TS79/2-B 17-Fe40 13
1.4.1. Vida ile Birleştirme Bu birleştirme de birden fazla sayıdaki parçanın birleştirilmesinden söz edilmektedir. Bu durumda birleştirilecek parçalardan birine birleştirme işlemini yapacak vidanın diş üstü çapından biraz daha büyük ( 1-2 mm) delik delinir.ikinci parçaya da birleştirmeyi yapacak vidanın ölçüsünde dişi vida açılmak suretiyle birleştirme işlemi gerçekleştirilir. Bu durumda birleştirmenin en güvenli yapılabileceği vidayı seçmek önemlidir. Vidanın biçimi önemli değildir. Vidanın baş kısmı birleştirme dışında kaldığında problem oluyor ise gömme başlı vidalar kullanılmalıdır. 1.4.1.1. Cıvata ve Somunla Bağlama Cıvata ve somun ile bağlama işleminde birleştirilecek parçaların her ikisi de cıvatanın serbestçe geçebileceği kadar daha büyük çapta delinir.cıvata her iki parçadan geçirilir. Rondela ve somun kullanılarak sıkma işlemi gerçekleştirilir. Şayet çalışma ortamı sarsıntılı ise böyle durumlarda bağlantı ya yaylı rondela kullanılarak yada ikinci bir somun kullanılarak veya diğer somunların emniyete alınması yöntemlerinden birisi kullanılarak güvenli duruma getirilir. Şekil 1.11: Cıvata ve somun birleştirme 1.4.1.2. Kör Deliğe Vidanın Açılışı ve Cıvata İle Bağlanışı Eğer parçalar kör delik delinerek bağlanacak ise parçanın birisi boydan boya ikincisi ise vida çekilecek boyda kör delik delinerek hazırlanır. Kör deliğe cıvatanın ölçüsünde vida açılarak bağlama işlemi yapılacak şekle getirilir. Parçalar uygun bağlama konumundayken cıvata yerine takılarak bağlama işlemi gerçekleştirilir. 20
1.4.1.3. Saplama ile Birleştirme Şekil 1.12: Cıvata ve Somunla birleştirme çizimleri Saplama ile birleştirmede saplama kör delik delinerek vida çekilmiş delik içerisine dışarıda bağlamaya yetecek kadar uzunluk bırakılacak biçimde sıkılır. Dışarıda kalan kısımdan bağlanacak ikinci parça geçirilir ve rondela somun kullanılarak bağlama işlemi gerçekleştirilir. Eğer bağlama ortamı sarsıntılı çalışıyor ise gerekli önlemler alınarak bağlama işlemi gerçekleştirilir. Şekil 1.13: Saplama ile birleştirme çizimleri 21
1.4.2. Somunları Emniyete Alınması Somunları çalışma ortamının özelliğinden dolayı kendiliğinden çözülmesini önlemek makine tasarımı açısından önemli bir özelliktir. Somunun kendiliğinden çözülmesi sistemin verimli çalışmasını engelleyen bir unsurdur. Bunu önleyebilmek için en sık kullanılan yöntemler, Somunların kontra somunla emniyete alınması: İlave (kontra) somun Taçlı somun ve kupilya ile. Yaylı rondela Kupilya ile Emniyet saçı kullanarak a.ilave (kontra) somun b.taçlı somun ve kupilya ile c. Yaylı rondela d.kopilya ile Şekil 1.14: Somunların emniyete alınması 22
a.emniyet sacı kullanarak emniyet saçı b. Somunun emniyete alınması emniyet saçı c. Vidalı pim ile emniyete alma d.vidalı pim ile emniyete alma Şekil.1.15: Somun ve cıvataların emniyete alınması 1.5. Kamalı Birleştirmeler ve Çeşitleri 1.5.1. Kamalar, Çeşitleri ve Ölçüleri Kamalar, kasnak, dişli çark, kavrama gibi hareket ve güç ileten makine parçalarını millerin üzerine sökülebilir şekilde birleştirilmesini ve mildeki hareketin aktarılmasını sağlayan makine elemanlarına kama denir. 23
Şekil 1.16: Mil ve kasnağın kamayla birleştirilmesi Dönerek, hareket ve kuvvet ileten dişli çark, kasnak, kavrama gibi elemanların, kama adı verilen makine elemanlarıyla, sökülebilir şekilde meydana getirilen birleştirmeye kamalı birleştirme denir. Kamalar;TS 147 ye göre standartlaştırılmıştır. Kamalar enine ve boyuna kamalar olmak üzere iki gurupta incelenir. Kamanın standart gösterimi Enine Kamalar Tek tarafı eğimli kama Çift tarafı eğimli kama Boyuna Kamalar Eğimli kamalar o Düz kamalar o Düz, yassı kamalar o Düz, oyuklu kamalar o Düz, çakma kamalar o Düz, yassı, çakma kama o Düz, oyuklu çakma kama o Teğet kamalar 24
Eğimsiz kamalar o Kalın kama o İnce kama o Memeli kama o Yarımay kama Özel Kamalar o Kamalı miller 25
Özel Miller Kamalı miller Büyük döndürme momentlerinin aktarılması istenen ve mil üzerinde eksenel kaymaların olabileceği durumlarda; mil üzerine, kendinden oluşturulan çok sayıda kama kullanılır. Bu tür miller, motorlu araç ve takım tezgahlarında kullanılır. Kamalı milin gerçek resmini çizmek, zor ve zaman aldığından basitleştirilmiş olarak çizilir. Şekil 1. 24: Kamalı millerin gösterilmesi 33
Tablo 1.16: Kamalı millerin gösterilmesi 1.6. Pimli Birleştirmeler ve Çeşitleri TS 2337 Tanımı: Pimler birbirine takılan makine parçalarının karşılıklı konumlarını tespit ederek sökülebilir bir bağlantı sağlayan elemanlardır. Pimler TS 2337 de standartlaştırılmışlardır. Şekil 1. 25: Pimlerin kullanımı 1.6.1. Pimlerin Çeşitleri Biçimleri ve Ölçüleri Şekil 1.26: Pimli Birleştirme 1.6.1.1.Çeşitleri Silindirik Pimler Düz sertleştirilmemiş pim Düz sertleştirilmiş pim Düz iç vidalı pim Düz kertikli pim Düz ucu basamaklı kertikli pim Düz ortası kertikli pim Düz başa doğru kertikli pim Düz ortaya doğru kertikli pim Düz yarı kertikli boyunlu pim Düz yuvarlak başlı kertikli pim Düz havşa başlı kertikli pim 34
Konik Pimler Sade pim Vidalı, vidalı kısmı sabit pim Vidalı, konik kısmı sabit pim İç vidalı pim Kertikli pim Vidalı Pimler Çentikli Pimler Çatal Maşalı (Kupilya) Pimler olmak üzere sınıflara ayrılırlar. ÇEŞİTLİ PİM RESİMLERİ VE GÖSTERİLMESİ Tablo 1.17: Çeşitli pimlerin resimleri standart gösterilmesi 35
1.7. Perçinli Birleştirmeler ve Çeşitleri 1.7.1. Tanımı İki veya daha fazla saç parçasını, sökülemez bir şekilde birleştirmek için kullanılan çelik, bakır, alüminyum ve bakır alüminyum alaşımlarından çubuk, boru veya saçtan preste basılarak yada makinede yapılarak işin durumuna göre bir tarafına baş oluşturularak hazırlanmış makine elemanlarına perçin denir. Perçinler TS 94 e göre standartlaştırılmıştır. 39
1.7.2. Perçin Çeşitleri ve Biçimleri Şekil 1.3: Perçin kısımları ve elemanları Perçinler, sızdırmazlığı sağlamak veya parçaları birleştirmek, bağlamak maksadıyla, değişik malzemelerden ve çeşitli şekillerde yapılmışlardır. Şekil1.31 de perçin çeşitleri gösterilmiştir. Kullanma Yerlerine Göre Perçinler Çelik inşaat perçinleri Kazan perçinleri Lokomotif perçinleri Diğer perçinler (Mutfak eşyalarında, kayışlarda, fren balatalarında) kullanılan perçinler. Malzemelerine Göre Perçinler Çelik Alüminyum ve alaşımları Bakır ve alaşımları Biçimlerine Göre Perçinler Başlı perçinler o Yuvarlak başlı perçin o Yassı yuvarlak başlı perçin o Havşa mercek başlı perçin o Havşa yassı mercek başlı perçin o Havşa düz başlı perçin o -Silindir başlı perçin Delikli perçinler Banttan yapılan Borudan yapılan İki parçalı Kör 40
Başsız perçinler A tipi delikli B tipi delikli Tablo 1.21: Perçin çeşitleri 41