Yapay Zeka ile Redüktör Seçimi

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    1/128

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    2/128

    Birol NAL taraf ndan haz rlanan YAPAY ZEKA YARDIMI LE REDKTR

    SEM adl bu tezin Yksek Lisans tezi olarak uygun olduunu onaylar m.

    Prof.Dr. Faruk MEND .

    Tez Dan man ; Makine Eitimi Anabilim Dal

    Bu al ma, jrimiz taraf ndan oy birlii ile Makine Eitimi Anabilim Dal nda

    Yksek Lisans tezi olarak kabul edilmitir.

    Prof.Dr. Kr at DNDAR .

    Makine Eitimi Anabilim Dal , Gazi niversitesi

    Prof.Dr. Faruk MEND .Makine Eitimi Anabilim Dal , Gazi niversitesi

    Do.Dr. hsan KORKUT .

    Makine Eitimi Anabilim Dal , Gazi niversitesi

    Yrd.Do.Dr. O.Selim TRKBA ....

    Makine Mhendislii Anabilim Dal , Gazi niversitesi

    Yrd.Do.Dr. Haldun GKTA ....

    Elektr. Bilg. Eitimi Anabilim Dal , Gazi niversitesi

    Tarih : 11/11/2009

    Bu tez ile G.. Fen Bilimleri Enstits Ynetim Kurulu Yksek Lisans derecesini

    onam t r.

    Prof. Dr. Nail NSAL

    Fen Bilimleri Enstits Mdr

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    3/128

    v

    TEZ BLDR M

    Tez iindeki btn bilgilerin etik davran ve akademik kurallar erevesinde eldeedilerek sunulduunu, ayr ca tez yaz m kurallar na uygun olarak haz rlanan bu

    al mada orijinal olmayan her trl kaynaa eksiksiz at f yap ld n bildiririm.

    Birol NAL

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    4/128

    iv

    YAPAY ZEKA YARDIMI LE REDKTR SEM

    (Yksek Lisans Tezi)

    Birol NAL

    GAZ NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

    KASIM 2009

    ZET

    Bu al mada, bir redktr katalo undaki 1200 adet Redktr aras ndantasar m deikenleri de dikkate al narak en uygun redktrn seimi iin yapayzeka ynteminin kullan lmas planlanm t r. Veri taban olarak Y lmazredktr firmas n n redktr katalo u esas al nm t r. Yapay zeka program

    trlerinden de Yapay sinir a lar kullan larak yapay sinir alar tabanl Qwicknet 2.23 program ndan faydalan lm ve programda kullan lanparametreler excel ortam na aktar larak redktr al ma deerlerini ierenveri taban oluturulmu tur. lgili program kullan larak excel ortam ndaoluturulan veri taban yard m ile yapay zek program n n renme dzeyitesbit edilmi, daha sonra renmenin yeterli olup olmad n n kontrolyap larak redktr seimine gidilmitir.

    Bilim Kodu : 3.029Anahtar Kelimeler : Redktr, redktr tasar m , dili sistemleri,

    dili mekanizmalar , yapay zeka, yapay sinir alar Sayfa Adedi : 112Tez Yneticisi : Prof. Dr. Faruk MEND

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    5/128

    v

    REDUCER SELECTION USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE(M.Sc.Thesis)

    Birol NAL

    GAZI UNIVERSITYINSTUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

    NOVEMBER 2009

    ABSTRACT

    In this study, an artificial intelligence method has been planned to be select themost convenient reducer from among 1200 commercially available ones in afirm inventory considering the design variables. The catalogue of the Y lmazGearbox has been taken as a database for the analysis. Among the possible

    artificial intelligence methods, the neural network has been exploited with thehelp of an artificial neural network-based program called Qwicknet 2.23. Theparameters used in this program have been transferred to excel environment,which helps to generate the database for the operation constraints of thereducer. The learning ability of the artificial intelligence method has beendetermined with the use of the artificial neural network program, which usesthe parameters from the excel database. Finally, the reducer has been chosen by

    controlling the degree of learning.

    Science Code : 3.029Key Worlds : Reducer, reducer design, gear systems, gear trains,

    artificial intelligence, neural network-based

    Page Number : 112Advisers : Prof. Dr. Faruk MEND

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    6/128

    vi

    TEEKKR

    al malar m boyunca bana yol gsteren tez dan man m Prof. Dr. Faruk MEND

    ye, yard mlar n esirgemeyen Abant zzet Baysal niversitesi, Gerede Meslek

    Yksek Okulu, Makine Resim ve Konstrksiyonu Blm retim grevlisi,

    Dr.Tamer BAKALa, Mersin niversitesi, Tarsus Teknik Eitim Fakltesi,

    Makine A.B.D. retim yesi, Yrd. Do. Dr. Uur EMEye ve al malar m

    boyunca manevi desteini esirgemeyen aileme teekkrlerimi bir bor bilirim.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    7/128

    vii

    NDEK LER

    Sayfa

    ZET................ iv

    ABSTRACT..... v

    TEEKKR. vi

    NDEK LER..... vii

    ZELGELER N LSTES... x

    EK LLER N LSTES... xi

    SMGELER VE KISALTMALAR ..... xiii

    1. GR .... 1

    1.1. al man n Amac . 3

    1.2. Yntem.. 3

    2. LTERATR ARATIRMASI 4

    3. REDKTR 9

    3.1. Redktr Tan m 9

    3.2. Kullan m Alanlar ....... 9

    3.3. Redktr eitleri.. 10

    3.3.1. Kademe say s na gre redktrler... 10

    3.3.2. Dili tipine gre redktrler 113.4. Redktr Oluturan Paralar ve zellikleri.... 14

    3.4.1. Dili arklar. 14

    3.4.2. Miller.. 32

    3.4.3. Yataklar.. 33

    3.4.4.Gvdeler.......... 33

    3.4.5. S zd rmazl k....... 33

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    8/128

    viii

    Sayfa

    3.4.6. Dili arklar n yalanmas .. 34

    3.4.7. Dili arklar n verimi...... 34

    3.5. Redktr Seimiin Gerekli Parametreler..... 35

    3.6. Redktr Seim Aamalar ... 37

    3.6.1. Redktr tipinin seimi.......... 37

    3.6.2. Redktr byklnn tespiti.. 37

    3.6.3. Redktr firmas taraf ndan katalounda kullan lan temel eitlikler 39

    3.6.4. Redktr seimi... 41

    4. YAPAY ZEKA.... 49

    4.1. Tan m ve Tarihesi. 49

    4.2. nemli Yapay Zek Teknikleri.... 52

    4.2.1. Bulan k mant k (BM)..... 524.2.2. Genetik algoritmalar (GA)..... 55

    4.2.3. Uzman sistemler (US). 59

    4.2.4. Yapay sinirsel alar (YSA). 62

    5. YAPAY ZEKA YARDIMI LE REDKTR SEM.. 75

    5.1. Yapay Zeka Yard m le Redktr Seimiin Gerekli Veri Taban n nOluturulmas 76

    5.2. YSA Eitim Aamas .... 78

    5.3. Arayz Oluturulmas ... 82

    5.4. Delphi Tabanl Program n Kullan lmas ve Redktr Seimi... 83

    6. SONU VE NER LER.. 89

    KAYNAKLAR. 91

    EKLER.......... 96

    EK-1 Redktrlerin eitli kullan m alanlar . 97

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    9/128

    ix

    Sayfa

    EK-2 Milleri konumlar na gre al an dili iftleri 98EK-3 Dili ark malzemeleri ve mekanik zellikleri... 99EK-4 Kavrama faktr (K ). 100EK-5 Kullan lan balant eleman na gre radyal yk hesaplama izelgesi. 101EK-6 Redktrlerin kullan m alanlar na gre yk s n fland rmas .. 102EK-7 izelge 3.6. Y lmaz redktr katalou 11-04/02 Sayfa 206.. 103EK-8 izelge 3.7. Y lmaz redktr katalou 11-04/02 Sayfa 70 104EK-9 izelge 3.8. Malzemelerin emniyet gerilmesi ve bas nc deerleri... 105

    EK-10 Delphi Program algoritmas . 106EK-11 MetalMakina dergisi'nde yay mlanan Yapay Sinir Alar (YSA)Metodu

    le Redktr Seiminin Modellenmesi konulu makalenin yay n evra 111

    ZGEM. 112

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    10/128

    x

    ZELGELER N LSTES

    izelge Sayfaizelge 3.1. Standart modl deerleri (m). 18

    izelge 3.2. Di say s na gre form faktr ( K f ). 19

    izelge 3.3. Dinamik h z faktr ( K v) 20

    izelge 3.4. Srekli dayan m deeri ( D ).... 20

    izelge 3.5. Di genilik oran ( d ).21

    izelge 3.6. Yuvarlanma faktr ( K )... 21

    izelge 3.7. Edeer elastiklik modl ve malzeme faktr ( K E ).... 22

    izelge 3.8. Yzey bas nc na bal mr faktr ( K L).. 22

    izelge 3.9. Gvenirlik faktr ( K R).. 23

    izelge 3.10. Yalama faktr ( K Y )... 23

    izelge 3.11. Yzey sertliine bal dayan m s n r ( P HD)........23

    izelge 3.12. Sonsuz vida mekanizmas iin modl deerleri (m) 25

    izelge 3.13. Yzey bas n deerleri ( P Hem).. 25

    izelge 3.14. al ma faktr deerleri ( K o). 27

    izelge 3.15. Yk da l m faktr ( K m)..... 28

    izelge 3.16. Form faktr ( K fe)........ 29

    izelge 3.17. Eim a s faktr ( K ) 30izelge 3.18. Form faktr ( K f2) 31

    izelge 3.19. Verim deerleri ()...35

    izelge 3.20. Fi deerine bal yk s n f . 43

    izelge 3.21. Termik g tablosu... 45

    izelge 5.1. Giri, gizli blge ve k blgesindeki balant a rl k katsay lar 76

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    11/128

    xi

    EK LLER N LSTES

    ekil Sayfaekil 3.1. Redktr ve al ma sistemi............................................................... 9

    ekil 3.2. Hijyenik tip redktr.......10

    ekil 3.3. Al n dili redktrler........ 11

    ekil 3.4. Sonsuz vidal redktr... 11

    ekil 3.5. Planet dili redktr.......12

    ekil 3.6. Konik dili redktr....... 13

    ekil 3.7. Eik konik dili redktr...........13

    ekil 3.8. Dz dili ark......16

    ekil 3.9. Dili ark etkileyen kuvvetler... 26

    ekil 3.10. Dinamik h z faktr (K v)...... 28

    ekil 3.11. Elastik kavrama ile balant ve elastikiyet... 33

    ekil 3.12.ki kademeli redktr...... 36

    ekil 3.13. Servis faktr belirleme cetveli....43

    ekil 4.1. Turing testi. 51

    ekil 4.2. Yapay zeka bilimsel alan ilikisi.... 51

    ekil 4.3. BM al ma alan mant ....... 52

    ekil 4.4. Doru' ve 'Yanl ' n tan m ; a) Keskin km., b) Bulan k km... 53

    ekil 4.5. zm kmesi..... 56

    ekil 4.6. Genetik algoritmalarda zm kmesi oluumu..... 58

    ekil 4.7. Uzman sistemlerin genel yap s .. 60

    ekil 4.8. Bir sinir hcresinin biyolojik yap s ...... 65

    ekil 4.9. Temel yapay sinir a hcresi.... 67

    ekil 4.10. Yapay sinir a

    yap

    s

    ..... 68

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    12/128

    xii

    ekil Sayfa

    ekil 4.11. YSA modellerinin temel bileenleri....... 69ekil 4.12.leri srml a.. 72

    ekil 4.13. Geri beslemeli a....... 72

    ekil 5.1. Excel ortam nda haz rlanm redktr katalog verileri (Y lmaz Red.)... 77

    ekil 5.2. Monoblok redktr iin dzenlenmi yeni deerler....... 77

    ekil 5.3. Text dosyas olarak renme seti.... 78

    ekil 5.4. Qwiknet program veri seti ykleme kullan c ara yz..... 79

    ekil 5.5 3:5:1 yap l geri yay lma algoritmal yapay sinir alar ...... 79

    ekil 5.6. 100 sat rl k test grubu......80

    ekil 5.7. YSA modelleme ve firma katalog k momenti (M2) deer

    kar lat rmas .81

    ekil 5.8. YSA ve katalog k momenti veri kar lat rmas ... 82

    ekil 5.9. Delphi program arayz........ 82

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    13/128

    xiii

    SMGELER VE KISALTMALAR

    Bu al mada kullan lan simgeler, a klamalar ve k saltmalar aa da verilmitir.

    Simgeler A klama

    b Di genilii

    b Diler aras temas yay

    d o Blm dairesi ap

    d a Di st ap

    d t Di dibi ap

    e Diler aras ndaki boluk

    E Emniyet katsay s

    ED Redktrn bir saat iindeki al ma sresi

    F r Radyal kuvvet

    F t Teetsel kuvvet

    F n Diliye etki eden kuvvet

    F nc Etkili di kuvveti

    f s Emniyet faktr

    f dk Start say s

    f t Gnlk al ma sresi faktr

    h Di ykseklii

    h b Di st ykseklii

    h t Di dibi ykseklii

    I Ak m i letme oran

    J Silindir merkezindeki atalet momenti

    J ind Motor miline indirgenmi atalet momenti

    J top Toplam motor atalet momenti

    J mot Motorun kendi atalet momenti

    J 2 , J 3 ...... Dnen ktlelerin atalet momentleri

    K A letme faktr K Yuvarlanma faktr

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    14/128

    xiv

    Simgeler A klama

    K entik faktr

    K E Malzeme faktr

    K v Dinamik h z faktr

    K m Yk da l m faktr

    K f Form faktr

    K fe Helisel dili form faktr

    K o al ma faktr

    K R Gvenirlik faktr

    K i evrim oran faktrnn

    K L mr faktr

    K Y Yalama faktr

    K Kavrama faktr

    K Eim a s faktr

    m Modl

    mm Ortalama modl

    mn Normal modl

    ma Al n modl

    M b Diliye etkiyen dndrme momenti

    M bc al ma momenti

    n Devir say s

    P letilen g

    P H Yzey bas nc P re Redktrn ta d g

    P t Termik g

    P i makinesi iin gerekli olan g

    P g Nominal gc

    P Hem Emniyet yzey bas nc

    P HD Yzey sertliine bal dayan m s n r

    P mot Motor gc

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    15/128

    xv

    Simgeler A klama

    r f Di dibi kavisi

    S Emniyet katsay s

    S b Ba boluu

    S 0 Di kal nl

    t Ad mU Gerilim

    A sal h z

    x Profil kayd rma miktar

    v evre h z

    va Kayma h z

    z Di say s

    z n Edeer di say s

    z e Helis dili dz dili edeer di say s

    Eim a s

    g Temel dairesine kar l k gelen eim a s

    0 Dili helis a s

    1,2 Konik dili ark koni tepe yar a lar em Malzeme emniyet deerleri

    D Srekli mukavemet deeri

    Top Toplam gerilme

    Poisson oran

    d Di genilik oran

    Di kenar eim a s ,Cos

    G faktr

    Verim

    top Toplam verim

    nv Invers verim

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    16/128

    xvi

    K saltmalar A klamalar

    DIN Alman endstri standartlar HRC Rockwell sertlik deeri

    St elik GS Dkme elik GG Dkme demir GGG Kresel grafitli dkme demir BM Bulan k mant k GA Genetik algoritmalar US Uzman sistemler YSA Yapay sinir alar

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    17/128

    1

    GR

    nsanlar n ihtiyalar na cevap verebilmek iin yap lan al malar, gnmzteknolojisinin yard m ile eitlilik kazanm olup, sorulara cevap bulabilmek gemie nazaran daha k sa sre almakta ve var lan sonular ihtiyalar kar lamaa s ndan daha yksek deerlere ulamaktad r.

    Gnmzde, bilgisayar yard m ile yap lan al malar, insan zeks n nulaamayaca h z ve kesinlikte sonular vermekte olup, buna ramen son karar yinede insan zeks na kalmaktad r. nsan zeks , girdi ve kt lar deerlendirerek enuygun sonuca ulamay , ya da ula lan kt lar aras ndan en uygununu belirlemeyiamalamaktad r.

    Gnmz teknolojisi, her alanda ilerlemekte, gnmzde ula lan gelimeler, ncekihibir zaman diliminde olmad kadar h zl olmaktad r. Bu gelimelerden ennemlilerinden bir tanesi yapay zek alan n da meydana gelen gelimelerdir. Bualandaki gelimeler, yapay zekn n farkl alanlarda zm bulma amac ylakullan lmas nedeniyle pek ok deiik bilim alan ndaki gelimeler iin katalizr grevi grmektedir.

    Yapay zek incelendiinde, pek ok alanda farkl amalarla kullan lan eitli yapayzek trleri ile kar la lmaktad r. Bunlar; Genetik Algoritmalar, Uzman Sistemler,Robotik, Doal Diller, Sinirsel Alar, Sanal Gereklik vd. dir.

    Zek, yetenekler bilekesidir diye tan mlanabilir. Yalab k (1990) zeky , Zek (us),soyut bir kavramd r, fakat bu zekn n bilimsel bir temele oturtulmas na engel tekiletmez diye a klam t r. Farkl amalara ynelik yeteneklerin, us yap s olarak adland r lan bir teori ileekilsel olarak modellenebilecei belirlenmitir.

    Yapay zekn n bu al mada kullan m amac , klasik bilgisayar programlar ile elde

    edilemeyecek elastikiyetin, yapay zek sistemleri taraf ndan salanabilir olmas d r.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    18/128

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    19/128

    3

    1.1. al man n Amac

    Bu al mada, yapay zek temeline oturan ve ihtiyaca en yak n sonucu verebilen bir yap oluturulmaya ve yapay zek program kullan larak, verilen ara deerler ile enuygun redktrn en k sa srede seimi salanmaya al lm t r.

    al maya temel olarak Y lmaz Redktr firmas n n katalou kullan lm , Katalogverileri Excel sayfas na aktar larak, kullan labilir veri taban oluturulmutur.

    1.2. Yntem

    Yapay zek yard m ile redktr seimi yapabilmek amac yla yapt m z al mada bir yapay zek program olan QwikNet 2.23 program kullan lm . Program nrenme aamas nda, katalog verilerini ieren Excel tablosundan yararlan lm t r.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    20/128

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    21/128

    5

    k sa srede optimum zme ulam t r. Bu metodun uygulama kolayl veetkinlii, literatrden bulunan farkl problemlere uygulanarak gsterilmi. Dilitasar m nda iki kademeli bir tasar mda, her bir dilinin di say s bulunarak bunlardanelde edilen iletim oran ile gerekli iletim oran aras ndaki hata pay minimum

    yap lmaya al lm t r [Deb, 1998].

    Duan, ve ark., GA'y saat hareketlerindeki dili parametrelerinin zm iinkullanm lard r. zel problemlerin GA'n n kullanabilecei ekilde modellenmesi zor olduundan, iletim mekanizmalar ndaki deiik dili parametreleri diziler eklindedzenlenmi ve dili parametrelerinin zm ilemi gerekletirilmilerdir. Buekilde saat dili hareketlerini geleneksel yntemlerle zmenin daha zor olduuynndeki grlerini ispatlam lard r [Duan, Zha, Lin ve Weng, 1998].

    Fan, ve ark., geometrik yap lar n boyut toleranslar iin hiyerar ik optimizasyonisimli al malar nda, geometrik boyut tolerans n n optimizasyonu iin bir matematiksel model gelitirmiler ve optimum tolerans tasar m algoritmas nermilerdir. Algoritma, optimizasyon ilemini iki ayr alanda yapmaktad r. Birisitasar m merkezli problemleri zmekte ve ikincisi ise maliyetin daha fazla

    drlmesi iin istatistiksel optimizasyon yapmaktad r. Matematik model, dilitasar m problemine uygulanm ve nerilen sistemin etkili olduu grlmtr [Fan, Ma, Yan ve Chen, 1999].

    Fetvac ve mrak, kavramadaki dili iftindeki di dibi gerilmelerinin incelenmesine

    imkn salayan dili ark sonlu eleman modelini elde etmi, ANSYS program kullan larak analizlerini gerekletirmi, oluturulan sonlu eleman modeli ileanaliz sonular n , literatrdeki modeller ve analizleriyle kar lat rarak bu modelindili arklar n say sal analizinin yap labilmesinde kullan labilirliini ortayakoymulard r [Fetvac ve mrak, 2004].

    Flodin, dilerin temas hatalar n , iletim sorunlar n ve temas ekillerini, yatak

    srtnmesinin fonksiyonu olarak ifade edip, Visual Basic program ile sonsuz vida-

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    22/128

    6

    dili ark mekanizmas n simle etmi; sonular , dili ark sistemlerininiyiletirilmesi amac yla kullanabilmek iin listelemitir [Flodin, 2000].

    Fetvac ve mrak n dz dili arklar n bilgisayar ortam nda elde edilmesi zerine bir al ma yapm , GWBASIC yaz l m n kullanarak, di say s , modl, kavrama a s , profil kayd rma faktr vb. parametreleri girdi olarak kullan p, di profilini oluturannoktalar n koordinatlar n hesaplam lar, dililerin imalat ile ilgili simlasyon ilekremayer tak m geometrisinin ve tak m yerleiminin di geometrisi zerindekietkileri incelenmilerdir. Evolvent dz dili profiline ait nokta koordinatlar n n bulunmas nda, evolvent ve trokoid yap daki erilerin parametrik formllerinikullanm lard r Bu yaz l m, GRAPHER program ile birlikte kullan larak yap salanaliz uygulamalar nda kullan lmak zere 2D ya da 3D model elde edilebilmektedir

    [Fetvac ve mrak, 2004].

    Li, ve ark., GA'n n kompleks ekil metodu birletirilmesi ile karma GAgelitirmiler ve bunu mekanik problemlerinin zmnde kullanm lard r.Algoritman n oluturulabilmesi iin sistem analizi ve arat rmas yapm lar, bu yeniyap ile yapt klar al malar sonucu bu yntemin etkinliini ortaya koymulard r [Li,Zhou ve Zheng, 1999].

    Liu, ve ark., ok etkenli sistemlerde, bilgi al verilerinin olduka karma k olmas ve iletiimdeki glkler nedeniyle ve ilemi etkileyen pek ok etken olmas sebebiile optimal zmlerinin gerekletirilmesi zor bir itir. Bu nedenle, zm

    aamas nda GA kullan lm t r. GAlar n, sonular iin daha iyi zmlere ulat grlmtr. lemin h z n art rmak iin saya nerilmitir. Tatmin edici sonular dili pompa tasar mlar nda grlm, ayr ca GA ile ok etkenli sistemlerin birleimlerinin, sreci h zland rd ve bunun yan nda en iyi zm bulduugzlemlenmitir [Liu, Hu, Yan, Zheng, ve Yang, 1998].

    Myint, GA tabanl bir sistem oluturulmu ve bu sistem var olan bir rnn

    deitirilmesi veya tekrar tasarlanmas gerektii durumlarda uygulanm t r. Buyakla m iki blmden meydana gelmekte, birinci blm retimin realizasyonu

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    23/128

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    24/128

    8

    Trkolu, web tabanl YSA tekniinin planet dili mekanizmalar n n kinematik tasar m nda kullan lmas amac ile bir program oluturmu, bu program n kullan m ile tasar m ileminin daha az insan gc harcayarak ve dk maliyetleyap labileceini ortaya koymutur [Trkolu, 2008].

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    25/128

    9

    3. REDKTR

    3.1. Redktr Tan m

    Motordan al nan dnme hareketinin, ihtiyatan yksek olduu yerlerde, giri dn h z n n, istenen k dn h z na drlmesi amac yla kullan lan dili sistemlerineredktr denir. Redktrler ihtiya duyulan sisteme eklenen ba ms z elemanlard r.

    Redktrl sitemler, sisteme g veren bir motor, redktr ve hareket-g ihtiyac

    olan i sisteminden meydana gelirler. Kullan lan motorlar genellikle elektrik motorlar olmas na ramen ihtiya duyulduunda iten yanmal motorlardan dafaydalan l r. Hareket ve g, miller vas tas ile iletilir. G ve hareket iletiminde

    sars nt ve merkez ka kl nedeni ile oluabilecek sak ncalar, birlemenoktalar nda kaplinler kullan larak giderilir (ekil 3.1).

    ekil 3.1. Redktr ve al ma sistemi [Akkurt, 2005]

    3.2. Kullan m Alanlar

    Redktrler kuvvet ve hareketin olduu her yerde kullan labilirler. Yrr zgaralar, pompalar, tak m tezgahlar , asansrler, vinler, tekstil makineleri, sac bkme

    makineleri,ahmerdanlar, dner tamburlar, konveyrlerde v.b. gibi bir ok dnme

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    26/128

    10

    hareketinin mevcut olduu yerlerde kullan l rlar. EK-1de eitli kullan malanlar na rnekler verilmitir.

    Gnmzde yiyecek, iecek, g da endstrisi, kimya ve ila sanayinde ve hassas

    rn alanlar nda hijyenik bir ortam olumas olduka nemlidir. ou durumlardaortam n bakterilerden tamamen ar nm olmas istenir. Gnmze kadar kullan lmakta olan tahrik zmleri, retim tesislerindeki temizleme ilemleriniolduka s n rl yordu. nk standart motorlarda mevcut olan soutmakanat klar nda ve fanlarda biriken pisliklerin temizlenmesi, buralara zor

    eriilebildiinden kolay deildir. Bunun sonucu mikrop oluumudur. Bu sorunhijyenik tip zel redktr motorlarla zld (ekil 3.2). Yzeylerinin dz olmas sayesinde, hijyenik tipte helis dili, paralel milli, konik dili ve sonsuz diliredktrler kolayca temizlenebilir ve bylece mikrop ve bakteri oluumu nlerler.

    ekil 3.2 Hijyenik tip redktr

    3.3. Redktr eitleri

    Redktrler ierdikleri dili tipine tertipleme ekillerine gre ve kademesay s na gre s n fland r l rlar.

    3.3.1. Kademe say s na gre redktrler

    Tek Kademeli, ok kademeli olarak;

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    27/128

    11

    3.3.2. Dili tipine gre redktrler

    Al n dili redktrler

    ekil 3.3. Al n dili redktrler

    Al n dili redktrler birbirine paralel miller aras nda dz dili, helis dili ya daV (avu) dilileri kullanarak hareket iletmekte; h z dm dililer aras ndaki

    ap fark ve bal olarak di say s fark ile oluturulmaktad r (ekil 3.3).

    Sonsuz vidal redktrler

    ekil 3.4. Sonsuz Vidal Redktr

    H z dmnn ok fazla olduu ya da h z yerine g ihtiyac duyulansistemlerde kullan l rlar (ekil 3.4). Sonsuz vida ve kar l k dilisinden oluan bu sistemlerde, vidan n her dnnde dili bir di ilerlemektedir. rnein dili

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    28/128

    12

    zerinde 50 di olduunda, bu sistemde 1/50 lik h z dm olumaktad r. Busistemler 90o a l hareket iletimi iin uygundur.

    Sonsuz vidalarda dililer birbiri zerinde kayarak hareket ettiklerinden verimleridk ve a nmalar fazlad r. Bununla birlikte dk hacimlerde yksek evrimoranlar ve k dorultusunun 90 oluu sonsuz vidal redktr semenizisalayabilir.

    Gnmzde firmalar konik dili ifti ekleyerek helis dili redktrleri de 90 k l yapabilmektedirler. Fiyat olarak daha pahal ve daha byk olacakt r. Fakat yksek

    verim ve uzun mr gereken yerlerde sonsuz vidal redktrlere tercih edilecektirler.

    Sonsuz vidal redktrlerin otoblokaj zellii onu dier redktrlerden ay r r.Otoblokaj, redktrn k taraf ndaki hibir dndrc momentin girii eviremezolmas d r. Bu zellik yk ta ma uygulamalar nda, ykn geriye kama ihtimaliniortadan kald r r. Fakat otoblokaj yksek devir oranlar nda geerlidir. stediinizsonsuz vidal redktrn otoblokajl olup olmad n belirtmeniz gerekir.

    Planet dili redktrler

    ekil 3.5. Planet dili redktr

    Kk hacimde yksek iletme oran istendiinde kullan lan dili sistemleridir [Trkolu, 2008]. Bir planet dili sisteminde en d taki ember eklindekidiliye ember dili, merkezdeki diliye gne dili, bu iki dili aras nda kalan

    ve iki dili aras nda hareket ve kuvveti ileten farkl say daki dililere de planetdililer ad verilir (ekil 3.5).

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    29/128

    13

    Konik dili redktrler

    ekil 3.6. Konik dili redktr

    Konik dili redktrler her iki tork ynnde ve her giri h z nda yzde 96'n nzerinde yksek bir verime sahiptirler. Bu olaanst yksek verim deeri konik dili redktrleri, enerji tasarruflu dik a l hareket iletebilen redktrler halinegetirmektedir. Bak m gerektirmeden uzun sre al ma zellikleri sayesinde hemAC-senkron motorlar ve hem de asenkron ve senkron servo motorlar olarak her

    yerde kullan labilirler. Hassas pozisyonland rma grevleri iin az di boluklu tipleride mevcuttur (ekil 3.6).

    Eik konik dili redktrler

    ekil 3.7. Eik konik dili redktr

    Dileri helisel ekilde a lm t r. Dili ifti temas kesmeden dier dililer temasagetikleri iin bu tip redktrler kinematik olarak dzgn al abilen, dz konik dililere gre daha yksek h zlarda kullan labilirler. Bu tip redktrlerin dz konik

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    30/128

    14

    dili redktrlere gre bir avantaj da daha sessiz al mas d r. Deiik trde heliserileri bu tr dililer iin kullan labilir. Spiral, ember yay ve evolvent bu tr dililer iin kullan lan eri trleridir (ekil 3.7).

    3.4. Redktr Oluturan Paralar ve zellikleri

    Redktrler, retici firmalar taraf ndan standart boylarda imal edilirler. Redktr

    seiminde evrim oran , g ve hareket iletme kabiliyeti, verim, boyut ve a rl k gibifaktrleri gz nne al n r.

    Redktrler, gvde, dili arklar, miller, yataklar, v.s gibi elemanlardan oluansistemlerdir. Redktrlerde kullan lan dililer h za ve gce dayan kl malzemedenimal edilirler, yataklar genellikle rulmanl yataklard r. Ancak baz durumlarda ok

    alak ve ok yksek h zlarda kaymal yataklar da kullan lmaktad r. Redktr,

    gvdeleri sars nt ya darbeye ve al ma koullar dnldnde d etmenleredayanacak ekilde imal edilmektedir.

    Aa da, redktrlerde kullan lan makine paralar hakk nda bilgi verilmitir.

    3.4.1. Dili arklar

    Birbirine paralel yada belirli bir a da (genelde 90) duran, birbirine ok uzak

    olmayan miller aras nda hareket ve kuvvet iletmek amac yla kullan lan makine

    elemanlar na dili ark ad verilir.

    Dili ark mekanizmalar , bir milden dier bir mile hareket ve g iletiminde, devir say s n kltp/bytmek ve momenti deitirerek iletmek iin kullan l r [Zeyveli,2005].

    Bir dili ark mekanizmalar en az iki dili arktan meydana gelir. Bir dili iftinden

    kk olan pinyon, byk olana ark ad verilir. Milleri konumlar ve al an uygundili iftleri EK-2de gsterilmitir [Akkurt, 2005].

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    31/128

    15

    Dili arklar n malzemeleri

    Redktrlerde kullan lan dililer, sementasyon elii DIN 16MnCr ve SAE8620 den imal edilmektedir. Dililerin semente derinlii ve sertlii, modl byklne uygun olarak yap lmaktad r. Sulama ileminden sonra, dili delikleridili profilleri talan r. Dililerin mukavemeti DIN 3990'a gre ve profilkayd rmalar da DIN 3992'e gre yap lmaktad r. Dililerde yap lan profilkayd rmalarla, zellikle pinyon dililerdeki alt kesilmeler nlenmi olur. Di profillerinin talanmas redktrn sessiz al mas n salar. Sonsuz vidal redktrlerinde vida malzemesi 16MnCr5 olup, sertletirilip talanmaktad r.Sonsuz vida ark malzemesi SnBzl2 den yap lmaktad r. Teknolojinin geliimi ile birlikte farkl malzemelerden de dili iftleri imal edilmeye (21NiCrMo2),(Gz12SnCuNi) balanm t r. Dili ark Malzemelerinin Mekanik Deerleri EK-3 degsterilmitir [Akkurt, 1982].

    Dili arklara, dili modlne uygun sementasyon derinlii ve 58 - 60 HRC yzeysertlii salanacak ekilde s l ilemler uygulan r. Is l ilemlerinden sonra dilimillerin rulman yerleri, dili delikleri ve dililerin di profilleri talan r.

    Dili arklar n lleri

    Dili arklar n llendirmesinde kullan lan eitliklerde bulunan alt indislerdeki gyada 1 deeri dndren, eviren; yada 2 deeri, dndrlen, evrilen dilileri ifade

    eder.

    ekil 3.8de bir dz dili ark ve ark n oluturulmas iin gerekli olan l deerlerigrlmektedir. Bir dili ark n hesaplanabilmesi iin modl (m) deerine (iz. 3.1)ve dili ark n di say s na ( z) ihtiya vard r. Modl di bykln etkileyen bir katsay d r. Di say s ise iletme oran (i), dili ap bykl (d a) ve iletilecek kuvvet ( F n) gz nnde tutularak belirlenir.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    32/128

    16

    ekil 3.8. Dz dili ark

    Modl ve di say s bilindiinde, aa daki eitlikler kullan larak diliye ait llereula l r.

    Blm dairesi ap

    ( 0d ):

    zt d =0 (3.1)

    eitliinden ekilerek

    zt

    d

    =0 (3.2)

    zmd =0 (3.3)

    olur.

    Di st ap (d a) :

    md d a 20 += (3.4)

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    33/128

    17

    Di dibi ap (d t ) :

    md d t 5,20 += (3.5)

    Di st ykseklii (ha) :

    mha = (3.6)

    Di dibi ykseklii (ht ) :

    25,1mht = (3.7)

    Di ykseklii (h) :

    t a hhmh +== 25,2 (3.8)

    Ad m (t ) :

    mt = (3.9)

    Di kal nl ( 0S ) :

    220mt

    S == (3.10)

    Diler aras ndaki boluk (e ) :

    2t

    e = (3.11)

    Modl de erinin bulunmas

    Modl deeri izelgelerden seilir. Fakat kritik al ma alanlar iin modln

    hesaplanmas (E. 3.12, 3.16, 3.20, 3.21, 3.22 ve 3.24) daha uygun ve gvenlidir.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    34/128

    18

    Hesaplamalarda malzeme emniyet deerlerinin yan s ra al ma artlar n ifade edenok say da faktr de kullan l r.

    izelge 3.1. Standart modl deerleri (m)

    Modl m (mm) Modl m (mm) Modl m (mm)

    Seri 1 Seri 2* Seri 1 Seri 2* Seri 1 Seri 2*0.05 0.055 0.7 0.55 6 70.06 0.07 0.8 0.75 8 90.08 0.09 0.9 0.85 10 110.1 0.11 1 0.95 12 14

    0.12 0.14 1.25 1.125 16 180.16 0.18 1.5 1.375 20 220.20 0.22 2 1.75 25 280.25 0.28 2.5 2.25 32 360.3 0.35 3 2.75 40 450.4 0.45 4 3.5 50 550.5 0.55 5 4.5 60 700.6 5.5

    *Zorunlu olmad ka Seri 2 deerleri kullan lmamal d r

    Millerin konumuna ve di ekillerine gre ayr ayr s n fland r lan dili ark

    mekanizmalar n n yakla k boyutland rma hesaplar da baz farkl l klar gsterir.Mekanizma hesaplar nda fonksiyon emniyeti yani istenen gcn emniyetle nakli n

    plandad r. Bunun yan nda; boyut, a rl k ve grlt azl da arzu edilir. Say lan tm bu kriterlere uygun olarak mekanizmalar boyutland rmak iin eitli hesapyntemleri gelitirilerek standartlat r lm t r. [Babal k ve ark., 2002]

    Dz di li arklar iin di k r lma dayan m ynnden modl hesab

    Bu standarda gre; dz ve helisel dili ark mekanizmalar nda di dibi mukavemetia s ndan modl (dz dili ark mekanizmalar nda al n modl, helisel dili ark mekanizmalar nda danormal modl) deeri:

    v f emd

    bc K K z

    M m 3 2

    1

    2

    (3.12)

    m: Modl,

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    35/128

    19

    z: Di say s , M bc : al ma momenti [Nmm], K f : Form faktr (iz. 3.3),

    K v : Dinamik h z faktr (iz. 3.2),

    em : Malzeme emniyet gerilmesi [N/mm2], d : Di Genilik Oran (iz. 3.5),

    al ma momenti hesab iin eitlik 3.13 kullan l r.

    n P

    K M obc955= [daNmm], (3.13)

    izelge 3.2. Di say s na gre form faktr ( K f )

    Profil Kayd rma Faktr x

    Zn -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 +0,1 +0,2 +0,3 +0,4 +0,5 +0,6 +0,7 +0,8 +0,9 +1 +1,1 +1,2 +1,3 +1,47 2,848 2,98 2,69 2,47

    9 2,84 2,60 2,40 2,2210 2,99 2,73 2,52 2,34 2,1811 3,15 2,87 2,65 2,46 2,30 2,16 2,0512 2,93 2,79 2,58 2,41 2,27 2,14 2,0413 2,93 2,72 2,53 2,38 2,24 2,12 2,03 1,9614 3,36 3,10 2,86 2,66 2,48 2,34 2,22 2,11 2,03 1,9515 3,25 3,01 2,79 2,60 2,44 2,31 2,20 2,10 2,02 1,95 1,8916 3,45 3,16 2,95 2,74 2,56 2,42 2,29 2,18 2,09 2,02 1,95 1,8917 3,35 3,09 2,88 2,69 2,53 2,39 2,27 2,17 2,08 2,01 1,95 1,89 1,8518 3,53 3,26 3,02 2,82 2,65 2,50 2,37 2,26 2,16 2,08 2,01 1,95 1,90 1,8619 3,72 3,44 3,20 2,96 2,78 2,61 2,47 2,35 2,24 2,15 2,07 2,01 1,95 1,90 1,87 1,8320 3,62 3,35 3,12 2,91 2,74 2,58 2,45 2,33 2,23 2,14 2,07 2,01 1,95 1,90 1,87 1,8421 3,53 3,28 3,07 2,87 2,70 2,55 2,43 2,32 2,22 2,14 2,06 2,01 1,95 1,91 1,87 1,84 1,82

    22 3,45 3,20 3,01 2,83 2,67 2,52 2,41 2,30 2,21 2,13 2,06 2,00 1,95 1,91 1,88 1,85 1,8323 3,64 3,38 3,15 2,96 2,80 2,64 2,50 2,39 2,29 2,20 2,12 2,06 2,00 1,95 1,91 1,88 1,85 1,83 1,8224 3,55 3,30 3,10 2,92 2,75 2,61 2,48 2,37 2,28 2,19 2,12 2,06 2,00 1,95 1,91 1,88 1,86 1,84 1,8325 3,73 3,45 3,25 3,05 2,88 2,72 2,58 2,46 2,36 2,27 2,19 2,12 2,05 2,00 1,95 1,92 1,88 1,86 1,84 1,8330 3,61 3,35 3,18 3,01 2,85 2,72 2,60 2,48 2,38 2,30 2,22 2,16 2,10 2,04 2,00 1,96 1,93 1,90 1,88 1,85 1,8540 3,15 3,00 2,86 2,75 2,63 2,54 2,45 2,37 2,30 2,24 2,18 2,13 2,08 2,04 2,01 1,97 1,95 1,93 1,91 1,90 1,8950 2,90 2,78 2,68 2,59 2,50 2,43 2,36 2,31 2,25 2,20 2,15 2,11 2,07 2,03 2,02 1,98 1,97 1,94 1,93 1,92 1,9160 2,75 2,65 2,57 2,50 2,42 2,37 2,32 2,25 2,22 2,17 2,13 2,10 2,08 2,04 2,02 1,99 1,98 1,96 1,94 1,94 1,93

    100 2,46 2,40 2,35 2,32 2,26 2,24 2,21 2,17 2,15 2,12 2,10 2,08 2,06 2,04 2,03 2,01 2,00 1,99 1,98 1,98 1,97200 2,27 2,24 2,21 2,19 2,17 2,15 2,14 2,12 2,10 2,10 2,08 2,07 2,05 2,04 2,04 2,02 2,02 2,01 1,98 2,00 2,00400 2,17 2,15 2,14 2,13 2,12 2,11 2,10 2,09 2,08 2,08 2,08 2,07 2,06 2,06 2,05 2,04 2,04 2,04 2,03 2,03 2,03 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07 2,07

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    36/128

    20

    izelge 3.3. Dinamik h z faktr ( K v)

    Kalite Yzeysertlii HB

    evre h z v, m/s

    350 - 1 1 1.1 1 1.2 1.11.4 - 1.2

    -

    7 350>350 1 1 1 1 1.2 1.1 1.3 1.2 1.5 1.3

    8 350

    >350

    1.1

    1.1

    1.3

    1.21.413 - -

    9 350>350 1.2 1.21.41.3 - - -

    Emniyet gerilmesinin bulunmas nda

    S D

    em= (3.14)

    eitliinden faydalan l r. Burada D srekli dayan m s n r d r.

    D

    D K

    1= (3.15)

    izelge 3.4. Srekli dayan m deeri ( D )

    Sertletirilmi elikler 0,35 K Islah vemalat elikleri 0,4 K Dkme elik 0,35 K

    Dkme demir 0,3 K

    K : entik faktr (1,4..1,6 al nabilir).

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    37/128

    21

    izelge 3.5. Di Genilik Oran ( d )

    Yataklama durumu b/d01

    Her iki taraftan yataklanm normal dili ark 0,5

    Rijit ve doru olarak yataklanm iyi ilenmi dili ark 0,1

    Trbin mekanizmalar nda kullan lan kalitesi yksek olan

    dili ark 2

    yi yataklanmam veya kalitesi dk olan dili ark 0,4

    Dz di li arklar iin yan yzey dayan m a s ndan modl hesab

    3222

    21

    .21i E v

    Hemd

    bc K K K K p M

    zm

    (3.16)

    eitlikleri ile hesaplanabilir.

    m: Modl , z: Di say s , M c: al ma momenti (E. 3.13)

    izelge 3.6. Yuvarlanma faktr ( K )

    o 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27K 2 1,94 1,89 1,84 1,80 1,76 1,73 1,70 1,67 1,64 1,62 1,60 1,57

    evrim oran faktrnn bulunmas nda ise

    12

    12 1i

    i K i

    += (3.17)

    eitlii kullan l r.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    38/128

    22

    izelge 3.7. Edeer elastiklik modl ve malzeme faktr ( K E )

    Pinyon ark K E

    daN/mm2 MalzemeE1 104

    daN/mm2 MalzemeE1 104

    daN/mm2a

    St 2,1 85,3GS-60 2,05 85,2GS-52 2,05 85,2GGG-50 1,76 81,9

    St 2,1 GGG-42 1,75 81,7G-SnBzl4 1,05 70,0SnBz-8 1,15 72,1GG-25 1,28 74,6GG-20 1,20 73,1GS-52 2,05 84,7

    GS-60 2,05 GGG-50 1,76 81,4GG-20 1,20 72,8

    GGG-50 1,76 GGG-42GG-20 1,75 1,20 78,4 70,7

    GG-20 1,20GG-20 1,20 64,8GG-25 1,28 65,8

    St-elik; GS-dkme elik; GGG-kresel grafit; G-SNBz-dkme kalay bronzu;Sn3z- dvme kalay bronza; GG-dkme demir

    Di emniyet yzey bas nc ( P Hem) aa daki eitlikten hesaplan r.

    S P

    P HD Hem = (3.18)

    S : Emniyet katsay s (1,21,5 al nabilir)

    HDY R L HD P K K K P = (3.19)

    izelge 3.8. Yzey bas nc na bal mr faktr ( K L)

    Yk tekrar say s K L1 000 1

    10 000 1,5

    100 000 1,3

    1 000 000 1,1

    10 000 000 1

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    39/128

    23

    izelge 3.9. Gvenirlik faktr ( K R)

    Verim (%) K R 50 1

    90 0,897

    95 0,868

    99 0,814

    99,9 0,752

    99,99 0,704

    izelge 3.10. Yalama faktr ( K Y )Kinematik viskozite 6,3 68 100 200 300

    K Y 0,7 0,9 1,0 1,2 1,35

    izelge 3.11. Yzey sertliine bal dayan m s n r ( P HD)

    Malzeme P HDSementasyon elii 0,25 HBSertletirilmi elik 0,2 HBIslah elikleri 0,3 HB

    Genel imalat elii 0,22 HBDkme demir 0,2 HB

    Helis di li arklar iin modl hesab

    v f emd

    bcn K K

    z

    M m

    23

    21

    cos.2 (3.20)

    eitliinden hesaplan r.

    mn : Normal modl,

    : Eim a s ,

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    40/128

    24

    Konik di li ark mekanizmalar nda, ortalama aptaki yakla k modl hesab

    a. Di dibi dayan m a s ndan

    v f em

    bc K K z M

    m 3 21

    1sin5,18

    = (3.21)

    m: Modl,

    z: Di say s , (1418 al nmas nerilir),

    M bc : al ma momenti [Nmm], K f : Form faktr (Bkz. iz. 3.2),

    K v : H z faktr (Bkz. iz. 3.3),

    em : Malzeme emniyet gerilmesi [N/mm2],

    1 : Diliye ait koni a s ,

    d : Di Genilik Oran (Bkz. iz. 3.5),

    b. Yzey dayan m a s ndan

    3222

    221

    2i E v

    Hemd

    bcm K K K K p z

    M m

    (3.22)

    eitlii kullan l r.

    mm : Ortalama modl,

    z1 : Di say s , (1418 al nmas nerilir), M bc : al ma momenti [Nmm], K f : Form faktr (Bkz. iz. 3.2),

    K v : H z faktr (Bkz. iz. 3.3),

    K E : Malzeme faktr (Bkz. iz. 3.7),

    K : Yuvarlanma faktr (Bkz. iz. 3.6),

    K i : evrim oran faktr (E. 3.23),

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    41/128

    25

    K i =12

    212

    1i

    i + (3.23)

    P Hem : Emniyetli yzey bas nc (iz. 3.13).

    Sonsuz vida kar l k di lisi mekanizmalar nda di li modl hesab

    3

    22

    22

    Hem

    bca p z

    M m

    (3.24)

    eitliiyle yap labilir. Basit hesaplamalarda izelge 3.12 den uygun bir deer seilir.Bu ba nt larda kullan lan sembollerin anlamlar da yle zetlenebilir:

    ma : Al n modl (iz. 3.12),

    z2 : Dndrlen dili di say s , (1418 al nmas nerilir), M bc : al ma momenti [Nmm],

    : Genilik faktr. (1,53 aras nda al nabilir), P Hem : Emniyetli yzey bas nc (iz. 3.13),

    izelge 3.12. Sonsuz vida mekanizmas iin modl deerleri (m)

    modl m

    1 1.3 1.6 2 2.5 3.2 4 5 6.3 8 10 13 16 20

    izelge 3.13. Yzey bas n deerleri ( P Hem)

    Kayma h z va [m/s]

    2 3 4 5 6 8 10 15 20

    P Hem [daN/mm] 0.80 0.70 0.60 0.52 0.48 0.40 0.35 0.24 0.22

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    42/128

    26

    Di li ark dayan m hesaplar

    Dz di li arklar n dayan m hesaplar

    ekil 3.9. Dili ark etkileyen kuvvetler

    a. Dz dili arklarda di dibi gerilme hesab

    O noktas na etki eden F n kuvveti, bileenleri olan F r ve F t kuvvetlerine ayr l r.Diliyi etkileyen en byk kuvvet, dier dilinin tepe noktas na F n kuvveti ile diliyetemas ettii and r. Bu anda dili dibinde ekme, Basma, Kesme ve eilmegerilmeleri oluur. Levis hesaplar nda yaln zca eilme gerilmesini hesaba katm t r [Akkurt, 2005]

    DIN normlar nda ise hem F n hem da F t kuvvetleri, dii etkileyen kuvvetlerinhesaplamas nda kullan lmaktad r (ekil 3.9).

    cosnt F F = (3.25)

    al ma momenti ( M bc) gz nne al nd nda

    o

    bct d

    M F

    2= (3.26)

    OFn

    Fr

    Ft

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    43/128

    27

    eitlii kullan l r. Bu eitlikte

    bob M K M = (3.27)

    dir.

    K o: al ma faktr (iz.3.14)

    izelge 3.14. al ma faktr deerleri ( K o)

    makines (Yk ifadesi

    ile)

    Motorun cinsi

    Elektrik veyatrbn

    ok silindirli, itenyanmal

    Tek silindirli, itenyanmal

    Dzgn 1,00 1,25 1,50Orta darbeli 1,25 1,50 1,75A r darbeli 1,75 2,00 2,25Dzgn ifadesi: santrifj pompalar,s v kar t r c ;Orta darbeli ifadesi: krkl pompalar, kat ve yar kat kar t r c lar, bantl konveyrler;A r darbeli ifadesi: haddeleme, presleme, deirmenler vb.

    M b : Dndrme momenti

    n P

    M b9550= [Nm] (3.28)

    P : G [kW]

    n : Devir say

    s

    [d/d]

    Sistemi etkileyen tm faktrler gz nne al nd nda etkili di kuvveti ( F nc) hesaplanmak istediinde ise;

    F nc=K v K m K F n (3.29)

    eitlii kullan l r.

    F n : Di kuvveti

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    44/128

    28

    F nc : Etkili di kuvveti K v : Dinamik h z faktr (ekil 3.10), K m : Yk da l m faktr (iz. 3.15), K : Kavrama faktr (EK-4),

    A: Yksek hassasiyetle tralanm veya talanm , nemli yk gelmeyen dililerdeB: Yksek hassasiyetle tralanm veya talanm , az dinamik ykemaruz dililerdeC: Orta dinamik yklerdeD: Azd rma freze veya Felowsyntemi ile a lm dililerde

    ekil 3.10. Dinamik h z faktr ( K v)

    izelge 3.15. Yk da l m faktr ( K m)

    01/ d bd = Her iki taraftansimetrik olarak

    yataklanm dili

    Asimetrik olarak yerletirilmi olan dili Kar k ekildeyerletirilmi

    diliok rijid mil Rijidlii daha az

    olan, mil0,2 1 1 1,05 1,150,4 1 1,04 1,10 1,220,6 1,03 1,08 1,16 1,320,8 1,06 1,13 1,22 1,451 1,10 1,18 1,29

    1,2 1,14 1,23 1,361,4 1,19 1,29 1,451,6 1,25 1,35 1,55

    b. Di dibi dayan m hesab

    v f t

    Top K K bm F = (3.30)

    eitliinden faydalan l r.

    Top : Toplam gerilme

    Taksimat dairesindeki evre h z v

    D i n a m i

    k f a k t r

    K v

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    45/128

    29

    K f : Form faktr (Bkz.iz. 3.2),

    K v : Dinamik h z faktr (Bkz.iz. 3.3),

    c. Yzey bas nc hesab

    vt

    i E H K bd F

    K K K P 01

    = (3.31)

    eitliinden faydalan l r.

    Helisel di li ark dayan m hesab

    a. Dayan m hesab

    v fen

    t K K bm F = (3.32)

    K fe : Form faktr (iz. 3.16)

    izelge 3.16. Form faktr ( K fe)

    ze 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

    K fe 3.7 3.33 3.23 3.15 3.08 3 2.98 2.95 2.9 2.86 2.82 2.78 2.73 2.7

    ze 27 28 29 30 35 40 45 50 65 70 80 90 100

    K fe 2.67 2.64 2.62 2.6 2.51 2.45 2.41 2.37 2.29 2.28 2.25 2.23 2.21 2.2

    e z : Helis dili, dz dili edeer di say s

    02 coscos g

    e z

    z = (3.33)

    g : Temel dairesine kar l k gelen eim a s

    0 : Dili helis a s

    b. Yzey bas nc hesab

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    46/128

    30

    vbc

    i E H K bd M

    K K K K P 01

    2 = (3.34)

    eitliklerinden faydalan l r.

    K : Eim a s faktr (iz. 3.17).

    izelge 3.17. Eim a s faktr ( K )

    0 10 12 14 16 18 20 22 24 26 30 32 35

    K 1 0.99 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91 0.89 0.86

    Konik di li arklar n dayan m hesaplar

    v fem

    t K K bm F = (3.35)

    mm : Ortalama modl (E. 3.21)

    Sonsuz vida ve kar l k di lisi sisteminde dayan m hesaplar

    Dayan m hesab , dili ark n d dibindeki k r lma olay n yans tmaktad r. Sonsuzvida mekanizmalar nda di dibi k r lmas ok ender, ancak byk darbelerin alt ndameydana gelmektedir. Bu nedenle mukavemet hesab , bir fikir verme mahiyetinde

    olup ancak kontroleklinde yap l r. Buna gre silindirik dilileri esas alarak, di dibindeki gerilmeler,

    22

    . f

    tce K

    bm

    F = (3.36)

    eitlii ile hesaplan r. Sonsuz vida ve kar l k dilisi sisteminde dayan m hesaplar eitliklerinde alt indiste gsterilen 1 deeri dndren yani sonsuz vidaya ait, 2 deeridndrlen yani kar l k dilisine ait deerler iin kullan lm t r.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    47/128

    31

    02

    22

    .2d

    M F bctc = (3.37)

    m : Modl (Bkz. iz. 3.12)

    K f2 : Form faktr (iz. 3.18)

    izelge 3.18. Form faktr ( K f2)

    z 20 25 30 35 40 50 K f2 2.9 2.72 2.6 2.5 2.45 2.35

    b : Diler aras temas yay ,

    =

    180

    f r b (3.38)

    : Di kenar eim a s ,

    f r : Di dibi kavisi,

    bb

    f S d

    r +

    =

    21 (3.39)

    bS : Ba boluu

    mS b 2,0= (3.40)

    1ad : Di st dairesi ap

    1011 .2 ba hd d += (3.41)

    ab mh =1

    am = Al

    n modl

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    48/128

    32

    3.4.2. Miller

    Redktrlerin giri milleri genellikle pinyon dili millerdir ve sementasyoneliinden imal edilirler. Redktr giri milindeki pinyon dili, giri miline gemeolarak tak lacak ise giri mili malzemesi 1040 veya 1050 imalat eliidir. k milleri de yine 1040 veya 1050 imalat eliklerinden imal edilip,sulanmazlar. Miller zerindeki kama yerleri DIN 6885'e uygun yap lmaktad r.

    k milleri taland ndan, kee yerlerinden ya s zd rmazlar.Giri ve k milleri 50 mm ap lsne kadar k6 toleransta, 50mm den byk aplarda ise m6 toleransta talan r. Mil ular na DIN 332` ye uygun olarak vidalimerkezleme ve ektirme delii delinir. Giri ve k milleri zerindeki kamayuvalar ve kamalar DIN 6885/1`e gre ilenir.

    Millerin balanmas

    Redktr k milleri, i makinesine elastik veya rijit kavramalarla, al n dililerle,zincir dili sistemleri ile balanabilir. Kavramalarla balamada mil eksenlerinin ok iyi ayarlanmas , mil eksenleri aras ndaki a sal ve dorusal sapmalar n minumumaindirilmesi, millerin, rulmanlar n ve kavraman n mrn uzatt gibi, sistemintitreimsiz al mas n da salar (ekil 3.11). Dililerle balamada millerin birbirine paralel olmas ve dililerin tm di yzeyi boyunca birbirini kavramas gerekir.Redktr giri millerini motora, kay -kasnak sistemleri, elastik kavramalar, hidrolik veya elektromanyetik lamelli kavramalarla balamak uygundur. Redktr

    girilerinde rijit kavrama kullanmaktan ka n lmal d r.

    Kavramalarla balamada millerin koaksiyal (eeksenli); kay -kasnak sistemlerindeise millerin birbirine paralelliinin salanmas ; balama elemanlar n n, motor veredktr mili rulmanlar n n mr ve sistemin titreimsiz al mas iin gereklidir.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    49/128

    33

    ekil: 3.11. Elastik kavrama ile balant ve elastikiyet

    3.4.3. Yataklar

    Redktr mil ve dililerin yataklar nda konik masural veya oynak silindirik masural rulmanlar kullan lmaktad r. Rulman mrleri en az 50 000 saat olacak ekildeseimleri yap l r.

    3.4.4. Gvdeler

    Redktr gvdeleri GG 22 kalitede gri pik dkmdr. Gvdeler istek zerine GGG-

    42 kalite sfero dkmden yap labilir. zel redktr gvdeleri elik kaynakl

    konstrksiyon yap labilmektedir. Gvdelerin zerinde ya doldurma ve boaltmatapalar , ya seviye gstergesi bulunur. Baz redktr modellerinde btn dilileringrlebilecei gzetleme kapaklar ve a r redktrlerde kald rma halkalar vard r.Redktrlerin ya doldurma tapalar ayn zamanda havaland rma delii grevinistlenir.

    3.4.5. S zd rmazl k

    Redktr, al ma alanlar bak m ndan olduka a r artlarda al abilirler. Bunedenle d etkenlerin dili sistemini etkilememesi iin gvde balant noktalar n ns zd rmaz olmas na ihtiya vard r. Redktrlerde, gvde ve kapaklar aras ndaki

    s zd rmazl k s v conta ile giri ve k millerinin s zd rmazl ise lastik ya keeleri

    ile salan r.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    50/128

    34

    3.4.6. Dili arklar n yalanmas

    Yatay konumda al an redktrlerde yalama, banyolu arpma yalama yntemi ilesalanmaktad r. Redktrn ta yaca g, termal g s n r na yak n veya onunstndeyse, redktrn yalanmas bas nl , pskrtmeli ve gerekirse soutmal yalama sistemleri ile salan r. Dey konumda al an redktrlerde yatay konumluredktrler gibi banyolu yalama ile yalan r. Ancak dey konumlu redktrlerdearpma yalama imkan olmad iin redktrn ya seviyesinin yksek olmas ,genellikle de redktrn tamamen yala doldurulmas gerekir. Dey konumluredktrlerin yalanmas nda ikinci zm yolu bas nl yalamad r. Redktrn stk sm nda bulunan dili ve rulmanlara ya direkt olarak pskrtlerek yalanmalar salan r. Bas nl yalama sisteminde redktrn tamam n n yala dolmas gerekmedii iin ya n s nmas ve tamas gibi sorunlar da ortadan kalkar.

    3.4.7. Dili arklar n verimi ()

    Redktrlerde verim =P /P g oran ndan elde edilir. Bu deer redktrn normalartlarda al t , iyi yalama yap ld ve ykn nominal deere yak n olduutaktirde geerlidir. Sonsuz Vidal redktrlerde ilk 50 saatlik al ma sresi iindeverim sonsuz vida tablolar nda verilen deerlerden daha dk olacakt r;

    Statik verim ( s) start an nda oluan verimdir ve dinamik verim'n n ok alt ndad r.Motor nominal devrine ulat nda redktrn verimi kataloglarda verilen deerlere

    ulaacakt r.

    Invers verim ( nv) k mili taraf ndan redktre tahrik gelmesi ile oluan verimdir ve her-zaman dan kktr. Bu deer aa daki gibi hesaplan r.

    12 =inv (3.42)

    Benzer ekilde statik invers verim;

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    51/128

    35

    sv

    12sin = (3.43)

    izelge 3.19da eitli sistemlere ait verim deerleri verilmitir.

    izelge 3.19. Dili arklarda verim deerleri ()

    Dili arklar Kademe ba na Verim (%)

    Dier mekanizmalar Kademe ba na Verim (%)

    Silindirik dili 9699 Dz kay kasnak 9598

    Konik dili 9598 V kay kasnak 9294Sonsuz vida Dili kay kasnak 9698Kilitlemesiz 6080 Zincir mekanizmas 9698

    Kilitlemeli 2540 Srtnmeli ark 9097

    Helisel dili 98 Yataklar 97

    3.5. Redktr Seimiin Gerekli Parametreler

    letme s ras nda redktrn sorun yaratmadan al mas ve uzun mrl olmas her eyden nce doru seim ile mmkndr. Redktr seiminin doru yap labilmesiiin redktre ait teknik bilgilerin ve iletme koullar n n bilinmesi gerekir.

    Aa da belirtilen teknik bilgiler ve iletme koullar gz nne al narak iletme iinen uygun redktr seilir. Redktr seimi yap l rken ekonomik koullar da gznne al n r ve ayn i iin birden ok redktr tipi mevcut ise en ekonomik olan

    seilir.

    Tm dili sistemlerinde olduu gibi redktrlerde de evrim oran ile beraber dnmeyn de nemlidir. Bu bak mdan dndren ve dndrlen elemanlar n dnme ynleri

    birbirine gre ters olduu durumda (-) iareti, ayn ynde olduu durumda (+) iaretiile gsterilir. Redktrlerde sistemi oluturan herhangi bir dilinin di say s evrimoran n etkiler. Bu kural tm paralel dili dizileri iin geerlidir.ki diliden oluan

    bir mekanizma birey olarak kabul edilirse, redktr oluturan mekanizmalar

    nsay s , h z n ka kez deitiini yani redktrn kademelerini gsterir [Akkurt, 2005]

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    52/128

    36

    ekil 3.12de teknik resmi grlen redktr iki kademelidir. Yani hareket giri milinden k miline kadar iletilirken; devir iki kere deiir. Teknik resmi

    ekil 3.12. ki kademeli redktr

    incelemeye devam edersek; giri milinin zerindeki dili en ufak dilidir ve h z burada en yksektir, k milinin zerindeki dili ise en byk dilidir ve h z buradaen dk, tork en yksektir. Giri milinden itibaren dililere s ras yla z1,z2,z3 ve z4dilileri dersek, z di say lar n ve i de evrim oranlar n gstermek zere toplamevrim oran n ;

    31

    42

    3

    4

    1

    23412top z z

    z z z z

    z z

    iii =

    == (3.44)

    eklinde gsterebiliriz. Ayr ca kademelerin say s , giri k ile dnme h zlar n n birbirine gre dnme ynlerini belirler. Kademe say s n n tek say olmas durumunda

    giri k dnme ynleri ters, ift say olmas durumunda ayn d r.

    Redktr oluturan kademelerin verimi12 , 34, eklinde gsterilirse ve yatak

    verimi y ile ifade edilirse, sistemin toplam verimi;

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    53/128

    37

    top = 12 34 y (3.45)

    olarak ifade edilebilir.yle ki, k ve giri dnme momentlerinin aras ndaaa daki ba nt vard r;

    M b= M bg top (n g /n ) ;

    M b = M bg .top itop (3.46)

    toptop

    g

    g b i

    n

    P M

    9550= (3.47)

    Ancak toplam verim hesab nda dili arklar ta yan millerin yataklar n n daverimlerinin gz nne al nmas gereklilii unutulmamal d r.

    3.6. Redktr Seim Aamalar

    Redktr seimi Redktr tipinin seimi ve Seilen redktr tipinin byklnntespiti olmak zere iki aamada yap l r.

    3.6.1. Redktr tipinin seimi

    makinesi veya tesise uygun redktr tipi genellikle proje safhas nda seilir. Projesorumlusu mhendis veya konstrktr hangi makined, hangi tip redktr

    kullanaca na tecrbelerine dayanarak veya daha nce yap lm rnekleri inceleyerek karar verir. Kk g ta yan tesislerde, motoru redktre direkt balanm motorluredktrler akla ilk gelen zmdr. Motorlu redktrler montaj kolayl veekonomik olular yznden tercih edilen tiplerdir. Mile geme redktrlerde yinemontaj kolayl ve ucuz olular yznden ok kullan lan tiplerdir.

    3.6.2. Redktr byklnn tespiti

    Redktr byklnn tespiti, redktr g izelgeleri yard m ile yap l r. Her

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    54/128

    38

    redktr tipi iin ayr ayr olmak zere redktr imalat s firmalar taraf ndan g

    izelgeleri dzenlenmitir. Her redktr boyunun ta yabilecei g ( P ) kw. olarak,redktr giri devir say s (n g ) ve evrim oran na (i) bal olarak bu izelgelerdeverilmitir. Redktrlerin ta yabilecekleri k dndrme momentleri ( M b) de ayr bir izelgede verilmitir. izelgelerde yer alan g ve dndrme momentleri nominaldeerlerdir. makines iin gerekli olan g ve dndrme momenti, redktrnta yabilecei nominal gten, dolay s yla dndrme momentinden kk olmal d r ki redktr, i makines iin gerekli gc belirli bir emniyetle ta yabilsin.Redktrn ta mas gereken ( P re) gc, redktrn al t rd i makinesi iingerekli olan ( P i ) gcnn, iletme emniyet faktr ( f s) ile arp m yla bulunur.Seilecek redktrn nominal gc bu P i deerine eit veya daha byk olmal d r. Nominal gc ( P g ) bu deere eit veya daha byk olan redktr ilgili gizelgesinden bulunur.

    P re = P i . f s (3.48)

    Redktr al t racak motorun gc ( P mot ) ve devir say s (n g )

    Redktre balanacak motorun gc, i makinesi iin gerekli olan P i gcnden byk seilmelidir. Redktr seiminde olduu gibi, motor gcn tespit ederken, i makinesi iin gerekli olan g belirli bir emniyet katsay s ile arp larak motorun

    gc bulunur. Motor gc tespiti iin al nacak emniyet katsay s ( E ) ile redktr

    seiminde al nacak emniyet katsay lar ( f s) farkl olabilir. Motor gcnn gereinden byk seilmesi ekonomik olarak uygun deildir, ayr ca elektrik kullan m motor gc ile orant l olduundan iletme giderlerini artt racakt r. letmenin cinsine,gnlk al ma sresine bal olarak motor emniyet katsay s ( E ) 1,25 ile 1,8aras nda al nabilir. Redktr seilirken, motor emniyet katsay s n n ka al nd veyai makinesinin gerek g ihtiyac n n ( P i ) ka kw. olduu bilinmelidir. Redktr dekullan lacak ideal motor devir say s 1500 ve 1000 d/d`d r. Redktrler de yksek

    devirli motor kullanmak sak ncal d r. Yksek devir, redktrn sesini art raca gibi,rulman ve dililerin mrn azalt r. 3000 d/d`lik motor kullanmak zorunluluu varsa

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    55/128

    39

    motor ile redktr aras na kay -kasnak sistemi koyarak redktr giri devrini 1500veya 1000 d/d`ya drmek uygun olacakt r.

    P mot = P i . E (3.49)

    Termik g ( P t )

    Redktrn s nmadan ta yabilecei gtr. Redktrn termik gc, redktr gvdesinin d yzeyinin byklne, evre s cakl na, al ma ortam na ( kapal

    alan, a

    k saha ), redktrn bir saat iindeki al

    ma sresine ( ED ) bal

    d

    r.Redktrlerin g izelgelerinde her redktr boyunun ta yabilecei termik gverilmitir. izelgede verilen termik g ( P t ) redktrn kapal ortamda bulunmas , 20-30 C evre s cakl ve srekli al ma ( ED = % 100 ) iingeerlidir.

    40 C evre s cakl iin izelgede verilen deerin % 75`i,50 C evre s cakl iin izelgede verilen deerin % 60 al nmal d r.

    Redktr bir saat iinde yar m saat al yorsa ( ED = % 50 ), Nt % 25 oran ndaart r labilir.

    Bir saatte 15 dakika al ma ( ED = % 25 ) iin P t , 1,5 kat art r labilir.Redktrn hava ile soutulmas veya redktr ya n n soutulmas durumlar ndatermik g, soutman n etkisine bal olarak % 10 - % 50 oran nda art r labilir [Akkurt, 2005].

    3.6.3. Redktr firmas taraf ndan katalounda kullan lan temel eitlikler

    a. Motorun harcad g

    1000/3 UICos P = (3.50)

    b. Motorun verdii g

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    56/128

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    57/128

    41

    f. Lineer hareket ataletinin motor miline indirgenmesi

    21

    2

    2,91nv

    m J ind = (3.57)

    g. Dnen hareket ataletinin motor miline indirgenmesi

    21

    22

    nn J

    J ind = (3.58)

    h. Farkl devirlerde dnen hareket ataletlerinin motor miline indirgenmesi

    21

    233

    222 ....

    nn J n J

    J ind += (3.59)

    3.6.4. Redktr Seimi

    a. al ma artlar na bal olarak emniyet faktr ( f s) belirleyiniz

    Emniyet faktr ( f s) redktrn al t artlar ile uyumlu olmas iin gerekli olanemniyet katsay s d r. rnein " f s = 1" Dzgn ve sakin yklerde, gnlk sekiz saatve saatte yz start al may kar lar.

    Basit eitlikle emniyet faktrnn hesaplanmas nda;

    f s = K A K o f t f dk (3.60)

    eitliinden faydalan l r.

    K A: letme faktr (Bkz. iz. 4.5) K o: al ma faktr (Bkz. iz. 3.14) f t : Gnlk al ma sresi faktr

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    58/128

    42

    Gnde 3-10 saat aras nda al an iletmelerin f t faktr 1 olarak al n r. Gnde 3saatten az al an iletmelerin f t faktr 0,8 olarak, gnde 10-24 saat aras ndaal an iletmelerin f t faktr 1,25 olarak al n r.

    f dk : Start say s

    Bir saat ierisinde en fazla 5 defa start yapan iletmelerin f dk faktr 1 olarak al n r. Bir saat ierisinde 5`den fazla duru-kalk yapan iletmeler iin zelnlemler almak gerekebilir. Motorla redktr birbirine hidrolik veya

    elektromekanik kavramalarla balamak duru-kalk lardaki darbe etkisini azalt r.5` ten fazla duru-kalk yapmas gereken iletmelerin f dk faktr 1,25-2 aras ndaal nmal d r ve zel nlemler gerektirir.

    3.60 eitliinden faydalan larak servis faktr hesaplan r.

    Emniyet faktrnn bulunmas nda uygulanan dier bir yntem:o Makinenin gnlk al ma sresini tespit ediniz.o Makinenin ne trde ykler verdiini tespit ediniz (EK-6 ).

    U - Dzgn ve sabit ykler

    M - Orta darbeli ykler

    H - A r darbeli ykler

    Yk s n f n n daha teknik seimi iin rotora indirgenmi toplam atalet momentieitliinden faydalanabilirsiniz .

    mot ext

    ind J i J

    J += 2 (3.61)

    mot

    ind i J

    J F = (3.62)

    top J : Toplam d atalet momenti

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    59/128

    43

    ind J : Motora indirgenmi toplam moment

    mot J : Motorunatalet momenti

    izelge 3.20. Fi deerine bal Yk s n f

    o Saatteki start say s n tespit ediniz.o ilk maddeye bal servis faktrn aa daki tablodan seiniz.

    * Gnlk al ma sresi (saat/gn) ** Start Say s , Tm kalk ve frenleme ilemleri ile dk h zdan yksek h za (veya tersi) geiler StartSay s na dahildir

    ekil 3.13. Servis Faktr Belirleme Cetveli [Y lmaz Redktr katalou,11.04/02]

    f s , redktrmzn tahrik tipine bal olarak " K o" katsay s ile arp larak artt r l r.

    b. makinesi iin gerekli olan dndrme momenti ( M i ), hesap yoluyla veya dahance yap lm olan makinelerden edinilmi tecrbelerle tesbit edilir.

    c. makinesi iin en uygun devir say s (n ), yine tecrbelerle veya deneme-yan lma metoduyla bulunur.

    U Dzgn ve sabit ykler Fi

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    60/128

    44

    d. Makine iin gerekli dndrme momentini, seilen devir say s nda salayacak gihtiyac hesaplan r. makinesi iin gerekli olan dndrme momenti sabit kalmak art ile makineyi deiik devirlerde al t rmak gerekiyorsa g ihtiyac enyksek al ma devri iin hesaplan r.

    9550i

    i n M

    P = (3.63)

    e. makinesi iin gerekli olan gle ( P i ), Servis faktr ( f s) bize redktrn

    ta mas gereken gc ( P re) verir. Bulunan bu P re deeri redktr seiminde esasal n r.

    P re = f s . P i (3.64)

    f. Seilen redktr tipine ait g izelgesinde, istenilen giri ve k devir say lar nda redktr boylar n n ta yabilecei nominal g deerleri P g [kw]olarak verilmitir. Nominal gc, hesaplanan i makinesi iin gerekli

    P re gcne eit veya ondan byk olan redktr bykl, ilgili g

    izelgesinden bulunur.

    g. Redktrn termik g kontrol; seilen redktr boyunun termik gc P t

    izelgelerden bulunur. Hesaplanan P re gc, termik gten ( P t ) kk olmal d r

    ( P re < P t ). P re, termik gce yak n veya daha bykse redktr soutulmal d r.Soutma imkn yoksa bir boy byk redktr seilir. Bylece redktr seimitamamlanm olur.

    h. Redktr ile makine aras nda kullan lan balant eleman na gre radyal yk hesaplan r (EK-5). Sonsuz tip redktrlerde k gc, k devri,deerlerine uyan servis faktr ve radyal yk bulduunuzdan daha yksek veyaeit olan redktr, g-devir seim tablolar ndan seilir. Helisel tipredktrlerde verim yksek olduundan k gc verilmemitir.Hesaplad n z g deerini giri gc olarak kabul edip seiminizi yap n z.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    61/128

    45

    izelgelerde verilen M ( M i ) k momentinin hesaplad n z M ( M i ) den byk olmas na dikkat ediniz. Eer seilen redktrnki daha ufak ise bir st motor gcne geiniz. Motorsuz sonsuz vida redktrler ve yat k tip

    redktrlerin seiminde katalog termik gcnn( P tg ), hesaplad n z termik gcn alt nda olmas na dikkat edilmelidir. (izelge 3.21).

    izelge 3.21. Termik g tablosu

    Maximum evreS cakl

    Srekli(S 1)

    al ma ekli Duraksamal (S1S6)[%] olarak 60 dakikada al ma

    kt

    60 40 25 1540 0.8 0.9 1 1.2 1.330 0.9 1.1 1.2 1.4 1.520 1 1.2 1.4 1.5 1.710 1.2 1.4 1.5 1.7 1.9

    rnek redktr seimi

    a. Makine Cinsi

    Lastik bantl konveyr, dkme yk ta yor.

    b. Makine iin gerekli moment

    Makine iin hesaplanan moment;M = 470Nm

    c. Makine gerekli

    k

    devri; r >2 = 50dev/dak.

    d. Gnlk al ma sresi; 16 saat

    e. Saatte start say s ; Saatte 1 start

    f. Makine ile balant ekli; Zincir dili (ap -130 mm)

    Yk s n fland rma tablosundan yk s n f M olarak seilir (EK-6)

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    62/128

    46

    Gnlk al ma sresi 16 saat

    Saatte start say s 1 ve yk s n f M'ye tekabl eden servis faktr

    tablosundan, servis faktr iin f s = 1.3 deeri bulunur, (Bkz. ekil 3.13)

    Makinenizin g ihtiyac (Redktr k gc);

    kW n M

    P 46,29550

    504709550

    ===

    Zincir di li uygulamas iin (EK-5) F q deeri;

    N D

    M F q 7592130

    47021002100 ===

    Ortaya kan redktr ihtiyac ;

    P 2,46 kW M 470 Nm

    f s 1,3

    n 2 = 50 d/d

    f q 7592 N

    Sonsuz vida seimi

    G-Devir tablolar ndan (EK-7)

    P f = 3 kW

    n2= 54 d/d

    P= 2,52 kW> 2,46

    F qgv = 8200 > 7592

    f s= 1,6 > 1,3

    olan EV125-100L/4b tipi ( Y lmaz Redktr Katalou 11.04/2)seilir.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    63/128

    47

    Helisel redktr seimi;

    G-Devir tablolar ndan (EK-8)

    Pf= 3 k W

    n2= 55 d/d

    M= 497 Nm > 470 Nm

    F qgv= 21196 N> 7592 N

    f s = 2,6 > 1,3

    olan M42-100L/4b tipi ( Y lmaz redktr katalou 11.04/2)seilir.

    rnek motor seimi

    5,5 kW, 1415 d/d, 3 faz AC Asenkron motor

    Motor kataloundan;

    ,7,2/ = N A M M ,1,37 Nm M n = 2

    . .093,0 mkg J mot =

    Ykn motor miline indirgenmi ataleti 3.58 nolu eitlikten;

    22

    2

    . .034,014105.029952,91 mkg J ind ==

    Yk s n f n n tespiti iin atalet faktrn hesaplayal m;

    336,0093,0034,0 0,2 olduundan yk s n f M'ye girmektedir. Gnde 8 saatlik al ma iin f s =1,2olmal (ekil 3.13).

    Ortaya kan ihtiya; 5,5kW, 21 d/d, helisel dili delik milli redktr. fs =1,2 ve zeri(Geri ka rmamas iin fren veya kilit kullanmak gerekir. Ancak bu rnekte bu

    dikkate al nmam t r).

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    64/128

    48

    Redktr seimi;

    5,5 kW,

    21 d/d,

    fs=1,3

    olan D6300-100L/4b(Y lmaz redktr katalou 11.04/2)tipi seilir.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    65/128

    49

    4. YAPAY ZEK

    4.1. Tan m ve Tarihesi

    Yapay zek fikrinin temelini sibernatik bilimi oluturmaktad r. Sibernatik insanlar ve hayvanlar aras nda ileti im ve kontrol bilimi olarak Norbert W ENER taraf ndan 1948 y l nda ortaya konmu, sonralar fizik, elektroteknik, bilgisayar,felsefe, matematik, psikoloji, psikiyatri, sosyoloji, fizyoloji gibi farkl bilim

    dallar nda ileti im ve kontrol iin ortak olan problemlerin renilmesi dzeyine

    gelmitir. Sibernatiin en nemli zellii canl ve cans z sistemler aras ndaki fark n bilerek nemsenmemesidir.

    Yapay zek, sibernatik biliminin bir yan dal olarak ortaya km , zaman ierisindekendi ba na bir bilim dal haline gelmitir.

    Yapay zek, kabaca; bir bilgisayar n ya da bilgisayar denetimli bir makinenin,

    genellikle insana zg nitelikler olduu varsay lan ak l yrtme, anlam kartma,genelleme ve gemi deneyimlerden renme gibi yksek zihinsel srelere ilikingrevleri yerine getirme yetenei olarak tan mlanmaktad r [Nabiyev, 2005]. Yapayzek kavram eitli ekillerde tan mlanabilmektedir. Bu tan mlardan baz lar ise;

    Yapay zek; sezgisel programlama temelinde olan bir yakla md r [Abinov, 1989].

    Yapay zek; insanlar

    n yapt

    klar

    n

    bilgisayarlara yapt

    rabilme al

    mas

    d

    r[Nenov, 1999].

    Genesereth ve Nilsson'a gre yapay zek, ak ll davran zerine bir al mad r .Amac , doadaki varl klar n ak ll davran lar n yapay olarak retmeyi amalayan bir kuram n oluturulmas d r [Akak n, 1988]

    Axe a gre yapay zek; bir bilim olarak ak ll programlar ierir. Bu programlar

    aa dakileri yapabilmelidir;

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    66/128

    50

    nsan beyninin al ma biimini taklit ederek karma k problemleri zebilmeli, Deiik durumlar kar

    s

    nda uygun cevaplar verebilmeli, renerek uzmanl n gelitirmeli ve eski bilgilerini yenilerle uyumlu biimde

    kullanarak bilgi taban n geniletebilmelidir [Atkinson ve ark, 1999].

    Grld gibi, verilen her tan m kendi iinde doru olmas na ramen, farkl l klar da iermektedir. Ayr ca (u ana kadar yap lamayanlar) veya (bir ak l teorisinin) dahaayr nt l a klanmas bizi, yeni kavramlar n hiyerar ik olarak tan mlanmas nagtrmektedir. Bu arat rmalar n daha derinden anla labilmesi iin, zekn nkendisinin ne olduunu anlamak gerekmektedir. Biz yapay zeky nsana zg ak lc hareketlerin makine taraf ndan taklidi biiminde tan mlanabilir.

    Yzy llardan beri ak ll yapay varl klar n yarat lmas insanolunu megul etmesineramen Yapay Zekn n douu olarak 1956 yaz nda Dartmouth College'dedzenlenen konferans baz al nmaktad r. Bu konferansa kat lan, Marvin Minsky,

    Ailen Newell ve Herbert Simon Yapay Zek'n n kurucular olarak an lmaktad rlar.

    lk Yapay Zek kitab E. Feigenbaum ve J. Feldman taraf ndan derlenerek 21 maka-leden oluan ve 1963 y l nda bas lan "Bilgisayar ve D nce" (Computer and Thought) kitab d r. Alan Turing'in 1950'de yazd Testiyle ilgili makaleyi de ieren bu makaleler Yapay Zekn n klasikleri olarak grlmektedir. Turing testi

    bilgisayar d nebilir mi? Sorusuna cevap arayan ve bir makinenin dnmesi ileilgili a klamalar n mant ksal olarak mmkn olup olmad n arat ran bir testti.

    Bu testte Sorgulay c dediimiz kii ayn sorular bir paravan n tesindeki bir insanve bir bilgisayara ynelterek; ald cevaplara bakarak insan, bilgisayar ayr m yapmaya al maktayd . Sorgucunun ayr m yapamamas ya da yanl sonucaulamas bilgisayar n dnebilirlik dzeyi hakk nda bir fikir olutururdu (ekil4.1).

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    67/128

    51

    ekil 4.1. Turing testi

    Yapay zekn n, insan davran n taklit etme, benzetirme veya modellemeamac yla bilgisayar programlar n n gelitirilmesi biiminde tan mlanabileceinedeindik. Yapay zekn n dier bilim alanlar ile olan yakla k ilikisi ematik olarak ekil 4.2'de gsterilmitir. Grld gibi yapay zekn n birok farkl bilimsel alanlailikisi bulunmaktad r.[Nabiyev, 2005]

    ekil 4.2. Yapay zek bilimsel alan ilikisi [Nabiyev, 2005]

    Yapay zek, kullan m alanlar ve al ma mant a s ndan incelendiinde altoluumlara ayr ld grlr. Bunlardan nemli olanlar inceleyelim.

    Sorgucu

    Gzel Sanatlar

    Mant k

    Psikolo i

    Felsefe

    Matematik

    Fizik-Elektronik

    Dil Bil isi

    Bil isa ar

    Fizyoloji

    Bi olo i

    YAPAY ZEKA

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    68/128

    52

    4.2. nemli Yapay Zek Teknikleri

    4.2.1. Bulan k mant k (BM)

    Bulan k mant k ( Fuzzy Logic ) kavram ilk kez 1965 y l nda California Berkeley

    niversitesinden Prof. Lotfi A. Zadehin bu konu zerinde yazd bir makalesayesinde duyulmutur. O tarihten gnmze nemi gittike daha ok anla lan veteknolojinin eitli dallar nda daha geni alanlarda kullan lmaya balanm olan bulan k mant k, belirsizliklerin anlat m ve belirsizliklerle al labilmesi iinkurulmu kat bir matematik dzen olarak tan mlanabilir. Bilindii gibi istatistikte veolas l k kuram nda, belirsizliklerle deil kesinliklerle al l r ama insan n yaad ortam daha ok belirsizliklerle doludur. Bu yzden insanolunun sonu karabilmeyeteneini anlayabilmek iin belirsizliklerle al mak gereklidir. Belirsizlikler dnldnde bulan k mant k, Siyah, beyaz aras ndaki grilerle al abilen bir kavram olarak alg lanabilir.

    Doru Yanl Dolu Bo S cak Souk

    ekil 4.3. BM al ma alan mant

    BM kuram n n merkez kavram Bulan k mant k ( fuzzy) kmeleridir. Kme kavram

    anla lmas kolay bir kavramd r. rnein gen kavram n inceleyecek olursak, bukavram n s n rlar n n kiiden kiiye deiiklik gsterdiini grrz. Gen kavram kesin s n rlarla belirlenmi bir kavram olmad ndan matematiksel olarak da kolayca

    formle edemeyiz. Ama genel olarak 18 ile 35 yalar

    genlik s

    n

    rlar

    olarak dnlebilir. Burada grld gibi gen tan m nda 18-35 yalar kullan lm t r,

    1 0,8 0,6 0,4 00,2

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    69/128

    53

    oysa yaamda 17 veya 36 ya ndaki kiiler iinde gen terimi kullan labilmektedir.Buradaki rnek, kesin s n rl kmeler oluturman n zorluunu bize gstermektedir.BM bu tr kesin doru ve yanl n olumad durumlarda kullan lmaya uygundur.

    Bir fuzzy kmesi kendiaitlik fonksiyonu ile temsil edilir. Byle bir aitlik fonksiyonu

    ile kesinlikle ait (doru) veya kesinlikle ait deil(yanl ) aras nda istenilenincelikte ayarlama yapmak mmkndr. Farkl ve elien iki nesne ayn bulan k kmesinin yeleri olabilirler. "Doru" ve "Yanl "' tan mlamadaki fark ekil 4.4'dekeskin kmeler ve bulan k kmeleriyle tan mlanm t r. Bir bulan k kmesindenemli olan, her bir elemana atanan doruluk derecesidir [Aydemir, 2001].

    ekil 4.4. Doru ve Yanl ' n tan m ; a) keskin kmeler, b) bulan k kmeler [Tokta,2003]

    Daha sonra, girdi ve kt yelik fonksiyonlar aras ndaki ilikiyi belirleyen kurallar n bulunduu kural taban oluturulur. Kural taban oluturulurken ya mevcut verilerdenhareket edilir veya tecrbelerden yararlan l r. Kural taban szel cmleciklerden

    oluur. BM ile modellemede, kural taban bir eit mant ksal ifade olan E ER- SE yap s yla oluturulur. E ER k sm , girdi bulan k kmelerinden, SE k sm kt bulan k kmesinden deikenleri ierir. E ER- SE ifadeleriVE veya VEYA balalar ile birbirine balan r [Tokta, 2003].

    BM ile matematik aras ndaki temel fark bilinen anlamda matematiin sadece a r udeerlerine izin vermesidir. Klasik matematiksel yntemlerle karma k sistemleri

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    70/128

    54

    modellemek ve kontrol etmek ite bu yzden zordur, nk veriler tam olmal d r.BM kiiyi bu zorunluluktan kurtar r ve daha niteliksel bir tan mlama olana salar.Bir kii iin 40 ya nda demektense sadece orta yal demek birok uygulama iinyeterli bir veridir. Bylece az msanamayacak lde bir bilgi indirgenmesi sz

    konusu olacak ve matematiksel bir tan mlama yerine daha kolay anla labilenniteliksel bir tan mlama yap labilecektir.

    BMda fuzzy kmeleri kadar nemli bir dier kavramda linguistik deikenkavram d r. Linguistik deiken s cak veya souk gibi kelimeler ve ifadelerletan mlanabilen deikenlerdir. Bir linguistik deikenin deerleri fuzzy kmeleri ileifade edilir. rnein oda s cakl linguistik deiken iin s cak, souk ve ok s cak ifadelerini alabilir. Bu ifadenin her biri ayr ayr fuzzy kmeleri ile

    modellenir.

    BM nin uygulama alanlar ok genitir. zellii ise insana zg tecrbe ilerenme olay n n kolayca modellenebilmesi ve belirsiz kavramlar n bilematematiksel olarak ifade edilebilmesine olanak tan mas d r. Bu nedenle lineer olmayan sistemlere yakla m yapabilmek iin zellikle uygundur.

    BM konusunda en ok arat rma Japonyada yap lmakta, fuzzy process controller olarak isimlendirilen zel amal bulan k mant k mikroilemci ipinin retilmesineal lmaktad r. Bu teknoloji fotoraf makineleri, ama r makineleri, klimalar veotomatik iletim hatlar gibi uygulamalarda kullan lmaktad r. Uzay arat rmalar ve

    havac l k endstrisinde kullan ma da uygundur. Yine bir baka uygulama olarak otomatik c vatalamalar n deerlendirilmesinde Bulan k mant k kullan lmaktad r. BMyard m yla c vatalama kalitesi belirlenmekte, c vatalama teknii alan nda bilgiliolmayan kiiler a s ndan konu effaf hale getirilmektedir. Burada bir uzman ndeerlendirme s n rlar na eriilmekte ve hatta geilmektedir [Tokta, 2003].

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    71/128

    55

    4.2.2. Genetik algoritmalar (GA)

    Genetik algoritmalar, doada gzlemlenen evrimsel srece benzer bir ekilde al anarama ve eniyileme yntemidir. Karma k ok boyutlu arama uzay nda en iyininhayatta kalmas ilkesine gre btnsel en iyi zm arar.

    lk olarak Michigan niversitesi'nden John Holland, evrim yasalar n GAlar iindeeniyileme problemleri iin kullanm t r. GAlar n temel ilkeleri Holland taraf ndanortaya at lm t r. Holland 1975 y l nda yapt al malar Adaptation in Natural andArtificial Systems adl kitab nda toplam t r.

    GAlar problemlere tek bir zm retmek yerine farkl zmlerden oluan bir zm kmesi retir. Bylelikle, arama uzay nda ayn anda birok nokta

    deerlendirilmekte ve sonuta btnsel zme ulama olas l ykselmektedir.zm kmesindeki zmler birbirinden tamamen ba ms zd r. Her biri ok boyutlu uzay zerinde bir vektrdr.

    GAlar problemlerin zm iin evrimsel sreci bilgisayar ortam nda taklit ederler.

    Dier eniyileme yntemlerinde olduu gibi zm iin tek bir yap n n gelitirilmesiyerine, byle yap lardan meydana gelen bir kme olutururlar. Problem iin olas pek ok zm temsil eden bu kme GA terminolojisinde nfus ad n al r. Nfuslar

    vektr, kromozom veya birey ad verilen say dizilerinden oluur. Birey iindeki her bir elemana gen ad verilir. Genler probleme zg bilgileri ieren belirli uzunluktaki

    dizilerdir. Nfustaki bireyler evrimsel sre iinde genetik algoritma ilemcileritaraf ndan belirlenirler (ekil 4.5 ).

    Problemin bireyler iindeki gsterimi problemden probleme deiiklik gsterir.GAlar n problemin zmndeki baar s na karar vermedeki en nemli faktr, problemin zmn temsil eden bireylerin gsterimidir. Nfus iindeki her bireyin

    problem iin zm olup olmayaca na karar veren bir uygunluk fonksiyonu vard r.

    Uygunluk fonksiyonundan dnen deere gre yksek deere sahip olan bireylere,nfustaki dier bireyler ile oalmalar iin f rsat verilir. Bu bireyler aprazlama

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    72/128

    56

    ilemi sonunda ocuk ad verilen yeni bireyler retirler. ocuk kendisini meydanagetiren ebeveynlerin (anne, baba) zelliklerini ta r. Yeni bireyler retilirken dk uygunluk deerine sahip bireyler daha az seileceinden bu bireyler bir sre sonranfus d nda b rak l rlar. Yeni nfus, bir nceki nfusta yer alan uygunluu yksek bireylerin bir araya gelip oalmalar yla oluur. Ayn zamanda bu nfus ncekinfusun uygunluu yksek bireylerinin sahip olduu zelliklerin byk bir k sm n ierir. Bylelikle, pek ok nesil arac l yla iyi zellikler nfus iersinde yay l rlar vegenetik ilemler arac l yla da dier iyi zelliklerle birleirler. Uygunluk deeriyksek olan ne kadar ok birey bir araya gelip, yeni bireyler oluturursa arama uzay ierisinde o kadar iyi bir al ma alan elde edilir. Probleme ait en iyi zmn bulunabilmesi iin bireylerin gsterimi doru bir ekilde yap lmal ;

    Uygunluk fonksiyonu etkin bir ekilde oluturulmal , Doru genetik ilemciler seilmeli.

    ekil 4.5. zm Kmesi

    Bu durumda zm kmesi problem iin bir noktada birleecektir. GAlar, dier eniyileme yntemleri kullan l rken byk zorluklarla kar la lan, olduka byk arama uzay na sahip problemlerin zmnde baar gstermektedir. Bir problemin btnsel en iyi zmn bulmak iin garanti vermezler. Ancak problemlere makul

    bir sre iinde, kabul edilebilir, iyi zmler bulurlar. GAlar n as l amac , hibir

    zm teknii bulunmayan problemlere zm aramakt r. Kendilerine has zmteknikleri olan zel problemlerin zm iin mutlak sonucun h z ve kesinlii

    a s ndan GAlar kullan lmazlar. Genetik algoritmalar ancak;

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    73/128

    57

    Arama uzay n n byk ve karma k olduu, Mevcut bilgiyle s

    n

    rl

    arama uzay

    nda zmn zor olduu, Problemin belirli bir matematiksel modelle ifade edilemedii, Geleneksel eniyileme yntemlerinden istenen sonucun al nmad alanlarda etkili

    ve kullan l d r.

    GAlar parametre ve sistem tan lama, kontrol sistemleri, robot uygulamalar , grnt

    ve ses tan ma, mhendislik tasar mlar , planlama, yapay zek uygulamalar , uzman

    sistemler, fonksiyon ve kombinasyonel eniyileme problemleri a tasar m problemleri, yol bulma problemleri, sosyal ve ekonomik planlama problemleri iin

    dier eniyileme yntemlerinin yan nda baar l sonular vermektedir.

    Dier yntemlerden fark

    GAlar problemlerin zmn parametrelerin deerleriyle deil, kodlar yla arar.Parametreler kodlanabildii srece zm retilebilir. Bu sebeple GAlar ne yapt konusunda bilgi iermez, nas l yapt n bilir.

    GAlar aramaya tek bir noktadan deil, noktalar kmesinden balar. Bu nedenleounlukla yerel en iyi zmde s k p kalmazlar.

    GAlar uygunluk fonksiyonunun deerini kullan r. Bu deerin kullan lmas ayr ca yard mc bir bilginin kullan lmas n gerektirmez. GAlar gerekirci kurallar

    deil olas l ksal kurallar kullan r.

    Genetik algoritman n al mas

    GAn n al mas n aa daki ad mlarla zetleyebiliriz (ekil 4.6)

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    74/128

    58

    ekil 4.6. Genetik Algoritmalarda zm kmesi oluumu

    1. Ad m: Olas zmlerin kodland bir zm grubu oluturulur. zmgrubuna biyolojideki benzerlii nedeniyle nfus, zmlerin kodlar da

    birey olarak adland r l r. Bu ad ma nfusta bulunan birey say s belirlenerek balan r. Bu say iin bir standart yoktur. Genel olarak nerilen 100-300 aral nda bir byklktr. Byklk seiminde yap lanilemlerin karma kl ve araman n derinlii nemlidir. Nfus builemden sonra rasgele oluturulur.

    2. Ad m: Her bireyin ne kadar iyi olduu bulunur. Bireylerin ne kadar iyi olduunu

    bulan fonksiyona uygunluk fonksiyonu denir. Bu fonksiyon iletilerek bireylerin uygunluklar n n bulunmas ise hesaplama (evalution) ad verilir. Bu fonksiyon genetik algoritman n beynini oluturmaktad r.GA'da probleme zel al an tek k s m bu fonksiyondur. ou zamanGA'n n baar s bu fonksiyonun verimli ve hassas olmas na bal olmaktad r.

    3. Ad m: Bu bireyleri eleyerek yeniden kopyalama ve deitirme operatrleriuygulan r. Bu sayede yeni bir nfus oluturulur. Bireylerin elenmesi

    ocuklar

    Oluan yeni bireylerden bir k sm tan mlananUYGUNLUK FONKSYONU taraf ndan elimine edilir.

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    75/128

    59

    bireylerin uygunluk deerlerine gre yap l r. Bu seimi yapmak iin rulettekerlei seimi, turnuva seimi gibi seme yntemleri vard r.

    4. Ad m: Yeni bireylere yer amak iin eski bireyler ortadan kald r l r. Eski bireyler

    kart larak sabit byklkte bir nfus salan r.

    5. Ad m: Tm bireylerin uygunluklar tekrar hesaplan r. Tm bireyler yeniden

    hesaplanarak yeni nfusun baar s bulunur.

    6. Ad m: GA, defalarca al t r larak ok say da nfus oluturulup hesaplan r. Eer zaman dolmam sa 3. ad ma gidilir.

    7. Ad m: O ana kadar bulunan en iyi birey sonutur. nk nfuslar n

    hesaplanmas nda en iyi bireyler saklanm t r [Korukolu, 2003].

    4.2.3. Uzman sistemler (US)

    Uzman sistemler 1960larda, J.Lederbergin spektrograf verilerini bilgisayarla

    yorumlama abalar sonucu ortaya km , yapay zekn n problem zme alan d nataarak yeni bir dal haline gelmitir. Uzman sistemler belirli bir alanda sistemegirilen verileri yorumlayarak karar verme ilemlerini modelleyen programlard r.

    USler parasal analiz, mhendislik, t p bata olmak zere pekok alanda gnmzde

    aktif olarak kullan lmaya balanm t r. USlerin genel yap s ekil 4.7de verilmitir.

    Bilgi taban nda bilgiler genel olarak kurallar;(E ER- SE), bilinen gerekler, bilgis n flar , prosedrler ve algoritmalar eklindedir.

    Uzmanlar n bilgi ve tecrbesinden yararlanarak oluturulan USlerin en nemliyararlar unlard r [Baral ve Kulak, 2000];

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    76/128

    60

    Uzmanlardaki yorgunluk ve stres sebebiyle srekli yksek verimde

    al amamalar n n aksine, her an haz rd rlar ve muntazam bir ekilde al rlar.Yksek performans, uygun yan t sresi, yksek gvenilirlik, anla labilirlik veesneklik gibi kaliteyi artt ran genel karakteristiklere sahiptirler.

    Kullan c ya, sistemin sonu karma yntemini a klamas ve o konudaki

    uzmanl rahat ve kolay bir ekilde sunarak yard mc olmas itibariyle zeki bir reticidir.

    Tasar m n tutarl n bir organizasyon dahilinde gelitirir.

    Problem zmnde hatalar azalt r.

    Mhendislik analizi iin gelitirilmi yaz l mlara uyumludur.

    erik, eleman ve materyalin en uygun seimi iin geni bilgi bankas n k sasrede tarar ve ok fazla miktardaki bilgiyi, belirli bir uygulama problemin

    zm iin beceriyle kullan rlar.

    ekil 4.7. Uzman Sistemlerin genel yap s [Tokta, 2003]

    Bunlar n yan nda uzman sistemlerin baz k s tlamalar vard r.

    Bugn USleri gelitirmedeki en nemli darboazlardan birisi bilginintoplanmas ve uzmandan al nmas problemidir. Uzman sahip olduu bilgileri,

    VER TABANI

    BLG TABANI

    MANTIKSALIKARIMMODL

    BLG KAZANMAMODL

    YARDIMCIYORUMLAMAMODL

    UZMAN(BLG GNCELLEME)

    VER GR

    SONU LAR

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    77/128

    61

    tecrbesini, yeteneklerini kurallar halinde ortaya koyamayabilir. Bunlar n bir

    k sm n n kurallar halinde programlanmas sz konusu da olamayabilir. Bilgi

    edinme ilemleri konusunda olduka youn bir arat rma sre gelmektedir.

    Bir US genelde, bilgiyi sembolik olarak ifade eder, k yaslama ilemini inceler ve a klar, ayr ca probleme ait alanlar belirler. Bu ilemi yapacak bir uzman nuzun bir sre ileri dzeyde bir eitim almas ve y llarca bu konuda tecrbeedinmesi gerekecektir ki bu da olduka maliyetli ve zaman al c bir itir. Bununyan nda, bir US'in uygunluu, bir problem kar s nda konunun uzman taraf ndan kar lan sonuca yak nl ile llr.

    US, veritaban nda bulunan bilgiler ve bu bilgilerin yerletirilmesi iin gerekli ileminzellii ile k s tl d r. Bilgi taban nda kesin olarak belirlenmemi yeni durumlar ortaya kt nda probleme zm retilemez. Yani problemi zmek iin gerekli btn bilgiler s n rlar ile nceden bilinmelidir. Dier bir deyile, elde mevcut olandurum bilgi taban ndaki E ER- SE eklinde tasarlanm kurallar n E ERk sm nda belirtilen durumlara %100 uyum salamaz ise problemlere zmgetirilemez. Mesela oda s cakl 20 derece olduunda termostat n kapanmas istendiinde oda s cakl 19,9999 olsa bile sistem termostat kapat nerisivermez. Hayatta her eyi byle kesin s n rlar ile sylemek mmkn deildir.Yksek, alak, yakla k olarak, tahmini olarak, yeterince vb. gibi s fatlarauzmanlar n bilgilerini anlat rken olduka fazla rastlan r. Bunlar n yorumu ise

    kiiden kiiye deimektedir [Denning, 1986].

    Bu sebeple, US'ler beklenmeyen durumlarda nemli a klar verebilirler. Ayr ca

    programdaki hatalar bulmak iin yap lan testlerin de doal olarak gvenilmez olduusylenmektedir. Bu k s tlamalar n yan s ra uzman sistemler iin sahip olunan ortak

    kan , beklenmeyen durumlar iin yarat c yan t bulma, renme ve alg lamayoluyla tecrbe vb. zelliklere sahip olmama gibi dezavantajlar da vard r.

    USlerin kullan ld uygulama alanlar fonksiyonlar na gre; tehis, s n fland rma,seim, veri analiz ve yorumu, analiz, tasar m, tahmin, simlasyon, izleme,

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    78/128

    62

    dan manl k, zeki yard m-destek, planlama ve programlama, kontrol ve eitimolarak s n fland r lm t r [Geren ve Baysal, 2001].

    Bir tasar m uygulamas nda kullan lmas planlanan bir uzman sistem gelitirmearac aa da verilen zellikleri salamal d r [Denning, 1986].

    Kullan c ya sonu alma ilemi sresince soru sorma kabiliyeti ve sonualma ileminin her ad m iin nedenlerin kullan c taraf ndan belirlenmesineizin veren bir a klama mekanizmas ,

    Sonu karma ileminin kullan c taraf ndan kolayl kla kontrol iinmekanizmalar (arama yn vs: ileri doru (forward) veya geriye doru(backward) arat rma kabiliyeti),

    Bilgi taban n n grafiksel gsterimi,

    ak an veriler bulunduunda kullan c y uyarabilme ve kurallara ncelik vea rl k verme kabiliyeti,

    Kar l kl etkileim kabiliyetleri, kullan c ya her bir kural ve veriye, okluzellikleri a ka belirtmesine olanak salayan ereve (frame) tabanl bilgitemsilemas n n istenilir olduuna iaret etmektedir.

    Tasar m uygulamalar nda uzman sistemler, tasar mc n n aktivitelerini modeller,

    tasar mc n n bilgi birikimini tasvir eder ve tasar mc ya yard mc olacak sistemleri

    veya tasar m yapacak sistemlerin kurulmas n ierir [Brown, 1997].

    4.2.4. Yapay sinir alar (YSA)

    Yapay sinir alar dncesi, beyin al ma biiminin bilgisayarlara adapte edilmesi

    fikri ile ortaya km ve ilk al malar beyni oluturan biyolojik hcrelerin

  • 8/2/2019 Yapay Zeka ile Redktr Seimi

    79/128

    63

    (nronlar n) matematiksel olarak modellenmesi zerine younlam t r.

    YSA biyolojik sinir sistemini bilgisayar ortam nda canland rmak amac yla tasarlanan

    bir programd r. Bu program daha iyi anlayabilmemiz iin nce biyolojik sinir

    sistemini ve bu sistemi oluturan sinir hcresini tan mam z gerekmektedir.

    YSA da eitli yollarla birbirine bal birimlerden olumu topluluklard r. Her birimiyice basitletirilmi bir nronun niteliklerini ta r. Nron alar sinir sisteminin paralar ndan olup, olan biteni taklit etmekte, ie yarar ticari cihazlar yapmakta ve beynin ileyiine ilikin genel kuramlar s namakta kullan l r. Sinirsel a iindeki birimler, herbirinin belli ilevi olan katmanlar eklinde rgtlenmitir ve bu yap yaYSA mimarisi denir.

    YSAlar n temel yap s , bilgisayar n yap s ndan daha fazla bir beynin al mayap s na benzemektedir. Yine de gerek nronlar kadar karma k bir yap ya sahipdeildirler ve alar n ounun yap s , beyin kabuundaki balant larlakar lat r ld nda byk lde basit kalmaktad r. Gnmzde, s radan bir bilgisayarda, beynimizdeki sinir a yap s n n akla uygun bir srede taklitedilebilmesi iin bu a n son derece kk olmas gerekiyor. Gittike daha h zl vedaha komplike al an bilgisayarlar piyasaya kt ka zamanla gelimeler salanacakt r.

    YSA daki her bir ilem birimi, basit anahtar grevi yapar veiddetine gre, gelen

    sinyalleri keser ya da iletir. Bylece sistem iindeki her