close

Enter

Log in using OpenID

4. Çözüm arama yöntemleri

embedDownload
Vedat Temiz
`
`
`
`
Fonksiyon strüktürü tasarlanacak teknik sistemin
soyut düzeyde bir görüntüsüdür
görüntüsüdür.
Fonksiyonel analiz ve sentez sonucu, aynı temel
fonksiyonu yerine getirecek genellikle birden
fazla fonksiyon strüktürü elde edilecektir.
Niteliksel bazda bir değerlendirme işlemi
sonunda
d b
bunların
l
içinde
d b
başarı şansı olanlar,
l l
geliştirme konstrüksiyonlarında, mevcut olana
göre daha basit ve daha iyi olanlar ayrılacaktır
ayrılacaktır.
Bunu takip edecek adım strüktürü meydana
getiren alt fonksiyonların
g
y
veya
y elemanter
fonksiyonların genel anlamda hangi fiziksel (özel
olarak fiziksel, kimyasal ve biyolojik) etkilerle
gerçekleşebileceğini aramak olacaktır
olacaktır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
`
`
Sistematik konstrüksiyon
y
üzerine ç
çalışan
ş değişik
ğ ş araştırmacılar
ş
tasarımın bu fazında değişik öneriler öne sürmektedirler.
Rodenacker ve Koller elemanter fonksiyonlardan oluşan
strüktürleri, öncelikle fiziksel etkiler strüktürleri haline
getirmenin yeni çözümleri meydana getirmede çok önemli bir
aşama olacağını ileri sürmektedirler.
Koller özellikle çalışmalarını bu yönde yoğunlaştırmış
Koller,
yoğunlaştırmış,
“sistematikler” veya “prensip katalogları” olarak isimlendirdiği
çözüm “düzen şemalarının” hazırlanmasına ağırlık vermiştir.
B
Buna
k
karşın Hansen
H
ve Pahl-Beitz
P hl B it gibi
ibi diğ
diğer araştırmacılar
t
l d
daha
h
pratik bir yolu, diğer bir deyişle niceliksel çözümün ilk aşaması
olan fiziksel fonksiyon taşıyıcıları ile fonksiyon strüktüründen –
çözüm
ö ü krokilerine
k kil i geçmeyii ö
önermektedirler.
k di l
Ele alınan konstrüksiyon ödevinin niteliğine göre her iki önerinin
veya bunların uygun bir sentezinin yapılması yararlı olabilir.
Önemli olan husus, özellikle geliştirme konstrüksiyonlarında
mevcut sistem dışına çıkabilmenin, kısacası şartlanmadan
kurtulmanın en iyi yolunu bulabilmektir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
Her konstrüksiyon ödevini dünyayı yeniden
keşfetmek olarak ele almamak gerekir. Doğada ve
teknik sistemlerde örnek alınabilecek ve bunun
üzerine yeni sistemler kurulabilecek pek çok
strüktür ve yapıtlar mevcuttur. Kısaca mevcut bir
sisteme körü körüne bağlanarak bunun dışına
çıkmama tehlikesi önemlidir. Mühendis yaratıcı
bir düşünce yapısına sahip olmalı ve en önemlisi
de düşünme ve çözüme gitme tekniklerini bilmeli
ve uygulayabilmelidir. Çözüm arama yöntemlerini
`
`
genel olarak iki farklı gruba ayırmak mümkündür.
Bunlar;
Sezgisel yöntemler
M
dik yöntemler
ö
l
Metodik
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
Düşünce Şimşekleri (Brain Storming):
g p oluşturan
ş
ş
Bu metodun esasını bir grup
kişilerin
birbirlerini
uyarmaları ile bilinçaltında veya üstündeki bilgi birikimlerini
belirli bir problemin çözümüne yönlendirmeleri teşkil eder. Bu
metot sadece teknik problemlerin değil, birçok sosyal ve
yönetimsel
ö
i
l problemlerin
bl l i çözümünde
ö ü ü d d
de uygulanır.
l
B
Bu yöntemi
ö
i
geliştiren Osborn “brain strorming” (düşünce şimşekleri, düşünce
fırtınası) toplantıları için aşağıdaki önerileri getirmiştir;
B i storming
Brain
t
i
grubu
b en az 5 en çok
k 15 ki
kişiden
id oluşmalıdır.
l
ld
Grupta tartışmalara müdahale etmeksizin, çok fazla dağılma
eğilimlerini frenleyen bir idareci olmalıdır.
Grubu oluşturanların aynı bir konunun uzmanı olmamaları,
olmamaları hatta
değişik disiplinlerden olmaları daha uygun olacaktır. Örneğin
teknik bir konunun ele alındığı toplantıda bir matematikçinin, bir
olabilir
sosyolog veya psikoloğun da bulunması yaralı olabilir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
`
`
Grupta, memur-amir ayrımı olmamalı, kişiler arasında hiyerarşik bir
düzen bulunmamalıdır. Bu şekilde sıkılganlık veya aşırı saygı gibi
düşünce ve fikir kısıtlayıcı etkiler grup çalışmalarını etkilemeyecektir.
Bi “b
Bir
“brain
i storming”
i ” genellikle
llikl yarım saatten ffazla
l devam
d
etmemelidir.
lidi
Deneyimler daha uzun süren toplantıların yeni bir şey ortaya
koymadığını, aynı görüşlerin tekrarlanmaya başladığını göstermektedir.
Toplantı
p
süresince ortaya
y atılan fikir ve görüşleri
g
ş
alayla
y veya
y g
gülme ile
karşılama, küçümseme vb. gibi fikir beyanında kısıtlayıcı etki yapan
davranışlardan kesinlikle kaçınılmalıdır.
Ortaya atılan fikir veya görüş, müspet ya da menfi yönde grup
mensuplarında
p
etkileşimler
ş
meydana
y
g
getirecek,, buna bağlı
ğ olarak yeni
y
fikir veya görüşlerin ortaya atılmasına olanak sağlayacaktır.
Ortaya atılan bütün fikir ve görüşlerin herhangi bir yol ile kaydedilmesi
gereklidir. Bu kayıt daha sonra uzmanlar tarafından bir incelemeye tabi
tutulacak ve değerlendirilecektir.
Değerlendirme sonuçları yeni bir “brain storming” toplantısında tekrar
tartışma konusu yapılacaktır. Ancak bu seferki tartışmalar belirli bir veya
birkaç hedefe yönelik olacağı için elde edilen sonuçlar daha belirgin ve
daha problem çözümüne yakınsak olacaktır
olacaktır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
1970 li yıllarda “Konstrüksiyonda metoda bağlı bir çalışma ne şekilde
olabilir?” konusu üzerine yapılan bir Brain Storming toplantısında
ş ğ
fikir ve görüşler
g
ş
protokole
p
g
geçmiştir:
ç ş
aşağıdaki
“Gözü açık tutmak, örnekleri tanımak, soru sormak, örnekler üzerinde
sorular sormak, morfolojik tablolar hazırlamak, başarılı örnekleri analiz
etmek, benzerlikleri (analojileri) tespit etmek, kataloglar hazırlamak,
sinektik uygulaması
uygulaması, fiziksel denklemlerin analizi ve konstrüksiyon için
bunlardan sonuçlar çıkarmak, doğal sistemleri incelemek, fiziksel ve lojik
fonksiyon elemanların veya fonksiyonların tespiti, Bool cebri uygulaması,
problemlerin matris formunda takdimi, enerji akımının incelenmesi,
sezgiye ağırlık
ğ l k verilmesi,
l
d
diverjan
veya konverjan
k
d
düşünme
tekniklerinin
k kl
uygulanması, hata kritiği, karşılıklı uyarma, rakip firmaların katalog ve
prospektüslerinin incelenmesi, çeşitli dallardaki uzmanlar arasında
diyalog, analog hesap makinalarına uygulanabilecek fonksiyon planlarının
tespiti, soyut düşünme, konstrüksiyon problemlerini bilgisayarlarda
işleme, büyük kaza ve arızaların analizi, optimizasyon kriterlerinin teşkili,
tarihsel gelişmeyi inceleme, yeni buluş ve fikirleri krokiler haline
dönüştürerek çözüm dokümanları oluşturma”
oluşturma
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
1.
`
`
`
`
`
2.
`
`
`
`
`
3.
`
`
`
Bu görüşler daha sonra bir uzmanlar grubu tarafından bir sıralamaya tabi tutulmuş
ve aşağıdaki öneriler paketi ortaya çıkmıştır:
Yeni bilgilerle sezgiyi (entüisyonu) geliştirmek:
Et f incelemek,
Etrafı
i
l
k gözü
ö ü açık
k ttutmak,
t k tteknik
k ik olan
l h
her şeyle
l alakalı
l k l olmak
l k
Kendine sorular sormak, aksini iddia ederek doğruyu bulmak (Negasyon)
Tarihsel gelişmeyi incelemek
Uyarmalar yolu ile düşünceleri belirli bir hedefe yöneltmek
Dergi ve katalogları incelemek
Alışılagelmişten bilinçli olarak uzaklaşarak yeni fikirlere varmak:
Örnekleri kritik bir analize tabi tutmak
Sınır halleri
halleri, büyük kazaları
kazaları, tehlike sınırlarını incelemek
Yeni problemler kurmak ve bunları analiz etmek
Optimizasyen kriterlerini tespit etmek
Fonksiyon strüktürleri kurmak
A l jil d yararlanmak:
Analojilerden
l
k
Sinektik yapmak
Diğer alanları incelemek ve benzerlikler aramak
Değişik konulardaki uzmanlarla diyalog kurmak
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
4.
`
`
`
5
5.
`
`
`
`
`
6.
`
`
`
Sistematik arama:
Morfolojik tablolar (matrisler) hazırlamak
Özellik listeleri,
listeleri düzen şemaları,
şemaları kataloglar,
kataloglar sistematikler hazırlamak
Sayısal değerlendirmelerle (teknik değer,ekonomik değer) karar vermeye
yardımcı şemalar, tablolar hazırlamak
Fiziksel etkilerden yararlanmak:
Yararlanılabilecek fiziksel etkileri bir matris formunda toplamak
Mevcut veya yeni bulunan fiziksel etkilere yeni uygulama alanları bulmak
Fiziksel denklemlerin analizi
analizi, analiz sonuçlarını yeniden sentez.
sentez
Enerji, madde veya sinyal akım tabloları kurmak
Deneyler yapmak
H d f yönelik
Hedefe
ö lik çözüm
ö ü arama ve elemanlar
l
l arasında
d çeşitli
itli kombinasyonlar
k
bi
l
için elektronik hesap makinalarından yararlanma:
Data bankalarından yararlanma
Makina hafızasına kaydedilmiş çözümlerden,
çözümlerden belirli kriterler yardımı ile
optimal çözümleri çıkarmak
Fonksiyon strüktürlerini analog hesap makinalarına uygulamak
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
Unutulmamalıdır ki, bu tip toplantılar sonunda her
zaman her probleme en uygun çözüm yollarını
bulmak mümkün değildir. "Brain Storming"
toplantıları;
`
1
1.
2
2.
3.
Bir problem için henüz gerçekleşme imkanı olan bir
çözümün bulunamadığı,
Bilinen çözüm yollarının tıkandığı,
Alışılagelmiş çözümlerin tamamen dışına çıkılması
istenen hallerde
`
`
faydalı olmaktadır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
`
`
`
Bu metot "Brain
Brain Storming
Storming" metodundan türetilmiştir.
Ona nazaran en önemli farkı, bu metotta ödev evvela çok iyi
tariflenmekte ve bir ön incelemeden geçirildikten ve belirli
hazırlıklar yapıldıktan sonra grup tartışmasına sunulmaktadır.
Grup 6 kişiden oluşmaktadır.
İlk turda her grup mensubuna ödeve ait 3 çözüm şeklini
önlerinde bulunan protokol kağıdına yazmaları istenmektedir
istenmektedir.
Beş dakikalık bir süreden sonra her iştirakçi hazırladığı
protokolü yanındakine vermektedir.
B tturda,
Bu
d iiştirakçiler
ti k il diğ
diğerlerinin
l i i çözüm
ö ü ö
önerilerini
il i i
incelemekte, eleştirmekte gerekiyorsa bu inceleme sonucu
kendilerinde uyarlanmış olan yeni çözümleri bu protokole
geçirmektedirler
geçirmektedirler.
5. tur sonunda çalışma bitmektedir. Bu nedenle metoda "6 3
5” denmiştir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
1.
2.
3.
Bu metodun "Brain
Brain Storming
Storming“ e göre avantajları:
Takdim edilen bir fikir sistematik olarak genişletilmekte ve
daha mükemmel hale getirilmektedir.
Fikir
k geliştirme
l
olayının
l
adım
d
adım
d
takip
k edilmesi
dl
k
kabil
bl
olduğu için bir patent hakkının doğması halinde sahibinin
kim olabileceği tespit edilebilmektedir.
Grup çalışmasının bir yöneticiye ihtiyacı bulunmamaktadır.
`
`
1.
Mahzurları
M
h
l
ise;
i
Problem sınırları tespit edildiği için çok yeni ve değişik
fikirlerin ortaya
çıkması olasılığı
y ç
ğ azalmaktadır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
Grekçeden alınmış olan bu kelime,
kelime farklı ve
görünüşte önemsiz sanılan kavramların
ş
anlamına g
gelir.
birleştirilmesi
Metot olarak, "Brain Storming" e benzer.
Bundan farkı teknik p
problemlere ç
çözüm
aranırken, teknik olmayan veya kısmen teknik
kapsamına giren problemlerin değişim ve
gelişim
li i h
hallerini
ll i i örnek
ö
k olarak
l
k ele
l almak
l k ve
bunlardan esinlenerek, teknik problem
çözümünde yararlanmak şeklindeki çalışma
tarzıdır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
1.
2.
3.
4
4.
5.
6.
7.
8.
Gordon tarafından g
geliştirilmiş
ş
ş olan bu ç
çözüm arama y
yönteminde
aşağıdaki çalışma adımlarının uygulanması önerilir:
Problemin takdimi
Problemin analizi
Grup üyeleri tarafından problemin anlaşılıp, anlaşılmadığının
incelenmesi, gereken açıklamalardan sonra belirsizlik ortadan
kalkmışsa,
Ele alınan konudan uzaklaşıp
uzaklaşıp, tamamen başka bir alandaki
alandaki, bir
konuya geçmek; Burada yöneticinin yeni konuyu seçerken, iki
konu arasında her hangi bir benzerlik bulunması gerektiğini
unutmaması gerekir.
İ konu arasındaki benzerliklerin grup üyelerince analizi
İki
Karşılaştırma
Karşılaştırma sonucu, ikinci için tanımlanmış çözüm yollarının
bi
i ih
l uygulanması
l
birinci
hale
Ortaya çıkan çözüm fikrinin konstrüktif uygulama olasılıkları.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
`
`
`
Bu metotla ilgili bir örnek Gordon tarafından verilmektedir:
Problem yeni bir çatı kaplama malzemesinin bulunmasıdır. Bu malzemenin iklim
şartlarına uygun özelliklere sahip olması da istenmektedir.
Problemin tariflenmesinden sonra analizi yapılmaktadır. Mevcut sistemlerin
mahzurları, problemleri incelenmekte, bu inceleme sonunda grup üyelerince aşağıdaki
noksanlar ve mahzurlar tespit ediliyor:
Uygulanmakta olan kiremitler pahalı bir işçilik gerektiriyor,
gerektiriyor tam sızdırmazlık
sağlamıyor, sıcak havalarda ve soğuk havalarda iyi bir yalıtkanlık sağlamıyor, özellikle
küçük eğimlerde yağmur geçiriyor, v. s.
Ortaya benzer başka bir konu atılıyor. Pisi balığının sırtını kaplayan pullar ve bunların
şekil ve özelliklerinin incelenmesi
incelenmesi. İnceleme sonunda,
sonunda pulların birbirini çok iyi örttüğü,
örttüğü
ortam şartlarına göre renk değiştirdiği, deri ile iyi bir organik bağ kurduğu görülüyor.
Bu incelemeden esinlenerek esas konuyla ilgili şu fikirler ortaya çıkıyor? Güneş
ışınlarının veya ortam sıcaklığının büyüklüğüne bağlı olarak renk değiştiren bir kiremit
malzemesi
l
ib
bulunamaz
l
mı?? Şöyle
Şö l ki sıcak
kh
havalarda
l d rengii açık
k olsun
l
ve güneş
ü
ışınlarını
l
yansıtsın, soğuk havalarda ise rengi siyahlaşsın ve ışınları massederek evi ısıtsın. Özel
bir plastik maddeden balık pullarına benzer bir yapıda bağlama ve örtme imkanı
yaratsın. Ayrıca ağırlığı az, fiyatı yüksek olmasın.
B iinceleme
l
d yenii bi
k l
l
i geliştirilmiş
li i il i ve patentii
Bu
sonunda
bir çatı kaplama
malzemesi
alınmıştır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Damar açmada uygulanan baloncuk tekniğinin, şemsiye
benzerliğinden yararlanılarak türetilmesi
türetilmesi. Şemsiyenin kapalı iken bir
kılıfa kolaylıkla girmesi, açıldığı zaman geriye çekilirken gerisindeki
yabancı maddeleri süpürmesi, ancak probleme uygulamada, damara
zarar vermeme için pıhtının iki baloncuk arasına sokulması,
sokulması bir
sinektik toplantısında ortaya çıkan fikirlerdir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
`
`
Delfi metodunda grup uzmanlardan oluşmakta ve bunların konu
ile ilgili bilgilere sahip olmaları gerekmektedir. Grup üyelerine
incelenen konu ile ilgili sorular yazılı olarak verilir ve onlardan
bunları kısa sürede cevaplandırmaları istenir.
Çalışma adımları aşağıdaki gibidir:
l cii tur
l.
t :V
Verilmiş
il i olan
l problemin
bl i çözülebilmesi
ö ül bil
i iiçin
i verilenler
il l
tanımıdır? Tam ise şu anda aklınıza gelen çözümleri yazınız.
2. ci tur : Size, bu problemle ilgili değişik çözümleri içeren bir
li t verilmiştir.
liste
il i ti Li
Listeyi
t i iinceleyin
l i ve b
bu li
listeye
t
eksik
k ik olan
l
çözümleri yazın.
3. cü tur : Size her iki turun sonuçlarını ele alan ve değerlendiren
yenii bi
bir li
liste verilmiştir.
il i i Bu
B li
listeyii iinceleyin
l i ve verilen
il çözümler
ö ü l
içinde kanaatinizce en iyi olanları işaretleyin
Delfi metodunda çok iyi bir ön planlama ve hazırlığa gerek vardır.
Bu metot, konstrüksiyon
k
k
çözümlerinden
l
d çok,
k işletme
l
ve yönetim
sorunları ile ilgili problemlerin çözümlerinde başarı ile
uygulanmaktadır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
İteratif çözüm arama:
Eskiden beri konstrüktörlerin uyguladığı bir çalışma şeklidir.
Yeni bir çözüme iteratif (adım adım) yaklaşabilmek için evvela sezgiye
dayanan bir buluştan hareket edilir.
Bu buluş yukarıda bahsi geçen sezgisel çalışma metotları sonundu da
ortaya çıkmış olabilir.
Bulunan fikri veya çalışma prensibini,
prensibini krokilerle maddesel bir yapıya
dönüştürmeye çalışılır.
Krokiler üzerinde yapılan adım adım değişiklik ve düzeltmelerle en uygun
bir çözüme yaklaşılır.
Bu arada pek çok değişik çözüm şekilleri de ortaya çıkacaktır.
Bu metot deneyimli bir konstrüktör ister.
Genellikle karmaşık projelerde birden fazla konstrüktör tartışarak uygun
çözümlere yaklaşmaya gayret ederler.
ederler
Bu metotla büyük buluşlar yapan konstrüktörlerden biri Kesselring
Kesselring’ dir.
Bu metoda bu nedenle Kesselring metodu da denir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Dişli göbeği mil bağlantısının minimum
çentik etkisi yönünden adım adım
geliştirilmesi
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
Doğada mevcut şekil, strüktür ve sistemlerin
incelenmesi sonucu pek çok teknik problemin
çözümünde yararlı olabilecek çözümler bulmak
mümkündür.
Canlı ve cansız doğal sistemler uzun bir evrim sonunda
oluşmuş optimal strüktürlere sahiptir.
Özellikle çağımızda biyoloji ve teknik görüşün
sentezinden yeni bağıntılar
bağıntılar, yapılar,
yapılar ilişkiler ortaya
çıkarılmaktadır. Bu araştırmaları esas alan "Biyonik” veya
"Biyomekanik" dalı son yıllarda üniversitelerde geniş bir
ilgi ile karşılaşmaktadır.
karşılaşmaktadır
Canlı doğal sistemlerde rastlanan, kabuk, kafes ve petek
şeklindeki strüktürler teknikte hafif yapı
konstrüksiyonlarında örnek alınmıştır
alınmıştır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Doğal strüktür ve teknik uygulamaları
a) Sandviç yapılar, b) Sandviç kanat yapısı
b) Sandviç kanat yapısı
c) Taşıyıcı kenarları sandviç konstrüksiyon olan kanat
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
Bir diğer örnek olarak Münih olimpiyat
stadında tribünlerin üstünü örten tenteyi
taşıyan çelik ağ formunun bir örümcek türüne
ait ağdan
ğ
esinlenerek yapıldığı
y p ğ bilinmektedir.
Bir köpek balığının veya balinanın yüzgeç
kesit formlarının bunların göreceği fonksiyon
için en optimal formlar olduğu görülmektedir.
Kısacası, Doğa yaratıcı uğraşı için mühendise
ilh
ilham
verecek,
k yoll gösterecek
ö
k sayısız
örneklere sahiptir. Önemli olan husus bunları
görebilme tekniklerinin
tekniklerinin, merakın ve
incelemenin bilinmesidir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
`
`
`
Fizikçilerin bir olayı incelerken uyguladıkları metot:
Öncelikle g
gözlenen veya
y etkileri bilinen olayın
y basitleştirilmiş
ş
ş bir
modeli kurulur.
Daha sonra bu modelin giriş-çıkış büyüklükleri arasındaki
fonksiyonel ilişkiler aranır ve tespit edilir.
Bu tespit sonucu matematiksel ya da formel lojik bir bağıntılar
veya ilişkiler sistemi elde edilir ve buna olayın matematik (veya
lojik) modeli denir.
Gerçek Sistem
Fiziksel Model
Matematiksel
Model
Bu çalışma şeklinin başarısı, incelenen olayı basitleştirilmiş
modelin ne oranda temsil ettiğine ve matematik modelin her
iki sistemi ne oranda doğru olarak yansıttığına bağlıdır.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Gerçek
ç sistem, fiziksel model, matematiksel
model
Fiziksel olayın matematiksel modeli, örnek olarak
Y = F ( x1 , x2 , . . . ,x
xn )
şeklinde ise, x1 den xn e kadar sistem giriş
büyüklüklerinin her birinin Y çıkış büyüklüğü
üzerindeki etkisi bunlardan (n
(n-1)
1) nin sabit tutulması
ile tespit edilebilir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
`
Bir borudan akan viskoz bir sıvının debisi ile buna etkiyen diğer
büyüklükler arasındaki bilinen bağıntı incelensin. Küçük Reynolds
sayılı laminer akım halinde ve çok ince pürüzlü bir boruda:
Δp, borunun iki ucundaki basınç farkı
f
(N/m2)
r, borunun yarı çapı (m)
Q , debi (m3 /s)
L, borunun uzunluğu (m)
η akışkanın dinamik viskozitesi ( N.m
η,
N m-2.s)
s)
Ödev, bir akışkanın dinamik viskozitesini ölçen bir alet
geliştirmek ise
ise,
çıkış büyüklüğü η üzerinde etken olan xi ‘lerden
lerden her birinin değişimi,
diğerlerinin sabit tutulması halinde η için bir ölçme büyüklüğü olarak
kullanılabilir
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Deney düzeneklerinin hepsinde 1 No.lu depodan alınan akışkan, 2 No.lu
pompa ile laminer boruya (5) verilmektedir. Bu arada basınç 4 No.lu
manometre ile ölçülmektedir.
ç
Debi
(Q), b
boru yarı çapı (r),
boru uzunluğu
D bi (Q)
( ) b
l ğ (L)
sabit tutulmakta ve çeşitli akışkanlarda (veya aynı
akışkanda farklı sıcaklıklarda) manometredeki
basınç değişimi, çıkış basıncı sabit tutulduğundan,
b
basınç
ffarkı
k ((Δp)) d
değişimi
ğ
yolu
l ile
l viskozite
k
ölçülmektedir.
Debi,, basınç
ç farkı ve boru uzunluğu
ğ sabit
tutularak, boru yarı çapı, plastik bir boruyu burma
suretiyle değiştirilmektedir. Burada ölçü
büyüklüğü yarı çaptır
Burada sadece boru boyunun değişimi düşünülmüştür
Pompa ayarı ile debi değiştirilmekte diğer
büyüklükler sabit tutulmaktadır
Şüphesiz bunlardan hangisinin en uygun olduğu,
teknik ve ekonomik değer faktörlerinin mukayesesi
MAK 535 Konstrüksiyon
sonunda ortaya çıkacaktır
Sistematiği
Çözülmesi istenen konstrüktif problemlere benzer veya o problemlerin daha iyi
çözümlerinin bulunması istenen hallerde, mevcut konstrüksiyonun
ç
y
bir analize
tabi tutulması bunların temel fonksiyonlarından hareketle strüktürlenmeleri,
ortaya çıkan fonksiyon strüktüründeki alt fonksiyonların hangi alt fonksiyon
elemanları ile daha iyi yerine getirilebileceğinin incelenmesi bizi daha iyi, hatta
bazı hallerde tamamen yeni çözümlere götürebilir.
götürebilir
Örnek: aşağıdaki fonksiyon
strüktüründeki,
ük ü ü d ki dö
dönüşüm,
ü ü
iletim,
il i
gösterme alt fonksiyonları için
örnektekinden farklı fiziksel etkiler ve
etki
tki ttaşıyıcıları
l
seçilebilir
il bili
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Hassas hız ayar mekanizması. 1- giriş milini, 12- ise çıkış milini göstermektedir. Hız ve enerji
2 ve 3 no.lu dişlilerden oluşan sonsuz vida mekanizmasında iki kola ayrılmaktadır. Birinci kol 5
ve 6 no.lu dişli
ş mekanizması üzerinden kademesiz hız değiştiricisine,
ğş
, 3 no.lu dişliden
ş
ççıkan
ikinci kol konik dişlilerden oluşan planet mekanizmasına girmektedir. Varyatörden değişik
büyüklüklere ayarlanabilen birinci kol 7, 8, 9, 10 dişlileri üzerinden tekrar entegral
mekanizmaya girerek birinci kol ile birleşmektedir.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Mekanizmanın
teknik resmi
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
∼
Fonksiyon strüktürü (Koller elemanter fonksiyonlara kullanılmıştır. Sadece varyatör için değişebilen büyütme ve
küçültmeyi belirtmek üzere özel bir simge türetilmiştir)
Bu mekanizmanın çalışma prensibini şu şekilde açıklanabilir.
Mekanik enerji, özellikle bunun hız büyüklüğü girişte iki kola ayrılmakta,
bi k
bir
koll ü
üzerindeki
i d ki h
hız b
belirli
li li bi
bir bü
büyüklük
üklük d
değişiminden
ği i i d sonra bi
bir
entegral mekanizmaya girmektedir.
Diğer kol üzerindeki hız ise gene büyüklük ve yön değişiminden sonra
bir varyatöre girmekte, verilen sinyale uygun olarak gereken büyüklüğü
aldıktan sonra tekrar entegral mekanizmaya girmektedir.
Sistemde sonsuz vida, varyatör, verim ve güç iletimi bakımından zayıf
elemanlarıdır. Sabit ve ayarlanmış hızı birleştiren entegral mekanizma
olarak
l
kk
konik
ik di
dişlilerden
lil d oluşan
l
bir
bi mekanizma
k i
k
kullanılmıştır.
ll l
t
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
∼
∼
Bu dişli sistemlerinin özellikle yüksek hızlarda gürültü ve montaj zorluğu gibi problemleri mevcuttur ve
genellikle konik dişli imalatı, düz veya helisel alın dişli imalatından pahalıdır.
Hız değiştirici olarak kullanılan varyatör daha çok orta hızlar bölgesinde ve küçük güç sınırlarında
kullanılır.
Eğer verilen ödev yüksek güç ve hızlar bölgesinde çalışan ve verimi yüksek yeni bir hassas hız ayar
mekanizması ise, bu örnekten hareket edilerek, varyatörü bir hidrostatik varyatör, entegral
mekanizmayı, helisel dişlilerden oluşan bir planet mekanizması haline sokmak, hız ayırımında ise
sonsuz vida mekanizmasından tamamen vazgeçmek, veya verimi yüksek bir dişli sistemi seçmek
mümkündür.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
1.
Uygulama ile ilgili olarak” ; Bu makina nerede ve ne amaçla
kullanılmaktadır?
2.
“Fonksiyon prensibi ile ilgili olarak” ; Hangi fonksiyon veya
fonksiyonlar, hangi usul ve prensipler makinanın çalışmasında
uygulanmıştır?
3.
“Fiziksel olaylar” ; Bu makina veya cihaz içinde hangi fiziksel etki
veya süreçler bulunmaktadır?
4.
“Mevcut sistemin ne gibi konstrüktif özellikleri vardır?”
5.
“İmalat şekli” ; Makinanın veya elemanların şekillendirilmesinde
hangi imal usullerinden yararlanılmıştır? Neden?
6.
“Malzeme” ; Hangi malzeme türleri kullanılmıştır? Neden?
7
7.
“Kullanma
Özellikleri” ; İncelenen makinanın konstrüksiyonunda
Kullanma Özellikleri
insan-makina ilişkisi yönünden neler düşünülmüştür?
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Örnek olarak bu sorular hassas ayar mekanizması için uygulansın ve yukarıdaki sıraya uygun olarak cevaplansın:
1. sorunun cevabı: Bu tip makinalar kağıt, karton, plastik folyo işleyen makinalarda, birbiri arkasına dizili silindirik
tamburların senkron çalışmalarını temin için veya hassas dozaj makinalarında duyarlı hız ayarı için kullanılır.
Ayrıca kağıt ve plastik folyoların tespit edil‐miş uzunluklarda kesilmelerini sağlayan makinaların tahrik
millerinde
ill i d duyarlı
d
l hız
h ayarı için
i i uygulanır.
l
2. sorunun cevabı: Bir mil hızının iki kola ayrılması, sabit ama büyük değerdeki hız üzerine ayarlanan küçük
değerdeki ikinci hızın süperpozisyonu. Küçük değerdeki hız kademesiz olarak ayarlanabilmektedir.
3. cü sorunun cevabı: Dişli çark mekanizmalarında, döner manivela sistemleri mekaniğinden yararlanılmaktadır.
Varyatörde sürtünme bağı veya büyük güçlerde şekil bağı düşünülmüştür. Yataklarda yuvarlanma sürtünmesi
esasına dayanan rulmanlı yataklar kullanılmıştır. Sisteme kumanda sinyali el ile verilmektedir.
4. cü sorunun cevabı: Konstrüksiyon elemanları olarak, miller, alın dişli mekanizmaları, sonsuz vida
mekanizmaları, konik dişlilerden oluşan pla‐net mekanizmaları aynı bir karter dahiline yerleştirilmiş ve
rulmanlı yataklarla yataklanmıştır. Bu sistem dalma yağlama ile yağlanmakta‐dır. Varyatör ise hareketli konik
d kl d
disklerden
ve bunları
b l
b b
birbirine
b ğl
bağlayan
zincir formundaki
f
d k fleksibl
fl k bl elemandan
l
d
meydana
d
gelmektedir.
l k d
Varyatörün milleri ve kontrol manivelaları bir kartere takılmış, bu da dişli sistemlerinin bulunduğu kartere
merkezlenerek flanş ve cıvatalarla tespit edilmiştir. Uygulanan varyatör cinsine göre sadece yataklar veya
sistemin hepsi yağlanabilir.
5 ci sonunun cevabı: Karterlerdeki yatak yuvaları yatay delik tezgahla
5.
tezgahla‐rında
rında işlenmiştir.
işlenmiştir Karterler döküm ile
şekillendirilmiştir. Dişliler ise azdırma frezelerde, tabii sertlikte malzemeden üretilmiştir. Sistemde alışılagelmiş
küçük seri üretim metotları uygulanmıştır.
6. cı sorunun cevabı: Karterler GG 18 den, Sonsuz vida çarkları GBz 14, sonsuz vidalar C45 çelik malzemeden,
miller St50 den üretilmiştir.
7. ci sorunun cevabı: Sisteme el ile kumanda edilmektedir. Gürültünün az olması için dişlilerde alıştırma veya
taşlama yoluna gidilebilir. Mekanizmayı çeşitli şekillerde yerine monte etmek için birbirine dik ayak
pozisyonları düşünülmüştür. v. s.
MAK 535 Konstrüksiyon
Sistematiği
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
3
File Size
2 822 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content