Adı Soyadı:
Numarası :
2. Hafta
T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI UYGULAMASI
1.) Çapı 50 mm olan silindirik bir çubuğa eksenel doğrultuda F ç = 2500 daN’ luk bir çekme kuvveti ile
Mb = 4200 daNcm’ lik bir döndürme momenti uygulanmaktadır. Bu makine elemanının şematik
resmi ve tasarım notları aşağıdaki tabloda verilmiştir. Makine elemanına gelen gerilmeleri hesap
ediniz ve aşağıdaki tabloda verilen malzeme listeden bu makine elemanı için en uygun malzemeyi
seçiniz.
Tasarım notları:
Malzeme Listesi
Malzeme adı
3003 H14 Alüminyum alaşımı:
AISI316 Paslanmaz çelik:
Akma Dayanımı
(daN/cm2)
1450
1722
Fe 34 çeliği
2000
Fe 37 çeliği :
2300
Fe 42 çeliği
2500
Makine elamanının şematik gösterimi
Tasarımın emniyet katsayısı (S) = 5
Formüller:
ç 
b 
F
A
(N/mm2 )
b
(N/mm2)
Wb
 eş   2  4  2   em
Uygulama Süresi: 30 dakika
Wb =
d 3
16
Sünek malzemeler için :
 em 
 Ak
S
Başarılar Dilerim…
Yrd. Doç. Dr. Makine Müh. Egemen Avcu
Adı Soyadı:
Numarası :
2. Hafta
ÇÖZÜM:
1. Adım: İlk adımda makine elemanına etki eden gerilme belirlenir.
Bu yüklemeler altında makine elemanı çekme ve burulma gerilmeleri etkisi altındadır.
a.) Makine elemanına etki eden çekme gerilmesi
Makine elemanının kesit alanı;
A=
A=
d 2
4
 52
4
2
2
cm = 19,63 cm
Makine elemanına tesir eden çekme gerilmesi;
ç 
2500daN
F
= ç 
= 127,35 daN/cm2 olarak bulunur.
A
19.63cm 2
b.) Makine elemanına etki eden burulma gerilmesi
Makine elemanının burulma mukavemet momenti
Wb =
d 3
16
 53
Wb =
= 24,54 cm3
16
Makine elemanına tesir eden burulma gerilmesi;
b 
4200daN
b

= 171,14 daN/cm2 olarak bulunur.
3
24,54cm
Wb
c.) Makine elemanı bileşik gerilme etkisi altındadır. Bu durumda “Maksimum Kayma Gerilmesi
Varsayımı” kullanılarak makine elemanına etki eden eş değer gerilme bulunur.
 eş   2  4   2
127,35 2  4171,14
2
=
= 365,22 daN/cm2 olarak bulunur
*   değeri verilmediği için “1” olarak kabul edilmiştir.
2. Adım: İkinci adımda makine elemanına etki eden eş değer gerilme değeri ile malzeme listesinde
verilen malzemelerin emniyetli gerilme değerleri karşılaştırılarak bu tasarım için en uygun malzeme
seçilmelidir. Bu aşamada iki farklı yol izlenebilir.
Uygulama Süresi: 30 dakika
Başarılar Dilerim…
Yrd. Doç. Dr. Makine Müh. Egemen Avcu
Adı Soyadı:
Numarası :
1. Yol: Listede verilen tüm malzemelerin emniyetli
2. Hafta
Yol: Makine elemanına etki eden eşdeğer
2.
gerilme değerleri bulunarak makine elemanına etki gerilme değeri ile emniyet katsayısı çarpılarak
eden gerilme değeri ile kıyaslanabilir.
makine
elemanına
etki
edebilecek
maksimum
eşdeğer gerilme değeri bulunabilir.
Sünek malzemeler için :  em 
 Ak
ve bu tasarım
S
için S=3 olarak verildiğine göre malzemelerin emniyet
gerilmeleri;
Akma
Malzeme adı
Dayanımı
(daN/cm2))
3003 H14 Alüminyum
 em 
 Ak
Kabul
durumu
1450
290
Uygun
değildir.
1722
344,4
Uygun
değildir.
Fe 34 çeliği
2000
400
Uygundur.
Fe 37 çeliği
2300
460
Uygundur.
500
Uygundur.
alaşımı
AISI316 Paslanmaz
çelik
Fe 42 çeliği
2500

eş(maks) =
Bu
S
(daN/cm2)

durumda
eş .S= 365,22 .5=1826,10 daN / cm2
akma
gerilmesi değeri yukarıda
bulunan değerden daha yüksek olan malzemeler bu
tasarım için seçilebilir.
 Akma
≥  eş(maks)
Akma
Malzeme adı
Dayanımı
(daN/cm2))
durumu
1450
Uygun
değildir.
1722
Uygun
değildir.
Fe 34 çeliği
2000
Uygundur.
Fe 37 çeliği
2300
Uygundur.
3003 H14 Alüminyum
olarak bulunabilir.
alaşımı
AISI316 Paslanmaz
Makine elemanının emniyetli olması için;
 em
≥

eş => olmalıdır.
Bu durumda yukarıdaki malzeme listesinden bu şartı
Kabul
çelik
Fe 42 çeliği
2500
Uygundur.
sağlayan malzemeler seçilebilir.
Uygulama Süresi: 30 dakika
Başarılar Dilerim…
Yrd. Doç. Dr. Makine Müh. Egemen Avcu
Download

2. Ders Uygulama Sınavı Çözümü