Devir ile Tork Arasındaki İlişki Nedir?

Devir veya devir sayısı , bir nesnenin dakikada kendi ekseni etrafında kaç tur attığını belirtir. Tork ise eksen etrafındaki dönmeyi sağlayan kuvvet tarafından oluşturulur. Tork, döndürme momenti şeklinde de adlandırılmaktadır. Devir ile tork arasında ise ters orantı vardır. Aynı güçteki bir motorda devir sayısı ne kadar arttırılırsa motorun üreteceği tork o kadar azalacaktır.

Devir sayısının yüksek olması herkes tarafından bir makinenin veya aracın kalitesini tarif etmede çokça kullanılır. Fakat her zaman devir sayısının yüksek olması o makinenin daha iyi olduğuna mı işarettir?

Devir sayısının yüksek olması, elbette makinenin veya aracın daha yüksek hızlarda ve seri olarak işlem yapmasını sağlar. Fakat aynı güç değerinde olan iki motordan devir sayısı yüksek olanın torku daha düşük, devri düşük olanın ise tork üretme kapasitesi daha fazladır. Yani sadece devir sayısına bakarak motorun veya makinenin kapasitesini belirleyemeyiz. Bu durumu farklı örnekler ile pekiştirebiliriz.



Otomobillerde motorun ürettiği maksimum tork ve hız değerleri vardır. Eğer otomobili düşük viteste kullanırsak daha yüksek tork elde ederiz. Bu yüzden ilk kalkışlarda ve rampalarda düşük viteste araç kullanılır. Aynı şekilde araç belli bir devire ulaştığında vites değiştirmek lazımdır. Yüksek viteslerde araç belirli bir ivmeye ulaştığı için artık yüksek tork üretmeye ihtiyaç duymaz. Bu yüzden yüksek devirde düşük tork ile hareket eder. Peki vites değişikliğinde meydana gelen bu değişimler nasıl meydana gelir.

Otomobillerde vites değişimini sağlayan vites kutuları vardır. Paralel olarak 2 milin üzerinde bulunan dişlilerden oluşur. Düşük vites halinde motor mili üzerindeki dişli büyük çaplı başka bir dişli ile temasa geçer ve daha yavaş dönen bu dişli daha yüksek tork aktarılmasını sağlar. En yüksek viteste ise motor mili direk olarak hareket mekanizmasına bağlıdır.



Hurda istasyonlarında ve parçalama makinelerinde de aynı durum geçerlidir. Hurda araçları ve metalleri parçalamak için yüksek tork gereklidir. Bu yüzden tasarlanan makine düşük devirde çalışır ve yüksek tork üretir. Böylece hurdalar rahatlıkla parçalanabilir. Bu makinelerde yüksek devri kullanılması makinenin işlev göremez duruma gelmesine sebep olabilir

Sonuç olarak, tork ve devir birbiri ile ters orantılıdır. Devir ve tork değerleri ihtiyaca göre belirlenir ve ona göre motor ve dönen eleman tasarımları yapılır. Yüksek devirli bir makinenin sadece devrine bakarak kaliteli diyemeyeceğimiz gibi, düşük devirli bir makinenin de kullanışsız olduğunu söyleyemeyiz. Bu yazımızda devir ile tork arasındaki ilişkiden bahsetmeye çalıştık. Siz de eklemek istediklerinizi yorum yaparak belirtebilirsiniz.

Devamı

Kayma Gerilmesi Nedir? Nasıl Oluşur?

Gerilme sözlük anlamı olarak gergin duruma gelmek, belirli bir uzama ile çekilmek anlamlarına gelmektedir. Kayma gerilmesi ise cismin bulunduğu eksene paralel olarak uygulanan kuvvetlerin oluşturduğu gerilme türüdür. Kayma gerilmesinin birimi Pascal' dır. Pascal ise N/m2' dir. Kayma gerilmesinin simgesi ise yunan alfabesinden τ (tau) ' dur. 

Kayma gerilmesi kesit alanına paralel olan kuvvetlerden dolayı oluşur. Ayrıca cisimlerin burulmasından dolayı da meydana gelmektedir. Bu durumu bir örnekle açıklamaya çalışalım. Elimize bir tebeşir aldığımızı düşünelim. Eğer tebeşiri iki taraftan tutarak çekersek, çekme gerilmesine maruz bırakırız. Uyguladığımız gerilme cismin emniyet dayanımını aştıktan sonra kırılacaktır. Kayma gerilmesi oluşturmak için ise iki tarafından tuttuğumuz tebeşiri farklı yönlere doğru çevirelim. Tebeşir yine emniyet dayanımından sonra kırılacaktır. Fakat gerilmeler farklı olduğu için farklı kırılmalar meydana gelecektir.

Kayma Gerilmesi Formülü ve Hesaplamaları

Kayma gerilmesi, formül olarak birim alana düşen kuvvet olarak tanımlanmaktadır. Burada bahsedilen alan kayma gerilmesine neden olan kuvvetlerin etkilediği alan olarak belirtilmektedir.

τ  = Kayma gerilmesi (N/m2)

F = Kuvvet  (N)

A = Kuvvetin etki ettiği alan (m2)

Basit bir örnek ile açıklamaya çalışalım. 50 cm kenar uzunluğuna sahip bir küp düşünelim ve bu küpün üst yüzeyine yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi 500 Newton uygulansın. Oluşan kayma gerilmesi uygulanan kuvvetin , alana bölünmesi ile bulunur.

F= 500 N

A= 0,50x0,50= 0,25 m2

τ = 500/ 0,25 = 125 N/m2

Devamı

Helis Dişli Çarkların Avantajları ve Dezavantajları

Helis dişli çark, düz dişli çarkın dişlerinin helis açısı kadar eğik olarak üretilmesiyle elde edilir. Düz dişli çarktan sonra geliştirilmiştir. Düz dişli çarktan daha performanslı ve daha sessiz çalışır. Üretilmesinde genel dişli çark metotları kullanılsa da helis açısından dolayı düz dişli çarka göre üretimi daha hassas ve daha zordur. Yüksek moment ve hız aktarımı sağlar. Fakat helis dişli çarkların avantajlarının yanı sıra bazı dezavantajlarından da bahsedebiliriz.

Helis Dişli Çarkların Avantajları

1. Helis dişli çarklar düz dişli çarklara göre daha performanslı çalışırlar.

2. Helis dişli çarklar sessiz çalışırlar

3. Helis dişli çarklar birbiri ile açılı olarak çalışabilmektedir. Yani şaftların paralel olmasına gerek yoktur.

4. Helis dişli çarklar düz dişli çarklara göre daha daha büyük yüklere dayanıklıdır. Çünkü daha fazla diş diş ile kavramaya girer.

5. Helis dişli çarklar hareket ve momenti daha iyi iletirler

Helis Dişli Çarkların Dezavantajları

1. Helis dişli çarkın helisel tasarımından dolayı moment aktarımı sırasında eksenel kuvvet oluştururlar. Bu yüzden bu yüklerin tolere edilebilmesi için eksenel kuvvete uygun yataklama ve tasarım yapılmalıdır.

2. Helis dişli çarklar yüksek hızla çalışabildiğinden ve helisel yapısından dolayı daha iyi bir yağlamaya ihtiyaç duyar.

3. Helis dişli çarkların üretilmesi için daha yüksek teknoloji gereklidir.

4. Helis dişli çarkın üretilmesi düz dişli çarka göre daha maliyetlidir. Bu yüzden daha özel operasyonlarda kullanılırlar.

Devamı

Yaprak Yay Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Yaprak yaylar, diğer yay elemanları gibi üzerine gelen yüklerin oluşturduğu enerjiyi absorbe edip, daha sonra geri verme prensibine dayanan süspansiyon elemanlarıdır. Yaprak yaylar parabolik olarak üretilen levhaların birleştirilmesiyle üretilen bir makine elemanıdır. Levhaların birleştirilmesi merkezinde bulunan bir cıvata yardımıyla sağlanır. Kelepçeler ve kullanılan diğer bağlantı elemanları ile de daha sağlam bir yapıya kavuşturulur.

Yaprak yaylar ihtiyaca göre farklı şekillerde üretilse de, en yaygın olarak bilinen ve kullanılan çeşidi parabolik yaprak yaylardır. Birçok ağır vasıta araç, iş makinesi ve bazı binek araçlarda da kullanılmaktadır. Ayrıca araç yüksekliği önemli olan bazı arazi araçlarında da  tercih sebebidir. Diğer süspansiyon sistemlerine nazaran yüksek yüklere daha iyi dayanmaktadır. Fakat bu durum konfor açısından dezavantaj oluşturmaktadır.

Yaprak yayların her iki kenarı montaj yapılmak üzere kıvrılmış şekilde dizayn edilir. Kıvrılmış yapının oluşturduğu gözler ile de araca monte edilir. Her iki tarafından yüke maruz kalan yaprak yay, enerjiyi sönümleme sırasında daha doğrusal bir yapıda bulunur. Yük durumu ortadan kalktığında ise aynı şeklini yeniden alır.

Yaprak Yaylar Nerelerde Kullanılır?

Binek araçlarda

Yaprak yalar süspansiyon sistemlerindeki gelişmelerden önce binek araçlarda daha sık kullanılmaktaydı. Fakat yaprak yayların otobüslerde ve kişisel araçlarda kullanılması konforu düşürdüğü için bu araçlarda daha yumuşak ve konfor sağlayan sistemler tercih edilmektedir. Yaprak yaylar ise daha çok amaca yönelik olan SUV ve arazi aracı modellerinde kullanılmaktadır. 

Ağır vasıta araçlarda

Yaprak yayların belki de en çok kullanılan alanı ağır vasıta araçlarıdır. Yüksek yüklere dayanabilen yaprak yaylar, hemen deforme olmamakta, böylece kamyon, tır vb. araçlarda uzun süreli ve verimli bir kullanım sağlamaktadır. Daha hedefe yönelik pikap tarzındaki araçlarda ise arka tekerleklerde kullanılmaktadır. Bu yolla sadece yükün olduğu arka kısım daha sert bir süspansiyona sahip olur. 

Yük Trenlerinde

Yaprak yayların kullanıldığı araçlardan biri de trenlerdir. Daha ekonomik olduğu için ve daha büyük yükler taşınabildiği için trenler yük taşımada oldukça yaygın olarak kullanılır. Bu büyük yükler için de süspansiyon elemanı olarak yaprak yaylar seçilir. Vagon tasarımı ve vagonlardaki yük durumuna göre yaprak yay sayısı ve yük dayanımı seçilir.

Römorklarda

Römorklar, bilindiği gibi traktörler ve bazı araçlar ile çekilen yük taşıma araçlarıdır. Bu araçlarda yüksek yüklere maruz kaldığı için yaprak yaylar tercih edilir. Böylelikle büyük yüklerin oluşturduğu deformasyon bir nebze azaltılabilir.

Devamı

Gerilme Yığılması ve Gerilme Yığılması Faktörü

Gerilme yığılması, malzemelerde meydana gelen gerilmelerin bazı noktalarda yoğunlaşması ve toplanmasıdır. Bu durum genellikle kesit alanının bir anda azalması, malzemedeki delikler ve geometrideki anormalliklerden meydana gelir. Ayrıca kullanılmakta olan malzemede meydana gelen çatlaklar ve aşınmadan dolayı oluşan malzeme kayıpları da gerilme yığılmalarına neden olabilir. Gerilme yığılması faktörü de yukarıda belirtilen durumların meydana gelmesi durumunda hesaplanan bir değerdir. Bu değer, maksimum gerilme dayanımının doğru olarak hesaplanmasını sağlamaktadır.

Gerilme yığılması faktörü malzeme dayanımının belirlenmesi için önemli bir faktördür. Bu faktör kullanılmadan yapılan hesaplamalar, tasarlanan malzeme veya alet için belirlenen maksimum kuvvet değerlerinin hatalı olarak belirlenmesine sebep olur. Bu durum özellikle daha karmaşık geometrisi olan malzemeler için geçerlidir. Fakat tüm malzemeler için gerilme yığılması göz ardı edilmemeli ve önleyici tedbirler alınmalıdır.

Gerilme yığılma faktörünün hesaplanmasında malzemenin kimyasal bileşimin önemi yoktur. Önemli olan malzemenin geometrisidir. Bu yüzden malzemenin geometrisine ve varsa deliğinin konumuna göre genelleştirilmiş tablolar hazırlanmıştır. Bu tablolardan yararlanılarak malzemenin maksimum gerilme hesaplarında, gerilme yığılması faktörü kullanılabilir.

Gerilme yığılması gevrek malzemeler için daha tehlikelidir. Çünkü gerilmenin büyük olduğu bölgede çatlaklara neden olabilir. Bu çatlaklar tekrarlayan gerilme durumlarından dolayı büyümeye ve malzemenin kullanılamaz hale gelmesine neden olabilir. Sünek malzemeler daha tok olmaları ve gevrek olmamalarından dolayı ani kırılmalara neden olmaz. Fakat sünek malzemeler için de tekrarlayan gerilme durumlarından dolayı gerilme yığılmasına dikkat edilmesi gerekmektedir.

Malzemelerin gevrek ve sünek davranışları için ilgili yazımıza bakabilirsiniz.

Gerilme Yığılmasını Engelleme Yöntemleri

1. Keskin kenar ve köşelerin giderilmesi

Gerilme yığılmalarının kesit alanının azaldığı noktalarda meydana geldiğini belirtmiştik. Eğer bu değişim ani olarak yapılırsa keskin köşe ve kenarlarda çatlamalara ve kırılmalara neden olabilir. Bu yüzden bu geçiş noktalarının daha kademeli veya radyuslu olarak sağlanması gerekmektedir. Böylece bir nebze olsun gerilme yığılmalarının oluşturduğu büyük gerilmeler engellenebilecektir.

2.Küçük deliklerin kullanılması

Eğer malzeme geometrisinde büyük çapta deliklerin kullanılması gerekiyorsa, bu deliklerin yakınına malzemenin işlevini bozmayacak şekilde küçük çapta deliklerin eklenmesi meydana gelebilecek yüksek gerilme yığılmalarının daha homojen olarak dağılmasını sağlar. Böylece malzemede gerilme yığılmalarının bir nebze önüne geçilir.

3.Uygun malzeme kullanımı

Gerilme yığılmaları için daha uygun malzeme kullanımı, gerilme yığılmasını azaltmasa da malzemenin daha uzun süreler kullanılmasını sağlayabilir. Yukarıda belirttiğimiz gibi sünek malzemelerin kullanılması ani kırılma ve çatlakları bir nebze önleyebilir. Kırılmadan önce gevşeme uzama gibi işaretler vermesi mekanizmada büyük sorunlar meydana gelmeden müdahale edilmesini sağlayabilir. Fakat istenilen geometrinin daha sert ve gevrek olması isteniyorsa diğer yöntemlere başvurulmalı ve tasarım kriterleri belirlenmelidir.

Devamı

Bölüm Dairesi Çapı Nedir?

Bölüm dairesi çapı dişli terminolojisinde kullanılan terimlerden biridir. Dişli çiftinin birbiri ile temas ettiği nokta bölüm dairesi çapı üzerindedir. Bu nokta dişliler arasında kuvvet ve moment aktarımının olduğu noktadır. Bölüm dairesi çapı, dişli modülünün diş sayısı ile çarpılması ile elde edilir. Genellikle 'do' olarak gösterilmektedir.

do=m x z

do= Bölüm dairesi çapı (mm)

m =  Dişli modülü

z  = Diş sayısı 

Bölüm dairesi dişli hesaplamalarında kullanılan önemli bir değerdir. Dişliler miller ile konumlandırılırken bölüm dairesi çapından yararlanılır. Birbiri ile çalışan bir dişli çifti arasındaki mesafe dişlilerin bölüm dairesi çaplarının toplamının yarısı olarak hesaplanır.

Dişli merkezleri arasındaki mesafe= (do1+do2)/2

Örnek;

Birbiri ile uyumlu çalışan bir dişli için modül=5
Birinci dişlinin diş sayısı= 20
İkinci dişlinin diş sayısı= 10 olsun,

Birinci dişlinin bölüm dairesi çapı (do1) = 20 x 5= 100 mm,
İkinci dişlinin bölüm dairesi çapı (do2) = 10 x 5= 50 mm,
Dişli merkezleri arası mesafe = (100 + 50) / 2 = 75 mm   olarak bulunur.

Dişlilerin imalatı her ne kadar hassas olarak yapılsa da bazı durumlarda miller arasındaki mesafe tam olarak sağlanamayabilir. Böyle durumlarda dişlilerin uyumlu çalışabilmeleri için profil kaydırma işlemi yapılır. Profil kaydırma işleminden sonra bölüm dairesi çapı değişir. Bu değer profil kaydırma hesapları ile hesaplanır.

Devamı

Forklift Nedir? Forklift Çeşitleri Nelerdir?

Forklift, insanların kaldıramayacağı veya kaldırmakta zorlanacağı eşyaların kaldırılmasını ve düzenlenmesini sağlayan bir iş makinesidir. Genellikle paletler yardımıyla yüklerin kaldırılması sağlanır. Ön tarafında bulunan çatal kısmı ile yükün altına girilir ve kaldırma işlemi yapılır.

Forklift sanayi, depo, şantiye gibi ağır yüklerin kaldırılması gereken veya istif yapılması istenen birçok sektörde ve fabrikada kullanılmaktadır. Forklift kullanılacak zeminin engebesiz olması gerekmektedir. Çünkü engebeli arazi kaldırılan yükte ve forkliftte dengesizliklere neden olmakta ve iş kazalarına neden olabilmektedir

Forklift Çeşitleri

Kullanılan yakıta göre dizel, LPG ve elektrikli olarak üretilmektedir. Dizel forkliftler, kullanım olarak en yaygın forkliftlerdendir. Yakıt ikmalinin hızlıca gerçekleştirilir ve zaman kaybına neden olmaz. Elektrikli forkliftler ise kapalı alanlarda ve LPG’nin risk oluşturduğu fabrikalarda kullanılır. Bu forkliftler herhangi bir salınım yapmadığı için kapalı alanlardaki havayı kirletmez. Bunun yanısıra forkliftler kullanım amacına ve ihtiyacına göre farklı tiplerde üretilmektedir. Forklift çeşitleri yakıtına ve tiplerine göre incelenecektir. 

Yakıt Tipine Göre Forkliftler

Dizel forkliftler

Yakıt olarak motorin kullanılan forkliflerdir. Kullanımı çok yaygındır. Fabrika dışı veya açık alan kullanımı için idealdir. Islak ve çamurlu zeminlerden etkilenmezler. Yakıt ikmali süresi kısadır. Yakıt bitmeye başladığında kolayca yeniden doldurulabilir. Yüksek hız, stabilite, düşük torkta çalışma gibi dizelden gelen avantajları vardır. Dizel forkliftler daha güçlü makinelerdir ve ürün maliyetleri daha düşüktür. Yüksek kaldırma kapasitesi ve geniş kullanım yelpazesi sunar. Diğer tiplere göre daha ucuzdur. Bu yüzden ilk maliyet açısından tercih sebebidir. Dizel forkliftler diğer forklift tiplerine göre daha az bakım gerektirir ve bakım aralıkları daha seyrektir. 

Dizel forkliftlerin dezavantajlarına baktığımızda ise çoğunlukla fosil yakıt kullanımından dolayı çevreye ve doğaya verdiği zararlardan gelmektedir. Fosil yakıt kullanımından dolayı Co2 salınımı yapmaktadır ve gürültülü çalışmaktadır. Bu yüzden kapalı alanda uzun süre kullanılmaması gerekir. Büyük ebatlarından dolayı kullanılan mekanda daha fazla hareket alanı gerekebilir. Elektrikli modellere göre yakıt daha pahalıdır. Yanıcı yakıttan dolayı bazı kullanım alanlarında kullanımı tehlikeli olabilir.

Elektrikli forkliftler

Elektrikli forkliftler enerji kaynağı olarak elektriği kullanan forklift çeşididir. Fosil yakıt kullanmadığı için Co2 salınımı yapmaz. Çevreye zararlı değildir. Kapalı alanlarda kullanımı uygundur. Elektrik kullandığı için fabrika alanında yakıt istasyonuna ihtiyaç yoktur. Fosil yakıtlara göre yakıt tasarrufu sağlar. Sessiz çalışma olanağı sağlar. Motoru için herhangi bir soğutma sistemi kullanmasına gerek yoktur. Karşı ağırlık olarak elektrik bataryası kullanılır. Bu yüzden ek bir ağırlığa ihtiyacı yoktur.

Elektrikli forkliftlerin bazı dezavantajları vardır. Batarya dolum istasyonları kurulması gerekebilir. İlk üretim maliyeti yüksektir. Ağır bataryası nedeniyle batarya değişimi için kaldırma araçlarına ihtiyaç doğabilir. Kapasitesi sınırlıdır. Bu yüzden yüksek kaldırma yükü istenen durumlar için kullanımı uygun değildir. 

LPG'li forkliftler

LPG’li forkliftler yakıt olarak propan gazını kullanan forklift çeşididir. İlk alım maliyetleri düşüktür. Bazı çeşitlerinde elektrikli forkliftlerden daha kapasiteli çalışabilmektedir. Yönetmelikleri sağlamak koşuluyla kapalı alanlarda çalışmaya uygundur. Çevreye zararı dizel forkliftlere oranla daha azdır.

LPG’li forkliftlerin de bazı dezavantajları vardır. Karşı yük bölgesinde bulunan propan tankı geri görüşü olumsuz etkiler. Yakıt sisteminde kaçak olma ihtimali vardır. Bu yüzden operatör bu konuda eğitimli olmalıdır. Soğuk havalarda çalıştırılması ve yüksek performans alınmasında sorunlar çıkabilir. Uzak lokasyonlarda propan gazına erişim sıkıntısı yaşanabilir.

Tasarımına Göre Forkliftler

Karşı dengelemeli forkliftler

En yaygın kullanılan forklift tipidir. Forklift denince insanların akıllarına gelen ilk modeldir. Bu tip forkliftlerde çatal, makinenin önünden çıkıntı yapar ve herhangi bir kol veya ek ekipman kullanmaya ihtiyaç duymaz. Yük tam konumuna çıkartılır ve kolayca istifleme sağlanır. Karşı dengeleme makineleri elektrikli, gazlı veya dizel olarak temin edilebilir.

Bu tipteki forkliftlerde kaldırılan ağırlığı dengelemek amacı ile forkliftin arka tarafında dengeleme ağırlığı bulundurur. Bu ağırlık genelde forklift ağırlığının yarısı kadardır. Elektrikli modellerde kullanılan bataryaların ağır olması, ayrıca kullanılması gereken ağırlığı azaltır veya batarya direk olarak dengeleme ağırlığı olarak kullanılır.

Üç tekerlekli forkliftler

Üç tekerlekli denge ağırlıklı forkliftler, düzenli dengeleme makineleri ile aynı önceliğe sahiptir, ancak makinenin arkasında tek bir tahrik tekerleği vardır. Bu sayede maksimum manevra kabiliyeti sağlar. Üç tekerlekli forkliftler, mükemmel manevra kabiliyeti sayesinde alanın dar olduğu ve manevra kabiliyetinin kısıtlı olduğu mekanlar için kullanılmaktadır. İç kısım ve dış kısım kullanımlarına uygundur. Manevra kabiliyeti sayesinde yüksek verimli olarak kullanılırlar.

Erişim forkliftleri

Erişim forkliftleri ağırlıklı olarak depo işletmeleri için tasarlanmıştır. İyi bir manevra kabiliyeti ile maksimum kaldırma yüksekliği sunar. Bir istif aracı içindeki dengeleyici bacaklar ve bataryalar sayesinde forklift yapısı içinde herhangi bir dengeleme ağırlığına ihtiyaç duymazlar.

Bazı ulaşım araç üreticileri, operatör için daha konforlu bir görüş konumu sağlamak için forkliftlerini eğilebilir bir kabin mekanizması ile tasarlarlar. Daha fazla görünürlük için erişim forkliftleri, navigasyona yardımcı olması için kabin içinde bir LCD ekrana sinyal gönderen çatal taşıyıcı üzerindeki kameralar ile donatılabilir. Bu sistemler kablolu veya kablosuz olabilir ancak deneyimlere göre kablolu sistemler, geniş bant yönlendiriciler gibi dış kaynaklardan gelen girişime duyarlı olmadıklarından daha güvenilirdir.

İç mekanlarda kullanım için mükemmeldir, fakat dışarıda çalışmak için ideal değildir. Taşıyıcının altındaki düzgün olmayan çalışma yüzeylerindeki boşluklar sorunlara neden olabilir ve dalgalı çalışma yüzeylerinden dolayı düzenli olarak sallanırsa, elektrikli güç sistemlerinde sorunlara yol açabilir. 

Transpaletler

Transpaletler, genellikle 3,5 tona kadar olan yükleri kaldırmak amacıyla tasarlanmış olup paletli yükleri kaldıran araçlardır. İş yerlerinde ve fabrikalarda temizleme veya transfer esnasında yükleri kaldırmak veya yerini değiştirmek için kullanılır. Sistem güç uygulanarak harekete geçirilir ve yüklerin kaldırılmaları sağlanır.

Devamı

Dişlilerde Modül Nedir? Ne İşe Yarar?

Dişliler farklı diş sayıları ve devir sayıları olmasına rağmen birbirleriyle uyumlu olarak çalışırlar. Bu uyum modül sayesinde sağlanır. Modül değerleri standart hale getirilmiştir. Hesap yöntemleri ile bulduğumuz modül değerini tablodan büyük olan modül değerine uyarlayarak kullanırız. Böylelikle istediğimiz kriterlere göre boyutlandırmamızı yapmış oluruz.

Modül değerleri dişlilerde malzemenin çeşidine, diş sayısına, çevrim oranına vb etmenlerden dolayı değişiklik gösterir. Modül değerinin hesaplanması tasarımda yapılacak ilk adımlardandır. Modül değerinin büyük olması dişli boyutlarının da büyük olmasına neden olur. Bu yüzden tasarım aşamasında seçeceğimiz malzemenin ve oranların önemi büyüktür. Çünkü büyük boyutlar daha büyük işleme makineleri ve daha ileri teknoloji isteyebilir.





Dişli çiftleri bölüm dairesi üzerinde birbirine temas eder. Bu çap, diş sayısı ve modülün çarpımına eşittir. Bu yüzden eğer birbiri ile uyumlu ve verimli bir dişli çifti elde edilmek isteniyorsa modül değerinin iki diş için de aynı olması gerekir. Modül değeri aynı olmayan dişliler çok çabuk kırılmalara ve aşınmalara maruz kalır. Hatta hiç uyum sağlanmayabilir. Birbiri ile uyumlu dişli çiftini bir örnekle açıklamaya çalışalım.

1.dişli diş sayısı = 25
2.dişli diş sayısı = 50
m = 5  mm
ise;

1.dişlinin bölüm dairesi çapı (do1) = m*z1 = 5*25= 125 mm
2.dişlinin bölüm dairesi çapı (do2) = m*z2 = 5*50= 250 mm

Görüldüğü gibi belirlediğimiz modül değerine göre dişlimizin boyutlandırma hesaplarını yapabiliyoruz. Diğer boyutlandırmalar da (diş üstü, diş dibi vb) bu modül değerine göre yapılır. Yine yazımızda bahsettiğimiz diş sayılarına göre çevrim oranları hesaplanabilir ve birbiri ile uyumlu çalışan dişlilerin hızları hakkında bilgi sahibi olunabilir. Dişlilerde çevrim oranı için daha fazla bilgiye ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.

Sizde yazımıza yorum yapabilir, geliştirilmesine katkıda bulunabilirsiniz. İstediğiniz konular hakkında görüş ve önerilerinizi bize iletebilirsiniz.

Devamı

Dişlilerde Çevrim(Tahvil) Oranı Nedir?

Birbiri ile uyumlu şekilde çalışan dişli çarklarda devir ve diş sayısı farklılıklarından dolayı tahvil(çevrim) oranı meydana gelir. Bu çevrim oranı diş sayılarının veya devir sayılarının oranlanmasıyla elde edilir. Eğer dişlilerin diş sayıları veya devir sayıları biliniyorsa tahvil oranını bulabiliriz. Ya da istenen bir çevrim oranı varsa bu orana göre tasarım kriterleri belirlenebilir. Devir sayısı ve diş sayıları ters orantılıdır. Yani birbiri ile uyumlu çalışan dişlilerden diş sayısı daha az olan daha yüksek hızlarda dönme hareketi yapacaktır.

Dişlilerde moment ve devir sayısı arasında ters orantı vardır. Eğer dişlinin devri artarsa momenti düşer. Bu durumu aşağıda vereceğimiz denklemde görebilirsiniz. Bu yüzden çevrim oranı dişlilerin devirlerinin ayarlanmasında, yani dişli tasarımında önemli yer tutar. İstediğimiz moment ve devir sayısı bu oranla ayarlanır.

Birinci dişli için yapılan hesapta;

Mb = Burulma momenti [Nm]

P = Güç [kW]

n = Devir sayısı [d/d]

Çevrim oranını tanımlarken, indise dikkat etmek gerekir. Çünkü hangi dişliden hangi dişliye çevrim oranını tanımladığımızı bu indis ile anlarız. Bu indis birden ikiye veya  ikiden bire olarak yazılabilir. Fakat genellikle hareket verdiğimiz, yani giriş dişlisi birinci ve tahrik edilen dişli ikinci dişli olarak verildiği için indis birinciden ikinciye olarak karşımıza çıkmaktadır. Çevrim oranın eşitliğini aşağıdaki denklemden inceleyebilirsiniz. Formülde geçen modül değeri dişlilerin birbiri ile uyumlu çalışması için aynı olması gereken değerdir. Daha fala bilgi için dişlilerde modül konumuza  da bakabilirsiniz.

Devamı

Rulman Nedir? Rulman Çeşitleri Nelerdir? Rulman Seçimi Nasıl Yapılır?

Rulmanlar makine ve mekanizmalarda hareketi sağlayan bilyalardan ve bu bilyaları çevrelereyen iki bilezikten meydana gelir. Rulmanlar dönme hareketi yapan mil, türbin kanadı gibi mekanizmalarda yataklama elemanı olarak kullanılır. Sürtünme katsayısı düşük olduğu için yüksek hız için uygundur. Çünkü sürtünmenin azaltılması demek hareketin en az kayıpla iletilmesi demektir.

Günümüzde hemen hemen her makine veya mekanizmada rulmanlar kullanılmaktadır. Rulmanlar paket elemanlardır.Yani istenilen kriterlere göre farklı dayanım ve hızlarda üretilmiş rulmanlar vardır. FAG, SKF , ORS gibi firmalar uluslararası standartlara bağlı kalarak kendi ürün gamını oluşturmuşlardır. Her firmanın kendi kataloğu vardır. Kullanıcı kullanmak istediği rulmanı kataloglardan seçerek temin edebilmektedir.

Rulmanlar Nerede Kullanılır?

Rulmanlar dönme harketi yapan hemen hemen tüm parçalarda kullanılmaktadır. Tek tek kullanılan yerler sayfalarca yer kaplayacaktır. Bu yüzden kullanılan alanlara örnekler vermek daha doğru olacaktır. Rulmanların kullanıldığı bazı alanlar şu şekildedir;

-Otomotiv endüstrisinde
-Tarım makinalarında
-Üretim yapılan işletmeler ve fabrikalardaki makinelerde
-Enerji santrallerinde
-Hobi, oyuncak vb. araçlarda
-İnşaatta kullanılan araçlarda
-Asansörlerde
-Küçük ev aletlerinde
-Kapı, kilit mekanizmalarında
-Hava ve deniz araçlarında

Rulman Çeşitleri ve Özellikleri

Rulmanların birçok farklı çeşidi olsa da genel olarak bilyalı ve silindirik elemanlı olarak üretilirler.Bu elemanlar dayanım ve kalite faktörlerini yeterince karşılamaktadır. Bilyalı ve silindirik rulmanlar da kendi içerisinde kullanılacak mekanizmaya göre farklı şekillerde üretilebilmektedir. Rulman çeşitlerinden bazıları şu şekildedir.

Bilyalı Rulman

Bilyalı rulman yüksek devir istenen ve fazla yük altında çalışmayan mekanizmalar için idealdir. Çünkü noktasal temas halinde olan bilyalar minimum sürtünme sağlamakta ve yüksek hızlar için avantaj oluşturmaktadır. Fakat yük altında çalışması durumunda küçük temas alanına sahip olan bilyalar büyük basınca maruz kalarak rulman bileziklerinde çukurcuklara neden olmaktadır. Bu deformasyonlar devamında malzeme kaybına yol açmaktadır. Hasar gören rulmanlar bekletilmemeli, daha büyük hasarlara yol açmadan değiştirilmeli veya tamir edilmelidir.

Silindirik Rulman

Silindirik rulman bilyalı rulmandan farklı olarak çizgi şeklinde temas alanına sahiptir. Bu yüzden radyal yani eksene dik olan kuvvetlere karşı daha dayanıklıdır. Bunun nedeni yüksek temas alanının yükü paylaşması ve rulman bileziğinde deformasyona neden olmaması veya geç neden olmasıdır. Silindirik rulmanlar kadar yüksek hızlara çıkamasa da yeterli devir sayılarına ulaşabilmektedir. Fakat eksenel zorlanmalarda dayanıklıkları iyi değildir. Ayrıca milde meydana gelen eksenel kaymalardan daha fazla etkilenir. Silindirik rulmanlara göre temas alanı fazla olduğu için sürtünme fazladır.

Çift Sıralı Rulman

Çift sıralı rulmanlar ise yukarıda bahsettiğimiz rulman elemanlarının çift sıra halinde sıralanmasıyla yüklere karşı daha iyi dayanım elde edilmesidir. Çift sıra rulmanlar bilyalı, silindirik elemanlı vb. olabilir. Bu tasarımın amacı tek rulman ile yataklamanın yetmeyeceği durumlara çözüm üretmektir. Çünkü fazla sayıda rulman kullanımı daha çok yer kaplamasına neden olmakta, tasarımı karmaşıklaştırmaktadır. Fakat bu şekilde hem radyal hem de eksenel yüklere daha daha dayanıklı rulmanlar elde edilmiş olur.

Konik Rulman

Konik rulmanlar hem radyal hem eksenel dayanım sağlanmak istendiğinde kullanılan rulmanlardır. Rulman elemanlarının eksene eğik olarak konumlanması eksenel yükün dağıtılmasını sağlar ve daha dayanıklı rulmanlar üretilebilir. Yüksek dayanım gösterirler. Yüksek performans istenen mekanizmalarda kullanımı yaygındır. Fakat silindirik rulmanlarda olduğu gibi yüksek hızlar için uygun değildir. Ayrıca temas alanının fazla olmasından dolayı sürtünme fazladır.

Rulman Seçimi Nasıl Yapılır?

Rulmanlar daha önce de belirttiğimiz gibi paket elemanlardır ve ihtiyacımız olan mekanik özelliklere göre kataloglardan seçebiliriz. Rulman çeşitlerini ve özelliklerini göz önüne alarak sistemimize uygun rulman çeşidini seçip kataloglardan dayanım kriterlerine göre rulmanımızı seçebiliriz.

Ömür hesapları rulman hesaplamalarında önemli yer tutar. İstediğimiz ömre ve sistemimizin zorladığı yüke göre hesap yapılarak rulmanımız seçilir. Ömür hesabı yapılırken sistemimizin hangi zorlamaları yaptığını bilmek önemlidir. Eğer bilinmeyen zorlamalar varsa da tecrübe yoluyla rulman çeşidi ve karakterine karar verilebilir.Rulman seçimi için ömür hesabı formülüne bir göz atalım.

Lh  :Rulman ömrü

P    :Sistemin uyguladığı kuvvet

p    :Sabit (bilyalı rulmanlar için 3, silindirikler için 3/10 dur.)

n     :Devir sayısı

C    :Dinamik veya statik dayanım

Denklemimizde gördüğümüz gibi, istediğimiz ömür, devir ve yüklerin yerine konmasıyla bir ''C'' değeri elde ederiz. Bu değerle birlikte rulman kataloglarından değerimizi karşılayabilecek rulmanımızı seçeriz. Seçtiğimiz rulmanın ''C'' değeri denklem yoluyla bulduğumuz değerden yüksek olmalıdır. Çünkü hesaba katmadığımız yüklerin etkilemesiyle rulman kolayca deforme olmamalıdır.
Pratik olarak bulduğunuz rulman değerini 1,25 ile çarpabilir veya bulduğumuz değere karşılık gelen rulmanın bir tık dayanıklısını seçebiliriz.

Aynı denklem yardımıyla elimizde bulunan rulmanın ömür hesabını yapabilir ve ne kadar dayanabileceğini görebiliriz. Ömür hesapların gerçek değerlerle uyuşmaması sistemimizde hesaba katmadığımız ani yükler veya başka zorlamalar olduğunu gösterir. Eğer seçtiğimiz ve sistemimizde kullandığımız rulman sürekli deforme oluyor ise sistem yeniden gözden geçirilmeli ve rulman çeşitlerinde bahsettiğimiz milde eksenel kayma gibi beklenmedik durumların olup olmadığı incelenmelidir.

Sonuç olarak bu yazımızda rulman ve rulman çeşitleri hakkında bilgi vermeye çalıştık. Rulman seçimi ve hesabı konusunda da genel bilgilere göz attık. Ayrıca rulmanların kullanıldığı alanlara değiinmeye çalıştık. Siz de yorum yaparak yazımızı geliştirmemize katkıda bulunabilirsiniz. 

Devamı

Dişli Çarklar Hangi Malzemelerden Yapılır?

Dişli çarklar, motor veya başka güç üretim yolları ile sağlanan gücü, hızı , torku iletmeye veya değiştirmeye yarayan makine elemanlarıdır. Dişli çarkların çok yaygın bir kullanımı vardır. Evlerimizdeki saatlerden tutup en ağır aksamlı otomobil ve makinelerde de dişli çarklar kullanılır. Peki dişli çarkların yapımında hangi malzemeler kullanılmalıdır?
             

Kullanacağımız dişli çark için  malzemeyi belirlemeden önce dişli çarkı hangi amaçla kullanacağımızı ve ne kadar sağlam bir makine elemanı istediğimizi belirlemeliyiz. Örneğin küçük bir mekanizma için çok sağlam bir malzeme kullanılması hem kullanılabilirlik hemde ekonomik açıdan uygun olmayabilir.Aynı şekilde büyük güç iletimi olan mekanizmalarda sağlam olmayan materyal kullanımı büyük sorunlara yol açabilir.Peki malzeme seçimini etkileyen faktörler nelerdir.





Malzeme seçimini etkileyen birçok faktör vardır. Bunlar mekanik özellikler(en önemlisi), fiziksel ve elektriksel özellikler, korozyon dayanımı, çevre dostu olması ve ekonomik nedenler olarak söyleyebiliriz.Bu faktörlere teker teker ele almak işimizi kolaylaştıracaktır. Fakat iyi ve kullanılabilir bir tasarım yapmak istiyorsak maddeleri bütün olarak ele almamız gerekir.

           

       

Mekanik özellikler en önemli faktörlerden birisidir. Bunlardan bazıları akma dayanımı, çekme dayanımı , yorulma dayanımı sertlik vb dir. Dişli çark her zaman basınca maruz kaldığı için malzemenin sünek ve tok olması gerekir ve buna uygun malzemeler seçilir.Çünkü dişli çarklarımızın hemen kırılmamasını ve üzerine gelen enerjiye dayanması gerekir. Fakat yumuşak malzeme birbiri ile temas halinde olan dişli çarkların aşınmasına ve kullanılamaz hale gelmesine neden olur. Bu yüzden yumuşak malzemeden üretilen dişi çarkın yüzeyinin sertleştirilmesi lazımdır. Bir çok yüzey sertleştirme işlemi vardır.Fakat bu işlemleri ayrıntılı olarak irdelemeyeceğiz. Yüzey sertleştirme işlemi dişli çarkımızın yalnızca yüzeyinin sertleştirilmesini ve böylelikle aşınma direnci kazanmasını sağlar. Aynı zamanda dişli çarkın iç malzemesi yumuşak olduğu içinde yüksek dayanım sağlanır.

         

Fiziksel ve elektriksel özellikler dişlilerin birbirleri ile çalışması sırasındaki faktörlerdendir. Dişli çarktan nasıl bir verim elde etmek istiyorsak ona göre özellikler belirleriz. Hızı artırmak, yönü değiştirmek vb. Ayrıca elektriksel özellikler dişli çarkların  birbiri ile çalışırken uyumlu çalışması ve uyumsuz bir duru ortaya çıkmaması için önemlidir.


Korozyon dayanımı dişli çarkın ömrünün uzun olması için dikkat edilmesi gereken faktördür.
Çünkü korozyona uğrayan malzemenin dayanımı düşer ve daha kolay deformasyona uğrar. Bu yüzden malzeme seçerken korozyona daha daha dayanıklı malzeme seçmeliyiz.


Malzeme seçiminde sadece mekanik özelliklere bakılmaz. Daha önce belirttiğimiz gibi malzemenin maliyeti ve çevre dostu olması da önemlidir. Özellikle seri üretimde ekonomik etmenler çok önemli bir kıstastır. Çünkü bir parçanın çok iyi tasarlanmış olması o parçanın en uygun tasarım olduğunu göstermez. Maliyetli bir üretim, eğer çok yüksek oranda artı özellikler sağlamıyorsa üreticiler tarafından tercih edilmez. Yeterli özellikler ve daha ekonomik tasarım daha iyi bir tasarımdır.

         

Yazımızda kısaca dişli için kullanılan malzemelerin özelliklerinden ve seçiminden bahsetmeye çalıştık. Ayrıca ekonomik faktörlerin malzeme ve tasarımda etkilerine değindik. Siz de yazımızı geliştirmek ve bilgi paylaşımında bulunmak amacıyla yorum yapabilirsiniz.

         
             

             

Devamı

Basit Makineler ve Kullanım Alanları

Basit makineler, insanların hayatını kolaylaştıran ve yapılması zor olan işleri daha basit hale getiren makinelerdir. Mühendislikte ve inşaat sektöründe kullanılmasının yanı sıra günlük yaşamımızda kullandığımız birçok alet de basit makine prensipleri ile yapılmaktadır. Kaldıraçlar, eğik düzlem ve makaralar en çok bilinen basit makinelerdendir.

Kaldıraçlar

Kaldıraçlar yükleri daha az kuvvet uygulayarak kaldırmamıza yarar. Destek, platform ve yükten oluşur. İstenilen yükü kaldırmak amacıyla belirli bir kuvvet uygulanır ve yük kaldırılır. Kaldıraçlar günlük yaşamda ve iş makinelerinde çokça kullanılır. Biz yazımızda basit bir kaldıraç olan el arabası ele alınacaktır.

Kaldıraç formülü => kuvvet x kuvvet kolu = yük x yük kolu

Kuvvet kolu ne kadar arttırılırsa aynı kuvvet ile daha büyük yükler kaldırılabilir. Fakat kuvvet kolunun çok büyük olması tasarımda anormalliklere neden olur. Bu yüzden yapılan kaldıraç tasarımlarında bu oran dengeli bir biçimde sağlanmalıdır.

  

El arabası en bilinen basit makinelerden birisidir. Görüldüğü gibi el arabasında kaldıraç sistemi kullanılmaktadır. Kaldıracın destek noktası yük kaldırma esnasında el arabasının tekeridir. Kuvveti ise arka tarafa doğru uzanan kollar ile uygularız. Bu basit makinede kuvvet kolu daha uzun olduğu için yük daha az bir kuvvet ile kaldırılmış olur.

Eğik Düzlem

Bir eşyayı veya bir yükü bulunduğu yerden daha yüksek bir yere çıkarmak istediğimizde eğik düzlemi kullanırız. Çünkü eğik düzlem ile daha az bir kuvvet ile taşıma işlemi yapılmış olur. Uyguladığımız kuvveti azaltmak için eğik düzlem boyu arttırılabilir veya eğim açısı küçültülebilir. Eğik düzlem de birçok alanda kullanılan basit makinelerden birisidir. Eğik düzleme en güzel örneklerden birisi otomobil taşıyan tırlardır. Otomobiller tıra eğik düzlem ile yüklenir ve istenilen yere götürülür.

Makaralar

Makaralar inşaat ve makine alanında en çok kullanılan basit makinelerden biridir. Birden çok makara çeşidi vardır. Bunlar hareketli makaralar, sabit makaralar ve palangalardır.

    

Sabit makaralarda kuvvetten kazanç yoktur. Sadece kuvvetin yönü değiştirilir. Kuvvetin yönünün değiştirilmesi önemsiz görünse de bazı uygulamalar için gerekebilir.

Hareketli makaralarda ise kuvvetten kazanç vardır. Hareketli makaralarda makara ve yük ip ile beraber hareket eder. Böylece yükün ağırlığı her iki ipe eşit olarak dağıtılmış olur. İp ve makara sayısı arttırılarak çok daha küçük kuvvetler ile daha büyük yükler kaldırılabilir. Özellikle inşaatlarda yapı için gereken malzemeleri üst katlara çıkarmak için kullanılır. En çok kullanılan basit makinelerden birisidir.

             

Palangalar ise hareketli makara ve sabit makaranın kombinasyonuyla oluşur. Az kuvvetle büyük yükleri kaldırmak için kullanılır. Palangalarda yük kazancı hareketli makaralara etki eden ip sayısına eşittir. Palangalarda yük hesaplanırken makara ağırlıkları yüke dahil edilir.Yük makaralara bölünerek daha rahat kaldırılabilir.

Sonuç olarak, basit makineler hayatımızın vazgeçilmez buluşlarından biridir. Hayatımızın birçok yerinde basit makinelerden ve basit makineler yardımıyla yapılan aletlerden yararlanıyoruz. Ünlü bilim insanı Archimedes (Arşimet)' in bir sözüyle yazımızı sonlandıralım

     

   ''Bana üzerinde durabileceğim bir yer gösterin dünyayı yerinden oynatayım.''

             

                                                                                                      Arşimet

       

Devamı