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.


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


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.


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


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


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


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


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(


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 -


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 -


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'

)(

)__(


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

Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

Documents

Transcript of Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü