Bileşke Kuvvet Nedir? Nasıl Bulunur?

Bileşke Kuvvet Nedir?

Bileşke kuvvet, herhangi bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin hesaplanarak, bir bileşke kuvvet haline getirilmesidir. Diğer bir deyişle etki eden tüm kuvvetlerin yaptığı etkiyi tek bir kuvvet ile yapan kuvvete bileşke kuvvet denir. Sistemlerin çözümlenebilmesi için bileşke kuvvete ihtiyaç vardır. Çünkü cisme ait diğer niceliklerin bulunmasında rol oynamaktadır. Bileşke kuvveti hesaplamadan her kuvvet için ayrı ayrı hesaplamalar yapmak hem işlemleri uzatacaktır, hem de doğru sonuca ulaşmayı zorlaştıracaktır.

Bileşke kuvvet, vektörel bir büyüklüktür. Yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Bu yüzden bileşke kuvvet hesaplamalarında kuvvetlerin hangi yöne doğru uygulandıkları önemlidir. Hesaplamalarda aynı yöne doğru olan kuvvetler toplanırken, zıt yönde olan kuvvetler çıkarılır. Farklı yönlerdeki kuvvetler ise çeşitli yöntemler ile bileşkeleri bulunarak hesaplamalara dahil edilir. Bu yazımızda bu yöntemlere ve bileşke kuvvetin nasıl bulunduğuna değinmeye çalışacağız.

Bileşke Kuvvet Nasıl Bulunur?

Bileşke kuvveti bulunurken ilk olarak kuvvetlerin doğrultularına ve yönlerine bakılır. Eğer kuvvetler aynı doğrultu üzerindeyse hesaplama daha basit bir şekilde yapılır ve bileşke kuvvet bulunur. Fakat kuvvet yönlerinin ve doğrultularının farklı olduğu durumlarda uç uca ekleme ve paralelkenar yöntemi gibi yöntemler kullanılır. Bileşke kuvveti bulmak için kullanılan birkaç yöntemi ve aynı doğrultuda olan bileşke kuvvet hesaplamalarını inceleyelim.

Aynı Yönlü ve Zıt Yönlü Kuvvetlerin Bileşke Kuvvetinin Bulunması

Kuvvetlerin aynı doğrultuda olması durumunda aynı yönlü kuvvetler toplanır. Farklı yöndeki kuvvetler ise çıkarılır. Böylece bileşke kuvvet bulunmuş olur. Kuvvetler herhangi bir eksen veya eksene açılı şekilde olabilir. Bu bileşke kuvvet bulunmasında farklı bir durum oluşturmaz. Aşağıdaki görselde aynı yönlü ve farklı yönlü kuvvetler için hesaplamayı bulabilirsiniz.

Uç Uca Ekleme Yöntemiyle Bileşke Kuvvetin Bulunması

Bir cismi etkileyen kuvvetler farklı yön ve doğrultularda olursa, bileşke kuvveti bulmak için çeşitli yöntemler kullanılır. Bu yöntemlerden biri uç uca ekleme yöntemidir. Kuvvetler, yönleri ve şiddetleri değiştirilmeden uç uca eklenir ve ilk başlangıç noktasından uç uca eklenen son vektörün uç noktasına bir doğru çizilir. Bu çizim bize bileşke vektörü verir.

Paralel Kenar Yöntemiyle Bileşke Kuvvetin Bulunması

Paralelkenar yöntemi de bileşke kuvvetin bulunmasında kullanılan yaygın yöntemlerdendir. Genellikle 2 kuvvetin bileşkesi bulunurken uygulanır. Her iki kuvvete paralel, eşit büyüklükte ve yönde kuvvetler çizilir. Daha sonra paralelkenara başlangıç noktasından bir köşegen çizilir. Bu çizim bize bileşke kuvveti verir.

Devamı

CVT Şanzımanlar ve Varyatörler

Şanzımanlar motorda üretilen gücün belirli oranlarda tekerleklere iletilmesini sağlayan sistemlerdir. CVT şanzımanlar ise teoride sınırsız çevrim oranı sağlayan otomatik şanzıman mekanizmalarıdır. Varyatör diye isimlendirilen kasnaklardan ve bu kasnaklara gerdirilmiş bir kayıştan oluşmaktadır. CVT'nin açılımı continuously variable transmission olarak adlandırılır. Türkçeye ise sürekli değişken oranlı şanzıman olarak çevrilebilir. Otomatik vitesli araçlarda ve motorlarda kullanılmaktadır. 

Varyatörler ise CVT şanzımanlarda iki kasnak ve bu kasnakların birbirine yaklaşıp uzaklaşmasını sağlayan ekipmanlardan oluşur. Aracın hareketine göre hareket eden kasnaklar, birbirine yaklaştıkça çapı büyür, uzaklaştıkça küçülür. Burada çaptaki değişimden kasıt kasnakların birbirine yaklaşması ve uzaklaşmasıyla kasnağa geçirilen kayışın daha geniş veya dar çapta dönmesidir. Varyatörler CVT açılımına benzer şekilde variator (değiştirici) kelimesinden türetilmiş ve bu şekilde bilinirlik kazanmıştır.

CVT Şanzıman Neden Daha Verimli?

Manuel şanzımanlı araçlarda hızlanma kademeli olarak gerçekleşir. Araçla kalkış yapmak için ilk olarak 1. vites kullanılır. 2. vitese geçmek için belirli bir hıza ulaşmak gerekir. Aynı zamanda motor devri de hızlanma sırasında yükselir. Vites yükseltme sırasında ise bir miktar devirden kayıp olur. Araç bu şekilde her vites yükselmesinde bir miktar kayıp yaşar. CVT şanzımanlarda ise motor devri değişmezken hızlanma sağlanabilir. Çünkü vites geçişi olmaksızın varyatörler sayesinde gerekli çevrim oranı sağlanabilmektedir.

CVT Şanzımanların Avantajları

1. Motor hacmi ve değişkenlere bağlı olsa da genellikle CVT şanzıman, manuel şanzımanlara göre daha hafiftir. Bu durum aracın toplam ağırlığının azalmasını sağlar.
2. Bir önceki başlıkta anlattığımız üzere CVT şanzımanlar daha verimlidir.
3. CVT şanzımanlar bir çok elemanın bulunduğu manuel şanzımanlara göre daha basit yapıdadır. Bu yüzden araç maliyetini düşüren bir etken olarak düşünülebilir.
4. Vites geçişi olmadığı için vites geçişlerinde meydana gelebilecek titreme ve silkelemeler yaşanmaz. Böylece daha konforlu bir sürüş deneyimi sunar.

CVT Şanzımanların Dezavantajları

1. Yüksek güç ihtiyaçlarına uygun değildir. Bu yüzden yüksek performans istenen araçlarda ve ağır vasıtalarda kullanımı şu anki teknolojiyle sınırlıdır.
2. CVT şanzımanlar her ne kadar basit yapıda olsa da bakım maliyetleri yüksek olabilmektedir. Bunun sebebi yetkin teknik eleman ve parça azlığı olarak sıralanabilir.
3. Diğer şanzımanlı araçlarda hızlanma sırasında devir göstergesi yükselir. Fakat CVT şanzımanlı araçlarda sabit kalır. Bu durum alışkanlıklarından vazgeçmek istemeyen kişiler için dezavantaj olarak söylenebilir.
4. CVT şanzımandaki ekipmanların düzenli olarak bakımlarının yapılması gerekir. Aksi takdirde ortaya çıkan sorunlar normal şanzımanlı araçlardan daha maliyetli olacaktır.

Devamı

Yayılı Yük Çeşitleri ve Hesaplamaları

Yayılı Yük Nedir?

Yayılı yükler, sisteme tek bir noktadan etki etmeyip, doğrusal, alansal ve hacimsel olarak etki eden yüklerdir. Günlük yaşamımızda bir çok yerde karşımıza çıkarlar. Yükleme yapılmış bir tır, oturduğumuz evler, köprüler ve daha bir çok şey yayılı yüklere maruz kalırlar. Hesaplamalarda yayılı yükler çözümlenerek tekil yüklere dönüştürülür ya da analiz programlarıyla direkt olarak etki ettirilir. Bu yazımızda yayılı yüklerin çeşitlerinden bahsedip hesaplamaları hakkında kısaca bilgi vermiş olacağız.

Yayılı Yük Çeşitleri Nelerdir?

Yayılı yükler etki durumlarına göre ve bu etkilerin oluşturduğu şekillere göre farklı şekillerde isimlendirilmiştir. Bu çeşitleri tek ana başlık altında gruplandırmadan değerlendirmeye çalışalım.

Düzgün Yayılı Yük

Düzgün yayılı yükler, etki eden yüklerin homojen biçimde yayıldığı yayılı yük çeşididir. En kolay çözümlenebilen yayılı yüklerdendir. 

Üçgen Yayılı Yük

Üçgen yayılı yükler, yüklerin bir noktada sıfırdan başlayıp diğer noktada maksimum değere ulaştığı yayılı yük çeşididir. Yüklerin etkileri üçgen bir biçim aldığı için üçgen yayılı yük olarak adlandırılmıştır. 

Trapez Yayılı Yük

Trapez yayılı yükler, üçgen yayılı yüklere benzer şekilde etki etmektedir. Farklı olarak yüklerin etkisi sıfır olan nokta yoktur. Yük dağılımı yamuk diye adlandırılan geometrik şekle benzemektedir. Yüklerin etkisi üçgen yayılı yükte olduğu gibi doğrusal bir şekilde artmaktadır.

Düzgün Olmayan Yayılı Yük

Düzgün olmayan yayılı yükler, yük dağılımının herhangi bir doğrusallık içermediği yayılı yük çeşitlerindendir. Bilinen bir şekli olmadığı için hesaplanmasında basit alan formülleri kullanılmaz. Eğime ait verilen denklem ile hesaplamaları yapılır.

Alana Etki Eden Yayılı Yük

Bundan önceki yayılı yük çeşitlerimizde doğrusal olarak tanımlanmış yayılı yükleri inceledik. Fakat günlük yaşamda karşımıza çıkan örneklerin çoğu bir alana etki eden yayılı yüklerdir. Alana etki eden yayılı yükleri de bu çeşitlerden biri olarak değerlendirebiliriz.

Yayılı Yük Hesaplamaları

Yayılı yük hesabı , yayılı yükün alanının bulunması ile elde edilir. Düzgün yayılı yüklerde hesap, geometrik olarak daha kolay bulunabilir. Fakat düzgün olmayan yükler için yayılı yük alanını bulmak için integral hesabı yapılır. Böylelikle etki eden kuvvetin büyüklüğü bileşke şeklinde bulunmuş olur. Yayılmış yükte alanı bulmak için formül aşağıdaki görseldeki gibidir.

Düzgün yayılı yüklerdeki hesaplamalar ise integral hesaplamalarına gerek kalmadan bulunabilir. Yayılı yüklere ait bileşke kuvvetler ve konumları aşağıdaki gibidir.

Yayılı yük hesaplamaları, bu şekilde değerlerin sırasıyla değerlendirilerek yapılabildiği gibi, bilgisayar programları aracılığıyla da kolayca yapılabilmektedir. Bilgisayar programlarının getirdiği kolaylık, karmaşık sistemlerin çözümlenmesini mümkün hale getirmiştir. Böylece hem zamandan tasarruf sağlanmıştır hem de yayılı yük çözümlemeleri çok daha doğru olarak yapılır hale gelmiştir.

Bu yazımızda yayılı yüklerin ne olduğunu, çeşitlerini ve hesaplama yöntemlerini aktarmaya çalıştık. Her ne kadar ayrıntı vermeye çalışsak da bilgilerin doğruluğunu teyit etmenizi öneririz. Siz de fikirlerinizi yorum olarak belirtebilir, yazımıza katkıda bulunabilirsiniz

Devamı

Yay Çeşitleri Nelerdir?

Yaylar, makine ve mekanizmalarda yaygın olarak kullanılan makine elemanlarındandır. Yaylar, üzerine uygulanan kuvveti depolar ve bir miktar elastik şekil değişimine uğrar. Uygulanan kuvvet kaldırıldığında ise tekrar eski haline gelir. Yayların ne kadar büyüklükte ve hangi yönde kuvvete dayanacağı yay çeşidine bağlıdır. Başlıca yay çeşitleri helis yaylar, konik yaylar, burulma yayları, disk yaylar ve yaprak yaylardır. 

Helis Yaylar

Helis yaylar, belirlenen kalınlıkta tel şeklindeki bir metalin sarılmasıyla elde edilen makine elemanıdır.

İtme ve çekme kuvvetlerine maruz kalabilirler. İtme durumunda sıkışan helis yay, kuvvet ortadan kaldırıldığında uzayarak eski haline gelir. Çekme halinde ise kuvvet uygulandığı esnada uzayan yay, kuvvetin kaldırılmasıyla önceki pozisyonuna geri döner. Günlük yaşamımızda, makinelerde ve ekipmanlarda en çok kullanılan yay çeşitlerindendir. Ayrıca sarılmayla alakalı olan helis açısı için ilgili yazımıza bakabilirsiniz.

>> Helis Açısı Nedir? Nasıl Hesaplanır?

Konik Yaylar

Konik yaylar, helis şekilde sarılan telin, kesit alanının giderek küçülmesiyle konik bir geometri elde edilen yay çeşitlerindendir. Basma kuvvetlerinin etkin olduğu mekanizmalarda kullanılır. Konik şeklinden dolayı basma esnasında her bir kademe birbiri içerisine geçerek çok küçük bir alan kaplar. Bu durum kullanılacak alanın kısıtlı olduğu alanlarda avantaj sağlar. Tabanına doğru genişlediği için burkulmaya uğrama şansı düşüktür. Açma, kapama ve ayar düğmeleri, pil yuvaları gibi yaygın kullanım yerleri vardır.

Burulma Yayları

Burulma yayları, silindir şeklinde sarılan telin uç kısımlarının uzatılmasıyla elde edilir. Bu uçlar istenilen mekanizmaya bağlanarak dönme hareketine karşı direnmesi sağlanır. Dönme hareketi ile yay sarımları dönerek sıkışmaya başlar, kuvvetin ortadan kaldırılmasıyla da eski haline geri döner. Burulma yaylarına verilebilecek en basit örnek mandaldır. Mandal gövdesine montajlanan burulma yayı, mandal uçlarına kuvvet uygulanması ile gerilir. Kuvvetin ortadan kaldırılmasıyla mandal eski haline gelir veya çamaşır teline takıldıysa gergin halde kalır. Böylece çamaşırın düşmemesi sağlanır.

Disk Yaylar

Disk yaylar, cıvata-somun birleşimlerinde kullanılan pulların konik halinin dizilmesine benzer. Şekil olarak diğer yaylara göre oldukça farklıdır. Büyük yüklerle çalışılan sistemlerde kullanılırlar. Yükün büyüklüğüne ve kullanılacak alanın boyutuna göre tasarlanırlar. Disk yaylar sadece eksenel yönde yük taşırlar. Kuvvetin disk yaya etkimesiyle bir miktar düzleşir, kuvvetin kaldırılması ile eski haline döner. Klasik sistemlerde kullanımı yaygın değildir. Fakat gösterdiği özelliklerden dolayı kendine has kullanım alanları vardır.

Yaprak Yaylar

Yaprak yaylar, birbiri üzerine yerleştirilmiş açılı plakalardan oluşan yay çeşitlerindendir. Bu plakalar orta noktalarından birbirine bir pimle sabitlenir. Yük taşıma için kullanılan araçlarda ve trenlerde oldukça yaygın olarak kullanılır. Büyük yükler ile çalışma imkanı sağlar. Fakat klasik araç süspansiyonları kadar konfor sağlamaz. Yükün büyüklüğüne ve kullanılacak sisteme göre plaka sayısı arttırılır veya azaltılır. Makas yay olarak da bilinmektedir. Yaprak yaylar ile ilgili daha fazla bilgi için ilgili yazımıza bakabilirsiniz.

>> Yaprak Yay Nedir ? Nerede Kullanılır?

Devamı

OffShore (Denizüstü) Rüzgar Enerji Santrallerinin Avantajları ve Dezavantajları

Rüzgar enerjisi, diğer yenilenebilir enerji kaynakları gibi önemli bir enerji çeşididir. Rüzgar enerjisinden yararlanmak için rüzgar türbinleri geliştirilmiştir. Rüzgar enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bu sistemler, rüzgardan yeterli düzeyde yararlanılacak bölgelere kurulur. Buralar karada genellikle belirli bir yükseltide olan tepeler veya kıyı kesimleridir. Offshore rüzgar enerji santralleri de bu sebeple rüzgardan yararlanmak kıyıdan belirli bir mesafede deniz üstünde kurulan tesislerdir.

Offshore (denizüstü) rüzgar enerji santralleri rüzgardan maksimum verimi almak için kurulmuştur. Çünkü rüzgar kıyı kesimlerde herhangi bir yeryüzü şeklinden dolayı potansiyelini kaybetmemektedir. Böylece yeterli hızda ve kuvvette rüzgar enerjisi kullanılabilmektedir. Her sistemde olduğu gibi offshore rüzgar enerji santrallerinin de bazı avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. 

Offshore Rüzgar Enerji Santrallerinin Avantajları

1. Rüzgar enerji santrallerinden maksimum verim almak için rüzgarın düzenli ve yeterli potansiyelde olması gerekmektedir. Karada engebeli bölgeler ve ormanlar rüzgarın hızını kesebilmektedir. Fakat kıyı kesimlerde rüzgardan yeterince yararlanılabilmektedir. 

2. Karada kurulan rüzgar enerji santralleri kullanımda olan tarım arazilerini işgal edebilmektedir. Bu yüzden hem kurulduğu alan hem de çevresi istenilen şekilde kullanılamamaktadır. Offshore rüzgar enerji santralleri deniz üstüne kurulduğu için bu sıkıntı meydana gelmemektedir.

3. Rüzgar enerji türbinleri görece devasa yapılar olduğu için göçmen kuşlara zarar verebilmektedir. Bu durumu engellemek için çeşitli önlemler alınsa tamamen kontrol altında tutulamaz. Offshore enerji santralleri deniz seviyesinde kullanıldığı için yüksekten uçan kuşlar için problem oluşturmamaktadır.

4. Rüzgar türbinlerin kurulum maliyeti yüksektir. Çünkü tesis maliyetinin yanı sıra devasa parçaların lojistiği de sıkıntı oluşturmaktadır. Offshore rüzgar enerji santrallerinin kurulumunda ise deniz yolu kullanılabilmekte, lojistik sorunu bir nebze olsun çözülebilmektedir.

Offshore Rüzgar Enerji Santrallerinin Dezavantajları

1. Offshore rüzgar enerji santrallerinin kurulumu daha maliyetlidir. Çünkü deniz üstüne kurulan her yapı gibi hesaba katılması gereken daha fazla parametre vardır. Bu yüzden sermaye yetersizlikleri sebebiyle yatırımlar aksayabilmektedir.

2. Kurulum maliyetinin yanında periyodik bakım maliyetleri de offshore rüzgar enerji santrallerinde daha fazla olmaktadır. 

3. Karada kurulan rüzgar enerji santralleri daha çok yerleşim yerlerinden uzakta ve insanları etkilemeyecek yerlere kurulmaktadır. Fakat offshore rüzgar türbinleri kıyılara yakın yerleşim yerlerinde yaşayan insanlar için turizm, balıkçılık vb. problemler oluşturabilmektedir.

4. Her ne kadar denizin küçük bir bölümünü kaplasa da rüzgar türbinleri bölgedeki canlılığı etkileyebilir. Fakat kirlilik oluşturacak veya büyük problemlere neden olabileceği düşünülmemektedir.

 

Devamı

Rulmanlar Yağlama Gerektirir mi?

Rulmanlar, dönen sistemler söz konusu olduğunda ilk akla gelen makine elemanlarındandır. Yuvarlanmalı yatak olarak da bilinmektedir. Bir kafes ve içerisinde dönme hareketini sağlayan bilya vb.  elemanlar bulundurur. Kullanım şekillerine ve yerine göre değişmekle birlikte çok yüksek hızlarda çalışabilen veya büyük yüklere dayanıklı rulmanlar üretilmektedir. Dönme hareketinin gerçekleştiği hemen hemen her mekanizmada yer alırlar. Peki rulmanlar yağlama gerektirir mi? Yağlama olmadan da rulmanlar yüksek performans gösterir mi?

Rulmanlar genel olarak gres yağı ve daha ince olan sıvı yağ ile yağlanırlar. Bilindiği gibi gres yağı viskozitesi yüksek yani, akışkanlığı düşük bir yağdır. Sıvı yağlar ise daha ince ve akışkan yağlardır. Eğer rulmanlar yüksek hızlarda kullanılacaksa daha ince ve sıvı yağlar tercih edilmelidir. Eğer yüksek hızlarda kullanılmayacak ve büyük yüklere maruz kalacaksa gres yağı gibi daha katı yağlar tercih edilmelidir. Tabi ki bu kullanılan sistemin ve rulmanın tasarımına göre değişkenlik göstermektedir. En doğru bilgiye, rulman üreticilerinin kendi kataloglarından ulaşılabilir.

Rulmanların yağlama yapılmadan çalışması pek düşünülemez. Çünkü yüksek hız ve kapasitelerde çalışan rulmanlar, çok ince şekilde meydana gelen yağ filmi teşekkülü (oluşması) ile birbirlerine sürtmesi engellenir. Aynı zamanda rulmanda meydana gelen sıcaklığın atılmasını sağlar. Eğer rulmanlar yağlanmaz ise normalde pürüzsüz gözüken rulman bilyalarındaki ve elemanlarındaki mikroskobik pürüzler aşınmalara neden olabilir. Ayrıca aşınan parçaların rulman içerisinde kalmasıyla, aşındırıcı gibi davranarak aşınmanın çoğalmasına neden olabilir.

Rulman bilyaları her ne kadar noktasal temas halinde görünse de mukavemet gösterdikleri yüklerden dolayı rulman çemberlerine olan temas alanı büyüyebilmektedir. Bu durum aşınmaların artmasına neden olabilmektedir. Rulmanların yağlanması ile meydana gelen yağ tabakaları bu teması minimize eder ve yukarıda belirttiğimiz mikroskobik pürüzlerin tolere edilmesini sağlar. 

Sonuç olarak, rulmanların yağlanmadan çalıştırılması, sistemden maksimum verim alınmasını engeller. Ayrıca oluşan aşınmalar ile ürün ömrünün kısalmasına ve kısa sürelerde malzeme kaybına neden olabilir. Bu yüzden rulmanlar tasarımlarına ve çeşitlerine uygun olarak yağlanmalı ve bu şekilde kullanılmalıdır.

Devamı

Pistonlu Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?

Pistonlu kompresörler, havanın veya gazın sıkıştırılma işlemini rotora bağlı bir piston yardımıyla sağlayan kompresör çeşitlerindendir. Pistonlar otomobil motorlarında olduğu gibi silindir içerisindeki gazı doğrusal hareket yaparak basınçlandırır. Havanın kompresöre girmesini sağlayan  ve basınçlandırılan havanın çıkmasını sağlayan valfler vadır. Bu valfler piston hareketinden dolayı silindir içerisinde meydana gelen basınç değişimlerine göre çalışır.

Pistonlu kompresörler tek kademeli veya çift kademeli olarak tasarlanabilmektedir. Birden fazla kademeli kompresörlerde giren hava ilk piston mekanizmasında belirli bir basınca sıkıştırılır. Daha sonra sıkışan ve belirli bir sıcaklığa gelen hava ara soğutucudan geçirilerek ikinci kademe sıkıştırma işlemi için diğer pistona aktarılır. Bu bölümde son kez sıkıştırılan hava kullanılmak üzere depolama tankına gönderilir. Tek kademeli ve çift kademeli pistonlu kompresördeki temel fark bu şekildedir.

Pistonlu Kompresör Nasıl Çalışır?

Pistonlu kompresörlerin çalışma prensibinden giriş kısmında bahsetmeye çalıştık. Temelde araçlardaki motor silindirleri ile aynı işlevi gören bu sistemler, farklı olarak sıkıştırılan gazın yanması ile değil basınçlı hava veya gaz elde edilmesi ile sonuçlanır. Kompresör gövdesine giren hava basınçlandırılarak depolama tankına gönderilir.

Pistonlu kompresörlerin çalışma prensibini anlamada en önemli konulardan biri valflerdir. İçeriye girecek olan hava, pistonun rotora doğru hareketinden dolayı oluşan düşük basınç nedeniyle açılır. Böylece taze hava içeriye girmiş olur. Pistonun diğer yönde hareketiyle, yani rotordan uzaklaşarak yaptığı hareketle sıkıştırılan hava giriş valfini kapatır ve çıkış valfini açar. Döngü devam ederek sıkıştırılma işlemi tamamlanır.


Pistonlu kompresörlerin çalışma aşamalarını şu şekilde sıralayabiliriz;

1. Kompresöre girecek olan hava, hava filtresinden geçirilerek içeriğindeki toz, duman gibi yabancı maddelerden arındırılır. 

2. Pistonun aşağıya, yani rotora doğru hareketiyle silindirde bulunan hacim büyür ve düşük basınçlı bölge oluşur.

3. Gazlar yüksek basınçtan düşük basınca doğru hareket ettiğinden dolayı giriş valfinin açılmasıyla hava kompresör gövdesinde girer.

4. Silindirin yukarı, yani rotordan uzaklaşarak yaptığı hareket ile silindir içerisindeki hava sıkıştırılır ve basınçtan dolayı çıkış valfi açılır.

5. Açılan valften çıkan hava yağlı tiplerde separatörden geçirilerek yağdan arındırılır.

6. En başta olduğu gibi basınçlı hava tekrar hava filtresinden geçirilerek içeriğindeki su buharından ve yabancı maddelerden arındırılır. 

7. Eğer soğutma gerekiyor ise soğutma işlemi yapılır ve basınçlı hava elde edilmiş olur.

8. Ayrıştırılan yağ ise yeniden kullanılmak üzere yağ filtresinden geçirilerek yağ tankına iletilir.

Pistonlu Kompresör Parçaları Nelerdir?

Pistonlu kompresörler, çalışma prensibinden dolayı sahip olduğu piston gibi parçalar haricinde diğer kompresör çeşitlerinde kullanılan ortak parçalara da sahiptir. Bu parçalardan bazılarını açıklayalım.

Pistonlu kompresör gövdesi: Rotor, piston ve valflerin bulunduğu sıkıştırma işleminin gerçekleştirildiği parçadır.

Piston ve piston kolu: Rotora bağlı olan bu parça, silindir içerisindeki ileri geri hareketi ile sıkıştırma işlemi yapan ana parçadır.

Rotor: Elektrik motoruna bağlı olan dönme hareketini sağlayan parçadır.

Hava filtreleri: Havanın kompresöre girmeden önce ve basınçlı hale getirildikten sonra içinden geçirilen yabancı maddelerin ayrıştırılmasını sağlayan parçadır.

Yağ filtresi: Yağlı tip pistonlu kompresörlerde yağın kir ve pislikten arındırılmasını sağlayan parçadır.

Separatör: Diğer kompresör çeşitlerinde de sıklıkla kullanılan yağ ile havanın ayrıştırılmasını sağlayan parçadır.

Giriş ve tahliye valfleri: Havanın pistonlu kompresör gövdesine girişini ve basınçlandırıldıktan sonra çıkışını sağlayan kontrol mekanizmalarıdır.

Pistonlu Kompresörlerin Avantajları

1. Yüksek basınçlarda basınçlı hava ve gaz ihtiyacı için kullanılabilir.

2. Yapısal olarak basit ve sağlam tasarıma sahiptir.

3. Geniş bir aralıkta basınçlandırma işleri için kullanılabilir.

4. Buzdolabı, klima gibi soğutma ekipmanlarında kullanılan soğutucu akışkanların çevriminde kullanılabilir.

5. Basit tasarımından dolayı bakım ve yedek parça maliyeti düşüktür. Yatırım maliyeti de aynı sebepten dolayı düşük olabilmektedir.

Pistonlu Kompresörlerin Dezavantajları

1. Yüksek kapasitelerde basınçlı hava ihtiyacında diğer kompresörlere göre daha büyük geometride olabilmektedir. Bu durum yer sıkıntısı olan sistemler için dezavantaj oluşturur.

2. Motorlu taşıtlardaki sistemlerde de karşılaşılabilen pistonların sürtünmesinden dolayı verimsizlikler meydana gelebilmektedir.

3. Pistonlu kompresörlerin yapısından dolayı titreşim ve yüksek ses görülebilmektedir.

4. Yabancı maddelere karşı diğer kompresör çeşitlerine göre daha duyarlıdır. Yabancı maddelerin sisteme girmesi piston ve silindirlerde aşınmaya neden olabilmektedir.

Devamı

Paletli Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?

Paletli kompresörler, mekanizmaya atmosfer basıncında giren havanın, rotora bağlı kanatlı yapılar sayesinde sıkıştırılmasını ve basınçlı hale getirilmesini sağlayan makinelerdir. Elektrik motoruna bağlı bir mil ve mile montajlanmış, ileri geri hareket edebilen kanatlardan oluşur. Mil, kompresör gövdesine eksantrik olarak montaj yapılır. Böylece kanatlı yapıların ileri geri hareketi yapmasını sağlar. Kanatlı yapıların hareketiyle de havanın hacmi küçülür ve basınçlandırılmış olur.

Paletli kompresörler, tasarımı eskiye dayanan kompresör çeşitlerindendir. Çalışma prensibi paletli pompalar ile benzerdir. Fakat gazlar ile sıvıların değişen fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı farklılıklar göstermektedir. Tasarımı oldukça basittir ve sessiz çalışır. Küçük işletmelerden büyük çaplı işletmelere kadar oldukça yaygın kullanımı vardır. Fakat yüksek basınç ihtiyacında vidalı kompresörler tercih edilir.

Vidalı kompresörler için daha fazla bilgiye ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.

>> Vidalı Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?

Paletli Kompresörler Nasıl Çalışır? 

Gazlar bulundukları kabı doldurur ve sıkıştırılabilirler. Sıkıştırma esnasında gazların kapladığı hacim küçülür. Paletli kompresörler de gazların bu özelliğinden yararlanarak basınçlı hava elde edilmesini sağlar. Kompresördeki dikdörtgen şeklindeki paletler, rotor ile gövde arasında gazın hapsedilmesini ve basınçlandırılmasını sağlar. Paletli kompresörlerin çalışma prensibini aşamalar halinde anlatmaya çalışalım;

1. Hava filtresinden geçen hava, kompresör gövdesine iletilir.

2. Gövde ile paletler arasında kalan hava paletler ile beraber dönme hareketi yapar.
3. Gövdenin daralmasıyla paletler mile doğru girer ve havanın bulunduğu hacim küçülür. Böylece iki palet arasında kalan gaz veya hava sıkıştırılmış olur.
4. Sıkışan hava yüksek basınçtan düşük basınca doğru hareket eder.
5. Sıkıştırılan hava ve yağ ayrıştırılır. Ayrıştırılan yağ filtreden geçirilerek yeniden kullanılmak üzere yağ tankına geri döner.
6. Hava son olarak bir filtreden geçirilerek, içeriğindeki su buharı ve karışabilecek yabancı maddelerden ayrılır.
7. Rotorun dönme hareketi devam eder ve paletlerin uzadığı yerde hava yeniden gövdeye alınır.
8. Döngü tekrarlanır ve sıkıştırma devamlı olarak devam eder.

Paletli Kompresörlerin Avantajları

1. Paletle gövde arasında kalan hacmin büyüyüp küçülmesi ile yüksek basınç düşük basınç farkı oluşur. Böylece hava girişi için iyi bir vakum çekişi sağlanır.

2. Paletler rotordan bağımsız olduğu için malzeme kaybında sadece zarar gören kısım değiştirilebilir.

3. Yüksek basınçlar için uygundur.

4. Vidalı kompresörde olduğu gibi istenilen basınç değerlerine ayarlanabilir.

5. Yağlı tip paletli kompresörlerde, sıkışmayla ısınan havanın bir miktar soğuması sağlanır.

Paletli Kompresörlerin Dezavantajları

1. Dönen çok sayıda parça olduğu için sık bakım gerektirebilir.

2. Dönen parçalar titreşime ve sese sebep olabilmektedir.

3. Yağsız tip paletli kompresörlerde ısınan hava ve kompresörün soğutulması gerekebilir.

Devamı

Vidalı Kompresör Nedir? Nasıl Çalışır?

Vidalı kompresörler, özel olarak tasarlanmış vida çifti ile pozitif deplasman oluşturarak gazların basınçlı hale getirilmesini sağlayan araçlardır. Yüksek kapasitede ve düzenli hava ihtiyacında, en çok tercih edilen kompresör çeşitlerindendir. Rotora bağlı olan vida çifti, bombeli diş yapısına sahip erkek vida, daha sivri diş yapısına sahip dişi vidadan oluşmaktadır. Rotor genellikle erkek dişliye bağlıdır ve vida çiftinin hareketi birbiri ile uyumlu çalışmasıyla sağlanır. Vida çiftinin geometrik tasarımı dişlilere ve vidalara göre farklılık gösterir. Bu yüzden klasik hesaplamalar ile tasarım yapılmaz. Fakat vida çaplarından vidalar arasındaki çevrim sayısı bulunabilir.

Vidalı kompresörler yağsız tip ve yağlı tip olarak iki çeşittir. Yağsız tipin üretiminde toleranslar daha düşüktür. Genel tabirle sıfıra sıfır olarak parçaların montajı yapılır. Çünkü vida çiftinin ve gövdenin sürtünmeye uğramaması gerekir. Yağlı tip vidalı kompresörde ise toleranslar daha yüksektir. Yağ sayesinde hareketli parçalar arasında yağ filmi teşekkül eder ve sürtünmeyi azaltır. Fakat yağlı tiplerde havanın buhardan ayrıştırıldığı gibi yağdan da ayrıştırılması gerekir.

Vidalı Kompresör Nasıl Çalışır?

Giriş kısmında da belirttiğimiz gibi vidalı kompresör pozitif deplasman mantığı ile çalışır. Rotora bağlı vida çifti havayı devamlı olarak çıkış noktasına iletir. Burada bulunan bir valf, yeterli basınca ulaşan havayı aktarır ve kaçmasını önler. Böylece basınçlı hava elde edilmiş olur. Bunu basite indirgemeye çalışırsak, pompa ile bisiklet tekeri şişirmeyi örnek verebiliriz. Bu örneği açıklamaya çalışalım.

Bir valf gibi çalışan bisiklet sibobu, basınçlı havanın gelmesiyle havayı hapseder ve geri kaçmasını önler. Kompresörlerde de çeşitli şekillerde sıkıştırılan hava bu valfler sayesinde geri kaçmadan saklanır. Manuel veya otomatik olarak pompa hava basmaya devam eder. Böylece tekerlek şişmiş olur.

Vidalı kompresörün çalışma prensibi ve çevrim aşamaları;

1. Güç düğmesinin açılmasıyla kompresöre elektrik enerjisi verilir ve rotor vida çiftini çevirmeye başlar.
2. Vidalı kompresöre girecek olan hava ön filtre (hava filtresi) ile yabancı parçacıklardan arındırılır.
3. Birbiri ile uyumlu çalışan rotor çifti hareket ederek giren havayı basınçlandırır.
4. Basınçlı hale gelen hava yeterli basınca geldiği zaman valf açılır ve gas iletilir.
5. Yağlı tip vidalı kompresörlerde yağ, separatör ile havadan ayrılır ve yeniden kullanılmak üzere yağ filtresinden geçirilerek kompresöre iletilir.
6. Basınçlı gazda kompresördeki sıkıştırmadan dolayı sıvı oluşması görülebilir. Bu durum filtreler yardımıyla filtre edilir ve hava arındırılır.
7. Basınçlandırılan gaz veya hava depolama tankına iletilir ve ihtiyaç halinde kullanılır.
8. Kontrol paneli ile kompresörün hızı ayarlanabilir. Böylelikle ihtiyacın daha az olduğu zamanlarda yavaş ve kontrollü çalışabilir

Vidalı Kompresör Parçaları Nelerdir?

Kompresör Gövdesi: Kompresör parçalarının montajlandığı, parçaların bir arada bulunmasını sağlayan parçadır.

Elektrik motoru: Vida çiftinin dönme hareketi yapmasını sağlayan, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren parçadır.

Vida (Rotor) Çifti: Dişi ve erkek parçadan oluşan içeriye alınan gazın sıkıştırılmasını sağlayan vidalı kompresör parçasıdır. En önemli elemanlardandır.

Yataklar: Rotor çiftinin dönme hareketi için millere destek sağlayan makine elemanlardır. Dönme hareketinin ve sıkıştırmanın meydana getirdiği radyal ve aksiyel kuvvetlere destek sağlar.

Hava Filtresi: Kompresör içerisine girecek olan havanın yabancı maddelerden ( toz, toprak) arındırıldığı parçadır.

Tahliye valfi: Basınçlarndırılan havanın geriye kaçmasını önler ve depolama tankına iletilmesini sağlar. 

Yağ filtresi: Yağlı tip vidalı kompresörlerde separatörle ayrıştırılan yağın yeniden kullanılmadan önce yabancı maddelerden ayrıştırılması sağlanır.

Separatör (Ayrıştırıcı): Basınçlı hava ile yağın ayrıştırılmasını sağlayan vidalı kompresör parçasıdır.

Depolama Tankı: Elde edilen basınçlı havanın depolanmasını ve kullanılacak tesisata iletilmesini sağlar.

Vidalı Kompresörün Avantajları

1. Yağlı tip vidalı kompresörlerde yağlamanın yanı sıra basınçla ısınan havanın soğutulması da sağlanır. Böylece ek bir soğutma ihtiyacına gerek kalmayabilir.
2. Hemen hemen her türlü ortam şartında kullanılabilir.
3. Vida çiftinin özelliğinden dolayı devamlı ve düzenli bir sıkıştırma vardır.
4. Çalışma sırasında oldukça sessiz ve titreşimsizdir.
5. Kontrol paneliyle ihtiyaç duyulan hava miktarına göre hızı ve çalışma süresi ayarlanabilir.
6. Onarıma genellikle rotor çiftinin işlev görmemesi ile ihtiyaç duyulur. Uzun ömürlü olan bu parça uzun süre onarım gerektirmediğinden, vidalı kompresörün bakım masrafı düşük denilebilir.

Vidalı Kompresörün Dezavantajları

1. Vida çiftinin geometrisi ve montaj işlemi yüksek geometrik düzgünlük ister. Yani üretimi hassastır.

2. Vida çiftinin üretimi için gelişmiş üretim makineleri ve teknikleri kullanılır.

3. Vida tasarımı geliştirilmeye (büyük yeniliklere) gebe değildir. Bu yüzden belli bir basınçlı hava kapasitesi ile sınırlıdır.

4. Yatırım maliyeti diğer maddelerdeki nedenlerden dolayı yüksektir.

5. Yüksek doğrulukla montaj gerektirdiği için bakım periyodu uzun olsa da vidalı kompresörün bakımı için özel destek gerekebilir.

Devamı

Cıvata Üzerindeki Rakamlar

Cıvatalar atölyelerde ve montaj birimlerinde en çok kullanılan bağlantı elemanlarındandır. Cıvatalar kullanılırken genelde metrik ölçüsüne bakılır ve kullanılır. Fakat farklı metrik ölçülerde aynı olabilen 8.8, 8.10 gibi rakamlar nasıl okunur? Ne anlama gelir?

Cıvata üzerindeki bu rakamlar cıvataya ait mukavemet değerlerini göstermektedir. İlk rakamın 100 ile çarpılması çekme mukavemet değerini verir. İki rakamın çarpılıp, 10 ile çarpılması ise akma mukavemet değerini vermektedir. Örneklerle açıklamaya çalışalım.

Üzerinde 8.8 rakamları olan bir cıvata için;

Çekme mukavemeti: 8*100 = 800 N/m2

Akma mukavemeti: 8*8*10= 640 N/m2

Üzerinde 6.6 rakamları olan bir cıvata için;

Çekme mukavemeti: 6*100 = 600 N/m2
Akma mukavemeti: 6*6*10 = 360 N/m2

Üzerinde 12.9 rakamları olan bir cıvata için;

Çekme mukavemeti: 12*100 = 1200 N/m2
Akma mukavemeti: 12*9*10 = 1080 N/m2

Çekme mukavemeti: Malzemede kayıp yaşanan, malzemenin çekme gerilmesine karşı maksimum dayanım noktasıdır.

Akma mukavemeti: Malzemenin elastik bölgeden çıkıp, plastik deformasyona uğramaya başladığı noktadır. Elastik deformasyonda kuvvet kaldırıldığında malzeme eski halini alabilir. Fakat plastik deformasyonda kalıcı şekil değiştirme meydana gelir. Diğer konularımızdan malzemelerdeki değişimlere ait bilgilere ulaşabilirsiniz.

>> Süneklik, Gevreklik ve Tokluk
>> Elastik ve Plastik Deformasyon

Devamı

Çentik Etkisi Nedir?

Çentik etkisi, malzemelerin geometrisindeki sert geçişlerden ve sivri köşelerden dolayı meydana gelen gerilme yığılmalarına neden olan bir terimdir. Sert geçişlerin yanı sıra malzeme boyunca daralan kesitlerde çentik etkisine neden olabilmektedir. Meydana gelen bu gerilme yığılmaları parçalarda çatlak başlangıçlarına neden olmakta ve uzun vadede malzeme kaybı yaşanabilmektedir. Bu yüzden özellikle hareketli mekanizmalarda parça tasarımda çentik etkisine dikkat edilmeli ve buna göre tasarım yapılmalıdır. Gerilme yığılmaları için daha fazla bilgiye ilgili konumuzdan ulaşabilirsiniz.

Gerilme Yığılması ve Gerilme Yığılması Faktörü

Çentik etkisine günlük yaşamımızdan da örnekler verebiliriz. Örneğin ikiye bölmek istediğimiz bir tahtayı öncelikle kesici bir aletle bir miktar çentik açmak, tahtayı daha az kuvvet ile kırmamızı sağlar. Metallerde de buna benzer bir prensip vardır. Geometrideki sert geçiş malzemenin yük altında daha çabuk ve daha az kuvvetler ile kırılmasına neden olabilmektedir. Bu durumu engellemek için daha radyuslu ve yumuşak geçişli tasarımlar kullanılmalıdır.

Devamı

Takım Çelikleri ve Çeşitleri

Metaller, ahşap malzemeler ve plastikler üretilen makine ve araçlarda en çok kullanılan malzemelerdir. Fakat bu malzemelerin kullanılabilmesi için ilk olarak şekil verilmesi gerekmektedir. Özellikle metal malzemelerin sert ve işlenmeye karşı mukavemetli olması normal bir çelikle gerçekleştirilememektedir. İşte takım çelikleri bu malzemelerin ve metallerin işlenmesinde ve kullanıma uygun hale getirilmesinde kullanılır.

Takım çelikleri soğuk iş takım çelikleri, sıcak iş takım çelikleri ve yüksek hız takım çelikleri olmak üzere üç çeşittir. Bu katagorilere dahil olmayan suda sertleştirilmiş takım çelikleri, şoka dirençli takım çelikleri, düşük karbonlu takım çelikleri, az alaşımlı takım çelikleri gibi takım çeliği çeşitleri de vardır.

Takım Çeliklerinin Çeşitleri

Soğuk İş Takım Çelikleri

Soğuk iş takım çelikleri adından da anlaşılacağı üzere düşük sıcaklıklarda çalışılan takım çelikleridir. 200 C' ye kadar mukavemetlerini korurlar ve iyi performans gösterirler. 200 C'den sonra ise sertliklerinde önemli bir düşüş görülür. Temel alaşım elementleri krom ve vanadyumdur. Yüksek sertlik ve aşınma direnci gösterirler. Bu da üretilecek parçada rahat talaş kaldırılmasını sağlar. Soğuk iş takım çelikleri en çok kullanılan takım çeliklerindendir. Düşük sıcaklıkta oldukça yaygın olarak kullanılırlar.

Sıcak İş Takım Çelikleri

Sıcak iş takım çelikleri 200 C' den yaklaşık 800 C lere kadar olan işlemlerde kullanılmaktadır. İlk mukavemetleri soğuk iş takım çeliklerine göre yüksek olmasa da yüksek sıcaklıklara çıkıldıkça mukavemetlerini koruyabilmektedir. Sıcak iş takım çelikleri genellikle sıcak çekme, sıcak dövme sıcak ekstrüzyon, basınçlı döküm vb. dir. Düşük karbon içeriklerinin yanında düşük miktarlarda alaşım elementleri de içerirler. Bu elementler tungsten, molibden, krom, vanadyum ve kobalttır. İsminden de anlaşılacağı üzere sıcak iş çeliklerinin en yaygın kullanımı yüksek sıcaklıklarda iyi sertlik ve mukavemet göstermesidir.

Yüksek Hız Takım Çelikleri

Yüksek hız takım çelikleri yüksek hızda yapılan metal işleme işlemleri için üretilmiştir. Günlük ihtiyaçlarımız için kullandığımız kesme ve delme araçlarının ekipmanları genellikle bu sınıfa girer. Alaşım elementleri diğer takım çeliklerinde sıkça gördüğümüz tungsten, molibden, kobalt vb. dir. Yüksek hız takım çelikleri 500-600 derecelere kadar performans gösterebilmektedir. Ayrıca ekonomik ve özel kullanımlar için farklı alaşım çeşitleri yüksek hız takım çeliklerinin de kendi içerisinde bazı ayrımlara sebebiyet vermiştir.

Diğer Takım Çelikleri

Yazımızın başında belirttiğimiz gibi sıcak iş çelikleri, soğuk iş çelikleri ve yüksek hız çeliklerinin yanı sıra kullanımı az olan veya özelleşmiş işlerde kullanılan bazı takım çelikleri de vardır. Bunların bazıları şunlardır.

-Suda sertleştirilen takım çeliği

-Şoka dirençli takım çeliği

-Düşük karbonlu takım çeliği

-Az alaşımlı takım çeliği

-Kalıp çeliği

Devamı

Ayna Mahruti Dişli Nedir? Nerede Kullanılır?

Ayna mahruti dişliler, birbiri arasında 90 derece olan iki eksen arasında hareket ve moment iletimi sağlayan dişlilerdir. Eksenler arasındaki açı uygulamaya göre değişikliğe uğrayabilir. Ayna mahruti dişli konik şekildedir. Eksenlerin kesiştiği noktada birbiri ile temas eder ve hareket sağlanır. Ayna mahruti dişlilerin düz, helis, eğrisel dişli şeklinde çeşitleri vardır. Pratikte genellikle düz ve helis yapıya sahip ayna mahruti dişliler kullanılmaktadır.

Ayna mahruti dişli, yazımızda bahsettiğimiz şekilde belirtildiği gibi ayna dişli ve mahruti dişli şeklinde farklı olarak da ele alınabilmektedir. Büyük olan dişli ayna dişlidir. Ayna dişliye 90 derecelik açıyla duran küçük dişli ise mahruti dişli denilmektedir. Dişli çarklar ile ilgili daha fazla bilgi için ilgili yazılarımızı inceleyebilirsiniz.

>> Dişli Çark Çeşitleri Nelerdir?
>> Dişli Çark Malzemeleri Nelerdir?

Ayna Mahruti Dişli Nerede Kullanılır?

Ayna mahruti dişli otomotiv, enerji santralleri ve el aletleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Kullanım alanlarının en büyük örnekleri otomotiv endüstrisinde kullanılan diferansiyel sistemler ve küçük atölyelerde kullanılan el matkaplarıdır. Bu sistemlerde kullanılan ayna mahruti dişlisini açıklamaya çalışalım.

Diferansiyel, otomobillerin hareket mekanizmalarında kullanılan sistemdir. Otomobiller sağa veya sola dönerken tekerlekler farklı hızlarda hareket ederler. Sağa dönerken sol tekerlek, sola dönerken sağ tekerlek daha fazla yol alması gerekir. Bu ayarlamayı sağlayan sisteme diferansiyel denilmektedir.

Diğer bir ayna mahruti dişli sistemi de el matkaplarında kullanılmaktadır. Bahsedilen matkap küçük atölyelerde kullanılan el ile çevirme yoluyla delme işlemi yapılan matkaptır. El matkabında el ile sağlanan hareket, ayna mahruti dişli ile farklı eksende dönme hareketi sağlamaktadır. 

Devamı

Motor Yağı Üzerindeki Harfler ve Rakamlar

Araç motorları, üzerinde birçok hareketli parçanın bulunduğu ve birbiri ile temas edebilen parçalardan oluşmaktadır. Motor çalışırken bu parçaların birbiri ile teması sırasında aşınmalar ve deformasyonlar meydana gelebilmektedir. Parçalar arasındaki sürtünmeyi engellemek amacıyla motor yağı kullanılmaktadır. Motor yağı çalışma sırasında parçalar arasında yağ filmi teşekkül ettirip, parçaların birbirlerine temasını engellemektedir. Peki aracımız için en uygun motor yağını nasıl seçeceğiz?

Motor yağları SAE (Society of Automotive Engineers) tarafından standart hale getirilmiştir. Bu standartlaştırma yapılırken motor yağlarının viskozite indekslerinden yararlanılmıştır. Buna göre daha düşük rakamlı yağlar akışkan (ince yağ) , büyük rakamlı yağlar ise akışkan olmayan (kalın) olarak sınıflandırılmıştır. Örnek vermek gerekir ise SAE 5 yağı, SAE 30 yağına göre daha akışkandır. Viskozite hakkında daha fazla bilgiye ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.

>> Viskozite Nedir? Önemi Nedir?

Motor yağı üzerindeki 10W40, 5W30 gibi harfler ve rakamlar ne anlama gelmektedir.?

 Yukarıda motor yağlarının daha yüksek rakamlar için daha az akışkan olduğundan bahsetmiştik. 10W30 gibi harf ve rakamlar için ise soğuk durumda  ve sıcak durumda iki farklı viskozite değeri vardır. Burada ''W'' harfi ''Winter'' kısaltması, soğuk çalışma sıcaklığını göstermektedir. Yani soğuk çalışma sıcaklığı için 10 viskozite indeksi, sıcak çalışma için 30 çalışma indeksi geçerlidir. Bu nedenle motor belirli bir sıcaklığa ulaştığında oluşması gereken yağ filmi daha kolay oluşacaktır.

Hangi motor yağını kullanmalıyım?  

Yeni otomobillerde motor parçaları ve bağlantıları sağlam olduğu için daha akışkan (ince) yağlar tercih edilebilir. Belirli bir yaşın üzerindeki araçlarda ise daha kalın motor yağları kullanılır. Bunun sebebi yaşlı araçlarda bağlantıların eskimiş olabileceğinden yağ kaçırma riskidir. Tabi ki motor yağı kullanımında, özellikle garantisi devam eden araçlarda, aracın kullanma kılavuzunda belirtilen motor yağı kullanılmalıdır ya da direk araç servisi ile konuşularak motor yağı değiştirilmelidir.

Devamı

Planet Dişli Sistemleri Nasıl Çalışır? Nerede Kullanılır?

Planet dişli sistemleri yüksek hız ve tork iletimi için tasarlanmış dişli çark mekanizmalarıdır. Klasik dişli çark sistemlerinin yetersiz kaldığı veya direk amaca göre dizayn edilmiş sistemlerde kullanılır. Bir güneş dişli etrafında planet dişlilerden, planet dişlileri tutan bir koldan ve dış güneş dişliden meydana gelmektedir. Klasik dişli sistemlerindeki tasarım kriterlerden yararlanılır. Fakat planet dişli mekanizmalarında hesaplamalar farklılık gösterir.

Planet dişli sistemi adından anlaşılacağı üzere güneşin etrafında dönen gezegenlere benzetilmektedir. Merkezde bulunan dişli, güneş dişli olarak isimlendirilir. Etrafındaki dönen dişliler ise planet ya da gezegen dişli olarak isimlendirilir. Planet dişlileri tutan kısım ise kol veya planet taşıyıcı olarak isimlendirilir.

Planet Dişli Sistemleri Nasıl Çalışır

Planet dişli sistemlerinde güneş dişli bir mile, planet dişliler ise bir taşıyıcı veya kol vasıtasıyla başka bir mile bağlıdır. Hareket istenilen milden verilebilir. Planet dişliler aktarılacak tork ve hıza göre tasarlanır ve kaç tane planet dişli kullanılacağına karar verilir. Genellikle üç adet planet dişli kullanılır. Eşit olarak koyulan bu dişliler stabil bir hareket sağlar.

Güneş dişlinin etrafındaki planet dişliler, dış güneş dişli ile temas halindedir. Hareketin sağlıklı bir şekilde sağlanabilmesi için sistem genellikle böyle kurulur. Hareket tercihine göre dış güneş dişli, iç güneş dişli veya planet dişliler sabit tutulabilir. Bu durumda sabit olan aksamda hareket ve tork aktarımı meydana gelmez. Böylece farklı hız ve güçte hareket imkanı sağlanmış olur.

Planet Dişli Sistemleri Nerede Kullanılır?

Planet dişlilerin sistemlerinin klasik dişli sistemlerine göre daha iyi tork iletebildiğine ve yüksek hızlara çıkabildiğine değinmiştik. Bu yüzden klasik dişli sistemlerinin yetersiz kaldığı birçok alanda kullanılmaktadır. Planet dişli sistemleri bazı yerler için yüksek hız, bazıları için yüksek tork, bazı yerlerde ise stabilite için kullanılmaktadır.

Planet dişli sistemlerinin kullanım alanları;

-Otomatik vites sitemlerinde

-Differansiyel sistemlerinde

-Rüzgar türbinlerinde yüksek hızlar için

-Yüksek performanslı redüktör tiplerinde

-Saatlerin mekanik aksamlarında

-Araba aynalarında

-Traktör ve iş makinelerinde

-Bazı oyuncaklarda

Planet Dişli Sistemlerinin Avantajları

1. Planet dişli sistemleri yüksek tork iletimi için kullanılabilir. Bunun nedeni daha önce bir dişli ile iletilen torkun bu sistemle 3 ya da daha fazla dişli ile iletilebilmesidir.

2. Planet dişli sistemleri yüksek çevrim oranları sayesinde yüksek hızlara çıkabilmektedir.

3. Aynı çevrim oranı için klasik sistemlerden daha hafiftir.

4. Normal dişli sistemlere göre verimi yüksektir.

5. Tork iletimi yüksektir. Ayrıca planet dişlilerin eşit aralıklarla dağılımından dolayı tork dengeli bir biçimde iletilir.

6. Klasik dişli sistemlerinde göre daha az yer kaplar.

7. Daha uzun aralıklarla bakım gerektirir.

8. Stabil çalışır. Titreşim normal sistemlere göre daha azdır.

Planet Dişli Sistemlerinin Dezavantajları

1. Karmaşık dizayndan dolayı daha maliyetli ve pahalıdır.

2. Hesaplamaları klasik dişli sistemlerine göre daha karmaşıktır ve zordur.

3. Montajı daha hassas yapılmalıdır.

4. Yağlama işlemi daha zordur.

5. Bakım maliyetleri fazladır.

Devamı

Pnömatik Sistem Nedir? Nasıl Çalışır? Nerede Kullanılır?

Pnömatik sistemler, sıkıştırılan havanın kontrollü bir şekilde kullanılarak hareket ve güç sağlandığı sistemlerdir. Oldukça hafif, küçük ve kuvvetli sistemler dizayn edilebilir. Pnömatik sistemlerde hava kullanılır. Bu yüzden ekonomik ve temiz bir mekanizmadır. Farklı gazların kullanıldığı özelleşmiş pnömatik sistemler de bulunmaktadır. Endüstriyel üretimden küçük aletlere kadar birçok kullanım alanı vardır.

Pnömatik Sistemler Nasıl Çalışır?

Pnömatik sistemler gazın sıkıştırılarak kullanılması esasına dayanır. Gazı sıkıştırmak için kompresör kullanılır. Kullanılacak mekanizmaya göre değişmekle birlikte sıkıştırılan gaz direk olarak veya daha sonra kullanılmak üzere bir depoya aktarılabilir. Gaz sıkıştırıldığı anda artık potansiyel enerjiye sahiptir ve kullanılmak için hazırdır. Gazın kullanımı esnasında potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür ve hareket sağlar.

Sıkıştırılan havanın kullanılabilmesi için hidrolik sistemlere benzer mekanik sistemler kullanılır. Tek etkili veya çift etkili piston bu sistemlere örnektir. Sisteme gönderilen hava yön kontrol valfleri kullanılarak piston silindir mekanizmasına iletilir ve hareket sağlanır. Dönme hareketi de havanın basıncını kullanılarak sağlanabilmektedir. Hareket ve gücün nasıl iletileceği, sistemden beklenen ihtiyaca göre tasarlanır.

Pnömatik sistemleri basit bir örnekle anlatmak istersek balon örneğini verebiliriz. Bir balonu şişirdiğimizi düşünelim. Bu esnada balonun içerisinde havanın sıkıştırılmasını sağlayan sistem nefes alıp-verme mekanizmasıdır. Akciğerlerin bir nevi kompresör görevi gördüğünü söyleyebiliriz. Balonda sıkışan hava potansiyel enerjiye sahiptir. Eğer balonu bırakırsak odanın içerisinde gelişigüzel hareket meydana getirecektir. Bu da potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüştüğü kısımdır.

Pnömatik Sistemler Nerede Kullanılır?

Pnömatik sistemler çeşitli şekillerde dizayn edilerek çeşitli çözümler için kullanılmaktadır. Pnömatik sistemlerin dişçilerin kullandığı küçük cihazlardan endüstride kullanılan büyük çaplı otomasyonlara kadar geniş bir kullanım ağı vardır. Temiz olması ve yeterli verimliliği sağlamasından dolayı üretim tesislerinin otomatik sistemlerinde de çokça kullanılır. Pnömatik sistemlerin kullanım alanlarından bazıları şunlardır.

Pnömatik sistemlerin kullanım alanları;

-Araçların fren sistemlerinde

-Pnömatik sistemle çalışan motorlarda

-Isı kontrol sistemlerinde

-Kompresörlerde

-Tekerlek pompalarında

-Her türlü otomasyon sistemlerinde

-Oyuncakların çeşitli mekanizmalarında

-Üretim yapılan iş yerleri ve atölyelerde

-Basınç ölçüm cihazlarında

-Dişçilerin kullandığı çeşitli cihaz ve aletlerde

-Yıkım ve parçalama işleri için kullanılan hiltilerde

-Kalıp atölyelerinde kullanılan parlatma ekipmanlarında

Pnömatik Sistem Elemanları Nelerdir?

Kompresör: Sistemin için gerekli olan basınçlı havanın temin edilmesini sağlar. Vidalı, pistonlu, paletli kompresör gibi çeşitleri vardır. Sistem için yeterli gücü sağlayacak bir kompresörün seçilmesi gerekir.

Kurutucu: Basınçlı hava eldesi için atmosferden çekilen havadaki nemi almak için kullanılır. Çünkü basınçlı hava içerisindeki buhar ve su sistemde paslanmaya ve aksaklıklara neden olabilmektedir.

Depolama tankı: Kompresör tarafından üretilen basınçlı havanın depolanmasını sağlar. Depolama tankı da sistemin ihtiyacına göre seçilir.

Şartlandırıcı: Basınçlı havanın kullanılmadan önce filtre, regülatör ve yağlayıcıdan geçirildiği yerdir. Filtre, hava içerisindeki kirliliği engellerken, regülatör oluşacak basınç dalgalanmalarını engelleyip belirli bir değerde basınçlı hava sağlar. 

Valfler: Basınçlı havanın iletilmesinde için kullanılan tesisatta havaya yön veren ve düzenleyen elemanlardır. Çeşitli görevler için çok sayıda valf kullanılabilmektedir.

Silindirler: Pnömatik sistem ile elde edilen havanın mekanik enerjiye dönüştürülmesini sağlayan elemanlardır. Tek etkili, çift etkili, tandem silindir gibi çeşitleri vardır.

Pnömatik Sistemlerin Avantajları

1. Pnömatik sistemlerde bedava ve bulunması en kolay madde olan hava kullanılır.

2. Pnömatik sistemler temizdir ve çoğu endüstriyel uygulamada kullanılabilir.

3. Dizayn edilmesi kolaydır ve otomasyona uygundur.

4. Yatırım maliyeti düşüktür. Ekipmanlar plastik, metal vb. çeşitli kullanılabilir.

5. Güvenlidir. Hava kullanıldığı için herhangi bir yanıcı madde içermez.

6. Bakım maliyetleri düşüktür.

Pnömatik Sistemlerin Dezavantajları

1. Büyük basınçlar ile çalışıldığı için hız ayarlaması yapmak biraz zordur. Kontrol mekanizmaları için ek ekipmanlar kullanılabilmektedir.

2. Pnömatik sistemlerde buhar taneciklerinin birikmesinden dolayı sistem zarar görebilmektedir.

3. Üretimde kullanılan basınçlı hava sistemlerinde kontrolsüz kullanımlarda istenmeyen durumlar meydana gelebilmektedir.

4. Sıcaklık değişimi ve tireşime karşı hassastır. Çabuk etkilenebilir.

5. Bazı kullanılan sistemler çok gürültülü olarak çalışabilmektedir.

6. Farklı kimyasalların kullanımı hava kullanımından dolayı elde edilen avantajları yok edebilmektedir.

Pnömatik Sistemlerin Hidrolik Sistemler ile Karşılaştırılması

Pnömatik sistemlerde basınçlı havanın kullanılmasıyla iş yapılır. Hidrolik sistemlerde ise hidrolik akışkanın basıncı iletmesiyle hareket ve kuvvet elde edilir. Hidrolik ve pnömatik sistemlerde yer yer benzer ekipmanlar kullanılabilir. Ayrıca her ikisinde de yapılan iş farklı bir mekanizmanın çalışmasıyla elde edilmektedir. Karşılaştırmamızı yük kapasitesi, hız, güvenlik gibi faktörlere göre yapacağız.

Pnömatik sistemler basınçlı hava ile çalıştığı için çok yüksek hızlara çıkabilmektedir. Fakat bu durum hareketin kontrolü açısından dezavantaja neden olmaktadır. Hidrolik sistemlerde ise yüksek hızlara çıkılmaz. Fakat işin yapılabilmesi için yeterli hızdadır.

Yük taşıma kapasitesi olarak ise hidrolik sistemler daha iyidir. Kaliteli hidrolik yağların kullanılması ve kaliteli malzemelerin seçilmesi çok büyük güçler elde edilmesini sağlar. Pnömatik sistemlerde ise yük kapasitesi oldukça düşüktür. Fakat değinildiği gibi yüksek hızlar sağlanabilmektedir.



Temizlik olarak pnömatik sistemler daha iyidir. Çünkü temiz ve sistemden geçirilmiş hava kullanılır. Hidrolik sıvılar ise daha kirletici olabilmektedir. Çünkü hidrolik sistemlerde hidrolik yağlar kullanılmaktadır.

Güvenlik olarak ise pnömatik sistemler daha tehlikelidir. Çünkü aynı gücü sağlayan hidrolik ve pnömatik sistemlerde basınçlı hava kontrol edilemediğinde ve sıkışma yaptığında istenmeyen olaylara neden olabilmektedir. Hidrolik işlemler ise daha kontrollü gerçekleşir.

Ekonomik olarak bakıldığında farklı kullanımlar için farklı sonuçlar çıkabilmektedir. İlk kurulum maliyeti olarak hidrolik sistemler daha maliyetlidir. Pnömatik sistemlerde ise gereksiz kullanımlarda basınçlı havanın maliyetli olmasından dolayı israfa neden olabilmektedir.

Devamı

Hidrolik Silindir Nasıl Çalışır? Çeşitleri Nelerdir?

Hidrolik silindir, hidrolik pompa tarafından basınçlandırılan hidrolik sıvı yardımıyla hareket sağlayan elemandır. Hidrolik sistemlerin en önemli elemanlarındandır. İtme ve çekme hareketlerini yapabilmektedir. Hidrolik preslerden iş makinelerine kadar birçok alanda kullanımı vardır. İhtiyaç duyulan işe göre silindir tipi belirlenir ve tasarımı yapılır. Kısaca hidrolik enerjiyi hareket enerjisine dönüştüren hidrolik sistemlerdir.

Hidrolik Silindir Nasıl Çalışır?

1. Hidrolik pompa sistem için gerekli olan hidrolik akışkanı basınçlandırır ve sisteme iletir.
2. Sisteme iletilen sıvı çek valf, kontrol valfi ve emniyet valfi gibi elemanlar ile hidrolik silindirlere güvenli bir şekilde iletir.
3. Hidrolik silindirler akışkanın basıncı ile beraber mekanik hareketin oluşmasını sağlar.
4. Hidrolik silindirin çeşidine göre itme veya çekme hareketleri meydana gelir.

Hidrolik pompalar ve çeşitleri hakkında daha fazla bilgi için ilgili yazımıza bakabilirsiniz.

>> Hidrolik Pompa Nedir? Çeşitleri Nelerdir?

Hidrolik silindirin ve hidrolik sistemin ihtiyacı karşılayabilmesi için doğru olarak tasarlanması gerekir. Bu nedenle uygulanmak istenen kuvvetin veya kaldırılmak istenen yükün belirlenmesi ve hesapların da bu koşullara göre uygun olarak yapılması gerekmektedir. Emniyet katsayısı vb. tasarım kriterlerinin hesaba katılması unutulmamalıdır.

Emniyet katsayısı için daha fazla bilgiye ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.

>> Emniyet Katsayısı Nasıl Seçilir?

Hidrolik Silindir Çeşitleri Nelerdir?

Hidrolik silindir kullanılacak işe göre bazı farklı tiplerde üretilmektedir. Kullanılacak hidrolik silindir çeşidi, yapılan işin karmaşıklığına veya gereksinimlerine göre belirlenir. Yani eğer klasik bir hidrolik silindir istenilen kapasiteyi gösteriyorsa daha karmaşık bir hidrolik sistem tasarımı gereksiz olabilmektedir. Hidrolik silindir çeşitlerinden bazılarını inceleyelim.

Tek Etkili Hidrolik Silindirler

Tek etkili hidrolik silindirler sadece tek yönde hareket sağlayan silindirdir. Bu tür tasarlanan bir hidrolik silindirde aynı sistem ile hem çekme hem itme işleri yapılamaz. İş yapıldıktan sonra silindirin eski haline gelmesi yapılan işteki yük ile ve silindirde kullanılan yaylar ile sağlanmaktadır. Böylece diğer yönde yüksek bir kuvvet gerekmediği için daha basit bir sistem kullanılarak hidrolik sistem kullanılmış olur.

Çift Etkili Hidrolik Silindirler

Çift etkili hidrolik silindirler hidrolik enerjiyi iki yönde de iletebilen silindirdir. Hem çekme hem de itme hareketini istenilen sınırlarda yapabilir. Hidrolik presler ve yonga makineleri gibi kullanım alanları vardır. İleri ve geri hareket, hidrolik sıvı ile sağlandığından dolayı hidrolik sıvı tek etkili silindirdeki gibi kendiliğinden değil, mekanizmanın harekete geçirilmesi ile gerçekleşir. Genellikle 4/3 yön kontrol valfi ile beraber kullanılır. Piston hızı istenilen şekilde tasarlanabilir.

Teleskopik Hidrolik Silindirler

Teleskopik hidrolik silindirler genel olarak tek etkili silindir olarak kullanılırlar. Birbiri içine geçirilmiş birden çok silindirden oluşur. Silindirlerin boyu ve dayanımı gereksinimlere uygun şekilde tasarlanır ve üretilirler. Genellikle kamyon ve hafriyat işlerinde kullanılan iş makinelerinde damper olarak kullanılır. Ayrıca römorklarda da kullanılmaktadır. 

Tandem Hidrolik Silindirler

Tamdem hidrolik silindirler, çok ağır yükler için tasarlanmış hidrolik silindirlerdir. Tasarımdaki temel prensip, pistonun yüzey alanını arttırmaktır. Böylece daha büyük itme ve çekme kuvveti sağlanabilmektedir. Tek piston mili ve 2 silindirden meydana gelmektedir.

Hidrolik Silindir Hesaplamaları

Hidrolik silindir hesaplamalarında, hidrolik pompanın kapasitesi, kaldırılacak yükün ağırlığı ve silindir çapı kullanılır. Belirli bir alana göre tasarım yapılıyorsa, işte kullanılacak ağırlığa göre tasarım yapılır. Pompa basınç birimi "bar", ağırlık birimi "kg" ve silindir çapı "cm" olarak hesaplara dahil edilir. Örnek bir hesaplamayı aşağıda bulabilirsiniz. Yapılan hesaplamalar teorik olup yapılacak tasarımlarda pratik ve katalog değerlerinin kullanılması önerilmektedir.

Kullanılacak yük = 5 ton = 5000 kg
Pompa basıncı = 200 bar

Silindir çapı ne olmalıdır?

İtme için;

F=P x A
5000=200 x A
A=25 cm2
25=pi x r2
r= 2,82

Görüldüğü gibi 5 tonluk bir yükü kaldırmak için düz hesap 3 cm yarıçap, 6 cm çapında bir silindir pistonu işimizi görecektir. Fakat hareketli makinelerde beklenmeyen yüklere maruz kalabileceği için standartlar ile belirlenen bir emniyet katsayısı hesaba dahil edilmelidir.

Hidrolik Silindirler Nerede Kullanılır?

Daha önce de belirttiğimiz gibi hidrolik silindirlerin pek çok kullanım alanı ardır. Hidrolik sistemlerin kullanıldığı hemen hemen her yerde hidrolik silindirler kullanılırlar. Hidrolik sistemlerin ve makinelerin kullanıldığı alanları ve ilgili yazımızdan daha ayrıntılı olarak inceleyebilirsiniz.

>> Hidrolik Sistemler ve Kullanım Alanları

Hidrolik silindirlerin kullanıldığı bazı alan ve sistemler;

-İş makineleri ve ekskvatörlerde

-Hafriyat kamyonları ve tırlarda.

-Tünel açma makinelerinde

-Öğütücü ve yonga makinelerinde

-Forklift vb. taşıma makinelerinde

-Otomobil ve hava araçlarının kontrol mekanizma ve aksamlarında

-Hidrolik sistemle çalışan asansörlerde

-Hidrolik pres vb. gibi üretim ekipmanlarında

Devamı