CBÜ AKHİSAR MYO Makine Elemanları Ders Notları -1 Makine Elemanlarına Giriş

1. CBÜ AKHİSAR MYOMakine Elemanları Ders Notları -1Makine ElemanlarınaGiriş Öğr. Grv. Recep ARICI 2013-Akhisar

2. Bir fonksiyonu yerine getiren, • İnsan gücünü arttıran • Faydalı iş yapan • Teknik sistemler bütünü MAKİNE ELEMANLARI’ nın temel yapıtlarıdır. Bu yapıtlar fonksiyon bakımından birbirlerinden farklı olmakla birlikte, şekil tarzı bakımından birtakım benzer esaslardan oluşmaktadır. Makina ve Tesisat elemanlarının konstrüksiyon işlemleri aynı; Cihaz elemanlarının ki ise farklı esaslara dayanmaktadır.

4. Makinalar; Kuvvet ve iş makinaları olarak iki gruba ayrılır.

5. Makina Elemanları Bilimi, Makinaları oluşturan elemanların Konstrüksiyon ve şekillendirme prensiplerini inceleyen bir bilim dalıdır. Herhangi bir sistemin makine elemanı olabilmesi için; • Belli bir fonksiyonu yerine getirmesi, • Başka bir sisteme bağlı olmadan kendine özgü, hesaplama ve şekillendirme prensiplerine sahip olması gerekir.

6. MAKİNA ELEMANLARI Biriktirme Elemanları Destekleme ve Taşıma Elemanları İrtibat Elemanları Hareket ileten Elemanlar Bağlama Elemanları Çözülemeyen B.El Yaylar Çözülebilen B.El Miller ve Akslar Yataklar Dişli Çarklar Kayış Kasnak Mek. Zincir Mek. Sürtünmeli Çark Mek. Kaplinler Kavramalar Kaynak Lehim Yapıştırma Perçin Cıvata Mil - Göbek Kaymalı Yatak Rulmanlı Yatak Paralel Kama Pim Kama Konik Geçme Sıkı Geçme Sıkma Heçme Kamalı Mil Profilli Mil

7. MAKİNA ELEMANLARI • Kuvvet veya kuvvet çifti iletimine yarayan bağımsız makina parçalarına “Makina Elemanları” olarak tanımlanabilir. • Kuvvet ve kuvvet çifti birbirine nazaran hareketli elemanlar veya hareketsiz elemanlar kapsamında gerçekleşebilir.

8. Kuvvet ve kuvvet çifti iletiminde iki ana prensip geçerlidir; kullanımı olmaktadır.

9. Konstrüksiyon ??? Kontrüksiyon(işlemler bütünüdür) Makinacı’nın kendisine (temel bilimlere ve deneyimlerine dayanarak) sorulan teknik bir probleme genel olarak teknik bir yapıt biçiminde çözüm bulabilmek için ortaya koyduğu yaratıcı ve zihinsel faaliyetlerin tümüdür.

10. Mak. Elemanlarında Konstrüksiyon Hazırlama Aşamaları Çözüm olarak önerilen teknik yapıt olmalıdır.

11. Mak. Elemanlarında Konstrüksiyon Hazırlama Aşamaları • Uygulanacak teknik sistemin belirtilmesi, • Uygulanacak fiziksel prensiplerin saptanması, • Koşulları sağlayan elemanların seçimi, • Seçilen elemanlarının parça ve montaj resimlerinin hazırlanması, sürecindeki faaliyetlerin tümünü kapsar.

12. Genellikle makinalar bir ihtiyaç sonucudur. Bu nedenle makinalar; • Yeni bir iş yapma kabiliyetine sahip makinalar • Veya belirli bir işi mevcut makinalardan daha ekonomik şekilde yapma kabiliyetine sahip makinalar olabilirler. Bu şekilde yeni makinaları yapmak, • Yaratıcı kabiliyet • Teorik bilgi (mukavemet, malzeme, imal usulleri, makina elemanları gibi konularda bilgi sahibi olmak) • Birikmiş tecrübeye dayanır.

13. Teori / Ar-Ge Deneyim Konstrüksiyon MALZEME İMAL USULLERİ Mak. El.

15. Makine Konstrüksiyonunun Genel İstekleri Makine bir ihtiyaç sonucudur. Bu ihtiyaçlar bir hedefortaya koyar. Hedef’e göre ödev saptanır. Makinanın fonksiyonu, giriş çıkış tayini, boyut, ağırlık ve benzer sınırlayıcı şartları kapsayan kademedir. Mevcut makinalara dayanarak, fiziksel kanunlardan hareket ederek makinanın çalışma prensibi saptanır. İşletme, imalat, bakım maliyetlerini kapsayan analizdir. Uygun sonuç alınırsa teknolojik fizibiliteye geçilir. Teknolojik fizibilite imalat yöntemleri ile olanaklarını kapsayan analizdir. Çalışma prensibine göre makinanın kinematik prensibi saptanır. Kinematik ve dinamik analiz yapılır. Genel teknik isteklere göre boyutlandırma yapılır. Montaj / Demontaj resmi tamamlanır. Resimlere göre prototip imal edilir.

16. Makine Konstrüksiyonunun Genel İstekleri Verilmiş bir çalışma prensibine dayanarak makina elemanlarının seçimi ve şekillendirilmesi Fonksiyon ve Teknik İsteklere göre yapılır. Fonksiyonlar; bağlama, destekleme, taşıma, biriktirme, hareket iletme olabilir. Teknik istekler; işe yaramama, maliyet, imalat, estetik olarak sayılabilir.

17. Şekillendirme Kriterleri İşe Yarama Maliyet İmalat Estetik Ani Zamana Bağlı Tolerans yüzey pürüzlülüğü İmalat prensipleri Talaş kaldırma usulü ile işleme kabiliyeti İmalat Çalışma Onarım ve Bakım Günün estetik görünüşüne uygun Dinamik (Mukavemet) Aşınma Sıcaklık (Sürtünme) Statik (Mukavemet) Deformasyon Titreşim Stabilite Sıcaklık

18. İşe yaramama, • Elemanın kopmasından, • Elastik plastik deformasyondan, • Titreşimin rezonansa gelmesinden, • Aşınmadan, • Ve Sıcaklıktan dolayı olabilir.

19. İşe yaramama, aniden (statik yük altında kopma) veya zamana bağlı olabilir. Zamana bağlı işe yaramamada ömür kavramı ortaya çıkar. İşe yaramaz hale gelinceye kadarki çalışma süresidir. Sonlu veya sonsuz iki şekilde göz önüne alınır. Sonlu ömürde, elemanların çalışma süreleri belirli ve nispeten kısadır. Sonsuz Ömürde ise çalışma zamanı teorik olarak sonsuz, pratik olarak nispeten uzun bir zamandır. Sonlu ve sonsuz ömrün tarifi makinaların doğal kullanılabilme sürelerine bağlıdır. Bu süre teknolojinin gelişmesi ile değişmektedir. Eskiden bir makinanın değiştirilmesi için 15-20 yıl zamana ihtiyaç varken günümüzde 7-8 yıl hatta gelişmiş ülkelerde 4-5 yıla kadar inmiştir. Bu süreye Teknolojik süre adı verilir.

20. Maliyet Konstrüktörün görevi; istenilen kalitede mamulü en az masraf ile veya imalat maliyeti belli mamulü en yüksek kalitede elde etmektir. Toplam maliyet, İmalat, İşletme, Bakım masraflarından oluşur. İmalat maliyeti, Malzeme işçilik, takım masrafları ve makinaların amortismanlarından oluşur. İşletme maliyeti, Belirli bir iş için makinanın sarfettiği zaman veya enerji yani üretme gücü ve verime bağlıdır. Bakım maliyeti, Normal bakım için gereken malzemenin fiyatı ve sarfedilen zamanı kapsar. Maliyeti düşürmek için belirli bir çözüm yolu yoktur. Bazı prensipler vardır. Standart malzeme ve eleman kullanımı Fonksiyonu etkilenmediği sürece kaba toleransların kullanımıdır.

21. İmalat Prensipleri, Elemanı dış şekli, fonksiyonunu en iyi şekilde yerine getirebilmesine ve elemana uygulanacak imal usullerine göre tayin edilir. Bu nedenle kontrüktör fabrika olanaklarını da göz önünde tutarak ekonomik bakımdan en uygununu seçmesi gerekir.

22. Matematiksel Model • Teknikte çeşitli hesap prensipleri ve organizasyon işlemleri gerçek sistemler üzerine değil matematik bakımından uygun olan modeller üzerine uygulanmaktadır. Matematiksel modeller bütün bilim dallarında kullanılan bir usuldür. Bazı kabuller üzerine kurulur. kabullerin gerçeklere uygun şekilde yapılması gerekir. Aksi halde hatalara yol açabilir.

23. Konstrüksiyonlarda Hesap Tarzı • Konstrüksiyon işlemi hesaba ve sezgiye dayanan faaliyetlerin toplamından oluşur. Prensip olarak hesap tarzı genelden ayrıntılara doğrudur. Ancak gereken hallerde geriye dönüşler yapılır ve sonuçlar incelenir. Konstrüksiyon işleminde prensip olarak hesapların kontrolü başka biri tarafından yapılır. Bu bakımdan konstrüktör şu prensiplere göre çalışmalıdır.

24. Konstrüksiyonlarda Hesap Tarzı I. Hesap şekli her zaman ve herkes tarafından kolayca takip edilmeli, II. Hesap tarzı, bütün fiziksel ve matematiksel kabulleri açıkça ve herkes tarafından anlaşılabilir şekilde ortaya konmalı, III. Her kademenin hesap tarzı ile önceki hesap kademeleri arasından ilişki kurulmalı veya sonraki hesap tarzlarıyla bağlantı olanakları sağlanmalıdır.

25. Boyutlar ve Birimler Ana boyutlar ve ana boyut sistemleri • Geometri tek ve ana boyutu olan bir ilimdir. Geometride tüm ölçülendirme ve hesaplar “UZUNLUK = L “ boyutu veya bu boyutun karesi, kübü ile belirlidir. • Kinematik ilimi ise “UZUNLUK = L” ana boyutundan başka “ZAMAN = T ” boyutu da kullanılır. Bu ilimde kullanılan Hız (L/T ), ivme (L/T²) gibi büyüklükler, L ve T den türetilmiştir.

26. Kinetik ise L ve T den başka üçüncü bir ana boyutta gereksinim göstermiştir. Bu üçüncü boyut mühendisler tarafından “ KUVVET = K “, fizikçiler tarafından ise “ KÜTLE = M “ olarak kabul edilmiştir. Bu durum iki farklı ana boyut sistemini ortaya çıkarmıştır. • Teknik ana boyut sistemi= LKT • Fiziki ana boyut sistemi = LMT • Teknik ana boyut sistemlerinde kütle (KT2/L), fiziki ana boyut sisteminde kuvvet (ML/L2) türetilmiş büyüklüklerdir.

27. Birimler ve Birim Sistemleri • Büyüklük ölçme yolu ile değerlendirilen bir özelliktir. Ölçme esas olarak mukayese işlemi olmakla beraber bir birime göre yapılır. Genellikle birimler bir sembol ile gösterilir. Bu gösterişte birimler arasında belirli bir prensibe göre bağlantılar kurulduğu taktirde birim sistemi elde edilir.

28. Günümüzde birçok birim sistemi kullanılmaktadır. Fizikte CGS, teknikte MKSA sistemleri kullanılmaktadır. MKSA sistemini esas alan ISO tarafından 1960 yılında ortaya atılmış olan SI sistemi mühendislik dallarında olduğu gibi fizikte de kullanılmaktadır. Bu sistemde kuvvet teknik sistemde olduğu gibi temel büyüklük değildir. Burada temel büyüklük olarak birimi (kg) olan kütle alınmıştır. SI sistemine göre kuvvet türetilmiş bir büyüklük olup birimi Newton (N) cinsindendir.

29. Newton kanununa göre Kuvvet=Kütle * İvme • 1N= 1kg*1m/s2 olarak tarif edilmiştir. • Teknik sistemde kuvvet temel büyüklük olup kg cinsindendir. SI sisteminde kg kütle birimi olduğundan birlikte kullanım sırasında karışıklık olmaması için TS teknik sistemde kuvvet birimini kg.f, DIN ise kp olarak ifade etmektedir. • 1kp = 1kgf = 9,807 N 10N

31. Temel birimlerin yanısıra türetilmiş birimlerde kullanılmaktadır. Bazı türetilmiş SI birimlerinin özel isimleri ve sembolleri vardır.

32. Uluslararası (SI) Birimlerinin Çarpanları

33. BÜYÜKLÜK BİRİMİN ADI BİRİMİN SEMBOL TARİF • SI birimleri ve çarpanları ile birlikte kullanılabilen SI birimleri dışında kalan pratik önemi büyük olan bazı birimler vardır. Bu birimler uluslar arası Ağırlık ve Ölçüler Komitesi tarafından tanınmıştır. DAKİKA SAAT GÜN Min h d 1 min = 60 s 1 h = 60 min 1 d= 24 h ZAMAN HACİM LİTRE lt 1 lt = 1 dm³ KÜTLE TON t 1 t = 10³ kg EMERJİ ELEKTRON VOLT eV POTANSİYEL FARKI 1 VOLT OLAN VAKUMDAN BİR ELEKTRONUN GEÇMESİ İLE MEYDANA GELEN KİNETİK ENERJİDİR. 1 eV = 1,60219 x 10 j 18 AKIŞKANIN BASINCI BAR bar 1 bar = 10 Pa 5