Civata

Vidalı Ba lantılar (Cıvatalar) Vedat Temiz

Gene Genell Bil Bil iler iler . • Prensip olarak bir silindir üzerine bir profilin eşit atve i o ara e ise şe i e sarı ması i e e e e i ir. • Bağ Bağlama işleminde kama etkisinden yararlanılır. • Vidalar ayrıca dönme hareketini ilerlemeye evirmenin en kola oludur. Bu ama la kullanılan vidalara hareket vidası denir.

Makina Elemanları I

Gene Genell Bil Bil iler iler . • Prensip olarak bir silindir üzerine bir profilin eşit atve i o ara e ise şe i e sarı ması i e e e e i ir. • Bağ Bağlama işleminde kama etkisinden yararlanılır. • Vidalar ayrıca dönme hareketini ilerlemeye evirmenin en kola oludur. Bu ama la kullanılan vidalara hareket vidası denir.

Makina Elemanları I

Avanta ları ve dezavanta ları • • Defalarca Defa Defala larc rcaa sökülüp sökülüp,, takılabilir • İmalatı kolay ve ucuz • Geometri Geom Geomet etri ri dolayısı ile gerilme yığılması oluş oluşur • Çözülme Çözü Çözülm lme e önlenebilir önlenebilir,, ancak gevş gevşemesi önlenemez

Makina Elemanları I

U ulamaları • Maki Makina nala larrın montajında • • Yatak atakla larrın ve makinaların temele bağ bağlantılarında , • Çelik Çelik konstrü konstrüksi ksiyon yonlar larda da • Yağ Yağ deliklerinin kapat ılması (tapalar) • Ölçme işlemlerinde (mikrometre vb gibi) (mengene, vidalı pres, kriko vb) • ………… ……………… ………… ……… … Makina Elemanları I

Temel tarifler Vida hatvesi

Vida eğim açısı

Makina Elemanları I

Temel tarifler Ortalama vida çapı Anma çapı (Nominal çap)

Diş dibi çapı

Somun va a

ı

Vida e im a ısı

Vida hatvesi

Makina Elemanları I

Temel tarifler z sayısı avramı

ı

e a ız ı Makina Elemanları I

Cıvata türleri Altıköşe başlı cıvatalar

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Dörtköşe, alyan ve tornavida başlı cıvatalar

Makina Elemanları I

Tornavida başl

ı

cıvatalar

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Havşa başlı cıvatalar

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Özel cıvatalar

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Saplamalar

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Vidalı pimler

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Özel cıvatalar

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Saç vidaları

Makina Elemanları I

Cıvata türleri Beton cıvataları

Makina Elemanları I

Somun türleri Altıköşe başlı klasik somunlar

Makina Elemanları I

Somun türleri Taçlı somunlar

Makina Elemanları I

Somun türleri Dörtköşe ve tırtıllı somunlar

Makina Elemanları I

Somun türleri Emniyet somunları

Makina Elemanları I

Somun türleri Özel somunlar

Makina Elemanları I

Klasik rondelalar

Makina Elemanları I

Ya lı ve kilitli rondelalar

Makina Elemanları I

Vida profilleri are pro . işlenebilir.

Makina Elemanları I

Vida profilleri etr

çgen pro

Makina Elemanları I

Vida profilleri Metrik üçgen profil Boyutlar – normal vida dişi

Makina Elemanları I

Vida profilleri Metrik üçgen profil Boyutlar – ince vida dişi

Makina Elemanları I

Vida profilleri twort çgen pro

Makina Elemanları I

Vida profilleri rapez pro

Makina Elemanları I

Vida profilleri estere ş pro

Makina Elemanları I

Vida profilleri uvar a pro

Makina Elemanları I

a o erans arı

Makina Elemanları I

Vida toleransları o erans a an arı

İfade

Toleranslar

Kullanım alanları

İnce

4H, 5H/ 4h

Çok büyük hassiyet gerektiğinde, çıplak veya ince fosfat tabaka

Orta

6H/6g

Genel amaçlı kullanım, çıplak, fosfatlanm ış veya ince galvanize tabaka Hassasiyet açısından herhangi bir isteğin olmadığı hallerde, yüzey yukarıdaki gibi Makina Elemanları I

Cıvataların Gösterimi orma

ş er er e v a ‐

Anma a

g

g

ı

Ortalama vida çapı toleransı ş aşı çapı o eransı ‐

Makina Elemanları I

Cıvataların Gösterimi nce

ş er

omun ar

x , ‐

Anma çapı x hatve

Ortalama vida çapı toleransı ş

çapı o eransı ‐

Makina Elemanları I

Montaj ve demontaj na tar ar –

şe ana tar

Makina Elemanları I

Montaj ve demontaj na tar ar

6 kenar

12 kenar

Makina Elemanları I

Montaj ve emontaj Anahtarlar

Alyan

Makina Elemanları I

Montaj Montaj ve demontaj demontaj ze ana ar ar

Ay anahtar Ayarlı 6 köş köşe anahtar

anahtarlar

Makina Elemanları I

Montaj ve demontaj or ana ar arı

Makina Elemanları I

Cıvata imalatı • Talaşlı imalat ile (Manüel) •

Makina Elemanları I

Tornada vida di i a ılması

Makina Elemanları I

Cıvata ve somun imalatı

Makina Elemanları I

Cıvata malzemeleri Cıvata kalitesi Cıvata mukavemet sınıfları .

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

İki rakamın çarpımının 1/10 u ise cıvata malzemesinin N/mm2 cinsinden akma Örnek: 8.8 kalite dayanımıdır. σ =8.100=800 N/mm2 σAk=8.8.10=640 N/mm2

İlk rakam cıvata malzemesinin N/mm2 cinsinden kopma mukavemetinin 1/100’ü

Somun mukavemet sınıfları

4

5

.

6

8

10

12

Rakam cıvata malzemesinin N/mm2 cinsinden kopma mukavemetinin 1/100’ünü gösterir.

14

Makina Elemanları I

Teknik Resimler

Cıvata bağlantısı (somunlu)

Cıvata bağlantısı (somunsuz)

Saplama a antısı

Uzar (elastik) Cıvata bağlantısı

Makina Elemanları I

Çözülme emniyetleri uvvet a

ı

Makina Elemanları I

Bir a lı rondelanın u ulanması

Makina Elemanları I

Çözülme emniyetleri e

a

ı

Makina Elemanları I

Sıkma ve özme momenti Eksenel kuvvet

Normal kuvvet

Sürtünmesiz hal Çevre kuvveti

Makina Elemanları I

Sıkma ve özme momenti

Vida direncini yenmek için gerekli moment

M =F ⋅

Ön gerilme kuvveti

M =F ⋅

d2

=

d2

S

ön ⋅

2 2

d2 2

⋅ tan ⋅

+ Sürtünmeli hal Sı ma urumu Makina Elemanları I

Sıkma ve özme momenti

Vida direncini yenmek için gerekli moment

M =F ⋅ M =F ⋅

Ön gerilme kuvveti

ç

=

ön ⋅

d2 2

d2 2

d2 2

⋅ tan ⋅

− −

Sürtünmeli hal Çözme durumu

Makina Elemanları I

Sıkma ve çözme momenti Pro i e iminin et isi Vida profil açısı

er üçgen profil

dik kuvvet ile cıvata ekseni doğrultusundaki

Sürtünme kuvveti

Makina Elemanları I

Sıkma ve çözme momenti Vi a e imi i ate a ınmış a er

Vida direncini yenmek için gerekli moment

= = Ön gerilme

⋅ ön ⋅

d2

2

d2 2

⋅ ⋅

′ ′ Sürtünmeli hal Sı ma urumu Makina Elemanları I

Sıkma ve Çözme momenti Somun a tı sürtünmesi • Cıvatanın sıkılması sırasındaki diren momenti sadece vida dişleri arasındaki sürtünmeden kaynaklanmaz. Cıvata başı veya somunun alt yüzeyindeki sürtünme direncinin de yenilmesi gerekir. Somun altı sürtünmesini yenmek için gerekli moment

MS. A = Fön ⋅ μ k ⋅

DK 2

Yaklaşık olarak DK≈1,4.d

Makina Elemanları I

Sıkma ve Çözme momenti Son a ıntı

d2 S,Ç

Ön gerilme kuvveti

ön

DK

′

2

K

Ortalama vida çapı

tan ′ =

P = π  ⋅ d2

μ  α  cos 2

2 Ortalama somun sürtünme çapı

Sürtünme a sayısı

Vida hatvesi

Makina Elemanları I

Otobloka lı vida kavramı Bazı hallerde vidayı çözmek için gerekli moment Mç = Fön ⋅

d2 2

⋅ tan(ϕ  − ρ ) < 0

Bu durumda söz konusu vida otoblokajlıdır. Aksi durumda ise vida otobloka sızdır. Otobloka artı

ϕ  ≤  ρ 

Makina Elemanları I

Vida verimi Tarif olarak Verim =

Verilen iş

Fön ⋅ P η  = 2⋅ π  ⋅ M Fön ⋅ P

η  = 2⋅ π  ⋅ Fön ⋅

2

2

=

⋅ tan(ϕ  + ρ ′)

an ϕ 

η  = Sıkma hali tan(ϕ  +  ρ ′)

η  =

P

⋅

2

⋅

′

tan(ϕ  −  ρ ′) Çözme hali tan Makina Elemanları I

Otobloka lı vida verimi tan ϕ 

η  =

ϕ   ρ 

≤ ′

Sınır halde otobloka

Verin denklemi yaklaşık olarak yeniden düzenlenirse

η  =

tan(ϕ  +  ρ ′)

≈

tan ϕ  + tan ρ ′

≈

ϕ  +  ρ ′

Otoblokaj şartı ifade edilirse

= o o a

ı

ϕ  ϕ  +  ρ ′

=

ϕ  + ϕ 

=

r v anın ver m eor o ara

2ϕ 

=

1 2

en az a o amaz. Makina Elemanları I

Verim‐vida e imi ili kisi tan(ϕ  −  ρ ′) tan ϕ  η  =

tan ϕ 

Makina Elemanları I

′

Cıvataların statik hesabı • er me es a anı Cıvatanın erilme e maruz alanı, diş dibinden bir miktar .

Makina Elemanları I

Cıvataların statik hesabı e me ve uru ma ger mes σ ç =

τ  =

ön

 A s

MS

⋅ r 

=

Fön ⋅

d2 2

p

⋅ tan(ϕ  +  ρ ′) π  ⋅

⋅

ds

s

32 Eş değer gerilme (Maksimum Biçim Değiştirme Enerjisi Hipotezi)

σ v = σ ç2 + 3⋅ τ b2

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar ı

vata arın

nam

esa

ı

işletmede sıf ır ile maksimum arasında değişen . • Bağlantı ön gerilmeye ilave olarak titreşimli zor anmaya a maruz a ır. • Bu tür sistemlerin hesabının dinamik zorlanma esasları çerçevesinde yapılması gerekir. • Örnek; i ten anmalı motorlar, kom resörler, basın lı kaplar, boru hatları vb…

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar ı

vata arın

nam

Montaj yapılmamış,

esa

ı

İşletme kuvveti etkimiş, ,

Montaj yapılmış, Cıvata uzamış, flanş

flanş rahatlamış (uzamış)

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar ı

vata arın

nam

esa

ı

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar ı

vata arın

nam

esa

ı

Ön gerilme üçgeni Fiş = ş

z

=

yaylanma rijitliği

z

⋅

z

Cıvata sayısı

⋅ A z

=

z

b

=

D

⋅

anşın sı ışan kısımların) yaylanma rijitliği

D

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar ı

vata arın

nam

esa

ı

Ön gerilme üçgeni iş

=

z

⋅

z

+

D

⋅

D

δ c′ = δ D′ ve

Fz = C z ⋅ δ z′ Denklemleri birlikte çözülürse

z

=

iş ⋅

C C z + CD

b

=

iş

⋅

C C z + CD Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar Cıvataların dinamik hesabı Kuvvetlerin değişimi Fz = Fiş ⋅

Cz C z + CD

Fb = Fiş ⋅

Makina Elemanları I

CD C +C

Öngerilmeli bağlantılar ı

z

=

iş ⋅

vata arın yay anma r t

Cz C z + CD

Yukarıdaki denklemlerden F ve F bilinmesi gerekir.

b

=

iş ⋅

CD C z + CD

i hesa la abilmek i in a lanma ri itliklerinin

Tek eksenli çekmeye maruz bir çubuğun yaylanma rijitliği C z = Cıvata aşağıdaki gibi değişik kesitlere sahipse

1

Cz

=

E1 ⋅ A1 1

E c . A c

1

C1

l

+

1

C2

+

1

C3

L

E ⋅ A

E ⋅ A

l2

l3

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar anşın yay anma r t Temel olarak aynı denklem söz konusudur. Problem deformasyona maruz kalan . . CD =

ED . A D lD

dW + lK < DA ise

DA
π  4

⋅ (D A2 − dh2 )

 A D =

π  4

⋅ (d2w − dh2 ) +

dW ≤ DA ≤ dW + lK ise

2

l ⋅d  A D = ⋅ (d2w − dh2 ) + ⋅ dw ⋅ lk ⋅ ⎢⎜ 3 k w 2 + 1⎟ − 1⎥ ⎟ 4 8 ⎢⎜⎝  (lk + dw ) ⎥  ⎠ π 

π 

⎣

⎛  l ⋅ d  ⎞ ⋅ dw ⋅ (D A − dw ) ⋅ ⎢⎜⎜ 3 k 2 w + 1⎟⎟ − 1⎥ 8 ⎢⎝  D A ⎥  ⎠ ⎣ ⎦

π 

Makina Elemanları I

⎦

Öngerilmeli bağlantılar Kuvvet etkime noktasının etkisi İşletme kuvvetinin tam cıvata ile flanşın birleştiği düzlemden etkimesi en kritik haldir. , . etkime noktası, cıvatanın zorlanmas ını çok büyük oranda değiştirir.

n= f z =

lK 1

C

f  =

1 D

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar uvve e me no asının e •

Makina Elemanları I

s

Öngerilmeli bağlantılar noktasının etkisi İşletme kuvvetinin cıvata bağlantısına e me no ası, cıva anın zor anmasını çok büyük oranda değiştirir.

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar Cıvatadaki dinamik gerilme genliği

Eğer dinamik ek kuvvet = 0...Fz

σ  =

Fz / 2 S

Eğer dinamik ek kuvvet =Fz min...Fz maks

σ  =

(Fz maks − Fz min ) / 2 S

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar zar e ast

cıvata

Cıvatadaki gerilme genliğinin küçük olması için, cıvataya

σ g =

z

 A S

Fz = Fiş ⋅

Cz C +C

z

Değişik uzar cıvata ve saplama örnekleri

Makina Elemanları I

=

c

lc

c

Öngerilmeli bağlantılar Cıvataların yorulma dayanımları

özelleştirilmiş Smith di a ramı

Makina Elemanları I

Öngerilmeli bağlantılar Temperlenmiş cıvataların yorulma dayanımları

Makina Elemanları I

Kuvvet da ılımının önemi

%65

Makina Elemanları I

Kuvvet da ılımının önemi

Kuvvetin çok büyük bir taşınmaktadır. Makina Elemanları I

Kuvvet dağılımının önemi z m: as

somun ar

Elastik somun ar

Makina Elemanları I

Kuvvet dağılımının önemi uvve yayı ışını y eş r c ç z m er

Makina Elemanları I

Kuvvet dağılımının önemi uvve yayı ışını y eş r c ç z m er Helicoil

Makina Elemanları I

Hareket Vidaları

• • •

•

, teğetsel kuvvetle büyük ön gerilme kuvvetleri elde etmek için vidalar a ın olarak kullanılır. Bu tip uygulamalarda vida verimi önem kazanır. Ti ik u ulamalar: Krikolar men eneler vidalı resler takım tezgahları, valfler .... Hesap tarzları benzerdir. Rutin hesaplara ilave olarak vida dişleri arasındaki ezilme ve tehlike varsa burkulma kontrolleri yapmak gerekir. Burada çeşitli gereksinimlerle diferansiyel veya entegral vidalar da kullanılabilir.

Makina Elemanları I

Hareket Vidaları Di eransiye vi a ar İlerlemeyi azaltmak için kullanılır. Vidalar aynı yönlü, fakat farklı hatvelidir.

P1>P2

Makina Elemanları I

Hareket Vidaları Entegra vi a ar .

,

farklı olabilir.

P1>,=,
Makina Elemanları I

Hareket Vidaları rnekler

Makina Elemanları I

Hareket Vidaları rnekler

Makina Elemanları I