Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

1. MOTOR KONSTRÜKSİYONU-10.HAFTA Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü Yrd.Doç.Dr. Alp Tekin ERGENÇ

2. Biyel Küçük Başı Hesabı OTTO MOTORU İÇİN Pza= 5.502 Mpa Nominal devir için Çevrim hesabında bulunan değer n= otto motorunda nN( Güç devri) =5600 rpm φ=370o mp = 0,478 kg ( piston kütlesi) sfy 140 tablo 7.1 de mcr =0,716 kg ( biyel kütlesi) sfy 140 tablo 7.1 de *** m’cr = mcr/Fp (pistonun çapının B=60-100 mm olması durumda m’cr değeri 100-200 arası bir değer seçilir ) sfy 174 çelik “Steel” biyel kolu için m’cr =150 kg /m2 olarak kabul edilmiştir. m’cr = mcr/Fp 150*0,004776 =0,716 kg Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

3. Biyel Hesabı nidmax= otto motorunda boşta mks devir =6000 rpm Strok : 78 mm Fp: piston kesit alanı =47,76 cm2 λ= Biyel oranı= 0,285 *dp= 22mm = piston perno çapı ( perno hesabındanfarklı olamaz) lse küçük başı genişliği (syf 246 tablo 12.1 den piston çapına bağlı seçilir) lse = 28 mm (0,28-0,32) B- otto için- yarı serbest tip) (0,33-0,45) B- otto için- tam serbest tip) de küçük başı çapı (syf 246 tablo 12.1 den perno çapına bağlı seçilir) de = 30,4mm (1,25-1,65) dp- otto için ) Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

4. Biyel Küçük Başı Hesabı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

5. Biyel Hesabı d: biyel küçük başı iç çapı =24,4 mm ( burç olmadığı durumda bu çap ~=perno dış çapına eşittir) he: biyel küçük başı radyal genişliği =et kalınlığı he= (de-d)/2 (30,4-24,4)/2=3mm sb: biyel küçük başı BURÇ=YATAK kalınlığı sb= (d-dp)/2 = (24,4-22)/2 =1,2 mm (0,055-0,085)dp *****( burç olmadığı durumda et kalınlığı 0 olacaktır.) Biyel kolu Malzemesi = çelik ( karbon çeliği) Ecr = 2.2x105 Mpa Elastisite Modülü α e =1x10-5 1/K genleşme katsayısı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

6. Biyel Hesabı Eb = 1.15x105 Mpa Elastisite Modülü( yatak malzemesi-eğer varsa) α b =1.8x10-5 1/Kgenleşme katsayısı ( bronz yatak malzemesi-varsa) σUEn büyük ( en son ) Dayanım ( bilinen bir değerse alınabilir) σU = 800 MPa syf 219 tablo 10.2-10.4 σ -1 Eğilmede Yorulma sınırı σ -1= 350 MPa ( çelik için =0.40* σU ) σ -1 Çekme-Basma Yorulma sınırı σ -1p= 210 MPa ( çelik için =0.28* σU ) σ y Eğilme ( bel verme) sınırı syf 220 tablo 10.3 σ y = 420 MPa Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

7. Biyel Hesabı Çevrim indirgeme Katsayıları = (syf 219 asimetrik bir çevrimi – tehlikesiz simetrik çevrime indirgeme) Eğilme ασ= 0,17 syf 219 tablo 10.2 Çekme-Basma ασ= 0,12 syf 219 tablo 10.2 Yorulma Sınırı Katsayısı(Eğilme /Basma-çekme) Eğilme Bası-Çeki Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

8. Biyel Hesabı I-I kesiti Maksimum Gerilme mse küçük başının I-I kesiti üzerinde kalan kısmının kütlesi Ortalama Gerilme ve Gerilmenin Genliği Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

9. Biyel Hesabı Gerilme faktörü es : boyut faktörü, 10 mm çapa göre boyuta bağlı değişim katsayısı (syf 224-tablo 10.7 ) ess : yüzey işleme faktörü (syf 224-tablo 10.8 ) bu durumda I-I kesitindeki güvenlik faktörü yorulma sınırına göre belirlenir Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

10. Biyel Hesabı Burç –Çakma Gerilmesi D = D +Dt = 0.04+0.0215=0.0615 mm Burç olması durumda D = bronz burcun sıkılık toleransı = 0,04 mm Dt = sıcaklık sıkılığı (toleransı) Dt =d(α b – αe) .DT= 24.4(1.8x10-5-1.0x10-5)110 Dt=0,0215mm DT=100-120 K( ortalama biyel küçük başı ve burç sıcaklığı) Burç ile Biyel Küçük Başı Arası Özgül Basınç Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

11. Biyel Hesabı Burç ile Biyel Küçük Başı Arası Özgül Basınç μ= 0.3 Poissons oranı Biyel küçük başı iç kısmında sıkılıktan kaynaklı toplam gerilme Biyel küçük başı dış kısmında sıkılıktan kaynaklı toplam gerilme Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

12. Biyel Hesabı A-A KESİTİNDEKİ EĞİLMEYE GÖRE GERİLİM ** Biyel küçük başına etki eden makismum kuvvet n=nN için 0-0 kesitindeki normal ve eğilme momenti φem = 105o ( oturma-etki yüzeyi açısı ) rm = (de+d)/4 = (30.4+24.4)/4=13.7mm ( biyel küçük başı ortalama yarıçapı) Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

13. Biyel Hesabı Gerilme kuvvetinden kaynaklan normal kuvvet ve eğilme momenti A-A Kesitindeki gerilmeler(Yatak burcunun çakılmasından kaynaklı gerilmeler ihmal edildiğinde) DIŞ YÜZEYLERDE Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

14. Biyel Hesabı Biyel küçük başı kesit alanı Biyel küçük başı yatağı kesit alanı Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

15. Biyel Hesabı Biyel küçük başına etki eden toplam kuvvet Etki eden toplam kuvvet kaynaklanan normal kuvvet ve eğilme momenti Ncom0/Pcom =0,0005 Syf 250 Tablo 12.2 seçilir.(φem bağlı olarak) Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

16. Biyel Hesabı Etki eden toplam kuvvet kaynaklanan eğilme momenti Mcom0/Pcom =0,0001 Syf 250 Tablo 12.2 seçilir.(φem bağlı olarak) Etki eden toplam kuvvetten kaynaklanan dış yüzeydeki gerilme Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü

17. Biyel Hesabı Asimetrik Yüklemede Maksimum ve Minimum Gerilmeler σmax = σ’a+σ a,j=87,6+56,2 = 143,8 MPa σmin = σ’a+σ a,com=87,6-6,45 = 81,15 MPa Ortalama Gerilmeler ve Gerilme Genliği σm = (σmax+σ min)/2=(143,8+81,15)/2 = 112,48 MPa σa = (σmax-σ min)/2=(143,8-81,15)/2 = 31,33 MPa σa,c = σak σ/(esess)= 31,33.1,272/(0,86.0,9) = 51,5 MPa uygundur Güvenlik Faktörü (yorulma sınırına göre) nyσ= σy / (σa,c + σm ) = 420/(51,5+112,48)=2,56 (2,5-5.0 arası uygundur) Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Müh. Bölümü