Basit Mekanizmalara Örnek Yaptım !!!

Merhaba arkadaşlar basit mekanizmalar ödevim icin kara kara düşünürken imdadıma yine vantilatör parçaları yetişti  vantilatör deki döndürülen pervanenin kafasını döndürme dişlileri sağ olsun yardımcı oldular bana şimdi biraz aydınlatayım sizi 

Son halini göstermek istiyorum ne bu şimdi diyiceksiniz biraz resimlere bakın anlamazsanız alttaki yazıyı okuyabilirsiniz !!!

 

          

      

KRANK BİYEL MEKANİZMASI NEDİR 

Makina tasarımında yoğun bir şekilde kullanılan bir başka mekanizmada krank-biyel mekanizmasıdır. Genel olarak bir dönme hareketini bir öteleme hareketine çevirmek için kullanıldığı gibi bir öteleme hareketini dönme hareketine çevirmek içinde kullanılabilir. Şekilde krank-biyel mekanizması, değişken açıları ve boyutları tanımlayan sabit parametreleri görülmektedir. Dört-çubuk mekanizmasında olduğu gibi, ölü konumlar krank ile biyelin aynı doğru üzerinde olduğu konumlardır. Krankın tam bir dönmesi için c eksantrikliğinin biyel ile krank uzunluklarının farkından az ve krankın en kısa uzuv boyutu olması gerekir. (yani c<(a₃-a₂) ve a₃>a₂ olmalıdır).

Krank biyel mekanizmasında strok (s) pistonun ölü konumlar arasında yaptığı öteleme mesafesi olup:

      

dur burada:

      s = Strok

     = a₂/a₃

      = c/a₃

Eksantriklik sıfır ise( c = 0), krank biyel mekanizması santriktir ve bu durumda strok iki krank boyu olur (s = 2a₂).

Bağlama açısı, , dört çubuk mekanizmasında verilmiş olan tanım ile aynı olup Şekilde görüldüğü gibidir. Bağlama açısının dik açıdan sapması krank-biyel mekanizmalarında daha önemli olup sürtünmeden dolayı kilitlenme (veya kasılma) ihtimali daha fazladır. Ayrıca bağlama açısının dik açıdan sapması kayar mafsala etki eden normal kuvveti artıracağından sürtünme kuvveti artacağından, önemli enerji kaybına neden olur. Herhangi bir krank açısına göre bağlama açısı:

a3cos=a2sin12-c

(1)

Bağlama açısının dik açıdan maksimum sapmasını belirlemek için  nun krank açısı ₁₂ ye göre türevi alınır sıfıra eşitlenir. Denklem (1) den:

(2)

Bağlama açısının maksimum veya minimum değeri ₁₂ = 90⁰ veya ₁₂ = 270⁰ olduğu konumlardır ve bu konumlarda bağlama açısının maksimum veya minimum değeri:

(3)

dir. Eğer c Şekilde görüldüğü gibi, pozitif ise bağlama açısı ₁₂ = 270⁰ iken dik açıdan maksimum sapar. c negatif ise, en kritik bağlama açısı ₁₂ = 90⁰ konumundadır.

Eksantriklik sıfır ise (c=0), maksimum ve minimum bağlama açısı değerlerinin dik açıdan sapması eşit olup:

(4)

Bir örnek olması açısından, pistonlu pompalarda, krank-biyel oranının genellikle ¼ den az bir oran olması istenilir. Bu ise bağlama açısının dik açıdan sapmasını 14.48⁰ den az bir değerde tutacaktır. Santrik bir krank biyelde krank boyu istenilen stroka bağlı olduğundan (a₂ = s/2), bu oranın elde edilmesi için biyel boyunun büyütülmesi, dolayısı ile mekanizmanın daha fazla hacim kapsamasını gerektirir.

Dört çubuk mekanizması için açıklanmış olan bağlama açısı problemi gibi, krank-biyel mekanizmaları içinde benzer bir problem ortaya konabilir:

"Verilen bir strok, s, ve buna karşı gelen krank dönme açısını () sağlayan ve ayrıca bağlama açısı dik açıdan en az sapma gösteren krank biyel mekanizmasını bulun. "

Problemin yine iki kısmı bulunmaktadır. Birinci kısım, verilen strok (s) ve karşı gelen kol dönme açısını () sağlayan krank biyel mekanizmalarının bulunması ikinci kısım ise bu kinematik özellikleri sağlayan krank-biyel mekanizmaları arasından bağlama açısı dik açıdan en az sapma gösteren mekanizmanın bulunmasıdır.

Problemin birinci kısmı için strokun uzuv boyutları oranına bağlı olduğuna dikkat etmemiz gerekmektedir. Örneğin uzuv boyutlarını iki misli büyütür isek strok iki misli artacaktır. Bu dört çubuk mekanizmalarında kol dönme açıları için olmayan bir durumdur. Bu nedenle strok bir birim (s=1) olarak ele alınacak , sonuçta elde edilen krank ve biyel boyutları istenilen strok değeri ile çarpılarak gerçek olması gerekli boyutlar bulunacaktır.

Şekilde gösterilmiş olan ölü konumlar için vektör devre denklemi:

A0Be+BeAe+AeA0=0	(5)
A0Bf+BfAf+AfA0=0	(6)

veya kompleks sayılar kullanılarak

	(7)
	(8)

dır. Denklem (8) i denklem (7) den çıkarıp s_e-s_f = s = 1 olarak alır isek:

(9)

olacaktır. ve = a₂/a₃ olarak tanımlar isek, denklem (8):

(10)

Olarak yazılabilir. Krankın tam bir dönme yapabilmesi için gerekli (yeterli değil) ||< 1 dir. Denklem (10) Z için çözüldüğünde:

(11)

elde edilir. Eğer bağımsız parametre olarak kabul edilir ise, nın değişik değerleri ile Z vektörünün uç noktası bir daire çizecektir (k_a dairesi). Bu, mekanizmanın ölü konumunda A_e noktasının B_e noktasına göre geometrik yeridir. Sabit döner mafsal ekseni ise Z(1+) vektörü ile tanımlanan farklı bir daire (k_o dairesi) olacaktır. Her iki vektörde merkezi B_e den geçen ve reel ekseni piston öteleme ekseni ile çakışan sabit koordinat eksenine göre çizilebilir. Şekilde bu daireler =160⁰ durumu için çizilmiştir.B_e den çizilen herhangi bir doğru bu daireleri A_e ve A_o noktalarında kesecektir.

c, eksantriklik değeri ise:

      B_eA_o=B_eA_e+A_eA_o

olan vektörün sanal bileşeni olarak elde edilecektir. Bir kompleks sayıdan kompleks eşleniği çıkarılır ise, sanal kısmın iki katı olacağından bu vektör denkleminden:

(12)

elde edilir. Bu denklemde önceden tanımlanmış olan Z ve parametreleri kullanıldığında:

(13)

olacaktır. Denklem (11) den elde edilen Z değeri kullanıldığında:

(14)

olur. Bu durumda uzuv boyutları:

	(15)
	(16)

olacaktır. (14-16) denklemleri kullanılarak verilen krank dönme açısı ve stroku bir birim olan krank biyel mekanızmaları  bağımsız parametresine göre elde edilmiştir ve sonsuz sayıda çözüm vardır. İstenildiğinde  parametresi yerine eksantriklik, krank veya biyel boyu bağımsız parametre olarak kullanılabilir.


Alıntı = http://ocw.metu.edu.tr/file.php/65/ch7/7-2.htm