CIVATA BAĞLANTILARI - kisi.deu.edu.trkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/03 ÇÖZÜLEBİLEN BAĞLAMA ELEMANLARI2012.pdf · Mukavemet Hesabı B) Öngerilme ile bağlanan cıvatalar b) Dış

CIVATA BAĞLANTILARI

Cıvata bağlantıları teknikte en çok kullanılan

çözülebilen bağlantılardır. Cıvatalar makinaların

montajında, yatakların ve makinaların temele tespitinde,

boru flanşlarının, silindir kapaklarının bağlantısında, çelik

konstrüksiyonlarda ve benzeri bir çok yerde bağlantı

elemanı olarak kullanılırlar.

DEÜ Makina Elemanlarına Giriş

M. Belevi, Ç. Özes, M. Demirsoy


cıvataların teknikte çok kullanılmalarının sebepleri;

1. Çözmek ve bağlamak çok kolaydır.

2. Standart olarak hazırlanmışlardır.

3. Kolay imal edilirler.

4. Değişik uygulamalar için değişik tipleri mevcuttur.




Çok pratik ve kullanışlı olmalarına rağmen bazı

dezavantajları;

1. Kendi kendine çözülmemesi için emniyet önlemleri almak

gerekir.

2. Vidanın merkezleme kalitesi yoktur.

3. Kertik (Çentik) tesiri ile kopabilir,

4. Ötelemenin dönmeye çevrilmesinde verim düşüktür.



Cıvata, dış yüzeyinde vida bulunan

Somun, iç yüzeyinde vida bulunan elemandır.

Bağlama elemanı olarak somunlu, somunsuz ve saplama

olmak üzere üç şekilde kullanılır. Saplamaların bir tarafı

doğrudan doğruya bağlanacak parçaların birine vidalanır.

Saplamalar sık sık çözülmesi gereken sistemlerde kullanılır.




Cıvatalı Bağlantı Konstrüksiyon Örnekleri




Vida

Vida silindirik çubukların dış ve dairesel deliklerin iç

yüzeyine açılmış helis şeklinde kanaldır. Vidayı; p hatve,

silindir çapı d ve eğim açısı ß olmak üzere üç ana faktör

karakterize eder.



P

d tan=P/(d) DEÜ Makina Elemanlarına Giriş


Vidaların sınıflandırılması


Profillerine göre

Üçgen (Metrik, Whitworth),

Trapez, Testere, Yuvarlak,

Kare

Helis yönüne göre

sağ (siy) veya sol

(sity) helis

Ağız sayısına göre

bir, iki, üç veya dört

ağızlı olabilirler.




VİDA GÖSTERİMLERİ ÖZEL DURUMLAR

Metrik (M)

Diş başı çapı (mm) M20

Metrik ince diş (M)

Diş başı çapı (mm) x hatve (mm)

M80xl.5 Sol vida MlO.Sol

Whitworth vida (W)

Diş Başı çapı(inch) x hatve (mm)

W2"5.645 Çot ağızlı (2) vida M10.2 ağızlı

Trapez vida (Tr)


Tr48x8 Çok ağızlı (3) sol vida M10.3 ağızlı sol

Testere vida (Tv)


Tvl00xl2

Yuvarlak vida (Yv)

Diş başı çapı (mm) x hatve (mm) .

Yv40x 4.233

Boru dişi ve vidası (R)

Borunun nominal çapı (inch)

Rl"



Cıvata Malzemeleri

Cıvata ve somunlar genellikle çelikten imal edilirler. Ayrıca çeşitli

amaçlar için Al alasından, pirinç, teflon, polyamid gibi malzemeler de

kullanılmaktadır.

Cıvataların mekanik özellikleri kabartma olarak başlarına yazılır.

İlk sayı 10 ile çarpılarak cıvata malzemesinin kopma sınırı, iki sayı

birbiri ile çarpılarak akma sınırı bulunur.

Eski Sembol

4A 4D 4S 5D 5S 6D 6S 6G 8G 10K 12K

Yeni Sembol

3.6 4.6 4.8 S6 5.8 6.6 6.8 6.9 8.8 10.9 12.9 14.9




CIVATA ŞEKİLLERİ



SOMUN ŞEKİLLERİ



ÇÖZÜLMEYE KARŞI EMNİYET TEDBİRLERİ

Bir cıvata bağlantısının iyi bir ön gerilme kuvveti

verilerek sıkılmış olması çözülmeye karşı en büyük

emniyetidir. Ancak değişken olarak etki eden işletme

kuvvetinden dolayı ön gerilme kuvveti azalıp vida dişleri

arasında oluşturduğu sürtünme ortadan kalkabilir. Bu da

cıvata bağlantısının gevşemesine sebep olur. Tehlikeli olan

bu durumun önüne geçmek için şekil bağlı ve kuvvet bağlı

emniyet tedbirleri alınmaktadır. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş


Şekil bağlı cıvata emniyetleri

Çözülmeye Karşı Emniyet Tedbirleri



Kuvvet bağlı cıvata emniyetleri

Çözülmeye Karşı Emniyet Tedbirleri




Cıvatalar genellikle boşluklu yani cıvata

çapı delik çapından daha küçük olarak

monte edilir. Bu durumda sıkma

işleminin sonucu olarak somunun ve

cıvata başının alın yüzeyleri altında

bulunan parçalar belli bir kuvvet ile

sıkılır. Cıvata da aynı kuvvet ile çekiye

zorlanır. Sıkma sırasında meydana gelen

bu kuvvete ÖNGERİLME kuvveti denir.



Sıkma olayının fiziksel esası eğik düzlem ve sürtünmeye

dayanmaktadır. Somunun sıkılması bir yükün eğik düzlem üzerinde

kaldırılmasına benzer. Gerekli Ft kuvveti denge denklemlerinden

bulunarak sıkma momenti hesaplanabilir.

Ft

Fn

Fn

Fön

P



)tan(. önt FF

)2

(Cos

tan

)tan().2/.()2/.( 22 dFdFM önts

Somunu sıkmak için öncelikle cıvata dişlerindeki sürtünmeyi yenecek moment

uygulanır. Daha sonra da cıvata başı altındaki sürtünmeye karşı ek moment uygulanır.

2.. 0

1

dFM ön

d2=cıvata ortalama çapı d0=cıvata başı ortalama sürtünme çapı

α=vida dişi tepe açısı metrik vidalarda 60 ̊

µ’ üçgen profilli vidaların sürtünme katsayısı

MMM sstop

Cıvatayı Ff el kuvveti ile sıkmak için W=2πLFf enerji harcanır. Bu

enerji yük durumunda olan Fön kuvvetinin hatve P ile eşit bir yüksekliğe

kaldırılması için ve somun ile vida yüzeyi arasında meydana gelen

sürtünmeye harcanır. Kaldırma için harcanan enerji W2= Fön.P ve

sürtünme kaybı verimi temsil eden η ile ifade edilirse ve W1=2πLFf η

olarak yazılırsa W2=W1 yani 2πLFfη=Fön.P bağıntısından ön gerilme

kuvveti bulunur.

P

LF2F f

ön



Ön gerilme kuvveti Fön parçaları sıktığı gibi,cıvatayı da çekmeye

zorlar ve uzatır. Uzama miktarı Akma sınırındaki uzama miktarını

geçerse kalıcı şekil değişimleri meydana gelir. Bu nedenle

cıvataların sıkılmasında akma sınırının aşılmamasına dikkat etmek

gerekir. Bunu sağlamak için ön gerilme kuvveti en çok aşağıdaki gibi

alınır. (d1 vidanın diş dibi çapıdır.)

Sıkma işlemi için ön gerilme kuvveti hesaplanıp, bu kuvveti verecek

sıkma momenti hesaplanır.



Cıvataların ön gerilmeli takılmaları,

1. Sızdırmazlığı sağlar

2. Değişken zorlanma durumunda, gerilme

genliğini azaltarak cıvataların ömrünü arttırır.



1. Cıvata bağlantılarının ön gerilme ile sıkılmalarının bir

nedeni kazan kap, boru, motor silindirleri gibi sistemlerde

sızdırmazlığı sağlamaktır. Cıvataları sıktığımızda parçalar

Fön ön gerilme kuvveti ile birbirlerine bastırılır. Çalışma

sırasında etki eden kuvvet yönde etki ederse

cıvatada ek bir uzama meydana gelir. Bu ek uzama sıkılan

parçaları gevşetir, parçalar üzerindeki sızdırmazlığı

sağlayan ön gerilme kuvveti azalır. Buna kalan ön gerilme

kuvveti Fkön denir. Sızdırmazlık için bu kuvvet “0” dan

büyük olmalıdır. Fkön >0 Bu durumu sağlamak için sıkılan

parçalar arasına conta konur.

şekildeki



2. Yüksek değişken zorlanmalara maruz cıvatalarda ön gerilme

kuvveti, değişken zorlanmaların genliğini azaltır ve cıvataların

daha uzun süre dayanmalarını sağlar. Bu koşullarda çalışma

kabiliyetini arttırmak için cıvatalar esnek denilen şekilde

yapılır. Esnek cıvataların özelliği dG gövde çapının d3 vida iç

çapından daha küçük yapılmasıdır.



Cıvata Bağlantısının Kilitlenme (otoblokaj) Şartı

Tespit cıvatalarında bağlantının kendi kendine çözülmemesi istenir.

Bunun için eksenel kuvvetinin bir döndürme momenti meydana

getirmemesi gerekir. Bu durumda bağlantıyı sökmek için sökme

yönünde bir moment uygulanması gerekir. Buna göre;

şartından veya elde edilir.

Bu cıvataların çözülmeme otoblokaj şartıdır. Kilitlemeli(otoblokajlı )

sistemlerde;

0tan2

/2 d

FM önçöz

/

0tan2

/2 d

FM önçözşeklindedir.



Fn cosβ

Fn sinβ

Cıvatanın sökülmesini önleyen kuvvet Fn cosβ

Fn sinβ Cıvatayı sökmeye çalışan kuvvet

Cıvatanın kendiliğinden sökülmemesi için ;

Fn cosβ ≥ Fn sinβ

cosβ ≥ sinβ

≥ sinβ/ cosβ

tanρ ≥ tanβ

ρ ≥ β Kare vida

ρ′ ≥ β Üçgen vida DEÜ Makina Elemanlarına Giriş




Fön ön gerilme kuvvetini meydana getirebilmek için somun;

Ms momenti ile sıkılmalıdır.

Hesaplama Yöntemi

Bu moment, cıvatayı sıkmak için gerekli moment ve

somun veya cıvata başı ile bağlanacak parça arasındaki

sürtünme momentinden oluşur.



Mukavemet Hesabı

A) Öngerilmesiz cıvatalar B) Öngerilme ile bağlanan cıvatalar



Mukavemet Hesabı

A) Öngerilmesiz cıvatalar

s

4

d.

FAk

2

1

ç

Cıvatalar kaldırma makinalarının kancaları gibi yerlerde

sıkmadan monte edilirler. Cıvata F kuvveti ile çekiye zorlanır.



Mukavemet Hesabı

s3;

16

d.

M;

4

d.

F Ak22

çB3

1

s

2

1

önç

B) Öngerilme ile bağlanan cıvatalar

s

4

d.

F.3,1:içinrmaBoyutlandı Ak

2

1

önç

ii) Çalışma sırasında

b) Dış kuvvet enine etkiyorsa

i) Deliğe boşluklu takılan cıvatalar:

5,1....1,1csayıCivata:i;i.

F.cF o

oön

ii) Deliğe boşluksuz takılan cıvatalar

s

4

d.

F Ak

2

b

a) Dış kuvvet eksenel olarak etkiyorsa:

i) Sıkma sırasında

s

4

d.

FçD

2

1

ç

s

4

d.

F.3,1 Ak

2

1

önB



Mukavemet Hesabı


b) Dış kuvvet enine etkiyorsa

Deliğe Boşluklu veya Boşluksuz

olarak takılırlar.

•Boşluklu takılanlar Fön kuvveti ile

çekiye, Sıkma momenti ile

burulmaya zorlanır.

•Boşluksuz takılanlar enine kuvvet

etkisi altında çekiye zorlanırlar.



F



Bağıntıları ile belirlenir.

F çalışma durumunda cıvataya gelen kuvvettir.

D silindir çapı z cıvata sayısı P silindir içindeki basınç

Mukavemet Hesabı


a) Dış kuvvet eksenel olarak etkiyorsa:

D

veya 1



Documents

CIVATA BAĞLANTILARI - kisi.deu.edu.trkisi.deu.edu.tr/melih.belevi/03 ÇÖZÜLEBİLEN BAĞLAMA ELEMANLARI2012.pdf · Mukavemet Hesabı B) Öngerilme ile bağlanan cıvatalar b) Dış