Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
description
Transcript of Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü
Yıld
ız T
ekn
ik Ü
niv
ersi
tesi
M
akin
a M
üh
. B
ölü
mü
MOTOR KONSTRÜKSİYONU-5.HAFTA
Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
• Bir malzemenin sonsuz periyotta (107-108 periyod olarak kabul edilir)parçalanmadan dayanabileceği maksimum gerilmeye yorulma sınırı denilir. (σr)
• Yorulma sınırı gerilme oranı veya asimetri katsayısına da bağlıdır.
min
max
r• Gerilme oranı veya asimetri
katsayısı.
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
1min
max
r
• Simetrik yükleme halinde yorulma sınırı en düşük değerdedir, çünkü başka bir yükleme haline göre σmax
eşit olmasına rağmen σa en büyük değerdedir.
• Simetrik yükleme hali için; yorulma sınırı aşağıdaki gibi gösterilir.
• σ-1- eğilme için
• σ-1p - gerilme için
1 burulma için
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
Statik yük hali için:
Kırılgan malzemeler için:
• σB- kopma gerilmesi (sınırı)
Elastik malzemeler için
• σT- akma gerilmesi (sınırı)
• Değişken yük altında çalışan parçalar için tehlikeli sınır gerilmesi olarak, yorulma sınırı σr veya akma gerilmesi σT kabul edilir.
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
Makine parçasında meydana gelen normal ve kayma (radyal) gerilmeler aşağıdaki şartlara uyuyor ise;
1m
a veya
1m
a
Sınır tehlikeli gerilme için yorulma sınırı kabul edilir
A
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
1m
a
1m
a
T
1
veya
Sınır tehlikeli gerilme olarak akma sınırı kabul edilir
T1
Eğilme hali için yorulma sınırı
Eğilme hali için akma sınırı
burulma hali için yorulma sınırı
burulma hali için akma sınırı
B
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
Asimetrik yükleme halini eşit tehlikedeki simetrik yükleme haline dönüştüren katsayılardır.
Kayma gerilme hali için
Normal gerilme hali için
Çelikler için farklı kopma gerilmeleriÇelikler için farklı kopma gerilmeleriY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
Kopma Gerilmesi
σB (Mpa) ασ (eğilme) ασ (basma-çekme) ατ (burulma)
350-450 0,06-0,1 0,06-0,08 0
450-600 0,08-0,13 0,07-0,1 0
600-800 0,12-0,18 0,09-0,14 0-0,08
800-1000 0,16-0,22 0,12-0,17 0,06-0,1
1000-1200 0,20-0,24 0,16-0,20 0,08-0,16
1200-1400 0,22-0,25 0,16-0,23 0,1-0,18
1400-1600 0,25-0,3 0,23-0,25 0,18-0,2
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
7,03,0 7,05,0
B .40,01
Dökme demirlerde:
Çeliklerin gerilme sınırları şu şekilde yaklaşık olarak tespit edilebilir:
BP .28,01 11 ).8,07,0( Pveya
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
B .22,01
B ).5,040,0(1
11 .65,0 P
11 ).7,04,0( veya
Dökme Demirler için :
11 ).9,07,0(
Motor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıMotor Parçalarının Değişken Yük Durumuna Göre HesabıY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü B ).5,024,0(1
Renkli Metaller için :
ŞEKLİN ETKİSİ :
Makine parçasının şekli, boyutları ve yüzey işleme kalitesinin yorulmaya karşı etkisi vardır.
Gerilme konsantrasyon katsayısı Kσ, KT olup bu katsayılar makine parçası üzerinde yapılan bir işlem sonrasında lokal olarak gerilmelerin artışını gösterir. Örneğin delik açma, kanal açma, diş açma, geçişlerdeki yuvarlatmalar.
Şeklin Gerilme Üzerine EtkisiŞeklin Gerilme Üzerine EtkisiY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
K
K)( 1
1
K
K)( 1
1
şeklindedir ;
KK ).6,04,0(
D
r
r/D= 0,1
0,5
Kσ=2, K–
Kσ=1,6, K -
Şeklin Gerilme Üzerine EtkisiŞeklin Gerilme Üzerine EtkisiY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
r/D= 0,02
0,05
0,1
0,2
0,5
r=0 (90o geçiş)
Kσ=2, K
Kσ=1,75 , K =1,5
Kσ=1,5 , K =1,2
Kσ=1,2 , K =1,1
Kσ=1,1, K -
Kσ=2, K -
D
r
V şeklinde kanal
• Kσ=3, Kt -
Şeklin Gerilme Üzerine EtkisiŞeklin Gerilme Üzerine EtkisiY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
Kσ=3,0-4,5 , KMetrik diş açma
Kσ=2, K =1,8-2,0Delik açma d/D= 0,1-0,3
Ölçek katsayısı ε’σ ve ε’bu katsayılar hesaplanmakta olan makine parçasının mutlak ölçülerinin yorulma sınırı üzerindeki etkileri belirlerler. Bu katsayılar;
mmçap
çapbirherhangi
101
1'
)(
)__(
mmçap
çapbirherhangi
101
1'
)(
)__(
Şeklin Gerilme Üzerine EtkisiŞeklin Gerilme Üzerine EtkisiY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
Not: 10 mm den küçük çaplarda ε’σ ve ε’1,1-1,2 ye kadar yükselebilir.
Ölçek
Katsayısı milin çapı (mm)
ε’σ ε’
10* 10-15 15-20 20-30 30-40 40-50 50-100 100-200
1 1-0,95 0,95-0,9 0,9-0,85 0,85-0,8 0,8-0,75 0,75-0,65 0,65-0,55
1 1-0,94 0,94-0,88 0,88-0,83 0,83-0,78 0,78-0,72 0,72-0,6 0,6-0,5
Yüzey işleme Katsayıları EtkisiYüzey işleme Katsayıları EtkisiY
ıldız
Tek
nik
Ün
iver
site
si
Mak
ina
Mü
h.
Bö
lüm
ü
Yüzey işleme katsayıları ε’’σ ve ε’’, bu katsayılar makine parçasının yüzey işleme kalitesinin yorulma sınırı üzerindeki etkiyi belirtmektedir.
İşletme şekli ε’’σ ε’’
Parlatma 1,00 1,00
Taşlama 0,85-0,95 0,9-0,97
Temiz(bitirici)tornalama 0,8-0,9 0,88-0,94
kaba tornalama 0,6-0,8 0,76-0,88
işlenmemiş 0,4-0,6 0,64-0,76
Yıld
ız T
ekn
ik Ü
niv
ersi
tesi
M
akin
a M
üh
. B
ölü
mü
)_)((
)_(''
1
1
yuzeysparlatilmi
islemherhangi
)_)((
)_(''
1
1
yuzeysparlatilmi
islemherhangi
ma
K
.''.'max
Yukarıda belirtilen faktörleride göz önünde bulundurarak bir periyotta meydana gelen maksimum gerilme:
ma
K
.''.'max
ma
Kn
.''.'
1
Buna göre normal ve kayma gerilme durumuna göre güvenirlik katsayısı:
ma
Kn
.''.'
1
Yıld
ız T
ekn
ik Ü
niv
ersi
tesi
M
akin
a M
üh
. B
ölü
mü
ma
TT Kn
..''.'
Akma sınırı (Akma gerilmesi) göre güvenirlik katsayısı:
ma
TT Kn
.''.'
Hangi sınıra göre hesaplamaların yapılacağı daha önce A veya B şartlarının yerine gelip gelmemesine bakılır.
Bileşik gerilme halinde ki bu durumumda hem normal hemde kayma gerilmeleri meydana gelmektedir.
Yıld
ız T
ekn
ik Ü
niv
ersi
tesi
M
akin
a M
üh
. B
ölü
mü
Bileşik güvenirlik katsayısı:
22
.
nn
nnnT
Şeklinde hesaplanır