close

Enter

Log in using OpenID

6. Niceliksel sentez

embedDownload
Niceliksel Konstrüksiyon
VEDAT TEMİZ
Tanım
y Tasarım
T
fazının
f
sonunda
d elde
ld edilen
dil optimal
ti l
y
y
y
y
strüktürlerin makina formuna biçimlendirilmesi,
Kullanılacak
ll l
k malzeme
l
türlerinin
ü l i i seçilmesi,
il
i
Sistemin ve alt sistemlerin geometrik olarak
boyutlandırılması,
İmalat şartlarının, gereklerinin düşünülmesi
kısaca teknolojik ve ekonomik kriterlerden hareketle
imalat için
ç gerekli
g
ve yeterli
y
dokümanların
hazırlanması “niceliksel konstrüksiyon” fazının
ğ ş alanını oluşturur.
ş
uğraşı
Tanım
y Bu fazda
fazda, tasarım fazının aksine çalışmalar yaratıcılıktan daha çok
y
y
y
y
düzeltici yöndedir, çünkü bu fazda yapıt maddesel olarak ortaya
çıkacaktır.
Çözüm prensip olarak bilinmektedir. Prensip veya prensipler ölçekli
dokümanlara dönüşecektir.
Nihai dokümana gelmeden önce her şekillendirme fonksiyon,
mukavemet, güvenilirlik, imalat ve montaj uygunluğu, kullanma ve
bakım özellikleri, maliyet açılarından defalarca düzeltmelere
uğrayacaktır.
Bu nedenle bu fazda ççözüm arama ve değerlendirme
ğ
yyöntemlerine
ek olarak hata arama ve tanıma, ekonomik ve teknolojik
optimizasyon yöntemleri daha büyük ağırlıkla devreye girecektir.
Malzeme, imal usulleri, alt modüller, standartlar ve standart
fonksiyon elemanları, tekrar eden fonksiyon elemanları ile ilgili
bilgilerin temini çok zaman alan uğraşılar olacaktır.
Tanım
Niceliksel konstrüksiyon fazının karmaşıklığı nedeni ile bu fazda
y Birçok uğraşı paralel olarak yürütmek
y Bazı uğraşıları bilgi miktarının yükseldiği ileri aşamalarda
tekrarlamak
y Bu tekrarların ortaya çıkaracağı değişiklikler nedeni ile tekrar
daha önceki aşamalara dönmek
zorunlu olacaktır.
Bu nedenle bu faza ait kesin bir akış şeması tanımlamak güçtür.
Ancak çalışmaların prensip itibarı ile soyuttan somuta doğru
olacağı açıktır.
Niceliksel konstrüksiyonun
y
aşamaları
ş
Tasarım sunucu (faz I) seçilen strüktür
Hacimsel sınır şartlarının
belirlenmesi
Fonksiyon strüktüründen,
yapıtın şekillendirilmesinde
birinci derecede etkili olan
alt fonksiyonun ve alt
fonksiyon taşıyıcısının
belirlenmesi
Bu fonksiyon taşıyıcısının
kabaca şekillendirilmesi ve
boyutlandırılması
(Genellikle birden fazla
çözüm şekli çizilecektir.)
Bulunan çözümlerden
uygun görülenin seçimi
Buna uygun olarak diğer
fonksiyon taşıyıcılarının
kaba olarak
şekillendirilmesi ve
boyutlandırılması
Yan fonksiyon taşıyıcıları
için konstrüktif
şekillendirme
Esas fonksiyon
taşıyıcısının, yan
fonksiyon taşıyıcıları da
göz önüne alınarak
düzeltilmesi
Bu düzeltmeye bağlı olarak
yan fonksiyon
taşıyıcılarının tekrar
çizilmesi
Tüm konstrüksiyonun
ortaya çıkan boyutlar, dış
kuvvetler ve diğer etkiler
dikkate alınarak
düzeltilmesi
Elde edilen sonucun veya
sonuçların
teknik-ekonomik olarak
değerlendirilmesi
En uygun ön
şekillendirmenin seçimi
Değerlendirmenin ortaya
çıkardığı zayıf noktaların
giderilmesi, en iyileme
işleminin yapılması, nihai
şekillendirme
kill di
Sisteme etkiyen çevre
şartlarının kontrol edilerek
düzeltme yapılması,
tolerans ve standart
k
kontrolleri
ll i
Parça listelerinin, üretim
ve montaj koşullarının
tespiti ve protokole
geçirilmesi
Şekillendirme üzerinde
birinci derecede etken olan
isteklerin tanımlanması
Son dokümanların tespiti
p ve üretimle ilgili
g son
düzeltmelerin yapılarak üretim bölümüne iletilmesi
Niceliksel konstrüksiyonun
y
aşamaları
ş
y I- Şekillendirme yönünden ve özellikle sistemin genel
boyutlarının belirlenmesi bakımından istekler listesinden bu
yöndeki sayısal bilgiler ön planda ele alınır.
y Bunlar;
y Güç , debi, taşıma kuvvetleri ve geliştirilen sistemin bağlanacağı diğer
sistemler yönünden boyutlandırma kısıtları,
y Sistem içi düzenleme bakımından,
bakımından akım,
akım hareket yönleri ve diğer kesin
isteklerle tespit edilen konumlar,
y Uygulanacak malzeme cinsini tanımlayan, bazen tespit eden istekler,
örnek olarak korozif etkilere dayanıklılık koşulları, yüksek sıcaklık
mukavemeti, standart malzeme kullanma, stokta bulunan ana ve
yardımcı malzemelerin kullanılması eğilimleri gibi hususlardır.
Ayrıca emniyet, ergonomi, imalat , montaj ve iletim şekillendirme için
b
bazı
sınırlar
l k
koyar.
y II- Yukarıda belirtilen bilgilerden, teknik sistemin alansal ve
hacimsel boyutları kaba olarak belirlenir.
Niceliksel konstrüksiyonun
y
aşamaları
ş
y
III- Niceliksel konstrüksiyon
y fazının önemli bu
b aşamasını,
ş
, "sistem
sistem için
ç karakteristik
fonksiyonun ve bunun taşıyıcısının tespiti
tespiti" teşkil eder. Geliştirme konstrüksiyonlarında bunu
belirlemek nispeten kolaydır.
Örnek olarak yeni bir türbomakinanın konstrüksiyonu üzerinde çalışılıyorsa ,bilinir ki burada
karakteristik fonksiyon taşıyıcısı rotor kanatçıkları akım kanalıdır. Bir pistonlu makinada strok
h
hacmi
i ve silindir
ili di dü
düzenii şekillendirme
kill di
için
i i başlangıç
b l
noktalarını
kt l
tteşkil
kil edebilir.
d bili Ancak
A
k her
h
konstrüksiyon ödevinde "karakteristik fonksiyon taşıyıcısının belirlenmesi bu kadar kolay
olmayabilir.
Bu bakımdan aşağıdaki sorulara cevap aramak ve bu yolla da karakteristik elemanın tespitine
çalışmak yararlı olabilir:
y Hangi temel fonksiyon ve bununla ilgili hangi alt fonksiyonlar ve bunların taşıyıcıları, sistemi
boyut, düzen ve şekil bakımından belirlemektedir?
y Hangi fonksiyonlar grubu bir taşıyıcı üzerinde toplanabilmektedir? Bu mümkünse,
mümkünse ortaya çıkan
taşıyıcı şekillendirme bakımından karakteristik bir özellik ortaya koymakta mıdır? Örnek olarak
cevher veya kömür stoklamak için bir "yükleme köprüsünün" şekillendirilmesinde, stok alanı
üzerinde hareket eden (iletim fonksiyonu), yük kaldırma sistemini taşıyan (yük kaldırma alt
fonksiyonu) köprü ile şekillendirme işlemine başlamak önerilebilir.
y
Fonksiyonları bir taşıyıcıda birleştirme yerine bazı hallerde fonksiyon ayırımına giderek, her bir
alt fonksiyon için ayrı bir taşıyıcı düşünmek daha uygun olabilir. Örnek olarak bir türbo-prop
sisteminde, türbin kısmının tasarımında, pervane tahriki ile, kompresör tahrikinin ayrılması ve
sistemin iki türbinli olarak imaline karar verilmesi,
verilmesi şekillendirme başlangıcında yol gösterici
niteliktedir.
Niceliksel konstrüksiyonun
y
aşamaları
ş
y IV
IV- Yukarıdaki ön çalışmaları,
çalışmaları "karakteristik
karakteristik fonksiyon taşıyıcısının
taşıyıcısının" kaba
boyutlu çizimi izler. Çeşitli malzeme seçimlerine ve imal usullerine göre
şekil ve boyut varyasyonları yapılır. Bu esnada hacimsel kısıtlamalar, diğer
elemanlarla olan ilişkilerin zorunlu kıldığı boyut sınırlamaları gözetilir.
Çizimde mümkün olduğu kadar aynı tip elemanların,
elemanların standart parçaların
kullanılmasına özen gösterilir. Bu aşamada sınırlı da kalsa emniyet ve
ergonomik şartlar da göz önünde tutulur. Şekillendirmenin bu aşaması
daha çok malzeme ve imal usulü ağırlıklıdır.
Büyük makina konstrüksiyonlarında, diğer fonksiyon taşıyıcılarının
"karakteristik fonksiyon taşıyıcısına" bağlanma yerleri üzerinde bu
aşamada fazla durulmamalıdır. Hatta bu bölgelerin işlenmesi daha sonraki
aşamalara bırakılmalıdır.
bırakılmalıdır
y V-Bir evvelki aşama sonunda elde edilen değişik konstrüktif çözümler
arasından hemen bir seçime gidilmemelidir. Her biri üzerinde ayrı ayrı
ş
ve düzeltmeler yyapılarak
p
bir sonraki aşamaya
ş
y g
geçilmelidir.
ç
işlem
y VI- Karakteristik fonksiyon taşıyıcısının yan fonksiyon taşıyıcıları ile
bağlantı yerleri tasarlanıp, buna göre gerekli değişiklikler de yapılıp şekil
tamamlanmalıdır.
Niceliksel konstrüksiyonun
y
aşamaları
ş
y VII
VII-Bu
Bu aşamada yan fonksiyon taşıyıcıları için "karakteristik
karakteristik fonksiyon taşıyıcısı”
taşıyıcısı
y
y
y
y
üzerinde bağlama yerleri çizilmeli ve bunların sistem üzerinde gerektirdiği
değişiklikler yapılmalıdır.
VIII- Artan bilgi ve gittikçe yoğunlaşan ve karmaşıklaşan şekillendirme
çözümlerden bir kısmının bırakılmasını,
bırakılmasını diğer bir deyimle bir seçim yapma gereğini
ortaya koyar. Her bir çözüm, fonksiyon, etki prensibi, şekillendirme kriterleri,
üretim, kontrol, ergonomi, kullanma, montaj, nakil, bakım-onarım, maliyet ve
termin gibi temel hedef kriterleri yönünden bir değerlendirmeye tabi tutulur. Pratik
olarak uygulama imkanı zayıf veya yetersiz olan çözümler bir tarafa bırakılır.
Diğerleri ile çalışmalara devam edilir.
IX- Yukarıdaki çalışma adımlarına benzer şekilde, çok kere buna paralel olarak yan
fonksiyon taşıyıcılarının boyutlu kaba şekillendirilmeleri yapılır. Bazı hallerde bu
fonksiyon taşıyıcılarının bir kısmı hazır olarak da alınabilir.
alınabilir (Benzin motorlarında
ateşleme sistemi, yakıt pompası ve enjektörler, diesel motorlarında püskürtme
pompası ve enjektörlerde olduğu gibi).
X- Fonksiyon elemanlarının sentezi, yani montaj resmi, gerekli boyutsal düzeltme
ve düzenlemelerle kısım kısım hazırlanır.
hazırlanır Böylece nihai şekillendirme aşamasına
varılır.
XI- Sistemler üzerinde boyut, tolerans, standart ve tekrarlanan eleman veya eleman
grupları kontrolü yapılır. Bu aşamaya birden fazla çözümle gelinmiş ise son bir
değerlendirme işlemi daha yapılarak,
yapılarak nihai sistem seçilir
seçilir.
Niceliksel konstrüksiyonun
y
aşamaları
ş
y XII
XII- Analiz işlemine geçilir
geçilir. Detaylandırma ve detay resimlerinin
atölye tekniğine uygun olarak çizilmesine, boyutlandırılmasına
başlanır. Tolerans analizi yapılır. İşleme işaretleri malzeme ve parça
listeleri hazırlanır.
y XIII- Karmaşık ve çok sayıda üretilecek sistemlerde prototip
çalışmalarının veya model deneylerinin sonunda ortaya çıkan zayıf
noktalar, konstrüksiyon bürosunda tekrar düzeltmelere tabi tutulur.
y XIV-Her şeyin tam olması halinde dokümanlar üretim bölümüne
intikal ettirilir.
y Yukarıda belirttiğimiz çalışma adımları kesin bir reçete değildir.
Daha evvelde belirtildiği gibi bir çok çalışmalar yan yana, iç içe
yyapılacaktır.
p
Verilen akışş şeması
ş
bir kural değildir.
ğ
Sadece deneyimli
y
konstrüktörlerin önerilerinden çıkarılan yol gösterici çalışma
adımlarıdır.
Niceliksel Konstrüksiyonda dikkate edilecek bazı kurallar ve
prensipler
Fonksiyon
Şekillendirmenin bütün
aşamalarında üzerinde
durulması gereken önemli
husus, tekrar tekrar yapılan
düzeltmelerle noksanların
ve hataların en aza
indirilmesidir. Bu maksatla
konstrüktörün çeşitli
kontrol aşamalarında
yyanda g
gösterilen sorulara
tatmin edici cevapları
bulabilmesi gerekir:
Ön görülen fonksiyon yerine getirilebiliyor mu?
Getiriliyorsa iyilik derecesi nedir?
Hangi yan fonksiyonlara ihtiyaç vardır?
Etki prensibi
Seçilmiş olan etki prensibi arzu edilen etkiyi, faydayı, verimi
sağlıyor mu?
9
Bu prensipten dolayı ortaya çıkabilecek arızalar neler olabilir?
Önlenmesi veya sınırlandırılması mümkün müdür?
Şekillendirme
Arzu edilen kullanma süresi için seçilmiş olan malzemelerden meydana
ile ilgili hususlar getirilen geometrik şekiller gerekli mukavemeti göstermekte midir? Özellikle;
9
Dış kuvvetler etkisinde meydana gelen gerilmeler
9
Şekil değişimleri
9
Stabilite sınırları
9
Rezonans serbestliği
9
Genleşme imkânı
9
Aşınma ve korozyon direnci
istenen sınırlar içinde kalmakta mıdır?
Emniyet
Sistemde eleman grubu, fonksiyon, iş ve çevre emniyeti, emniyet tekniği
prensiplerine göre sağlanmış mıdır?
Ergonomi
9
Konstrüksiyonda insan-makina ilişkisi gözetilmiş midir?
9
Makinanın kullanan üzerindeki fiziksel ve psikolojik rahatsız edici
etkileri ne oranda önlenmiştir.
9
Estetik görünüşe hangi oranda dikkat edilmiştir?
İmalat
İmalat yönünden gerekli olan teknolojik ve ekonomik faktörler göz önünde
tutulmuş mudur? Özellikle
9
Tek parça, küçük veya büyük seriler halinde imalat hallerinde
uygun malzeme ve şekillendirme tekniklerine uygunluk
9
Klasik katı veya esnek otomasyona uygun şekillendirme
düşünülmüş müdür?
Kontrol
9
İ
İmalat
süresince ve imalattan sonra yapılacak kontroller planlanmış
ve düşünülmüş müdür?
9
Verilen boyutların ve toleransların ölçülebilir olup olmadıkları,
referans kenar veya noktalarının neler olacağı, tolerans zincirinde
hatalar olup olmadığı ve diğer kontrol büyüklüklerinin neler olacağı
belirli midir?
Montaj
İşletme içi ve işletme dışı bütün montaj koşulları basit ve belirli midir?
Transport
İşletme içi ve işletme dışı transport koşulları ve riskler kontrol altında mıdır?
Tedbirler yeterli midir?
Kullanma
9
Ergonomik faktörlere ek olarak, kullanıcıya yeterli bilgi hazırlanmış
mıdır?
9
Sistem çalışmasında etkiyi yan sistemlere, özellikle yağlamasoğutma sistemlerine, yağlama planlamasına önem verilmiş midir?
Bakım-onarım
Makinanın periyodik bakımlarına, belirli parçaların arıza vermeden değişme
zamanlarına ait planlar hazırlanmış mıdır?
(Güvenilirlik+Bakım=Kullanılabilirlik)
Maliyet
9
Ö görülen maliyet sınırları tutturulabilir mi?
Ön
9
Ek işletme ve yan masraflar meydana geliyor mu?
Zaman
9
Teslim zamanı tutturulabilir mi?
9
Teslim zamanını kısaltacak şekillendirme değişiklikleri, imalat
teknolojileri düşünülebilir mi?
9
9
9
9
y Daha
D h ö
önce ö
örnekleri
kl i gösterilen
ö t il sorulara
l
cevap
aranırken, bu cevaplar içinde özellikle
y BASİTLİK,
y BELİRLİLİK ve
y EMNİYET
y kurallarının ne oranda gerçekleştirildiği göz önünde
tutulmalıdır.
Basitlik
y Parça sayısını azaltmak,
azaltmak yani çeşitli alt fonksiyonların bir
fonksiyon taşıyıcısında toplanması, sistemi strüktür
yönünden basitleştirir.
y Aynı şekilde
kild k
kolay
l imal
i l edilebilen
dil bil fformların
l
tercihi,
ihi
elemanlara erişilebilirliğin kolaylaştırılması gibi hususlar
montajı,
j , imalatı basitleştirir.
ş
Maliyet
y üzerinde p
pozitif etki
yapar.
y Ancak parça sayısını azaltma uğruna çok karmaşık
şekillere gidilmesi halinde belirsizlik artar.
artar Parçanın
bütün fonksiyonları aynı iyilik derecesinde yapması
imkânsızlaşır.
y Basitleştirmenin diğer bir yolu da standart parça
kullanımıdır.
Basitlik
y Şekillendirme bakımından basitlik kuralından aşağıdaki sonuçlar
çıkarılabilir:
y Mukavemet hesapları ve matematiksel modelleme imkânları olan
geometrik formların seçilmesi hesaplardaki güvenilirliği arttırır.
y Simetrik formların seçilmesi imalat sırasında ve işletme yükleri altında
oluşan şekil değişimlerinin hesap, tahmin ve önlenmesini kolaylaştırır.
y Ergonomik yönden basitlik;
y Kullanma
ll
ve k
kumanda
d sisteminin
i
i i k
kolay
l anlaşılabilir
l l bili olması
l
y Sinyallerin basit olması
y Tüm sistemin kullanıcı yönünden ürkütücü olmaması şeklinde
anlaşılabilir.
l l bili
y İmalat teknolojisi yönünden ise;
y Kolay işlenebilir formların seçilmesi
y En
E az iişçilik,
ilik ayrıca işçilikteki
i ilikt ki b
bağlama
ğl
ve b
bekleme
kl
zamanının azlığı,
lğ
y Kolay kontrol edilebilen form ve boyutlandırma
basitleştirici tedbirler olarak düşünülebilir.
Basitlik
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
Montaj ve nakliye açısından basitlik;
Montajı yapılacak parçalar diğerlerinden kolaylıkla ayırt edilebilmeli
Montaj işlemleri hızlı ve kolay bir şekilde yapılabilmeli
Tekrar ayar gerekmemeli
Daha önceden montajı yapılmış elemanların tekrar montajından
kaçınılmalı
İşletme
ş et e ve ba
bakım aç
açısından
s da basitlik;
bas t ;
Çalışma karmaşık ve özel işlemlere gerek duymaksızın yapılabilmelidir.
Çalışma adımları açık bir şekilde anlaşılabilir ve basit olmalı, herhangi
y
belirlenebilmelidir.
bir hata kolaylıkla
Bakımı çok işçilik ve zaman gerektirmeyen yapıda olmalıdır.
Tekrar kullanılabilme açısından basitlik;
Tekrar kullanılabilir malzemeler tercih edilmelidir
Montaj ve demontaj işlemleri çok basit olmalıdır
Parçaların kendileri de basit geometrik formlarda olmalıdır.
Basitleştirme
ş
Tek kumanda manivelalı musluk konstrüksiyonunda yapılan bir basitleştirme.
Mafsal sayısı azaltılmış, iki fonksiyon bir elemanda toplanmıştır.
Basitleştirme
ş
Kontrol valfi
gövdesi
1. Dökümü zor ve
pahalı
2. İki parçalı,
lehimli
konstrüksiyon
3. Merkezleme
açısından daha
uygun bir
bi
konstrüksiyon
4. Formun
b itl ti il
basitleştirilmesi
i
Belirlilik
y Fonksiyon bakımından,
bakımından strüktür o şekilde düzenlenmelidir ki
ki, istenen çıkış
büyüklükleri verilen giriş büyüklüklerinden çelişkisiz olarak türetilebilsin.
Diğer bir deyimle fonksiyonel sentez fazında, temel fonksiyon tanımlaması
mümkün olduğu kadar tam belirli olmalıdır.
y Fonksiyon strüktürü oluşturulurken;
y Kısmi fonksiyonlar ve bunlara ait giriş-çıkış çevre büyüklükleri açık ve
anlaşılır bir düzen ve tanımlama içinde olmalıdır.
olmalıdır
y Gerek formülasyon ve gerekse tarif etmede sebep-sonuç ilişkisi
aranmalıdır.
y Aynı zamanda ekonomik boyutlarda uygulanabilirlik göz önünde
tutulmalıdır.
y Enerji, madde ve sinyal akımlarının belirli bir düzen içinde bulunması,
ğ
iyi
y tanımlanmasına dikkat
bunlar arasındaki öncelikler ve ağırlıkların
edilmelidir. Özellikle
Ö
enerji bileşenlerinden kuvvet akımlarında meydana
gelebilecek belirsizlikler, aşırı zorlanmaları, şekil değiştirmeleri ve
aşınmaları ortaya çıkarabilir.
Belirlilik
y a) Sağdaki yatak serbest
yataktır. Isıl genleşmede
rulmanlı yyatağın
ğ aşırı
ş
zorlanması önlenir.
y b) Isıl genleşmede aşırı
yükler
ükl
y c) Yay ile genleşme
imkanı sınırlı bir kuvvet
artışı ile birlikte olabilir.
Belirlilik
y a) çözümünde radyal kuvvetin yatakların arasındaki dağılımı belirsiz.
y b) halinde belirli
Belirlilik
Belirlilik
Belirlilik
Belirlilik
Belirlilik
y Konstrüktif
sistemlerde emniyet
kavramı altında ikili
tedbirlerle
karşılaşılır. Yani, aynı
fonksiyon için iki adet
farklı fonksiyon
taş c s ön görülür.
taşıyıcısı
görülür
Konstrüktör aşırı
emniyet endişesine
kapılarak
çoklamalara giderek
farkında olmadan
sistem içine
ç
belirsizlik hatta
emniyetsizlik
sokmamalıdır.
Belirsizlik
y
Ş
Şekildeki
santrifüjj pompa
p p
gövdesinin belirli bir
imalat serisi için olduğu
gibi kullanılması
hedeflenmekte. Şekildeki pi
nin bulunduğu hacimdeki
basıncın (pi) p1
basıncından küçük kalması
gerekmektedir. Aksi
durumda takma gövde ile
rotor
t arasında
d ttemas
olabilir. Bu belirsizliği
gidermek için detay
çizimde görüldüğü gibi, ara
hacim ile difüzör (çıkış)
(ç ş)
arasına bağlantı kanalları
açılmış ve çıkış basıncı ile
ara hacimdeki basınç
eşitlenmiştir.
Belirlilik
y Belirlilik insan makina ilişkisi yönünden de göz önünde tutulmalıdır.
tutulmalıdır
Kumanda sistemlerinin, şalter tablolarının, çoklu göstergelerin şaşkınlık ve
çelişki meydana getirmeyecek bir düzende olması gerekir.
y İmalat ve İmalat kontrolü açısından ise, teknik resimler, boyutlar, tolerans
zincirleri,
i i l i montajj talimatı
li
çelişkisiz
li ki i ve belirli
b li li olmalıdır.
l ld A
Aşağıdaki
ğ d ki teknik
k ik
resim şüphesizdir ki atölyede şaşkınlık yaratacaktır.
Emniyet
y
y Bir teknik yapıtın emin olma isteği bünyesinde çok değişik soruların
cevaplanmasını gerektirir. Bu nedenle “Emniyet Tekniği” disiplini
oluşmuştur. Bir teknik yapıt, fonksiyonunu tarif edilmiş bir güvenilirlikte
yerine getirirken, yakın ve uzak çevresinin ve bu çevrelerdeki canlıların
emniyetine ve sağlık koşullarına zarar vermemelidir.
vermemelidir
Emniyet
y
y Konstrüktör
K
t üktö tteknik
k ik yapıtı
t şekillendirirken
kill di i k bu
b çok
k
faktörlü teknik problemi üretim ve uygulamanın
bütün aşamaları için fonksiyonla beraber düşünmek
zorundadır. Standartlarda bunlar 3 aşamalı olarak
tanımlanır Bunlar
tanımlanır.
y Doğrudan emniyet
y Vasıtalı
l emniyet
i
y İkaz edici emniyet
Doğrudan
ğ
emniyet
y
y Doğrudan emniyet tekniği,
tekniği teknik yapıtın fonksiyonuna
aktif olarak iştirak eden elemanlarının, eleman
gruplarının
g
p
ve bütün alt sistemlerinin
şekillendirilmesinde, emniyet prensiplerinin de yerine
getirilmesini gerektirir. Bir diğer deyimle "mükemmel
makina" ya erişilmiştir
makina
erişilmiştir. Ancak bu mükemmellik haline üç
şekilde yaklaşılabilir. Daha doğrusu mükemmelliğin de
ekonomik faktörlere ve sistem belirsizliklerine bağlı
ğ
olarak bir takım alt kademeleri mevcuttur. Bunlar;
y "Tam güvenilirlilik" prensipi (safe-life)
y "Sınırlı arıza prensibi (fail-safe)
y “Çoklama" prensibi (Redundance)
Doğrudan
ğ
emniyet
y
y Tam güvenilirlilik prensipi (safe
safe--life):
y Bu prensibin uygulanabilmesi için sistemle ilgili bütün iç ve dış
büyüklüklerin, bunlar arasındaki ilişkilerin tam ve kesin olarak belirli
olması lazımdır. Örnek olarak bir elemana ait yorulma dayanımı analizinde
alınmış
l
bi
bir b
başlangıç
l
ve bi
bitiş
i zamanı arasında
d ö
ömür
ü k
kesin
i olarak
l kb
belirli
li li iise
bu eleman için yorulma ömrü yönünden “safe-life” prensibi geçerlidir
diyebiliriz.
y Bir teknik sistem için;
y Etkiyen kuvvetler, çevre koşulları, beklenebilecek bütün zorlanma halleri,
bunların etkime süreleri, değişken zorlamalarda zorlanma kollektifleri v.b.,
y Yukarıdaki etkilere göre sistem için uygulanacak hesap usulleri ve
hipotezler,
y Üretim ve montaj esnasında gerekli ve yeterli bütün kontroller,
y Muhtemel aşırı
ş yyükleme halleri için
ç sistemin eleman ve eleman g
grupları
p
güvenilirliği,
y Sistemin güvenilir olarak hesaplandığı dağılma bölgesi dışına çıkılması
halinde ne gibi arızaların olabileceği,
k i olarak
kesin
l k bili
biliniyorsa,
i
bu
b sistem
i t
için
i i ttam emniyet
i t prensibi
ibi geçerlidir
lidi
denebilir.
Tam emniyet
y p
prensibi ((safe
safe--life))
y Tam
T
emniyet
i t prensibi,
ibi ü
üzerinde
i d çok
k uzun ve güvenilir
ü
ili
deneyimler edinilmiş bir teknik sistem için geçerli
olabilir.
olabilir
y Ancak bu kadar geniş deneyim, büyük mali yükler ve
zarar karşılığı kazanılabilir.
kazanılabilir
y Tam emniyet prensibine göre yapılan bir sistemde, bütün
yukarıdaki koşullar yerine gelmiş ise, bu sistem ancak
hesaplarda olmayan bir doğal felaket veya kişisel hata
sonucunda kazaya
y uğrayabilir.
ğ y
Bir otobüsün, sürücünün
hiç beklenmeyen ruhsal bir bunalımı sonucu, aracı bir
uçuruma yuvarlaması gibi.
Sınırlı arıza prensibi
p
y Bu gün hızla gelişmekte olan makina sistemlerinin büyük çoğunluğunu tam
y
y
y
y
emniyet prensibine göre şekillendirmek hemen hemen imkansız gibidir
veya bunun gerektireceği parasal yükü ve zamanı karşılamak kabil değildir.
Bu nedenle sistem boyutlandırılırken, çalışma süresinde, sistemde sınırlı
bir arızanın meydana gelmesine müsaade edilebilir.
edilebilir Ancak bu arıza
sistemin tüm fonksiyonunu yok etmeyecektir veya bu arıza sonunda mal ve
can emniyeti tehlikeye girmeyecektir. Özetlenirse;
Sistemde meydana gelecek kısmı bi
bir a
arıza,
ı a, fonksiyonu zayıflatsa
ayıflatsa da total
bir arıza veya felaket doğurmayacaktır.
Sistem içinde arızalanan alt sistemin görevini, diğer alt sistemler arıza
giderilinceye kadar ve sistem emniyetle devre dışına çıkarılıncaya kadar
ü tl
üstlenebileceklerdir.
bil kl di
Hata ve arıza başlangıcı, fonksiyon bozukluğu meydana getirecek
büyüklüğe erişmeden kendini belli edecektir.
Arıza yapması olası olan alt sistemin,
sistemin görev dışı kalması halinde üst
sistem fonksiyonunda sınırlı bir etki yapacağı ve böylece üst sistem
emniyetini tehlikeye düşürmeyeceği belirli olacaktır.
Sınırlı arıza prensibi
p
y Boru içine yerleştirilmiş lüle. a) Emniyeti az, b) ve c)
sınırlı arıza p
prensibine g
göre doğrudan
ğ
emniyetli
y
ççözüm.
Sınırlı arıza prensibi
y Sınırlı arıza davranışına sahip küresel lastik mafsal
Ç
Çoklama
y Çoklama (Redundance) isminden de anlaşılacağı üzere aynı fonksiyonun
birden fazla fonksiyon taşıyıcısı ile yapılmasıdır. Ancak çoklamalı bir
sistemin emin ve güvenilir olabilmesi için sistem elemanlarının birinde
meydana gelebilecek arızanın tüm sistemi bloke etmemesi diğer bir deyimle
çalışamaz duruma getirmemesi lazımdır.
lazımdır
Seri çoklama
Paralel çoklama
pi eleman
güvenilirliği,
pS sistem
güvenilirliği
Ç
Çoklama
y Çoklama sistemlerinde ayrıca aktif ve pasif çoklamadan
söz konusudur.
y Aktif çoklama denince (genellikle paralel çoklamada)
sistemin bütün elemanları aktif olarak fonksiyona iştirak
ederler. Ancak bunlar tam güçlerinin sadece bir kısmını
k ll
kullanırlar.
l Elemanlardan
El
l d bi
birii d
devre d
dışına çıkınca,
k
diğ
diğer
elemanlar eksilen gücü karşılayacak şekilde yüklerini
arttırırlar.
y Pasif çoklamada, elemanlardan biri devrede, diğerleri ise
devre dışıdır.
ş
Devredeki eleman arızalanınca devreye
y
girerler. (Yedek elektrik santralleri gibi). Yani bu halde
bir yedekleme esasına dayanan bir çoklama uygulanır.
Ç
Çoklama
y Bir de prensip çoklaması söz konusudur.
konusudur
y Çoklama elemanları aynı fonksiyonu farklı çalışma
prensiplerine göre yapıyorlarsa, "prensip
prensip çoklaması
vardır" denir.
y Örneğin,
ğ basınçlı
ç bir kaba ait emniyet
y supap
p p sisteminde
çoklama yapılmış ve supaplardan biri yaylı olarak
yapılmış ise diğeri ağırlıklı, belki bir üçüncüsü
patlama tapalı yapılır.
yapılır Böylece aynı bir çalışma
prensibindeki mevcut arıza ihtimalinin tekrarı önlenir.
Verilen örnekte, supapların
p p
hepsi
p yyaylı
y yyapılsa
p
idi,
hepsinde aynı tip arıza meydana gelme olasılığı mevcut
olacak idi.
Vasıtalı emniyet
y teknikleri
y Doğrudan doğruya emniyet tekniğinin uygulanması mümkün
olmayan birçok sistemde, özellikle iş emniyetinin veya çevre
emniyetinin büyük önem taşıdığı hallerde, fonksiyonu sadece
emniyeti temin etmek olan ilâve makina sistemlerine ihtiyaç
vardır.
y Yakın çevre emniyeti için korkuluklar, arızayı haber veren ikaz
sistemleri,
sistemleri tehlike sınırına yaklaşıldığında veya tehlike halinde
devreye giren koruyucu veya önleyici sistemler vasıtalı
emniyet tekniğinin araçlarıdır.
y Prensip
P
i olarak
l k emniyet
i t sistemlerinin
i t l i i ttam emniyet
i t prensibine
ibi
göre inşası gerekir. Eğer bu emniyet sistemlerinin
fonksiyonları için dış enerji kaynaklarına ihtiyaç var ise,
sistem
i t
o şekilde
kild tasarlanmalıdır
t
l
l d ki
ki, b
bu enerji
ji k
kaynağında
ğ d bi
bir
kesinti veya arıza meydana gelirse, sistem derhal görevini
yaparak makina sistemini devreden çıkarmalıdır.
Vasıtalı emniyet
y teknikleri
y Bir buhar türbinine ait
yatak aşınmalarına karşı
türbin ve labirent sistemin
korumasını yapmaktadır.
Eksenel yükler etkisinde
eksenel yatak fazla aşınırsa,
5 no.lu piston sağa hareket
ederek, hidrolik devreyi
açmakta
k ve 4 nolu
l pistonun
i
altındaki basınç azalarak,
yay kuvveti ile buhar vanası
kapanmakta ve makina
durmaktadır. Eğer hidrolik
devreyi besleyen 1 pompası
arıza yapar ve devredeki
basınç düşerse,
düşerse 4 nolu vana
gene aynı nedenlerle
kapanmakta ve devrede
arıza olduğunu
d
duyurmaktadır.
kt d
Vasıtalı emniyet
y teknikleri
Şekilde bir prese ait korkuluğa bağlı emniyet sistemi görülmektedir. Burada
korkuluk açık iken makinayı çalıştıran elektrik akımı otomatik olarak
kesilmektedir. Böylece işçinin elini kalıplar arasına kaptırması ihtimali
ortadan kalkmaktadır. Ancak şekildeki çözümlerden I de yeterli emniyet
yoktur. Zira yayın kırılması halinde, korkuluk açıkken de makina devrede
k l Buna
kalır.
B
mukabil
k bil II ve III hallerinde
h ll i d bu
b durum
d
yoktur.
k
Ö
Özellikle
llikl III halinde
h li d
şalter, korkuluğun hareketine şekil bağlıdır. Sistem yeteri rijitlikte yapılmış ise
fonksiyonunu daima yerine getirir
Vasıtalı emniyet
y teknikleri
Şekilde bir buhar türbinine ait
bü
bünyesinde
i d prensip
i çoklaması
kl
olan bir emniyet tertibatı
görülmektedir. Sistem buhar
türbininin aşırı dönme sayısına
çıkması halinde devre dışına
çıkmasını sağlamaktadır.
Sistemde türbin hızı birbirinden
farklı iki hız sensörü tarafından
ölçülmekte ve bunlardan
birinden komut gelmesi halinde
şekilde yaylı olarak görülen
vanalardan
l d bi
birini
i ik
kapayarak
k
türbini durdurmaktadır. Ayrıca
hidrolik devredeki basınç her
g bir p
pompa
p arızası sonucu
hangi
düşerse, bir evvelki örnekte
olduğu gibi sistem gene devre
dışına çıkmaktadır.
İkaz edici emniyet
y teknikleri
y İkaz edici emniyet teknikleri eğitim ağırlıklıdır.
ağırlıklıdır
y Gerek çalışanı ve gerekse çevredekileri çeşitli ikaz
levhaları, işaretleri ve önerilerle kaza olasılığına karşı
levhaları
uyarma bu tekniğin çerçevesi içine girer.
y Ancak konstrüksiyon dokümanı içinde bulunması
gereken bir makinaya ait bakım onarım ve kullanım
talimatlarında bu hususlar g
göz önünde tutulmalı,,
gerek fonksiyon ve gerekse iş emniyeti bakımından
önemli olan noktalar yeterli açıklık ve anlaşılırlıkta
b d
bu
dokümanlara
kü
l
yazılmalıdır.
l ld
y Bunlar daha sonra işçinin eğitiminde kullanılır.
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
1 116 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content