Upload
gazi
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
BÖLÜM 1
TEMEL KAVRAMLAR
a) Statik Denge:
0F
0
0
0
z
y
x
F
F
F
0M
0
0
0
z
y
x
M
M
M
b) Dinamik Denge: amF . .IM
c) Paralelkenar Kuralı:
)180cos(.2 21
2
2
2
1
2 FFFFR
* Aralarındaki 90 ise;
180 2
2
2
1
2 FFR
+
+
+
Mz
My
Mx
x
y y
z x’e göre z
x
y’ ye göre
y
z’ye göre x
z
+
+
+
Açısal
Ġvme
Kütlesel
Atalet
ivme Kütle
F2
F1
R R
F1
F2
O
90
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
* cos Teoremi:
cos.2
cos.2
cos.2
222
222
222
abbac
accab
bccba
* sin Teoremi (Lami): sinsinsin
cba
θ+β=90° ise:
s i n.cos.
cos.s i n.
FFF
FFF
x
y
x
y
x
y
F
FArc
F
Ftantan
Fx ve Fy biliniyorsa 222
yx FFF
c
b
c
a
c
a
c
b
cos
cos
sin
sin
cos
sintan
cos
sintan
tan
tan
b
a
a
b
d) Destekler:
A
C
b
c
a
B
Fy F
R
(+)
Fx
cot sin 1 A
a
c b
B C .
.
-1
-1
1
tan
cos
(-)
(+)
(+)
180
180
F
Hareket eden
Tepki Vermez!
Rx
Rx Ry
Ry Ry
MR
Ry
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Ry
Ry Ry
Ry
RxRx
MR
e) Etki-Tepki Prensibi:
SERBEST CĠSĠM DENGE DENKLEMLERĠ:
* A ĠÇĠN; 0 xF )1...(0 BxAx RR
0 yF )2...(0 ABAy MR
* C ĠÇĠN; 0 xF )3...(0 CxBCx RR
0 yF )4...(0 cBCy MR
* B ĠÇĠN; 0 xF )5...(0 CBxABx RR
0 yF )6...(0 CByAByBBy RRMR
RBy
B
RAB
RABy
RABx RCBx
RCBy
RCB
MB
C
MC RBCy
RBCx
RBC
RCx
MA
A
RBAx
RBAy
RBA
RAx
Bilinenler Bilinmeyenler
-MA -RAx -RAB=RBA
-MB -RCx -RBC=RCB
-MC -RBy
MC . .
.
A C
B
MA
MB
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
BÖLÜM 2
TEMEL GERİLMELER
1-) ÇEKME:
2-) BASMA:
3. )EĞİLME
Me.c
I
I
cM
c
I
M
W
M .
Me = Eğilme momenti (N.mm)
c = Asal eksende en uzak mesafe (mm)
I = Atalet momenti (mm4)
(σ = DĠK GERĠLMELER)
Kısalma
Uzama
F
F
N
mmmm
NA
F
22
(UZAMA +)
tam çap
2
4dA
Kesilen
Parça
F
F
F
F
F
F
F
(KISALMA -)
A
F
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
4-) KESME:
NORMAL KESME
EĞĠLMEDEKĠ KESME
k üçgen, daire= 1,33
k dikdörtgen = 1,5
k boru = 2
k profil = 1
* ’nun ’dan farkı; kuvvetin yüzeye Paralel Olması ve kesilen alanların Çekme ve Basma
Alanlarından Farklı Olması
5-) BURULMA:
Mb
F
bM = Burulma Momenti (Nmm) ppp I
cM
c
I
M
W
M .
c = Asal eksenden en uzak mesafe (mm)
pI = Polar Atalet Momenti (mm4)
N
mmmm
NA
F
22
F
R
A
Vk.
Sbt ( Kesit biçimine göre değişir)
d
S SdA ..
p
b
I
cM .
.
Mb
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
(* PARALEL VEYA KAYMA GERĠLMESĠ)
BÖLÜM 3
----Ağırlık Merkezi ve Atalet Momenti----
n
nnm
AAA
AxAxAx
Ai
Aixix
...........
...........
21
2211
n
nnm
AAA
AyAyAy
Ai
Aiyiy
...........
...........
21
2211
ATALET MOMENTİ
𝑰𝒙
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
** BİR NOKTAYA GÖRE ATALET : ** MUKAVEMET MOMENTİ :
Wx =
Wy=
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
ÖRNEK:
A-) Ym , , Wx ? B -) Xm , , Wy ? A-)
(X Eksenine yasladık)
Ym = = = 1,7 mm
= mm⁴
= mm⁴
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
C₂=4-1,7=2,3 = C max C₁=1,7
Wx = =
B-)
(Y eksenine Yasladık ) Xm=C₁=3 C₂=3=C max
Xm = = = 3 mm
²
= mm⁴
= mm⁴
Wy = =
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
ÖRNEK:
A-) Ym , , Wx ? B -) Xm , , Wy ? A-)
(X Eksenine yasladık)
Ym = = = 1,625 mm
= mm⁴
= mm⁴
Ym=C₁=1,625 C₂=3,5-1,625=1,875 = C max
Wx = =
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
B-)
(Y eksenine Yasladık )
Xm = = = 3 mm
²
= mm⁴
= mm⁴
X₁=C₁=3 X₂=C₂=3=C max
Wy = =
ÖRNEK:
A-) Ym , , Wx ? B -) Xm , , Wy ?
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
A-)
(X Eksenine yasladık)
Ym = = = 3,83 mm
= mm⁴
= mm⁴
Ym=C₁=3,83 C₂=8-3,83=4,17=C max
Wx = =
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
(Y eksenine Yasladık )
Xm = = = 4 mm
= mm⁴
=
Xm=C₁=4 C₂=8-4=4=C max
Wx = =
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
BÖLÜM 4
FLAMBAJ – (BURKULMA)
F F
FLAMBAJ
akj
Ek
r
L
22?
F F
L
ise uzun çubuk (Euler)
değilse kısa çubuk (Johnson)
2
2
L
IEkF
SF
kr
Kısa Çubuklar
(Johnson formülü)
64
4DI daire
A
Ir j
k=1 iki ucu mafsal k=0,25 bir ucu ankastre bir ucu serbest
k≈1,1 – 1,9 bir ucu ankastre bir ucu mafsal
k≈1,1 – 3 iki ucu ankastre
Uzun Çubuklar (Euler formülü)
Atalet momenti jirasyon yarıçapı :
Bağlantı özelliği:
Elastiklik Modülü: Eçelik=210000 N/mm2
Ek
rL
AFj
ak
ak
SF
kr 2
2
41
2 ucu mafsal 2 ucu ankastre 1 ucu mafsal 1 ucu serbest
k = 1 k = 1,2 ~ 3 deneysel 1 ucu ankastre 1 ucu ankastre
k = 4 Teorik k = 1,1 – 1,9 deneysel k = 0,25
k = 2 Teorik
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
1-) σ = – F < σem
2-) FKritik = F . s = k . Л2. E . Imin => EULER (UZUN ÇUBUK)
FKritik = F . s = A . σak 1 – σak . => JOHNSON (KISA ÇUBUK)
rJ = Imin L 2k Л2. E
> EULER
< JOHNSON
Örnek : 2b x 3b kesitli çelik çubuğun boyu 1,5 m’dir. Bu çubuğu 500N‘luk yüke
2 emniyetli dayanabilmesi için b ölçüsü ne olmalıdır ? k = 0.25
Çözüm :
L = 1,5 m = 1500 mm
E = 210000 500N
σem = 400
F = 500N 1.5m
S = 2
b = ?
k = 0.25
σ = – 500
≤ 400
A = 2b . 3b = 6b2
Ix = 2b ( 3b )3
= 54 b4
Iy = 3b ( 2b )3
= 24 b4 I min
FKritik = 500 . 2 = 0,25 Л2 . 210000 .
24 . b 4
A
L2
L 2
rJ
4k Л2 . E
A rJ σak
3b 2b
1
2b.3b
b = 0,46
mm
3b
2b 1
2
12 1
2
1
2
12
15002
b = 6,83
mm
büyük olanı tercih
ediyoruz
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Örnek :
6 x 6 σ = – F < 400 F = 14 . 400N
E = 210000
σem = 400 A = 6 . 6 = 36
k = 1,5 Ix = Iy = 6 . 63
= 108
S = 2
L = 0,1m = 100mm rJ = 108
= 1,73 100
< 2 . 1,5 . Л2. 210000
σak = 100 57,8 < 249,36 => JOHNSON
F = ?
FKritik = F . 2 = 36 . 100
1 – 100 . (57,8) 2
=>
6 .6
3b
2b 1
2
3
6
1,7
3
100
4 . 1,5 . Л2 .
210000
F = 1751,6
N
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
BÖLÜM 5
MALZEME MUKAVEMETĠ
HOOKE KANUNU (ÇEKME DENEYİ)
2.d
A4
SÜNEK KIRILGAN
σçekme = σbasma σbasma > σçekme
ak
emS
S = Emniyet katsayısı:
S NORMAL 1,5 ≤ S ≤ 2,5
S ÖZEL 2,5 ≤ S ≤ 4,5
τ = 0,5. σ
τem = 0,5 . σem
σ ≤ σem
τ ≤ τem
E . F L
E .A L
F .LL
E .A
* Elastikiyet Modülü
Çelik 210.000 N/mm2
Alüminyum 70.000 N/mm2
D. Demir 110.000 N/mm2
Magnezyum 45.000 N/mm2
Ağaç 10.000 N/mm2
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
1
YORULMA
F F
A
F AF
Kopma
Sünek malzemeler akma
Kopma
Gevrek malzemeler
S
malzemeler
sünek
ak
statik
em
Mukavemet Hesabı
4........3Sözel
2......5,1Snormal
KatsayısıEmniyet
emmak
çentik
K
statik
emK
1
S
malzemeler
gevrek
dç
byd
dinamik
em KK
KK
S
faktörlerDiğer:KfaktörüBüyüklük:K
faktörüYüzey:KfaktörüÇentik:K
.gerilmedayandığı
emindeğişiyükfazladan10malzemenin
:ığıdayanıklılyorulmamukavemetSürekli:
db
yç
6
d
Kd
Kd
2K
2d
2KKd
3,0:metallerDemirsiz
4,0:Demir
mm/N1400mm/N700
mm/N14005,0:Çelik
F Oda sıcaklığı Polisaj yüzey Ø10 mm
Wöhler Ömür Eğrisi malzemeler
0 Yük değiĢim sayısı
k
106
d
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
2
ZAMANA KARġI YÜK ÇEġĠTLERĠ
Statik yük Dinamik Yük Statik+Dinamik yük
Sünek malzeme S
akem
dç
bydem K
K
KK
S
SKK
K ak
byd
çakgo
statik
eş
Gevrek malzeme ç
Kem
K
1
S
SKK
K K
byd
çKgo
statik
eş
Ky yüzey faktörü :
Ky=1 polisaj
Ky=0,88 taĢlama
Torna ve soğuk iĢlem :
Ky=0,84 σK=400
Ky=0,75 σK=600
Ky=0,71 σK=800
Ky=0,67 σK=1000
Ky=0,65 σK=1200
Ky=0,63 σK=1600 N/mm2
Kç Çentik Faktörü : Kç = 1 çentiksiz Kç = 1 + q ( Kt-1 ) Kçvida ≈ 1,3
Kb büyüklük
faktörü
büyüklük
Kb=1 d≤10
mm
Kb=0,9 d=20
mm
Kb=0,8 d=30
mm
Kb=0,7 d=50
mm
Kb=0,6 d=200
mm
Diğer Faktörler : Kd = K1 . K2 . K3….
Sıcaklık Faktörü : çelik için 350°den küçük sıcaklıklarda KT = 1 350°den büyük sıcaklıklarda KT = 0,5 alınır
Güvenirlik Faktörü : %8 standart sapmalı bir imalatta : %50 güvenirlik için Kg=1 %90 güvenirlik için Kg=0,9 %99 güvenirlik için Kg=0,8 %99,9 güvenirlik için Kg=0,75 %99,9999 güvenirlik için Kg=0,62
Kaplama Faktörü: Yorulan kaplamalı elemanlarda Kk=0,65 alınır.
Artık Gerilme Faktörü
2
minmako
g
t
o
0
mak
min
0
mak
min
t 0 t
zaman
2
minmakg
Sünek malzemelerde : çekmeem
577,0veyaburulmaem
kaymaem
eğilmeem
basmaem
çekmeem 5,0
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
GERĠLME ÇEġĠTLERĠ VE BĠLEġĠK GERĠLME
EĞRĠ KĠRĠġLERDE EĞĠLME
2
dış3
1
22
iç
11profil
dikdörtgen0
r
rlnb
r
rlnb
r
rlnb
Ar
Çekme gerilmesi: A
F
Basma gerilmesi: A
Fp,A
F
Kayma gerilmesi: A
FK,A
F
Eğilme gerilmesi: ,......I
Mcdüz
Burulma gerilmesi: ........,I
Mrpboru
daire
BĠLEġĠK GERĠLME I - Aynı doğrultudaki aynı cins gerilmeler toplanabilir:
21ttoplam
gerilmesikayma
21tçekmebasma
toplamgerilmedik
:burulmakayma
:eğilme
2
3
2
eşb
degerilmelerantoplanamaybileşkeeşdeğer
4:II
SKK
K4
KK
K
denklemibileşkegenelstatikEşdeğer
ak
statikem
2
byd
çakgo
2
byd
çakgobeş
Meğilme
içr
dışr
0r
2b
O
Me
1b
mr
0m rre
3b
2r 1r
dış
0dışdış
reA
)rr(M
iç
iç0iç
reA
)rr(M
))2
d(rr(4
dr
22mmdaire
0
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
ÖDEV SORU-1
iç
iç0iç
reA
)rr(M
A
F
dış
0dışdış
reA
)rr(M
A
F
73
Gövde Malzemesi :
K = 405 N/mm2
ak = 330
280+Xm
230riç
337rdış
240r1
10000
M
97 10
O
10 55
21t
toplamgerilmedik eğilmeçekme
1
dış2
iç
11
profildikdörtgen
0
r
rlnb
r
rlnb
Ar
statikem
2
byd
çakgo
2
byd
çakgob
KK
K4
KK
Keş
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
BÖLÜM 6 MOMENT TAġIYAN BAĞLANTILAR → Noktasal – perçin, civata, pim, menteĢe, çivi → Çizgisel - kaynak, lehim → Yüzeysel - yapıĢtırma NOKTASAL BAĞLANTILAR
Kuvvet etkisi ile bağlantı kuvveti
sayısıbağlantı
'
n
FF
Moment etkisi ile bağlantı kuvveti
2
uzaklığımerkeze
nbağlantını
''
r
rMF
'F
'F
'F
"BF
"AF
"CF
F
M Ar
Cr
Br
F
A
C
B
.m.d Dönme merkezi
- ağırlık merkezi - destek yeri
F'F //
r"F
n
FF
x'x n
FF
y'y
2
y"x
r
rMF
2
x"y
r
rMF
)rr(r 2y
2x
2
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Örnek problem : Ø8 mm.lik perçinlerin emniyet katsayısını bulunuz : S = ? σak=300 N/mm2
i
iim
A
AxX
3,33
A3
A60A400
4000Fx 340020023000Fy
Nmm3787802040007,4620027,1463000M
n
FF
x'x 1333
3
4000
n
FF
y'y 1133
3
3400
18677,267,63,33r 2222
5000 N
20 40 20 120 mm
20
37°
2 N/mm
20
1333
33,3 mm 6,7 20
4000
1133
3400
1133 1133
1359 5416
6756
1333 1333 A B C
M 305
67561867
3,33378780
r
rMF
2
Ax"Ay
0
r
rMF
2
y"x
54161867
7,26378780
r
rMF
2
Cx"Cy
6683)54161133(1333F 22
Cmak
S
3005,0133
4
8
6683
A
F
2mak
yetersiz13,1S
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
400 N
1200 N
10 mm
20
10 30 mm
60 mm
5,5 mm
10 12,5 17,5 mm
300
400
1200 300
100
300
100
392
100
130
300
100 305
305
A
B C
D 305
Çözüm:
i
iim
A
AxX
5,22A4
A40A40A100Xm
i
iim
A
AyY
5,12A4
A300A20Ym
Fx= 400 Fy=1200
M = - 400· 77,5 + 1200· 23 = - 3400
1004
400
n
FF
x'x
3004
1200
n
FF
y'y
)rr(r 2y
2x
2
22222 5,125,125,75,22r
19505,175,175,125,17 2222
1301950
5,73400
r
rMF
2
Ay"Ax
3921950
5,223400
r
rMF
2
Ax"Ay
3051950
5,173400
r
rMF
2
Dy"Dx
3051950
5,173400
r
rMF
2
Dx"Dy
22
Amak )392300()100130(F
727FA
mak
S
2005,08,12
4
62
727
A
F
2mak
S = 7,81 fazla
12,5
7,5
10
Örnek problem : Ø6 mm.lik perçinlerin emniyet katsayısını bulunuz : S = ?
σak=200 N/mm2
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
BÖLÜM 7 KAYNAK (ÇĠZGĠSEL) BAĞLANTILARI 7
Alın kaynağı : boğaz kalınlığı : etb kb Lt
F
A
F
kb Lt
F
A
F
kb Lt
F
A
F
Kaynak mukavemeti:
elemanıbağlantıem
kaynakem K 2
lehimsarıK mm/N250 2
lehimkurşunK mm/N30
K kalite Uygun
malzeme Uygun iĢçilik
Kalite Kontrol
1 I.kalite + + +
0,8 II.kalite + + -
0,5 III.kalite ± ± -
Lk
tb = e
tb
Lk
F
F
3-110 Em
KöĢe Kaynağı :
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Moment TaĢıyan Kaynaklarda Gerilme
ATALET MOMENTĠ
BĠLEġĠK ġEKĠLLERĠN ATALET MOMENTĠ I – Aynı Eksene göre olan ataletler toplanabilir
II – Paralel Eksenler Teoremi
F'//
r"
n
FF '
2''
r
rMF
A
F'
pt
''
I
rM
A
Fx'x
A
Fy'y
Kuvvet etkisi ile kaynak gerilmesi
Moment etkisi ile kaynak gerilmesi p
y"x
I
rM
p
x"y
I
rM
dAxI 2y dAyI 2
x dArI 2p
y
x A dA
r
O a
O b 12
baI
3
ox
12
abI
3
oy
12
baI
3
abçubukop
Ød
O
64
dII
4
oyox
32
dI
4
op 12
LtI
3b
kaynakop
ØD
Ød
B
b a A 64
d
64
dDI
44
boruo
32
d
32
dDI
44
boruop
12
ba
12
BAI
33
x
zçıkarılamaI,I py
x
A
d O
2oxx dAII
2opp dAII
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
DÖNME MERKEZĠ
5000 N
80 mm 120 mm
40 mm
37°
2 N/mm
40 mm M
80 mm
3,8'x
4000
3400
A B
C D
7,1
7,1 7,1
8,3
8,3 8,3
14,7
14,7 14,7
29,4
29,4
29,4
1,7'y
7,14"x
4,29"y
Kaynak dikiĢleri: AB : 80 mm x 2 adet BC : 40 mm x 2 adet Toplam dikiĢ alanı : 240 x 2
A
Fy'y
p
y"x
I
rM
p
x"y
I
rM
A
Fx'x
Örnek Problem: Boğaz kalınlığı tb=2 mm
σak =200 N/mm2
kaynak emniyeti S=?
2x1490002080212
802dAII 2
32
op
CDABp
3,82402
4000
A
Fx'x
7,14576000
20424000
I
rM
p
Ay"Ax
S
2005.08,01,43)4,291,7()7,143,8( 22
Amak
S=1,86 uygun
Fx= - 4000 Fy= - 3000 - 2· 200 = - 3400
M= - 3000· 160 + 4000· 20 - 2· 200· 60 = - 424000
2x1390004040212
402I 2
3
ADBCp
576000Itoplamp
1,72402
3400
A
Fy'y
4,29576000
40424000
I
rM
p
Ax"Ay
rA dBC rAy
rAx
dAB
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Örnek Problem: Boğaz kalınlığı tb=3 mm σak =200 N/mm2 kaynak emniyeti S=?
5000 N
37°
200 mm
10
30 mm
10
30 mm
A
Fy'y
p
y"x
I
rM
p
x"y
I
rM
A
Fx'x
1,91103
3000
A
Fy'y
0I
rM
p
x"y
M = - 3000· 200
4000
10
C
A
30 mm
3000
B
1,12'x
1,9'y
1,95"Cx
2x270001530312
303dAII 2
32
oppAB
1x144000403030I 2'pCC
Kaynak dikiĢleri: AB : 30 mm x 2 adet CC’ : 30 mm x 1 adet BB’ : 20 mm x 1 adet Toplam dikiĢ alanı: 110 x 3
1x54000302030I 2'pBB
252000Itoplamp
1,121103
4000
A
Fx'x
1,95252000
40)2003000(
I
rM
p
Cy"Cx
S
2005.08,01081,9)1,951,12( 22
Cmak
S=0,74 dayanmaz
C
A
B
C’
A’
B’ C
A
B
C’
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
L2
73
e1
10
30 L1 10 30 mm
97
L3=280
F =10000 N
A B
A’ C’ B’
L1 10 97
Dinamik mukavemet:
1,92
2,182,18 minmak 55,4
2
1,92,1865,13
2
1,92,18go
Ödev Soru 2: - tb=9 mm olduğuna göre kaynak emniyeti S=? (statik) - kuvvetin F/2 - F arasında değiĢmesi durumunda kaynak emniyeti S=? (dinamik)
Kaynak dikiĢleri: AB : 127 mm x 2 adet BC : 10 mm x 2 adet CC’ : 73 mm x 1 adet BB’ : 63 mm x 1 adet Toplam dikiĢ alanı: 410 x 9
A
Fy'y
p
y"x
I
rM
p
x"y
I
rM
A
Fx'x
36904494Ip
M=10000· 417
10 C A
127 mm
10000
B
7,2'y
5,15"y
C
2x61451495,63127912
1279dAII 2
32
oppAB
1x123312331377390I 2'pCC
1x91451431276390I 2'pBB
0A
Fx'x
7,2
4109
10000
A
Fy'y
5,1536904494
137)41710000(
I
rM
p
Cx"Cy
0
I
rM
p
x"y
S
3305.08,02,185,157,2
Cmak → Statik S=7,25 fazla
2x156891013210912
109I 2
3
pBC
statikem
2
byd
çakgo
2
byd
çakgob
KK
K4
KK
Keş
0
S
3308,02,44
188,04055,05,0
13305,055,465,1340
2
beş
→ Dinamik S=5,98 fazla
L1 10
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
5000 N
37°
50 mm
40 mm
30 120 mm
C
B
A
C’ A’
B’
M
9,8'x
4000
3000
B
A C
20
13,3 dCC’
8,9
6,7
71
6,7
15 5 10
47,1
7,6'y
1,47"Cx
5,35"Cy
7,94"Bx
5,35"By
9,8'x
7,6'y
dAB
Örnek Vize sorusu: Kaynak emniyeti : S=? tb=3 mm (taĢlanmıĢ) AB dikiĢleri 2 adet, CC’ 1 adet: derinlik 50 mm dönme merkezi: ağırlık merkezi
σak = 300 N/mm2
Kaynak dikiĢleri:
504030AB 22
AB : 50 mm x 2 adet CC’ : 50 mm x 1 adet Toplam dikiĢ alanı : 150 x 3 mm
A
Fy'y
p
y"x
I
rM
p
x"y
I
rM
A
Fx'x
125000Ip
2x41733)7,65(50312
503dAII 22
32
oppAB
1x41533)3,1310(5030I 22'pCC
9,83150
4000
A
Fx'x
7,6
3150
3000
A
Fy'y
"By
p
Cx"Cy 5,35
125000
10443200
I
rM
1,70)5,357,6()1,479,8( 22C
→ S=1,26 yetersiz
M = - 3000· 130 - 4000· 13,3 = - 443200
"Ax
p
Cy"Cx 1,47
125000
3,13443200
I
rM
71
125000
20443200
I
rM
p
Ax"Ay
7,94125000
7,26443200
I
rM
p
By"Bx
S
3005.08,06,95)5,357,6()7,949,8( 22
Bmak
1,86)717,6()1,479,8( 22A
rA
rB
rC
0,203150
)350(30)2350(15
A
Axx
i
iim
7,263150
)350(40)2350(20
A
Ayy
i
iim
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Güç Vidalari
Kr
Standart değil
t1=0,5·d
Sadece Kr için:
t1=0,1·d
Yv
t1=0,5·h
α=30°
Ts
t1=0,87·h
α≈0°
α=30°
Tr
t1=0,5·h
M
t1=0,6134·h ISO
t1=0,6495·h DIN
Wh
t1=0,64·h (α=55°)
α=30°
°
Tr 14x4x200
Vidalı kısmın
boyu
d
Anma çapı
h
Hatve, adım
Vida profili
Güç vidaları standart gösterilişi Ağız sayısı
birden fazla ise
yazılır
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
VİDA TİPİ d x h x L x z
Civata-Somun Baglanti sekilleri
Tablo: Çelik vida ve bazı somun malzemeleri için çeĢitli hızlarda Pem değerleri
1 - 1,7 5,5 - 10 4 - 7 11 - 17,5
12,5 - 17,5
17,5 - 25
σak/4 Pem N/mm2
Yüksek 15 m/dak
orta 5-12
m/dak
orta 5-12
m/dak
Düşük
3 m/dak
Düşük
2,4 m/dak
Düşü
k-kolla
Düşü
k-kolla
Çevresel
hız
bronz bronz Dök.demir
bronz Dök.demir
bronz Çelik Somun malzeme
si
çelik çelik çelik çelik çelik çelik Çelik Vida malzeme
si
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
VĠDA MUKAVEMETĠ
DiĢ dibi çapı : d1=d - 2· t1
Bölüm dairesi çapı 2
12
ddd
Gerilme çapı: 2
ddd
21g
Toplam döndürme Momenti :
ddd .1,1 2
)( 2 dy
ddd
VĠDA MUKAVEMETĠ kolkol LFilekol
wPilemotortM
:
:
)tan(2
21
dFM
21t MMM Toplam döndürme Momenti :
2
tand
ht
)2
cos(tan
Çözme durumunda :
)tan(2
21
dFM
Blokaj (kendiliğinden çözülmeme durumu) :
blokaj yok (çözülme var)
22y
y
dFM
Destek rulmanlı ise : 02 M
55
60
30,
0,
W
M
YvTr
TsKr
blokaj var (çözülme yok) yd 2
F2
F
2F
2F
m1M
2M
B’ B
A A
’
Güç Vidası Verimi )tan(
tan
21t MMM
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
GÖVDE GERĠLMELERĠ AA gerilmeleri :
Çekme-basma : 4/d
F
A
F
2g
AA
Burulma :3g
2
pAA
d
M16
I
rM
BileĢke : 2
AA2AA
AAb 4
Gerilme çapı: 2
ddd
21g
BB gerilmeleri :
Burulma : 3g
t
pBB
d
M16
I
rM
DĠġ GERĠLMELERĠ :
basma, yüzey basıncı : em21
2diş pm)dd(
Fh4
A
F
aĢınmadan dolayı hıza da bağlıdır
Kayma : 'md
F
A
F
1
Eğilme : 'mt
F3
I
Mc
1
,
),,(9,0'
)(8,0'
)(6,0'
)(5,0'
WhMYvmm
Tsmm
Trmm
Krmm
yd 2F
2F
2F
2F
m 1M
2M
B’
B
A A
’
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
60
55
6 48 6
55
6
220 mm MAK-301 MAKĠNE ELEMANLARI - I
örnek
problem
140riç
200rdış 194r2
146r1
60000
60000
Soru–1(15 puan) Gövde
emniyeti=?
M
Soru-2 (20 puan) t b =6 mm olduğuna göre kaynak
emniyeti =?
Soru-3 (25 puan) Güç vidasında Fkol=? AA ve BB emniyetleri =? diĢlerde yüzey basıncı=?
Otoblokaj kontrolü=?
2
dış3
1
22
iç
11
0
r
rlnb
r
rlnb
r
rlnb
Ar
194
200ln55
146
194ln6
140
146ln55
4862556r0
36,3rre170r64,166r 0mm0
iç
iç0iç
reA
)rr(M
A
F
!yetersiz01,1SS
7503,744
14036,3948
)14064,166(19060000
948
60000iç
6 48 6
A B C
D
M
60000
A
F'
pI
rM"
2x3144963048612
486dA
12
LtI 2
32
3b
pBC
DikiĢler:
BC→
48x2
AA→
55x1
BB→
49x1
CC→
49x1
DD→+55
x1
304x6
1x1188000605560I
1x857304544960I
1x1058464960I
2pDD
2pCC
2pBB
2684880Ip
9,326304
60000
A
Fyy
295
2684880
6022060000
I
rM
p
DxDy
!dayanmaz91,0S
S
7505,08,09,327Dyymak
192
2018
2
ddd20
2
1822
2
ddd182222t2dd2h5,0t4h22d 21
g1
2111
158200)12,1164,3tan(2
2060000)tan(
2
dFM 2
1
N719220/158200FLF158200MMM)rulmanlı(0M kolkolkol21t2
02124/19
60000
4/d
FAA22
g
AA
54,3SS
750212 AA
64,306366,020
4
d
htan
2
12,11197,0
)2
30cos(
19,0
)2
cos(tan
Gövde ve Güç Vidası Malzemeleri : Tümü Çelik :
K = 900 N/mm2
ak = 750
= 0,19
civatalar M11x16 5.7
6
B B
A A
Tr 22x4
60000 N
Rulman
140 mm 160 mm
çelik B
25 30 30 45 mm
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Soru-4 (40 puan) a) civata bağlantı emniyeti =? Mt=? b) Pres kuvveti 0 ile 60000 arası ise
emniyet = ? ( Kç=1,3 )
!düşük4/750mm/N8,3160)1922(
6000044
m)dd(
Fh4 2
2221
2diş
S
7505,0118
19
15820016
d
M16
33g
tBB
!fazla19,3SBB
M11x16→ d=11 mm dg= 0,85· 11 = 9,35
mm
41174FFP "y
'y 33674
1303552
130)24560000(
r
rMF
222"y
75008
60000
n
FF
pres'y
7,1930tan2
11115,130tan
2
Ld5,1Ds
10/2 10
6 L=11 c
e
k
k1
1C
2
2d
2s
d
dD1
1
334,0
11
1,127,191
1
2
22
N27422F)334,01(41174F0 önön
N41174334,04117427422Fc
)C1(PFFCPFF öneönc
40035,9
274224
d
F422
g
mincmin
!dayanmaz48,0SS
350731eşb
99,0795,05005,0
3,1350
2
400600
2
400600
Nmm 31491 11 0,9)· 0,58· (27422· 0,2· d ·F 0,2· M öntsıkma Anahtar momenti
0Pmin 27422334,0027422CPFF minönminc
!dayanmaz58,0SS
350
S600
35,9
411744 ak2
2g
c
d
F4
60041174Pb makmak
5.7 → σK =5x100= 500 σak =5x7x10= 350
N/mm2
2
byd
çakgo
2
byd
çakgob
KK
K4
KK
K
eş
0
n
FF
pres'y
2
"y
r
rMF
55 75
60000
M
3 2 3
adet adet adet
M11x1
6
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
ÖRNEK 2.Soru: Güç vidasında (Kr 28x280) Fkol=? Otoblokaj kontrolü=?, AA, BB, burkulma emniyetleri =?
diĢlerde yüzey basıncı=? ; verim=? (m=97, F= 10000N, dy=18, =0,37, E= 210000, ak=330, vida-somun malzemesi çelik) Anma çapı : d=28 Sadece Kr için diĢ yükseklği : t1=0,1· d=0,1· 28=2,8 mm (diğerlerinde t1 standart adım “h” ile bulunur). diĢ dibi çapı : d1=d - 2· t1=28 - 2· 2,8= 22,4 mm
bölüm dairesi çapı : mm2,252
4,2228
2
ddd
12
gerilme çapı : mm8,232
2,254,22
2
ddd
21g
adım : t1=0,5· h → h = 2,8 / 0,5 =5,6 mm
57010)3,20045,4tan(2
2,2510000)tan(
2
dFM
21
333002
181000037,02
dFM y
y2
N244370/90310FLF903103330057010MMM kol
370
kolkol21t
otoblokaj kontrolü : ? !varotoblokaj045,43,20
AA gerilmeleri : 5,224/8,23
10000
4/d
F
22g
AA
6,128,23
3330016
d
M16
33g
2AA
77,9SS
3308,336,1245,224 AA
222AA
2AA
AAb
BB gerilmeleri : 84,4SS
3305,01,34
8,23
9031016
d
M16BB
33g
tBB
Burkulma : ak
2
j
Ek2?
r
L
0,9
1
11
d
20
10
Kb Kb=0,99
Kb büyüklük
faktörü
Kb=1 d≤10
mm
Kb=0,9 d=20
mm
Kb=0,8 d=30
mm
Kb=0,7 d=50
mm
Kb=0,6 d=200
mm
Ky yüzey faktörü :
Ky=1 polisaj
Ky=0,88 taĢlama
Torna ve soğuk iĢlem :
Ky=0,84 σ=400
Ky=0,75 σ=600
Ky=0,71 σ=800
Ky=0,67 σ=1000
Ky=0,65 σ=1200
Ky=0,63 σ=1600 N/mm2
280
97
045,407074,02,25
6,5
d
htan
2
30,2037,0
)0cos(
37,0
)2
cos(tan
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
L=280 - 97= 183
Johnsonçubukkısa
2
0.56330
21000025,020.29
42,25
183
21000025,04
293301
4
2,25330
Ek4
rL
1AS10000F2
22
2
2
jakakkr
diĢte yüzey basıncı: 26,14Sburkulma
Güç vidası verimi : 6,15%156.0)3.20045,4tan(
)045,4tan(
)tan(
tan
sık çözülen civatalar 0,7σak seyrek çözülenler 0,9σak gerilmesine kadar torkmetreli anahtar ile sıkılır
21 MMM t
2/21 tMMM
Mxdx(h)xL
4.5 → σK =4x100= 400
σak =4x5x10= 200 N/mm2
dg ≈ 0,85d d1 ≈ 0,8d d2 ≈ 0,9d
dFM önt 2,0
Bağlantı vidaları için anahtar sıkma momenti
4/330pmm/N6,297)4,2228(
100006,54
m)dd(
Fh4em
2222
12diş
diĢlerde çok düĢük
yüzey basıncı var, aĢınmaz
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
ÖN GERİLMELİ BAĞLANTILARDAKİ GENEL DENKLEMLER MÖN= M1+M2
MÖN : Civata vidası ile somun vidası arasındaki esas sıkma momenti (Anahtar momenti)
M1 : Somun dişlerindeki moment
M2 : Civata başı altı veya rondela altındaki sürtünme momenti
221
ÖNM
MM
2'tan
2
00
2 ddFM
ÖNÖN
2
tand
h
)2/cos('tan
4.5
Örnek 3: ġekildeki 5 adet M7 civata (4.5) ile bağlanan elemanlar 2 emniyetle kaymadan ne kadar F kuvveti tutabilir? Civatalara uygulanacak anahtar momenti Mt ne olmalıdır?
μ=0,2
4
F=?
Mt =?
4.5 → σK =4x100= 400 σak =4x5x10= 200 N/mm2
M7→ d=7 mm dg= 0,85· 7 = 5,95 mm
2
200
S95,5
F4
d
F4 ak
2
ön
2g
ön
F = Fsürtünme = μ N = 0,24· 13900
F = 3336 N
Toplam sıkma kuvveti N: N = 5· 2780 = 13900
Anahtar sıkma momenti (torkmetre): Mt = 0,2· Fön· d = 0,2· (Fön· S· 0,9)· d Mt = 0,2· (2780· 2· 0,9)· 7 = 7200 Nmm
BAĞLANTILARDA KAYMA (KESME) KUVVETĠ
Fön=2780 N
Mt
Fön
Fön
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
20
pd ddd
FÖN: Ön gerilme kuvveti (N)
MÖN: Esas sıkma momenti (Nmm)
dd : Vida delik çapı (mm)
dp : Civata başı altı çapı veya rondela çapı (mm)
0d : Temas yüzeylerinin ( somun ve civata ile bağlanacak parçaların) ortalama çapı (mm)
: Vida dilşlerindeki sürtünme katsayısı (kare profilli vidalar için , üçgen ve trapez profilli vidalar için
’ olarak gösterilmektedir)
0 : Temas yüzeyindeki sürtünme katsayısı
: Vida eğim açısı (derece)
: Sürtünme açısı (derece)
: Vida diş profil açısı (derece)
dFKMÖNÖN
dFM ÖNÖN 2,0
Civata Durumu K
Plakasız bağlantılar
0,30
Çinko plakalar 0,20
Yağlanmış bağlantılar
0,18
Kadminyum plakalar
0,16
Eğilmeli bağlantılarda
0,12
Somunlu Eğilmeli
bağlantılarda
0,09
Genel 0,2
NFF sürtünmekesme [3.9]
N = n FÖN
CPFkk
kPFF ÖN
ec
cÖNc
[3.11]
)1( CPFkk
kPFF ÖN
ec
eÖNe
[3.12]
Bu eşitliklerde;
FÖN : Ön gerilme kuvveti (N)
P : Eksenel dış yük (N)
Fc : Civataya gelen kuvvet (N)
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Fe : Elemanları sıkan kuvvet (N)
kc : Civata yay sabiti (N/mm)
ke : Eleman yay sabiti (N/mm)
C: Bağlantının direngenliği (N/mm)
c
ccc
L
AEk [3.13]
e
eee
L
AEk [3.14]
burada;
Ec : Civata malzemesi elastikiyet modülü (N/mm2)
Ee : Bağlanan elemanların elastikiyet modülü (N/mm2)
Ae : Bağlanan elemanlarda gerilmenin yayıldığı alan,
Ac : Civatada gerilmenin yayıldığı alan (mm2)
Le : Bağlanan elemanların kalınlığı (mm)
Lc : Civatanın bağlantı içinde kalan boyu (mm)
21
111
eeet kkk
[3.15]
veya
21
21.
ee
eeet
kk
kkk
eneeeet kkkkk
1...
1111
321
alındığında, eleman direngenliğini;
))(.15,1(
))(.15,1(ln
...577,0
ddddL
ddddL
dEk
pp
ppe
Ap= /4 ( D0 2- dd
2 ) [3.24]
D0 =1,5.d + k0 ( lp/2 ) [3.25]
Bu eşitliklerde;
Ap : Sıkılan parçaların elastik deformasyona katılan kesit alanı (mm2)
D0 : Silindirin dış çapı (mm)
lp : Sıkılan parçaların kalınlığı (mm)
k0 : Malzeme katsayısı
(çelik için = 0,2, dökme demir = 0,25, alüminyum alaşımları = 0,3)
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
dd : Delik çapı (İşlenmiş delik için 1,14.d, dökümden elde edilmiş delik için 1,25.d önerilmektedir.) olarak ifade
edilmektedir (2).
Civata direngenliğin elde edilmesinde ;
22
22
21
11 .4,0.4,0
.
41
c
cc
c
cc
c d
dL
d
dL
Ek [3.27]
hdd cc .25,112 [3.28]
eşitliklerinden faydalanılır (13).
Bu eşitliklerde;
1cL : Civatanın vida açılmamış boyu (mm)
2cL : Civatanın vida açılmış boyu (mm)
dc1: Civatanın vida açılmamış boydaki çapı (mm)
dc2: Civatanın vida açılmış boydaki çapı (mm)
h : Vida adımı
olarak dikkate alınır (29) .
Civata dayanım hesaplamalarında dikkate alınan çekme gerilmesi;
4
2
gd
F
[3.29]
olarak yazılırsa; burada vida gerilme çapı
2
12 dddg
[3.30]
olarak dikkate alınır.
Bu eşitliklerde;
d1: Diş dibi çapı
d2: Ortalama çap
dg : Gerilme çapı
Burulma gerilmesi:
dFMÖNÖN
2.0 [3.31]
3
)2/(16
g
ÖN
d
M
[3.32]
Dış yükleme sebebiyle oluşan değişken yükleme durumlarında minimum ve maksimum gerilme;
4
21d
F makcmak
[3.34]
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
4
21
minmin
d
Fc
[3.35]
denklemleri ile hesap edilir. Tam değişken yükleme durumunda ortalama gerilme ve gerilme genliği miktarları da
2
min
mak
o [3.36]
2
min
mak
g [3.37]
KD 5,0 [3.38]
denklemleri ile belirlenir.
Tam değişken yükleme Sooderberg eşitliğinden (1);
skk
kAK
byD
çAK
gOb
2.
3..
[3.39]
Bu eşitliklerde;
mak : Maksimum gerilme (N/mm2)
min : Minimum gerilme (N/mm2)
o : Ortalama gerilme (N/mm2)
D : Tam değişken zorlanmada standart deney çubuğunun sürekli mukavemet sınırı (N/mm2)
kç: Çentik faktörü
kb: Büyüklük faktörü
ky: Yüzey faktörü
olarak hesap edilmektedir.
Civatalar, birleştirme esnasında tamamen sıkılmalıdır. Shigley’e göre ön gerilme momenti (29);
dFKSMÖNÖN
' [3.42]
olarak önerilmektedir.
M’ÖN : Ön sıkma momenti
S : Civatalı bir bağlantının, bağlantı durumuna göre yükleme emniyeti
Kalıcı olmayan bağlantılarda;
S = 0,75 AK [3.40]
Kalıcı bağlantılarda;
S= 0,9. AK [3.41]
S: Yükleme emniyeti
AK: Malzeme akma mukavemeti (N/mm2)
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Yapılan analizlerde basıncın uygulandığı yöndeki yer değiştirmeler dikkate alınarak;
AFp . [3.42]
L
AE
LA
p
AE
A
p
AE
LFA
p
Fk
.
.
..
.
.
[3.43]
p : Yüzeye uygulanan basınç (N/mm2)
A: Alan (mm2)
: Yer değiştirme miktarı (mm)
L: Birleştirilen elemanların kalınlıkları (mm)
E: Elastikiyet modulü (N/mm2)
k : Eleman direngenliği (N/mm)
PROBLEMLERDEKĠ FORMÜLLER 4.5 → σK =4x100= 400 σak =4x5x10= 200 N/mm2 d1 = 0,8·d d2 0,9· d dg= 0,85· d Toplam sıkma kuvveti N: N = n. Fön F = Fsürtünme = μ N Anahtar sıkma momenti (torkmetre): Mt = 0,2· Fön· d = 0,2· (Fön· S· 0,9)· d Bağlanan malzemeler ve civata aynı malzeme ise
Sd
F ak
g
ön
2
4
n
PtPApP civatayabir
yükdııgelent
kaldıaldKapağa
yükdııtoplam ::
)C1(PFFCPFF öneönc
2
2d
2s
d
dD1
1C
30tan2
5,1 L
dDs
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
MOMENT TAŞIYAN CİVATALI BAĞLANTILAR
Sd
F ak
g
c
2
42min
4
g
ön
d
F
2
byd
çakgo
2
byd
çakgob
KK
K4
KK
K
eş
0
n
FF
pres
y '
2
"
r
rMF y
)C1(PFFCPFF öneönc
ce k/k1
1C
L
E4
d
kc
2
ccivata
sabitiyay
e
e
2d
2s
eelemanlar
abitisyay L
E4
)dD(
k
30tan2
5,1 L
dDs
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
)C1(PFF:olmalı0FkuvvetisıkmaEleman
CPFF:olmalı0FkuvvetiCivata
önee
öncc
ceec
c
k/k1
1
kk
kCBurada
L
E4
d
L
EAkabitisyaycivata
c
2
c
ccc
FönFc
Fön
±P/2±P/2
Fe
Fc
e
e
2d
2s
e
e
eee
L
E4
)dD(
k
L
EAk
:abitisyayelemanlar
L
-P/2 -P/2Fc
Fe
+P/2 +P/2
Fe
Yeterli Fön
. yoksa→ Fe yok→ Fe>0
Yeterli Fön
. yoksa→ Fc yok→ Fc < 0
Eksenel DıĢ Yüklü Civatalar
)C1(PFF:olmalı0FkuvvetisıkmaEleman
CPFF:olmalı0FkuvvetiCivata
önee
öncc
ceec
c
k/k1
1
kk
kCBurada
L
E4
d
L
EAkabitisyaycivata
c
2
c
ccc
FönFc
Fön
±P/2±P/2
Fe
Fc
e
e
2d
2s
e
e
eee
L
E4
)dD(
k
L
EAk
:abitisyayelemanlar
L
-P/2 -P/2Fc
Fe
+P/2 +P/2
Fe
Yeterli Fön
. yoksa→ Fe yok→ Fe>0
Yeterli Fön
. yoksa→ Fc yok→ Fc < 0
Eksenel DıĢ Yüklü Civatalar
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
ceec
c
k/k1
1
kk
kC
L
E4
d
L
EAkabitisyaycivata
c
2
c
ccc
e
e
2d
2s
e
eee
L
E4
)dD(
L
EAk
:abitisyayelemanlar
30tan2
Ld5,1Dtan
2
LdD:çapıdişsilindirortalama
çapıdışrondela,puldveyadarttansd5,1d:çapıbaşaltı)delikdöküm(d2,1dveyad1,1d:çapıdelik
d:çapıdişüstücivata:çaplarTanımlanan
sbs
bb
dd
L
Le1
Le2
θ=30°
ødb
ødd
ød
øDdıĢ
øDs
LL:isemalzemeaynıelemanlarbağlanan e
2e1eet
elemanlarbağlananisemalzemefarklı k
1
k
1
k
1:
2
2d
2s
vemalzemelerbağlananisemalzemeaynıcivata
d
dD1
1C:
Eksenel DıĢ Yüklü Civatalarda “C”
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
Örnek 4: - ġekildeki civataların bağlantı emniyetini ve anahtar sıkma momentini bulunuz ; S=? , Mt=? - Basıncın 0 ile 20 bar arasında değiĢmesi durumunda emniyeti bulunuz ; dinamik S=? . (Kç=1,3)
6.8 → σK = 6x100 = 600
σak = 6x8x10 = 480 N/mm2
M8→ d=8 mm dg= 0,85· 8 = 6,8 mm
2
222
5
mm/N2m/mm1000
Pa10bar20p:Basınç
N39274
15707P:N15707
4
1002ApP:
civatayabiryükdışgelen
2
tkaldıranKapağı
yükdıştoplam
)C1(PFFCPFF öneönc
2
2d
2s
d
dD1
1C
mm04,1630tan2
1485,130tan
2
Ld5,1Ds
262,0
8
8,804,161
1
2
22
Bağlanan malzemeler ve
civata aynı malzeme ise
mm8,881,1d1,1dd
)C1(PFFCPFF öneönc
!lafaz44,4SS
480
S108
8,6
39274
d
F4 ak
22g
c
N3927262,039272898Fc
N2898F)262,01(3927F0 önön
Anahtar sıkma momenti (torkmetre):
Mt = 0,2· F· d = 0,2· (Fön· S· 0,9)· d Mt = 0,2· (2898· 4,44· 0,9)· 8 = 18529 Nmm
108?Sise0P;3927P makminmak
808,6
28984
d
F422
g
önmin
2
byd
çakgo
2
byd
çakgob
KK
K4
KK
K
eş
0
4 adet M8
8
6
6.8
Ø100 mm
P=20 bar
çelik
BAĞLANTILARDA EKSENEL DIġ YÜK
142
8010894
2
80108go
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
0175,06005,0
3,14801494
2
beş
6,3S
S
480133
478
ÖRNEK 5
)C1(PFFCPFF öneönc
P
Dönme
merkezi
127 40
σK = 405
σak = 284 N/mm2
M10x29→ d=10 mm dg= 0,85· 10 = 8,5 mm
10734FFP "y
'y
ce k/k1
1C
e
e
2d
2s
eelemanlar
abitisyay L
E4
)dD(
k
L
E4
d
kc
2
ccivata
sabitiyay
8
n
FF
pres'y
2
"y
r
rMF
6 adet M10x29
M10x29
906716721272
167)47810000(
r
rMF
222
"y
16676
10000
n
FF
pres'y
10000 N
m/2 m= 21
8
347,0
891532
16763431
1
34,2030tan2
5,18105,130tan
2
Ld5,1Ds
ce k/k1
1C
60352328
2100004
)1134,20(
k
22
eç
23210325,10
1060004
)1134,20(
k
22
ed
2e1eet k
1
k
1
k
1
2321032
1
6035232
1 1676343ket
8915325,18
2100004
10
k
2
c
L=18,5
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
N7009F)347,01(10734F0 önön
N10734347,0107347009Fc
)C1(PFFCPFF öneönc
1565,8
88714
d
F422
g
mincmin
4,162
156189173
2
156189go
!yetersiz39,1SS
284208
eşb
01834,04055,0
3,12844,16173
2
beş
Nmm 18924 10 0,9)· 1,50· (7009· 0,2· d ·F 0,2· M öntsıkma Anahtar momenti
0,75
0,84
40
5
σK
60
0
40
0
Ky Ky=0,834
53672
107342
PPmin
8871347,053677009CPFF minönminc
50,1SS
284
S189
5,8
107344 ak
2
2g
c
d
F4
18910734P makmak
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
L
E4
d
kc
2
c3
2
1080810
2100004
7
mm4,1330tan2
1075,130tan
2
Ld5,1Ds
407,0
808000
11750001
1
ce k/k1
1C
3
22
eç 1066123
2100004
)7,74,13(
k
3
22
ed 1014307
1060004
)7,74,13(
k
1175000ket
1430000
1
6612000
1
2e1eet k
1
k
1
k
1
)C1(PFFCPFF öneönc
1337802302
80244000
r
rMF
222
"x
2006
1200
n
FF x'
x
1537FFP "y
'y
ce k/k1
1C
3 7
53°
93 mm
10
30
50
çelik
dök. demir E=106000
2000 N
n
FF
pres'x
2
"x
r
rMF
30
50
1200 N
1600 N
M
6 adet M7 6.6
a- civata emniyeti, anahtar momenti=? b- F= 200 - 2000 arası titreĢirse emniyet=?
ÖRNEK 5
MAK 301 MAKİNA ELEMANLARI 1 DR. M. TOLGA ÖZKAN 2008
2.Vize örneği devam
50,3SS
360
S103
95,5
28704 ak
2
1031537Pb makmak
N1600Fsürt
2245F)407,01(1537F1333 önön
2g
c
d
F4
N2870407,015372245Fc
)C1(PFFCPFF öneönc
8395,5
23084
d
F422
g
mincmin
10
2
8310393
2
83103go
15,3SS
360114
eşb 0175,06005,0
3,13601093
2
beş
Nmm 9887 7 0,9)· 3,50· (2245· 0,2· d ·F 0,2· M öntsıkma Anahtar momenti
15410
153710
PPmin 2308407,01542245CPFF minönminc
)olmalı(13336
8000F8000
2,0
1600N e