13 ya Ğlama ve kaymali yataklarocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/mm-304_mak_el-2...i...

39
13 YAĞLAMA VE KAYMALI YATAKLAR İzafi hareket ederek kuvvet ileten parçalar arasında sürtünme ve buna bağlı olaraktan aşınma ve ısı ığa çıkar ki buda güç kaybına neden olur. Aşınma ve açığa çıkan ısıyı dolayısıyla güç kaybını azaltmak için izafi hareket eden parçalar arasına yağlayıcı maddeler konur. Bu makina tasarımında çok rastlanan durumlardan birisidir. Yağlayıcı maddelerin yağlama özelliğini belirleyen en önemli özellikleri viskozite ve ıslatma kabiliyetleridir. Yağların birde fiziksel özellikleri mevcut olup onlar; ısıl özellikleri, katılaşma noktası, alevlenme noktası, yanma noktası, oksitlenmesi, yoğunluğu, gibi birçok özelliktir. 13.1 YAG ÇEŞİTLERİ Kaymalı yataklar kuvvet iletiminde çok kullanılan makine parçaları olup bir birine göre izafi hareket ederler ve sürtünmeyi dolayısıyla de aşınmayı izafi hareket eden parçalar arasına konan katı, sıvı ya da gaz yağlayıcılar sayesinde azaltırlar. Yağlayıcı olarak genelde akışkan yağlayıcılar kullanılmakla beraber, bazı koşullarda teflon, karbon, molibden disülfit gibi katı ve basınçlı hava gibi gaz yağlayıcılarda kullanılır. Genelde hareketli makina parçalarının yağlanmasında sıvı yağlar kullanılmaktadır. Modern yağlar içerilerine bir ya da birden fazla katkı maddesi katılarak düşük sıcaklıklarda akıcı hale getirilmişlerdir. 13.1.1 KATI YAĞLAYICILAR Katı yağlar yalnız başlarına toz ya da plaka şeklinde kullanıldıkları gibi bazı durumlarda sıvı ya da greslerle karıştırılarak da kullanılabilirler. Örneğin; karbon küçük plakalar halinde tek basına 500 o C ye varan ortamlarda yağlayıcı olarak kullanılmaktadır. Polimerler de katı yağlayıcı olarak kullanılmakta olup bazı makine parçaları direk olarak polimerlerden (en çok kullanılanı teflon dur) imal edilirler. 13.1.2 YARI KATI (GRESLER) YAĞLAYICILAR Yarı katı yağlayıcılar sıvı yağlara katılan bir ya da birden fazla katkı maddesi ile elde edilirler ve oda sıcaklığında krem kıvamında bulunurlar. Gresler kullanılan katkı maddesine göre kalsiyum gresi, lityum gresi ve sodyum gresi gibi isimlerle anılırlar, düşük, orta hızla dönen yük taşıyan yatakların ve makine parçalarının yağlanmasında kullanılırlar. Genelde gresler 100 o C sıcaklığa kadar kullanılırlar.

Upload: others

Post on 24-Mar-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

13 YAĞLAMA VE KAYMALI YATAKLAR

İzafi hareket ederek kuvvet ileten parçalar arasında sürtünme ve buna bağlı olaraktan aşınma ve ısı açığa çıkar ki buda güç kaybına neden olur. Aşınma ve açığa çıkan ısıyı dolayısıyla güç kaybını azaltmak için izafi hareket eden parçalar arasına yağlayıcı maddeler konur. Bu makina tasarımında çok rastlanan durumlardan birisidir.

Yağlayıcı maddelerin yağlama özelliğini belirleyen en önemli özellikleri viskozite ve ıslatma kabiliyetleridir. Yağların birde fiziksel özellikleri mevcut olup onlar; ısıl özellikleri, katılaşma noktası, alevlenme noktası, yanma noktası, oksitlenmesi, yoğunluğu, gibi birçok özelliktir.

13.1 YAG ÇEŞİTLERİ

Kaymalı yataklar kuvvet iletiminde çok kullanılan makine parçaları olup bir birine göre izafi hareket ederler ve sürtünmeyi dolayısıyla de aşınmayı izafi hareket eden parçalar arasına konan katı, sıvı ya da gaz yağlayıcılar sayesinde azaltırlar. Yağlayıcı olarak genelde akışkan yağlayıcılar kullanılmakla beraber, bazı koşullarda teflon, karbon, molibden disülfit gibi katı ve basınçlı hava gibi gaz yağlayıcılarda kullanılır. Genelde hareketli makina parçalarının yağlanmasında sıvı yağlar kullanılmaktadır. Modern yağlar içerilerine bir ya da birden fazla katkı maddesi katılarak düşük sıcaklıklarda akıcı hale getirilmişlerdir.

13.1.1 KATI YAĞLAYICILAR

Katı yağlar yalnız başlarına toz ya da plaka şeklinde kullanıldıkları gibi bazı durumlarda sıvı ya da greslerle karıştırılarak da kullanılabilirler. Örneğin; karbon küçük plakalar halinde tek basına 500oC ye varan ortamlarda yağlayıcı olarak kullanılmaktadır. Polimerler de katı yağlayıcı olarak kullanılmakta olup bazı makine parçaları direk olarak polimerlerden (en çok kullanılanı teflon dur) imal edilirler.

13.1.2 YARI KATI (GRESLER) YAĞLAYICILAR

Yarı katı yağlayıcılar sıvı yağlara katılan bir ya da birden fazla katkı maddesi ile elde edilirler ve oda sıcaklığında krem kıvamında bulunurlar. Gresler kullanılan katkı maddesine göre kalsiyum gresi, lityum gresi ve sodyum gresi gibi isimlerle anılırlar, düşük, orta hızla dönen yük taşıyan yatakların ve makine parçalarının yağlanmasında kullanılırlar. Genelde gresler 100oC sıcaklığa kadar kullanılırlar.

Page 2: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

13.1.3 SIVI YARĞLAYICILAR

Sıvı yağlayıcılar organik (hayvansal ve bitkisel) yağlar, madensel (mineral) yağlar ve sentetik yağlar olmak üzere üç grupta toplanabilir.

13.1.3.1 ORGANİK YAĞLAYICILAR

Organik yağlar çok pahalı ve aynı zamanda içerisinde taşıdığı asitler nedeniyle korozyona sebebiyet verdiğinden endüstride hemen hemen hiç kullanılmazlar. Ayrıca bu yağların kullanma ömürleri de çok azdır. Bazı örnekler; mafsal ve kemik yağı hayvansal yağlara örnek olup, zeytin yağı, fındık yağı, hint yağı gibi yağlarda bitkisel yağlara örnektir.

13.1.3.2 SENTETİK YAĞLAYICILAR

Sentetik yağlar tamamen kimyasal yollarla elde edilen pahalı ve kaliteli yağlar olup, endüstride çokça kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda tasarlanan yüksek performanslı motorlarda tercih edilmektedirler. Bu yağlar aynı zamanda madeni yağların yağlama özelliklerini de artırmak için katkı maddesi olarak da kullanılmaktadırlar. Bu yağların sıcaklığa karşı dayanımı, oksitlenmeye karşı dirençleri, tutuşma sıcaklığı, sıcaklık viskozite değişimi ve kullanıldığı sıcaklık aralığı yüksektir.

13.1.3.3 MADENSEL SIVI YAĞLAR

Bu yağlar endüstride kullanılan ve minerallerden (petrolden) damıtılarak elde edilmiş yağlardır. Bu yağların temel bileşeni hidrokarbonlardır. Ham petrolün yapısına göre parafin, naften ve her ikisinin karışımı şeklindedirler.

Sıvı yağlar aşağıdaki genel özelliklere sahiptir:

1. Viskozitesi sıcaklıkla azalır. 2. Viskoz yapıları nedeniyle yüksek hızlarda yağ filmimim direnci iyidir ve yük

taşıyabilirler. 3. Yüksek sıcaklıklarda dahi oksitlenmeye (korozyona) karşı metalleri korurlar. 4. Hareketsiz ve hareketli parçalar üzerine yapışması en az düzeydedir. 5. Yük altındaki iki parça arasındaki küçük boşluklara sızarak sürtünmeyi ve aşınmayı

azaltır. 6. Yağlanan yüzeyleri temizler 7. Hareket eden parçaları soğutur. 8. Akıcı olması nedeniyle kolay depolanabilir ve ucuza üretilebilir.

Page 3: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

13.1.4 G

Gaz yağAynı zaen düşühidrojenbağlı ol

13.2 K

Bir bineher iki eileten miletenler

Bu konu

1. Rk

2. Eb

Şekil 13şaftının radyal y

Şekil 13

Şekilde adlandır

GAZ YAĞ

ğlayıcılar hıamanda gıdaük düzeyde on ve azot gaarak kullanı

KAYMALI

e karşı izafi eleman aras

makina parçare ise kızak

u altında sad

Radyal kaymkuvvetleri kEksenel kaybağlıdır. Ve

3.1 de görülyataklarıdı

yükleri hem

3.1 Kra

görüldüğü rılır ve sade

ĞLAYICILA

ızın yüksek a sektöründeolup, buna baz yağlayıcı ılabilir.

I YATAK

hareket edesında oluşanalarıdır. Bu adı verilir.

dece kayma

malı Yatak:karşılarlar (rymalı yatak:e sadece şaf

ldüğü üzerer. Burada kr

m de eksenel

ank Şaftının

gibi krank şece radyal k

AR

ve taşınan ye de kullanmbağlı olarakolarak kull

ÇEŞİTLER

en, kuvvet yn yağ filmi s

parçalardan

alı yataklar

: Silindir şekradyal yönd: Bunlar genft doğrultusu

, radyal ve erank şaftı (myükleri kar

n Radyal ve

şaftı silindirkuvvetleri al

yükün az olma alanı buk da ısınma lanılmakta o

yönünde harsayesinde enn dönerek h

incelenecek

klinde tasarde hareket ynelde düz yunda gelen

exsenel yatmili) iki yatrşılamaktad

e Eksenel Y

ri üzerindeklırken, krank

lduğu makinulmaktadır. Gen düşük dü

olup, diğer g

reket etmeyn az sürtünm

hareket ilete

ktir. İki çeş

rlanmış olupyoktur). yataklar olupyükleri alır

aklara en gütakla yataklırlar.

Yatakları

ki yataklar rk şaftı silind

ne parçalarıGaz yağlayıüzeydedir. gazlarda uy

yen ve bu hame kuvveti nlere yatak,

it kaymalı y

p, radyal yö

p, şaft yatağ.

üzel örnek manmış olup,

radyal kaymdirinin yan

ında kullanııcılarda sürtGenelde ha

ygulama alan

areketler sıroluşturarak

k, doğrusal h

yatak mevcu

önde gelen

ğa radyal yö

motor krank, bu yatakla

malı yataklatarafındaki

ılırlar. tünme ava, nına

rasında k kuvvet hareket

uttur,

önde

k ar hem

ar olarak yataklar

Page 4: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

eksenel yerlerinde imal imal edi

13.3 Y

Şekil 13yağlama

Şekil 13

1. Hitmybgs

2. Kçyo0

3. Stok

Buradan

kaymalı yane bağlı olar

edilirler. Bilmişlerdir.

YAĞLAMA

3.2 de görüla şekli mevc

3.2 Üç Tem

Hidrodinamiki parça Şetamamen aymolekülleriyüzeyi bir bbunu dengegelmez. Tipsürtünme ka

Karışık Yağçok az bölgyağlamada olup, yüzey0.1 arasında

Sınır Yağlatamamen deolup, sürtünkatsayısı 0.

n da anlaşıla

taklar olararak radyal yazı durumla

A ÇEŞİTL

ldüğü gibi, hcuttur.

mel Yağlam

mik Yağlamaekil 13.2a dyrılmıştır. Mi arasında olbirine yaklaeler. Yüzey pik yağ filmatsayısı ise

ğlama (Yarıgelerde metasöz konusu

y aşınması dadır.

ması: Buradeğmektedir.nmeyi ve aş05 ila 0.2 ar

acağı üzere

ak adlandırıyataklar tek parda exsene

LERİ

hareket eden

ma Çeşidi (Y

a (Sıvı Sürtüa görüldüğü

Metal - metaluşan kaymştırmaya çasürtünmesi

mi kalınlığı e0.002 ila 0.

Sıvı Sürtünal-metal tem

udur. Böyleda az olur. B

da bir birine. Bazı yağ zınmayı az drasındadır.

en iyi yağla

lır ve sadecparça imal

el yataklar la

n parçaların

Yüzeyler O

ünmesi): Buü gibi bir yaal teması sö

ma kuvvetindalışırken iza

sadece yağen düşük no.01 dir.

nmesi): Bu ması olmakle bir yatak taBöyle bir ya

e karşı izafizerrecikleri da olsa azalt

ama şekli h

ce eksenel kedildikleri ga radyal yat

n bir birine

Oldukça Bü

urada bir biağlayıcı elemz konusu olden ibarettirafi hareket sğlayıcı içindoktada 0.008

durumda Şa beraber kıasarımında atakta tipik s

i hareket edancak yüzetır. Böyle bi

hidrodinamik

kuvvetleri algibi, iki yarıtaklar tek bi

olan konum

yütülmüştü

rine karşı izman yardımlmayıp, sürtr. Burada raonucunda s

de oluşur ve 8 ila 0.02 m

ekil 13.2b dısmen hidroyüzey temasürtünme ka

en iki parçay pürüzlüklir yatakta ti

k yağlamad

lırlar. Kullarım halka şeir parça olar

muna göre ü

ür)

zafi hareketmı ile birinde

tünme sadecadyal kuvvesıvıda oluşan aşınma me

mm olup, tip

de görüldüğodinamik ası son derecatsayısı 0.00

a bir birine leri arasına ipik sürtünm

dır.

anma eklinde rak da

üç çeşit

t eden en ce sıvı t her iki n basınç

eydana ik

ğü gibi

ce az 04 ila

sıkışmış me

Page 5: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Hidrodiyağ, su bir birin

13.4 H

Şekil 13büyük tsürekli okenarlar

Şekil 13

Mil (muarasındafilmininkonum devamı yağlamamuylu hfilmi kagelen ra

Muylunsöz konŞekil 13göre nas

inamik yağlveya hava k

nden ayrılab

HIDRODİN

3.3 de tipik asarlanmış olarak beslerından sızar

3.3 Kayma

uylu) yatak a oluşan izan oluşmasınalmasına veile muylu s

asını oluştuhareket yönüalınlığı ho deadyal yükü k

nun yatak içnusudur. Bu 3.4 de verilmsıl değiştiği

lama hidrostkullanılarakbilir. Bu tip

NAMİK YA

bir kaymalıve aradaki bemekte ve içrak yatağı te

alı Yatak Y

içerisinde bafi hız ve yaı sağlar. Aye en ince yasanki yatağırur. Harekeünde sol tareğerine ulaşkarşılayacak

inde harekehareketler

miştir. Stribini gösterme

tatik yağlamk kaymalı yayağlamalar

AĞLAMA

ı yatak örneboşluk ise yçeriye girenerk etmekte

Yağlaması

belli bir açısatak boşluğuynı anda muağ filminin oın iç kısmınetin devamı rafa doğru kşarak yüzeyk basınç değ

ete başlayıp sırasında sü

beck eğrileriektedir.

ma şeklindeatakta bulunr çök pahalı

ANIN BASİ

eği görülmeyağ ile doldun yağ yağlamdir.

sal hız ile saunun dönmeuylu yatak içoluşmasını n

na tırmanıyove hızlanm

kayarak eksyleri bir birinğerine ulaşı

son hızınaürtünme kati sürtünme k

de yapılabinan iki parçolup özel d

T TEMEL

ktedir. Buraurulmuştur.ma görevini

aat yönündee yönünde dçinde sağa dneden olur (

ormuş gibi oması ile sıvı s

antrik (e) binden uzaklaır (Şekil 13.

ulaşıncaya sayısının dekatsayısının

ilmektedir. a izafi bir h

durumlar içi

LERİ

ada yatak m. Yağ uyguni yaptıktan s

e dönerek yadaralması yüdoğru kayar(Şekil 13.3b

olur ve bu dusürtünme şair konum alaştırır ve ayn3c).

kadar üç aşeğişimi Stribn üç temel y

Yüksek bashareket olmain tasarlanab

muyludan birn bir yerdensonra yatağ

atak zarfı ilük taşıyıcı yrak eksantrib). Hareketi

durum sınır tartları oluşulır. Bu durum

ynı anda da m

şamalı bir ybeck eğriler

yağlama dur

sınçlı asa bile bilirler.

razcık n yatağı ın

e muylu yağ ik bir in tabaka

ur ve mda yağ muyluya

ağlama ri ile rumuna

Page 6: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13

1. ayy

2. DoHk

3. rgvgy

Hidrodi

açıklanaartırıyor

Şekil 13yüzeyle

n/p dearasında

3.4 Stribec

Viskozite (azalması geyağlayıcınınyük artırılırDevir sayısoluşturabilmHidrodinamkopmasına Yatak basınradyal yükügenişliği veviskozite degerekir. Fakyatakta sürt

inamik yağl

abilir. Denkr. Buda sürt

3.4 özel bir erde (daha a

eğeri (yatak aki tolerans

ck Egrisi

): Hidrodinerekir. Hidron kullanılmrsa yağ filmı (n(dev/s))

mek için artmik yağlama

neden olacancı (p): Kayün yatağın pe W yatağa geğeri için yakat viskozitetünme katsa

lama bölges

klemde görütünmenin ar

yatağa ait oaz pürüzlü y

parametres hidrodinam

namik yağlaodinamik yaası sürtünminin kopma: Verilen satan hızla bira oluştuktanağından yatmalı yatağa

projekşin alagelen yük isatağa gelen e yatakta hi

ayısı, sürtün

sinde sürtün

üldüğü gibi rtmasına ned

olan Stribeckyüzeylerde)

i) A noktasımik yağ film

ama oluşmaağlama oluş

me kuvvetlerasına neden abit yük altınrlikte düşükn sonra devrtak sürtünma gelen birimanına bölünse yatağa gekuvveti aza

idrodinamiknme kuvveti

nme katsayıs

hızın (devirden oluyor.

k eğrisi gördaha ince h

ında azalır. mi oluşması

ası için artanşturmak içinrinin artmasolunur. nda hidrodi

k viskoziteli rin (hızın) a

meleri ve aşınm yük (basınmesiyle eldelen basınç,altmak için k yağ filmininin radyal y

sının artmas

r sayısının)

rülmektedirhidrodinami

Aynı zamaniçin çok ön

n viskozite in gereğindesına neden o

namik yağlyağ kullanı

artırılması yanma artar. nç), kaymal

de edilir. D y, p=W/(DL)dönme hızı

ni oluşturmayüke (W) or

sı,

artması kay

. Örneğin; dk yağ filmi

nda yataklanemlidir.

ile devir sayen viskoz olur. Bu dur

lama ılmalıdır. ağ filminin

lı yatağa geyatak çapı, ) olur. Sabitının azaltılmalıdır. Kaymranıdır.

denklemi

yma gerilme

daha düzgünoluşur. Böy

a mil (muylu

yısının

rumda

elen L yatak

t bir ması malı

ile

esini

n ylece

u)

Page 7: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Hidrodi

1. Y2. 3. U

Değişik

basınç çviskozitpratik o

Motor kyağlamayatağa goluşmas

13.5 V

Sıvılarınsürtünmkayma sSıvılardkatılard

Şekil 13

inamik yağl

Yüzeylerin Şaft eksantrUygun bir y

k bir örnek v

çok fazla olate ve hız yü

olan hızı artı

krank şaftı bası oluşturugelen kuvvesını sağlar.

VİSKOZİT

n en önemlimesi) dolayı sürtünmesindaki viskozidaki kayma g

3.5 Viskozi

lama olabilm

ayrılabilmerisinin sağlayağın kullan

verirsek, bir

acağında suksek olmalıırmak gerek

başlangıçta yur. Bu durumet artar. Yük

TE

i özelliklerinfarklı akış k

ne viskozite te, dinamikgerilmesiyle

ite ve Kaym

mesi için aş

esi için izafiadığı yatağınılması.

r kişi çıplak

uya batar. Gıdır. Ya göl kir.

yavaş bir dömda yatağa kün artmasın

nden birisi mkarakteristikadı verilir v

k viskozite oe aynı karak

ma Gerilme

ağıdaki üç k

fi hareket geın içine doğ

k ayakla göld

Gerekli olan yüksek vis

önme harekgelen kuvvena rağmen h

moleküller kleri gösterve bu akışkaolarak da adkteristiğe sa

esi Benzerl

koşul önem

ereklidir. ru tırmanm

de kaymaya

n/p değerkoziteli sıvı

keti yapar, bet azalır. Fahızın artma

arasındaki rmeleridir. Sanlara da vi

dlandırılır veahiptir.

liği

mlidir.

ası.

a çalışırsa, b

lerinin sağlaı ile dolduru

bu durumda akat motor çsı hidrodina

sürtünmedeSıvıların akmiskoz akışkae Şekil 13.5

birim alana

anması içinulmalı ya da

yatağın içinçalışır çalışmamik yağlam

en (kayma masını zorla

anlar denir. 5 de görüldü

gelen

n a çok

nde sınır maz manın

aştıran

üğü gibi

Page 8: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13.5 de görüldüğü gibi sabitlenmiş bir şaft ile hareketli bir silindir arasına lastik bir elaman yapıştırılmıştır. Hareketli silindire herhangi bir kuvvet uygulandığında şekil 13.5b da görüldüğü gibi lastik elemanda sabit bir yer değiştirme söz konusudur. Eğer lastik elemanı Newton akışkanı ile yer değiştirilir ise, şekil 13.5c de olduğu gibi yer değiştirme ( ) de sabit bir hızla (U) yer değiştirmiş olur. Bu viskoz akışların Newton kanununa uygulamasıdır ve ince film kalınlığı içindeki hız değişimi düzgün bir şekilde olur. Yağ tabakaları arasında oluşan düzgün kayma Newton kanunu olarak, akışkan moleküllerinin yüzeylere çok iyi yapıştığı ve yağ filmi içinde basınç olmadığı kabulü ile aşağıdaki gibi yazılır.

///

13.1

İngiliz sisteminde viskozitenin birimi lb-s/in2 veya reyn ve SI sistemde ise N-s/m2. İki sistem arasındaki dönüştürme katsayısı aynıdır.

11 . 6890 .

6890 . 13.2

The reyn and Pascal-saniye çok büyük değerler olup, mikroreyn (reynve milipascal-saniye

(mPa.s genelde kullanılır. Standart metrik sistemde viskozite birimi olarak sıkça Poise birimine rastlanmaktadır. Burada; 1 cp(centipoise) = 1 mPa.s

Akışkan viskoziteleri değişik yollarla ölçülmekte olup, ölçümler izafidir. Bazen akışkan viskozitesi, belli bir miktar akışkanın, belli çaptaki bir borudan, yerçekiminin etkisi altında akma zamanın ölçülmesiyle elde edilir. Yağların viskozitelerinin belirlenmesinde Saybolt Universal Viscometer kullanılır ve ölçülen değer saybolt saniye olarak verilir. Bazen sonuçlar aşağıdaki şekilde de olduğu gibi verilebilirler, SUS (Saybolt Universal Second), SSU (Saybolt Seconds Universal) veya SUV (Saybolt Universal Viskosity). Bu ölçümler gerçek viskozite değerleri değildir. Çünkü ölçüm sırasında akışkanın kütle yoğunluğu, yerçekimi etkisiyle oluşan akışa etki etmektedir. Böylece, viskozite metreden aynı viskoziteye sahip fakat yüksek kütle yoğunluğuna olan akışkan, az kütle yoğunluğu olan akışkandan daha hızlı akar. Saybolt tipi viskozite metreden ölçülen viskozite kinematik viskozitedir ve viskozitenin akışkan yoğunluğuna bölünmesiyle bulunur.

ü ğ ğ 13.3

Burada birim cm2/s olup stoke olarak adlandırılır ve kısaca st ile gösterilir.

Net viskozite, Saybolt viskozite metresinden saniye birimiyle ölçülen değerin aşağıdaki denkleme konulmasıyla elde edilir. Denklemde; S zamanı (saniye).

. 0.22180

13.4

ve

Page 9: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Burada;edilen yyoğunlu

OtomobSAE yaverilen vtanımlamSAE 30her bir v

Şekil 13

; kütlenin yağlar için 6uk ise aşağıd

bil Mühendiağlar için visviskozite eğmıştır. Örne

0 yağı SAE 4viskozite ar

3. 6 SAE Y

yoğunluğu60 oF (15.6 o

daki denkle

isleri Derneskozitenin sğrisinden faeğin; Bir SA40 yağından

ralığı (bantı)

Yağları İçin

0.145

u olup, birimoC) deki küt

emden elde e

eği tarafındasıcaklıkla deazlasıyla sapAE 30 yağınn biraz daha) sadece bir

n Viskozite

0.221

mi gram/santtle yoğunluedilir.

oC

oF

an yağlar vieğişimi Şekpabilir fakatnın, SAE 20a az viskozdr sıcaklık içi

Sıcaklık E

180

timetre küpuğu 0.89 g/c

C

F

skozitelerinkil 13.6 da vt SAE sürek0 yağından bdur. Bununlindir.

ğrileri

(g/cm3) türm3 dür. Diğ

ne göre sınıfverilmiştir. Hkli olan birçbiraz daha vla birlikte, B

r. Petroldenğer derecele

flandırılmışHerhangi biçok viskozitviskozdur vBununla bir

13.5

elde erdeki

a

b

ştır. Bazı ir yağ e aralığı

veya rlikte,

Page 10: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

SAE 20-18oC (0değerlerdeğerler

Endüstr2422, A3448ve 40oC de

Gres Neakış özebelirlen

Problemkullanıl(veya ce

Verilen

İstenen

Çözüm

Denklem

Denklem

Denklem

Problem

0, 30, 40 ve 0oF) de viskrdeki viskozrine -18oC (

ride kullanılAmerican Na

bazıları. Faeki kinemati

ewton bir akelliği yoktur

nir. (bak AST

m:1 Bir moarak 100oC entipoises),

nler: 100oC,

n: Viskozite

:

m 13.6a;

m 13.4;

m 13.5;

mdeki yağ S

50 yağları 1kozite bantlazite değerle(0oF) de ve

lan akışkanlational Stanarklı viskoziik viskozite

kışkan olmar. DolayısıyTM D1092)

torda kullande ve 58 save microre

, akiş zaman

?

. ,

0

SAE 40 yağı

100oC (212o

arı belirlenmrini taşır. Ö40 viskozite

ların viskozndart Z11.23ite değerleri

e değerini gö

adığından, kyla viskozite).

nılan yağın aniyede testyns olarak n

nı: 58 s

oC

0.22 5

0.145 0.22

ına yakındır

oF) de değişmiştir. Bird

Örneğin, SAe değerlerin

ziteleri gene32, Internati için ISO Vösterir.

kayma gerileleri belli bi

viskozitesi t edilmiştir. nedir? Yağı

8 0

58

r.

şik SAE 5Wen fazla numE 10W-40 y

ni 100oC (21

elde uluslaraional Stand

VG olarak if

mesi akma ir sıcaklık v

Saybolt visViskozitesiın SAE num

0.837 8.0

0.837 1

W, 10W ve 2maralı yağlayağı 10W v12oF) de sağ

arası standarart Organizfade edilip,

gerilmesinive akma oran

skozite (Şeki milipascal

marası nedir

08 .

1.17

20W yağlararda ise yağ

viskozite ğlamak zoru

artlar da ASTzation ISO s

takip eden

i geçinceye anı (debi) içi

kil 13.7) mel-saniye olarr?

g

8.08

rı ise ğ verilen

undadır.

TM D standart numara

kadar in

etresi rak

g/cm3

Page 11: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

13.6 S

Çok numviskozitölçülme1929 yılelde ediedilen yverilmişANSI/A

Petroldebunların

Tüm yayataklar

13.7 Y

Hidroditarafındyapılmı

1. Y2. M3. Y4. E

Şekil 13

Şekil 13edip, şe

SICAKLİĞ

maralı yağlatelerinin sıcesine viskozlında Pensililen yağlar iyağlara VI 1ştir. Diğerle

ASTM şartn

en elde edilmn viskozite i

ağlayıcılarınrda basıncın

YATAK SÜ

inamik yatadan yapılmışştır.

Yatakla milMuylu yataYağ filmi yEksenel doğ

3.8 Petr

3.5 i referankil 13.8 zi k

ĞİN VE BA

ar (SAE 10Wcaklıkla değzite indexi (lvanya hamiçin Dean ve100 değeri veri ise indekname D2270

meyen (senindeksi dışı

n viskozitelen yatak bası

ÜRTÜNME

kta (Şekil 1ştır. Bu denk

l (muylu) mağın içine doyük taşımıyoğrultuda yağ

roff Analizi

ns alarak sürkullanarak a

ASINCIN V

W-40) tek nişimleri dahsıralaması)

m petrolündee Davis tara

ve Gulf Coakste 0 ila 1000 dedir.

ntetik) yağlana çıkarlar.

erinin basınçncının üzer

ESİ İÇİN P

3.8) orijinaklemler bas

merkezleri aroğru tırmanmor. ğ akımı yok

i İçin Yük T

rtünme momaşağıdaki de

VİSKOZİT

numaralı yaha azdır. Viadı verilir.

en elde edileafından yapast petrolünd0 arasına se

arın viskozit Yani visko

çla değiştiğrine çıktığı d

PETROFF

al sürtünme sit ideal bir

rasında eksanma hareketi

k.

Taşımayan

mentini, yağenklemi eld

/

TE ÜZERİN

ağlara (SAEskozitenin sViskozite s

en yağlar veılmıştır. Penden elde edierpiştirilmiş

teleri sıcaklozite indeks

ği bilinmektdurumlarda

DENKLEM

analizi ilk kdurum için

antriklik yoi yapmıyor.

n Kaymalı Y

ğ filmini birde ederiz. //

NDEKİ ET

40 veya SAsıcaklıkla desıralaması (ie Gulf Coasnsilvanya pilen yağlaratir. Çağdaş

ıkla çok az numarası 1

edir. Bu etkfazlasıyla e

kez 1883 yıaşağıdaki k

ktur.

Yatak

r akışkan blo

TKİSİ

AE 10W) oreğişiminin indexi) ilk kst ham petropetrolünden a ise 0 değerviskozite in

değiştiğind100 den fazl

ki kaymalı etkili olur.

ılında Petrofkabullerle

oğu gibi ka

ranla

kez olden elde ri ndeksi

den ladır.

ff

abul

Page 12: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Burada;

Eğer az

Burada pŞüphesiBunun d

Denklem

Bu denkkatsayıs

Petroff dikicisi dbir değe Problemboyunda50 mPasürtünm VerilenF = 500

İstenen

Şekil 13

;

;

bir yük W s

p projeksiyiz, yükün uydenklem b ü

m 13.7Petro

klem basit bsının elde ed

denklemi kde R/c oranıere sahiptir.

m 2: Şekil 1a yatağın iç.s dır. Şaft 6

me katsayısın

nler: D = 1000 N

nler: v

3.9 Kaymal

safta uygula

yon birim alygulaması süzerindeki e

off denklem

2

bir hesaplamdilmesini sa

aymalı yata, bazen boş

13.9 da görüçine 0.10 mm600 rpm hıznı ve güç ka

00 mm, c =

ve Güğ Kayb

lı Yatak

; 2

4

anırsa, sürtü

anına gelensonucunda şetkisini ihm

2

idir. Petroff

2

mayla hafif yağlar.

aklardaki ikiluk oranı ol

ülen kaymalm lik toleranzla dönerkenaybını bulun

0.05 mm, L

bı = ?

2 ;

,

ünme mome

n radyal basışaft yatağın

mal edersek,

ff denklemi

yük altındak

i önemli parlarak da adl

lı yatak içinns ile yerleşn 5000 N lunuz.

L = 80 mm,

2

ç2

enti şöyle if2

ınç (yataktamerkezine denklem b

açısal hız ci

ki kaymalı y

rametreyi blandırılır ve

nde 100 mmştirilmiştir. Yuk yük taşım

n = 600 rpm

ç

fade edilir,

aki yağ basıngöre eksantve c aşağıd

insinden de

2

yataklarda o

elirler. Birigenelde 50

m çapında mYağlama ya

maktadır. Ya

m, 50

ıncı). trik konum

daki hali alır

e ifade edile

oluşan sürtü

incisi n/p v00 ila 1000 a

muylu, 80 mmağının viskoatakta oluşa

. ,

alır. r.

13.7

bilir.

ünme

ve arasında

m ozitesi an

Page 13: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

ÇözümDenklem

60

2

Sürtünm

NOTE:

Burada bir hesa 13.8 H Hidroditarafınddemiryodüzeneğbu delikdeliği kBunun übaşlamıiz düşüm

Şekil 13

: m 13.7 kulla

060

0.05 .500

0.08me momenti

0.01

üç

kayıp enerjaplamada vi

HİDRODİN

inamik yağldan 1880 li yollarında kuğinde yağlamkten yağ gönapamasına rüzerine başkıştır. Ölçümm alanıyla ç

3.10 Bea

anılarak;

0

. 10000.1

i;

158 5000

3.95

i, isi enerjisskozitenin s

NAMİK YA

lama teorisi yıllarda Şekullanılan mama yağını gndermediği rağmen, hidka deliklerd

mler sonucunçarpımının y

uchamp To

/ 500.05

0.12

2 10

si olarak sissıcaklıkla d

AĞLAMA

Osborne Rkil 13.10 görakinelerin yagöndermek i

zaman, yağdrodinamik de delerek bnda, toplam yatak tarafın

ower Deney

.

.

248

stemden atıldeğişimi kon

A TEORİSİ

Reynoldsa karülen bir deatakları içiniçin bir deliğın buradanyağ basıncı

buralardan hbölgesel hi

ndan karşıla

y Düzeneği

lır. Bu durumntrol edilme

adar uzanmeney düzenen deneysel çik açılmıştırn dışarı aktığının tapayı f

hidrodinamiidrodinamikanan yüke e

i ve Ölçülen

mda yağın ıelidir.

makta olup Beği kullanılaçalışmalar yr. Tower denğını gözlemfırlattığını gk yağ basın

k basıncın, deşit olduğun

n Basınç D

ısısı artar, g

Beauchamp arak laboratyapılmıştır. Dneyleri sıra

mlemiştir. Togözlemlemincını ölçmeydiferansiyelnu bulmuş.

ağılımı

gerçek

Tower tuvarda Deney sında, ower ş. ye l yatak

Page 14: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Reynoldtakip edkaymalıküçük oyatağın alınarakdurumu

1. Y2. Y3. Y4. Y5. B6. Y7. y8. Y

Şekil 13Üzerind

Gerekli

Denklemdiferans

dsun teorik den denklemı yataklara dolduğundan

kenarlarındk kabuller yu x-doğrultuYağlayıcı vYağlayıcınıYağlayıcı sYağın viskoBasınç ekseYatak boyuy-yönünde bYağ filmi iç

3.11 Basıde Görülm

işlemler ya

m 13.1 de Fsiyel eleman

analizi onumleri bir boyda uygulanayatak düz k

dan olan akıapılmıştır. Ş

usunda aşağıviskoz Newtın atalet kuvıkıştırılamaozitesi yağ fenel doğrultu (z yönündebasınç sabitçindeki herh

ınç ve Sürtektedir

apılınca,

F/A değeri knın yüksekl

n hidrodinayutlu iki düzabilir çünkükaymalı yataış göz önüneŞekil 13.11 ıdaki kabulltonian akış vvetleri ihmaz. filmi boyuntuda değişme) sonsuzduttir. Böylecehangi bir ya

tünme Kuv

kayma gerilmiği dy, hızı

amik yağlamzgün plaka

ü yağ filminak gibi düşüe alınmadande görülen lerle yapılarözelliği gös

mal edilir.

nca sabittir.mez. ur. Bunun ane basınç sadağ zerresinin

vvetleri x-D

mesi değeu, üsten alta

manın temelarasındaki a

nin kalınlığı ünülebilir. Bn ve yaklaşıelemana etrak yazılır.sterir.

nlamı yatakdece x-yönün hızı x ve y

Doğrultusun

eridir. Şekil a doğru hız

l denklemidakış içindir.yatağın çap

Bir boyutlu ık olarak L/Dkiyen kuvve

k boyunca akünde değişiry yönünde d

ndaki Bir Y

13.11 deki değişimi du

dir. Reynold. Bu denklepına oranla akış kabul

/D oranı 1.5etlerin deng

kış yoktur. r. değişir.

Yağlama El

0

blok şeklinu dur. Bunla

dsun mler çok edilip,

ge

lemanı

ndeki arı

Page 15: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

denklem 13.1 de verilen / da yerine koyalım. Burada sadece u hızı x ve y ile değiştiğinden kısmi türev kullanılır.

Aynı şekilde her iki x ve y ile değişmektedir. / kısmi türev şekil 13.11 ve denklem a da kullanılmıştır. Basıncın y ve z ile değişmediği kabul edildiğinden dp/dx türevi kullanılmıştır. Denklem c nin y ye göre türevi alınıp denklem b de yerine yazılırsa;

1

y ye göre iki kez integral alınırsa (x sabit),

ç :1

ve

İ ç ğ :1

2

Sınır şartları olarak, akışkan ile sınır yüzeyler arasında kayma kabul edilmez. Buradan ve

katsayıları hesaplanır. 0 0

Gerekli işlemler yapılınca;

2 0

Bu değerler denklem d de yerine yazılırsa;

12

8

Denklem 8 yağlayıcı filmin herhangi bir yz düzlemindeki hız dağılımını, mesafenin y, basınç değişiminin dp/dx, yağ filmi kalınlığı h ve yüzey hızının U fonksiyonu olarak ifade etmektedir. Dikkat edilirse hız değişimi iki terime bağlıdır. 1) düzgün dağılım ikinci terimle ifade edilir ve şekil 13.12 de kesik kesik çizgi ile gösterilmiştir. 2) parabolik dağılım ise birinci terim ile verilmiştir. Parabolik terim, düzgün değişin olan kısmın toplanması ya da çıkarılması sonucu ya pozitif ya da negatif olabilir. Basıncın maksimum olduğu yerde dp/dx=0, olur ve hız dağılımı denklem 8 den aşağıdaki gibi ifade edilir.

Page 16: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13 Yağlayı

Şekil 13

Sıkıştırı

Denklem

Veya

DenklemNewtonsınır tabbasınç d z yönünelde edi

DenklemModernarasındaBöylece

3.12 Yağ

ıcının belli b

3 11 deki ke

ılamayan ak

m e de gere

m 9, bir boynian akışkanbakada kaymdeğişimi yok

nde de akış oilir.

m 11 için ann yataklar esa değişmekte, kısa yatak

ğlayıcının H

bir birim za

esit alanında

kış için, deb

kli işlemler

yutlu akış içn, sıkıştırılamma yok, yağk ve mil çap

olduğu düşü

nalitik çözüskilere nazatedir. Bu duklarda x teri

Hız Değişim

amanda bell

an aktığını k

bi (akış oran

r yapılırsa;

2

çin Reynoldsmaz, sabit vğ filminin çopı sonsuz (z

ünülürse, ay

üm yoktur. Aaran daha kıurumda toplimi göz önü

mi

li bir debide

kabul edelim

2 1

nı) kesit boy

0

12

6

ds denklemidviskozite veok ince olmz- yönünde

ynı yöntemle

Ancak sayısısa yapılmaklam akışın çünde bulund

e ,z yönü

m.

12

yunca aynı o

20

dir. Yapılane yerçekimi

ması nedeni iakiş yok) dü

e iki boyutlu

6

sal ve analogktadır. Geneçok büyük bdurulmaz. B

ündeki birim

olmalıdır.

0

n kabulleri öveya atalet ile film kalıüşünülmüşt

u akış için R

g çözümler elde L/D orabir kısmı z yuna göre;

m genişlik iç

özetlersek: yükü, laminınlığı boyuntür.

Reynolds de

mevcuttur.anı 0.25 ila

yönünde aka

çin

9

ner akış, nca

enklemi

10

0.75

ar.

Page 17: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

DenklemBu pros 13.9 H DenklemoranınınDiğer çödenklemtasarımıgrafikleŞekil 13yataklarGrafikle

Şekil 13 Tüm RaS, gibi badlandır

m 9, 10 ve 1sese genel o

HİDRODİN

m 9 zun çözn 1.5 dan faözüm olan O

m 11 gerçeğında kullanı

er elde etmiş3.13 den şekr (60o, 120o erde verilen

3.13 En İ

aımondi ve boyutsuz yarılır.

11 integral eolarak Ocvir

NAMİK YA

zümü 1910 azla ve yatağOcvirk kısağe çok yakınılmaktadır. şlerdir. Bu ekil13.19 za veya 180o)

n birçok değ

İnce Film K

Boyd grafikatak parame

edilip kaymrk,s kısa ya

ATAKLAR

yıllarda yapğın sonsuz ua yatak çözün sonuçlar vRaimondi veğriler yatakkadar olan g ve eksenel ğer burada k

Kalınlığının

kleri yatak ktreleri verir

malı yataklartak yaklaşım

RDA TASA

pılmıştır. Buuzunlukta oümü, L/D orvermektedirve Boyd denklar için dografiklerde yataklar içi

kullanılmış o

n Değişim G

karakteristikr. Burada S,

6

rın tasarımınmı denir.

ARIM EĞR

u çözüm sonolduğu kaburanının 0.25. Bu denklenklem 10 nuğru sonuçlagösterilmişinde grafiklolup şekil 1

Grafikleri

k numarasıyatak karak

nda ve anal

RİLERİ

n derece iyiulü yapılarak

ila 0.75 oldem çok sıkçau nümerik oar vermektedştir. Raımonler elde etm3.20 de gös

veya Sommkteristik num

lizinde kulla

i sonuçlar, Lk elde edilmduğu duruma kısa yatakolarak çözüpdir. Bu graf

ndi ve Boydmişlerdir.

sterilmiştir.

merfeld değimarası olar

11

anılır.

L/D miştir. mda da k p fikler d kismi

işkeni, rak

Page 18: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

S değeri hesaplanırken kullanılacak birimler;

, ,, ,

;

, ,, ,

.

Görüldüğü gibi S daha önce anlatılan nin ve ninkaresininfonksiyonudur. Grafikler

logaritmik skalada çizilmiş olup lineer (düzgün) kısmı 0 ila 0.01 arasındadır. Şekil 13.18 ve 13.19 daki grafikler hazırlanırken yatağa yağ atmosferik basınçla sağlanıyor ve akış miktarı ve kanallar göz önünde bulundurulmamıştır. Viskozite sabit kalıp, yatağa giriş ve çıkış ortalama sıcaklığına sahiptir. Şekil 13.14 ile şekil 13.19 da gösterilen herhangi bir yatağın performans değerleri L/D oranının 0.25 den büyük herhangi değerleri için Raimondi ve Boys in verdiği aşağıdaki İnterpolasyön denklemi kullanılarak elde edilmiştir.

1 181 1

21

4 131

21

4

141 1

4 124

1 12

12

Burada, y istenen ve L/D oranının ¼ den büyük olduğu performans değeridir. Ayrıca, sırasıyla

, , / ve / yatağın L/D oranına karşılık gelen değerler olup sırasıyla ∞, 1, dür.

Page 19: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13

3.14 Sürttünme Kattsayısının DDeğişkeni GGrafiği

Page 20: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13

Şekil 13

Şekil 13Belirley

3.15 Mak

3.16 Min

3.17 Makyen Grafikl

ksimum Fil

nimum Filim

ksimum Filler

lim Basıncı

m Kalınlığı

lim Basıncı

ının Belirle

ının ho Old

ının Olduğ

endiği Graf

duğu Yeri B

ğu ve Filimi

fikler

Belirleyen G

in Kaybold

Grafikler

duğu Yeri

Page 21: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13

Şekil 13

3.18 Akış

3.19 Ken

şkan Değiş

nar Akışının

kenlerinin

n Toplam A

Grafikleri

Akışa Oran

i

nını Göster

ren Grafikller

Page 22: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13 Problemçapı 2 inkullanıl130oF dRaimon

filimin m

Kenarda Verilenİstenen

sürtünm

yağlama

Şekil 13

3.20 Filim

m 3: Şelik 1nch olup radmakta olup

dır. ndi-Body gr

maksimum

an akan yağ

nler: D = 2 nler: Raimon

mesini, filim

ada kullanıl

3.21 Basi

min Basınç

13.21 de gördyal yönde atmosferik

rafiklerini ku

basıncını, a

ğ kadar yata

inch, L = 1ndi-Body g

min maksimu

lan ve dışarı

it Kaymalı

ç Dağılımın

rülen kaym1000 lb yük

k basınçla ya

ullanarak, m

açıları ağa sürekli y

inch, c = 0grafiklerini k

um basıncın

ıya akan ya

Yatak

nı Gösteren

malı yatağın kü 3000 rpmağlama yapm

minimum fil

, ve

yağ katılma

0.0015 inch,kullanarak,

nı, açıları ağ debi oran

Polar Gra

boyu 1 inchm de taşımamaktadır. Y

lim kalınlığ

ve toplam

ktadır.

n = 3000 rminimum f

, ve

nlarını bulun

afik

h, toleransı 0aktadır. SAEYağ filiminin

ğını, yatak sü

yağ debisin

rpm, W = 10filim kalınlığ

ve topla

nuz.

0.0030 inchE 20 yağı n ortalama

ürtünmesin

ni bulunuz.

000 lb, T = ğını, yatak

am yağ debi

h, muylu

sıcaklığı

ni,

130oF

isini,

Page 23: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Çözüm: Öncelikle verilenlerden yatak karakteristik numarasının hesaplanması gerekmektedir. Çünkü bütün grafikler bu değere bağlı olarak hazırlanmıştır.

Burada; p = W/(LD) 10001 2

Şekil 13. 6 kullanılarak viskozite

3.6 .

10.0015

3.6 10 50500

.

S = 0.16 ve L/D = 0.5 kullanılarak Şekil 13.13 den, / 0.28 ve buradan

0.28 0.0015 .

Şekil 13.14 den, (R/c) =5 ; buradan; =(5)(0.0015)/1 = 0.0075 Şekil 13.15 den, p/pmax = 0.31, buradan; pmax = 500/0.31 = 1613 psi

Şekil 13.16 den, o

Şekil 13.17 den, ve

Şekil 13.18 den, 5.15 5.2 1 0.0015 50 1 .

Şekil 13.19 den, 0.83, buna göre yağın %83 inin sürekli yağlama yağına ilave edilmesi

gerekirken %17 si yatakta kalır. NOTE: Burada sadece dengede olan ve radyal yükün hiç değişmediği bir problem çözülmüştür. Gerçek sistemde örneğin krank milinde yükler çok hızlı bir şekilde çok büyük değerlere ulaşabilmekte ve yağ filimi sıkıştırılmakta ve sonra tekrar yük azalmaktadır. Bu durum çok az zaman aralıklarında olduğundan denge durumu söz konusu değildir. Buna bazen sıkıştırılan filim davranışı da denmektedir. değişmektedir. Bu durum yağ filiminim sıkıştırılarak çok incelmesine neden olur.

Page 24: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

13.10 Y Hidrodigerekme Yağ Hamilin üzüzerine

Şekil 13 Yağ Kaşdeposunyerçekim Çarpmayağı yatyağlanır Yağ Banparçanındönmeydönme hkaçınılm Yağ delexsenel basınçlaolduğu b

YAĞLAYI

inamik yağlektedir. Bu

alkası: Şekilzerine serbetaşır. Tecrü

3.22 Yağ

şığı: Buradna taşır. Yatminin etkisi

a: Burada htaklara ve er. Bu yöntem

nyosu: Bunn (milin, yayle birlikte yhızının artmmaz olur.

liği ve Kanaolarak dağı

a yatağın içibölgede hid

ICI TEMİN

lama analizinedenle de

l 13.22 de gest olarak taübeler göste

ğ Halkalı Y

a mile takıltakların üstüiyle akan ya

hareket edentrafa fırlatırm motorları

na örnek Şekatağın) belli yağ tanecikl

masıyla türb

alı: Şekil 13ılımını sağlaine dağılır. drodinamik

inde yataktağişik tasarım

görüldüğü gakılır fakat mermiştir ki b

atak

an kaşık şeküne gelecekağla yatakla

n (dönen) par. Her tarafaın tasarland

kil 13.10 dabir kısmı y

leri yatağın ülansların o

3.23 de yağ amaktadır. YGenelde yabasınç sıfır

an sızan yağmlar mevcu

gibi milin 1.mil ile dönebu yöntem e

klindeki park şekilde üstar yağlanır.

arçalar küçüa fırlayan budığı ilk yıllar

a görülmektyağ banyosu

içine taşınaoluşması ve

deliği ve kaYağ içeriye

ataklarda kara düşer. Bu

ğın sürekli yuttur.

5 ila 2 katı r. Mil dönefektif yağla

rça yağ tankt yağ deposu

ük bir yağ bu yağla tümrda kullanıl

tedir. Şekildunun içine darak yağlam buna bağlı

analı görülme grince ya yanal istenmeu durum şek

yatağa kazan

çapında imarken, halka

ama için uyg

kından aldığuna açılmış

anyosunun m yataklar ve

mıştır.

de de görülddaldırılmıştırma gerçekleş

olarak sürtü

mektedir. Yayerçekimi kemektedir çüil 13.24 de

andırılması

al edilmiş oyağı alarak

gundur.

ğı yağı üst yş olan delikl

içine hızla e piston silin

düğü gibi. Dr. Bu durumştirilir. Fakatünmelerin a

ağ kanalı yakuvveti ya dünkü kanalıgösterilmiş

olup, k milin

yağ lerden

dalarak ndirleri

Donen mda, at artması

ağın da ın tir.

Page 25: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Burada oranına biraz az Hidrodioluşturu

Şekil 13 Yağ Pomyağlamakanalınıyağ kaykanalı d

yatak silindsahip olup,

zdır.

inamik yağlulması bazı

3.23 Exse

mpası: Şeka sistemleri ın, her bir k

ymalı yatakldoldurur ve

dir şeklinde , her bir tara

lamayı etkiluygulamala

enel Kanal

il 12.25 de kullanılır. M

kaymalı yatalara ulaştırılyatak içine

bir kanal ilafın genişliğ

lemeyecek şarda son der

lı Yatak

görüldüğü gMotorlarda,ağın miline lmaktadır. Kdağılır.

le ikiye ayrıği kanal olm

şekilde, silinrece zor ola

Şekil 13

gibi kaymal, krank şaftıacılan delik

Kaymalı yat

ılmış olup hmayan yatağ

ndir şeklindabilmektedir

3.24 SilinDağı

lı yatak yağının içine açk ile birleştitağa ulaşan

her bir taraf ğın genişliği

de uygun birr.

ndir Kanallılımı

lamalarındaçılmış olan rilmesiyle, yağ öncelik

ayrı ayrı L/inin yarısınd

r kanalın

lı Yatakta B

a en çok pomana yağ dağpompanın b

kle yatak üz

/D dan

Basınç

mpalı ğıtma bastığı zerindeki

Page 26: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Şekil 13 13.11 I Denge dsıcaklığcivarlarolması dgörülür.oluşmayüzerinde Kaymalhesaplanaktarılır(ısı kapayağlarda

. Yağ sıctasarlankontrol

3.26 Kra

ISI YAYIL

durumunda,ğı istenilen drında tutulmdurumunda . Yağların yya başlar. (He olabilir).

lı yatakta kanır. Bu kayırken, önemlasitesi çarpıa

aklığının ısındıktan sonr

edilmelidir

ank Milinde

LIMI VE Y

, kaymalı yadüzeyde tutu

maya çalışılırpetrol men

yağlama özeHatırlatma;

aybolan eneıp gücün birli bir kismı dı yoğunluk)

1.36

ıl dengesi yra, deneyselr. Kaba bir y

eki Yağ De

YAĞ FİLİM

atakta üretilulur. Geneldr. Yağ sıcakşeli yağlarınelliklerinin amaksimum

erji (ğüç) sür kısmı isi ida ısı olarak) olan yağ ta

6

yataktan çev sıcaklık ölç

yaklaşımla a

elikleri

Mİ SICAKL

len ısının tade yağlamaklığının 93o

n yağlama öazalması ne

m yağ filimi

ürtünme momiletim yoluyk belli bir darafından ya

veya

vreye aktarılçümleri yapaşağıdaki de

LIĞININ D

amamı dışara yağının sıcC ila 121oCözelliklerindedeniyle kaysıcaklığı ya

menti ve şayla yataktan debiyle akataktan uzak

110

lan ısıya da pılarak yatağenklem kull

DENGESİ

rıya taşınır. caklığı 71oCC (200oF ila de önemli oymalı yataklağın averaj s

ftın dönme diğer maki

kan ve belliklaştırılır. P

bağlıdır. Yğın fazla ısılanılır.

Bu durumdC (160oF)

250oF) arasoranda azalmklarda hasar sıcaklığının

hızından ine parçalari bir özgül ı

Petrol menşe

Yataklar ınıp ısınmad

da yağın

sında malar

n çok

rına sı eli

dığı

13

Page 27: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

HCAtt

Tablo 1için gen

Tablo 1Değerle

13.12 Y Yeteri kyatak mfakat hayağlamakaynamkalınlığkullanılsert parçyatak m

1. Msbybdo

H : TransferC: BirleştiriA: Yatağın yto: Yatağın ta: Yatak etr

3.1 de C kanelde 20DL

13.1 Şekieri

YATAK M

kadar basmamalzemesi olareketin başası oluşur, b

malar meydaından daha maz hale geçacıklar yat

malzemelerin

Mekanik özsaftın eğilmbasınçların yatak malzebozulmamadüzelmesinolması yata

r edilen ısı ilmiş (işınımyüzey alanı(yağ filminirafındaki ha

atsayısı bazıolarak alına

il 13.22 dek

MALZEME

a mukavemelarak kullanlangıcı ve b

bu durumdaana gelir. Bö

kalınsa miletirebilir. Eğtak malzemende aranan ö

zellikler. Dümesinden ve

giderilmesiemesinin içiasını, düşük ni ve aynı zaağa gelen yü

(watt) mve taşinimı (m2) in) ortalamaava sıcaklığ

ı koşullar içabilir.

ki Gibi Yat

ELERİ

etine sahip nılabilirler. Öbitişi sırasına yatak ile möylece oluşal ya da yatakğer yatak mesinin içineönemli özel

üşük elastikdüzgün yer

inde, yatak mine gömülmkayma geri

amanda yükükleri güven

m) ısı transfe

a sıcaklığı (ğı (oC)

çin verilmişt

tak Tipleri

ve düzgün yÖrneğin çel

nda kaymalımil yüzeyleran herhangik veya her i

malzemesi yue gömülerekllikler sırala

k modülü verleştirilememmalzemesin

mesine müsailmesi, yüze

ksek yorulmnilir olarak t

er katsayısı

(oC)

tir. Alan, şe

İçin Isı Tra

yüzeyli metlik, yatak mı yatakta incrinde temast bir metal pikisinin de yumuşak bir

k mile zarar anmıştır.

e düşük plasmesinden dnin yumuşakaade ederekey pürüzlüka direncinetaşımasını s

(watt/(saat

ekil 12.22 de

ansfer Kats

taller kalın fmalzemesi olce filim ve ktan dolayı b

parçası, eğeryüzeylerini malzemedevermeleri e

stik şekil değdolayı oluşank olması, yamilin yüze

lerinin kısa ve basma g

sağlar.

m2oC))

e görülen bi

sayısının K

filim yağlamlarak kullan

karışık film bir birine r yağ filmi bozarak en imal edilengellenir. A

eğiştirme özn bölgesel abancı maddeyinin a sürede gerilmesine

14

ir yatak

Kabaca

masında nılabilir

lirse bu Aşağıda

elliği

delerin

e sahip

Page 28: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

2. Isı özellikleri. Isı iletim katsayısı, ısının yataktan atılmasında, milin dönmeye başladığı anlarda, yatakla temas halindedir ve ısı temas yüzeylerinden geçerek yataktan uzaklaştırılır. Mil dönmeye başladığında ise oluşan yağ filmi ve yatak elemanı üzerinden uzaklaştırılır. Herhangi bir şekilde mil ile yatakta oluşan ısıl genleşmeler sonucunda, yatakla milin sıkışmasına engel olmak için yatak, mil ve yatak malzemesinin ısıl genişleme katsayıları da bir birine yakın olmalıdır.

3. Metalürjik özellikleri. Yatak malzemesi mil malzemesi ile kaynamaya ve yüzey tutmasına karşı dayanıklı olmalıdır. Yani mil ve yatak malzemeleri bir birine kolayca kaynamamalıdır.

4. Kimyasal özellikleri. Yağlama sırasında oluşan oksitler veya dışarıdan gelen yabancı etkenler sonucunda mil ve yatak malzemeleri korozyona karşı dayanıklı olmalı.

En çok kullanılan yatak malzemesi babbitts (kalay esaslı) malzemelerdir. Bunlar bir kaç guruba ayrılıp; teneke temelli olanlar (%89 Sn, %8 Pb, %3 Cu ve diğerleri), kurşun temelli olanlar ( %75 Pb, %15 Sb, %10 Sn) ve bakır temelli olanlar (büyük bir kısmi bakırdır. Ayrıca, bakır kurşun, teneke bronz, alemiyon ve bronz da kullanılır. Bunlarla birlikte, gümüşte yaygın olarak kullanılan yatak malzemeleridir. Yukarıdaki malzemeler yumuşaklıkları nedeniyle yabancı parçacıkları içine almakta iyi olmalarına karşılık, yorulmaya ve basmaya karşı çok dayanımlı olmadıklarından 121oC (250oF) üzerindeki sıcaklıklarda kullanılmaları tavsiye edilmez.

Yatak maddesi çelik taşıyıcı zarfın üzerine, genel kullanım için 0.5 mm (0.02 inch) kalınlığında ve motorlarda ise 0.13 mm (0.005 inch) kalınlığında dökülür. Bu kalınlıklar yorulma ya karşı en uygun kalınlıklar olarak ortaya çıkmıştır. Yatağın çelik zarfının hareketleri (deformasyonu) yatak malzemesinin kalınlığından bağımsızdır. Bazen yumuşak yatak malzemesi (babbitt) çok ince (yaklaşık 0.025 mm veya 0.001 inch) kalınlığında başka bir metal ile desteklenerek yatağın yorulma direnci daha da artırılabilmektedir. Plastik ve diğer elastik maddeler de bazı uygulamalarda, örneğin gemi şaftlarının (pervane Şaftının) yaltaklanmasında kullanılmaktadır. Burada, plastik yataklar genelde bir koruyucu gövdenin içine monte edilmiş ve oluklu olarak imal edilmişlerdir. Su bu yataklardan akarak hem yatağın yağlanmasını hem de yatağın kumlardan temizlenmesini sağlar. 13.13 HİDRODİNAMİK YATAK TASARIMI Daha önce basit bir hidrodinamik yatağın hesaplamaları problem 3 de yapıldı. Normalde kaymalı yatak tasarımı şu ana kadar verilen bilgileri ve bundan sonra verilecek bilgileri de içeren daha kapsamlı hesaplamalar gerektirir. Burada deneye dayalı formüller ve grafikler kullanılarak yatak tasarımı anlatılmaktadır. Literatür araştırmasıyla daha detaylı olarak tasarım bilgileri elde edilebilir.

Page 29: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Birim Yyükler vnormalddemekti

T Yatak Ldaha eskyatak keolur. Kfazla etkbelirlen

Kabul Epürüzlümevcut

veya

Bu denkdüzgün sadece mgeometr

Yükleme: Taverilmektedde uygulanair.

Tablo 13.2

L/D Oranı: ki makinalaenarlarından

Kısa yataklarkilenmezler

nirken, yatak

Edilebilir ho

üğüne bağlıdolup, aşağı

klemler yükyükler için

maksimum rik düzgünl

ablo 13.2 dedir. Motor kranın genelde

Uygulan

Modern maarda bu orann sızan yağ r ise şaftın er. Genelde şk boyu yatağ

o Kalınlığı: dır. Minimuda Trumple

ke etki eden güvenlik kyüzey pürüüğe sahip y

e uygulandırank mili yae 10 katı ka

ndığı Yere

akinalarda Ln 1.0 civarınazalır ve ya

eğilmesindeşaft çapı milğın kapasite

En az (minum filim kaler’in önerdiğ

≧ 0.0002

≧ 0.005

uygun bir gatsayısını SF

üzlülüğününyataklarda ku

ıkları yerlerataklarına kadardır. Bud

Göre Yata

L/D oranı 0.ndadır. Büyağ kullanımen ve uygunlin eğilmeyeesi (taşıyaca

nimum) kablınlığı hesabği formül ve

0.00004

0.00004

güvenlik kaSF = 2 önermn 0.005 mm kullanılır.

re göre yatakkısa sürede oda yatak bas

ak Birim Yü

.25 ila 0.75 ük oranlar y

mı düşer fakan yerleştirilme karşı olanağı yük) göz

ul edilebilirbı için birçoerilmiştir.

atsayısı ile kmektedir. B(0,0002 inc

klarda geneolsa uygulanıncının ayn

ükleri

arasında deyatağın boyat yağın ısınmesinden don direnci gözz önüne alın

r filim kalınk ampirik (

kullanılmalıBunlarla birlch) i geçmed

elde seçilen nan maksim

nı oranda art

eğişmekte oyunu uzatacanması daha oğan etkilerz önüne alınnarak belirle

nlığı, yüzey (deneysel) fo

ıdır. Trumpllikte, denklediği ve iyi

birim mum yük tması

lup, ağından, fazla

rden narak enir.

formül

15

ler em 15

Page 30: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Motor yatakları genelde hızlı değişen ve çok kısa süreli maksimum değerlere ulaşan yüklere maruz kalırlar. Kaymalı yataktaki denge durumunun maksimum yükte olduğu kabul edilerek hesaplar yapılır. Hesaplanan filim kalınlığı gerçek filim kalınlığının üçte biri kadar bir değerdedir. Denklem 15 kullanılırken bu mutlaka göz önüne alınması gereken bir durumdur. Gerçekte bu durum için sıkıştırılabilen filim davranışı göz önüne alınmalıdır. Bu durum burada incelenmeyecektir.

Tolerans Oranı (c/R veya 2c/D): Mil çapı 25 mm den 150 mm ye kadar olan miller için, iyi tasarlanmış yataklarda bu oran 0.001 olarak alınır. Genel tasarımlar için 0.002 ve daha kötü tasarımlar içi se 0.004 olarak alınabilir. Genelde bu oran tasarımcı tarafından belirlenir.

Aşağıda hidrodinamik yatak tasarımı yapılırken göz önüne alınacak önemli maddeler sıralanmıştır.

1. Minimum yağ filmi kalınlığı kalın-filim yağlamasını oluşturacak kalınlıkta olmalıdır. Denklem 15 i kullanırken yük değişimini ve yüzey pürüzlüğünü hesaba katmak gerekir.

2. Uygun bir filim kalınlığında en düşük sürtünme olması sağlanmalıdır. Tasarımda, şekil 13.13 deki uygun alanda kalınmalıdır.

3. Mutlaka yeteri kadar debide, temizlikte ve uygun sıcaklıkta olan yağın yatağın girişinde her zaman hazır olması gerekir. Bu durum pompalı sistem ve yağ soğutucu gerektirebilir.

4. Yağın maksimum sıcaklığı kabul edilebilir değerlerden (genelde 121oC veya 250oF) az olmalıdır.

5. Yağ yatak boyunda uygun bir şekilde dağılmalıdır. Bu durum yatağa kanal açılmasını gerektiriyor olabilir. Eğer yatağa kanal açılacaksa, kanalın maksimum basıncın oluşacağı bölgeden uzak tutulması gerekir.

6. Yatak için, çalışma sıcaklığında gerekli direnci sağlayacak, yeteri kadar elastikliğe ve korozyona karşı dayanıma sahip malzeme seçilmelidir.

7. Tasarım, milin eğilmesinden ve düzgün olmayan yerleşmeden gelecek uygun olmayan yükleri karşılayabilmelidir. Bunu yapamaz ise, yatak zarar görebilir.

8. Çalışmaya başlarken ve dururken yatağa gelen yükler hesaplanmalı ve kontrol edilmelidir. Yatak basıncı her iki durumda da 2 Mpa veya 300 psi değerinin altında kalmalıdır. Eğer düşük hızda uzun süre kalınıyor ise, ince-filim yağlaması göz önünde bulundurulmalıdır.

9. Kabul edilebilir tolerans ve yağ viskozitesi için tasarımın uygun olduğundan emin olunmalıdır. Çalışma toleransı ısıl genleşme ve buna bağlı aşınma göz önüne alınarak kontrol edilmelidir. Yağ sıcaklığı ve buna bağlı olarak viskozite değişimi ısıl faktörlerden etkilenerek yağın zamanla değişmesine neden olabilir. Kullanıcı bazen hesapladığından bir derece daha kalın yağ kullanabilir.

Page 31: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Problemtaşımakolup, yatoleransgiriş ve Verilen

İstenenyatak bo

Şekil 13 Çözüm

1. Ta

B Lo

2.

k

m 4: Şekildktadır. Şaftınağ filminin ssını hesaplayçıkış debisi

nler: n = 18

nler: L = ? oyunca yağ

3.26 Prob

:

Türbin yataaralıkta ver

Bu değer L

L/D = 75/15orana göre y

Şekil 13.13kadardır. H

Şekil 13.6 d

de görülen bn çapı 150 msıcaklığı 82yın. Ayrıca ini ve yatak

800 rpm, W

sürtünsıcaklığını

blem 4 İçin

akları için tarilmiştir. p =

= 75 mm o

50= 1/2 Buyatak basınc

10.15

den L/D = Hesaplar için

dan SAE 10

uhar türbinimm olarak v2oC de ve ya

sürtünme kk boyunca y

= 17 kN, D

nmeden doğbulunuz.

n Verilen K

ablo 13.2 de= 1.6 Mpa s

1.6

olarak alınsı

u oran Raimcı yeniden h1700050 0.075

1/2 için uygn S = 0.037 a

0 yağı için 8

i kaymalı yverilmiştir. ağ pompa ilkatsayısını, yağ sıcaklığı

D = 150 mm,

ğan güç kay

Kaymalı Ya

e yatak basıseçildi.

17000150ın.

mondi-Boydhesaplanırsa

gun yatak taalınsın.

82oC deki vi

atağı 1800 rYağlayıcı oe basılmaktsürtünmedeını bulunuz.

, Yağ SAE 1

ybını, yağın

atak

ıncı 1Mpa d

.

d grafiklerina;

.

asarım aralı

iskozite

rpm hızla dolarak SAE tadır. Uygunen doğan gü.

10 ve sıcaklı

giriş ve çık

dan 2 Mpa a

ni kullanmak

ığı S = 0.03

6.3 mPa.s

dönerken 1710 yağı seçn yatak boyüç kaybını, y

lık 82oC

kış debisini,

a kadar olan

k için uygun

37 den S = 0

dır.

kN yük çilmiş yunu ve yağın

ve

n bir

ndur. Bu

0.35 e

Page 32: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

E

Gy

3. R

h

Tablo 1

0.037

Eğer S = 0.3

Görüldüğü yatak tasarı

Radyal doğ, , ,

hesaplayalım13.27 ise he

13.3 Prob

75

35 alınır ise

üzere S = 0mı için isten

ğrultudaki uy değerler

m. Tablo 13esaplanan ta

blem 4 ün c

6.3 11.5

e,

c = 0.0

0.35 için hesnilen koşulu

ygun toleranri c fonksiy3.3 hesaplamablodan elde

c ye Göre D

10 .511 10

c/R = 0.0

0448 mm ve

saplanan tolu sağlamakt

nsın ne olduyonu olarak malardan ve

de edilmiştir

Değerleri

30

00184

e c/R = 0.00

lerans oranıtadır.

uğuna kararuygun alanıe önceki grar.

.

006

0.001 den

r vermeden ın her iki taafiklerden e

az olup, iyi

önce, arafına doğrelde edilirke

bir

ru en, Şekil

Page 33: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Ş

4.

b

Bk

BbdkÖi

5. Bmau

Şekil 13.27

Şekil 13.27bir operasyo

Bu değeri hkatsayısı 2

Bu değer filbaşlangıçta debide akanküçük yatakÖrneğin. SAince filim k

Bu noktadamm aralığınaşınmalar oucuza yatak

7 Sabit)

gösteriyor on bölgesi e

≧ 0.00

hesaplanan eolarak ve en

Şekil1

lm kalınlığıyatak için k

n yağın etkik toleransı vAE 20 yaği kalınlığı

a yatak için tnda seçilir iolur. Boşluğkların imal e

,

ki boşluk celde edilir. F

05 0.0000

en küçük filn kötü koşu

750.15

13.13den;

ı olan 0.011kabul edilensiyle, yatakverir. Daha 82oC de, c 0.012

tolerans karse, yatak çağu biraz dahedilmesi mü

, , ,

c nin 0.04 mFakat bu de

04 150

lim kalınlığul için c = 0.

6.3 11.511

0.

1mm değerinn sıcaklık ço

k sıcaklığı vsonra, yatağ= 0.15 mm

hesaplan

rarı verilebialışma koşuha artırıp 0.0ümkün olur

nin c ile D

mm ila 0.15 menklem 15 il

.

ğı ile karşıla.15 mm alın

0 3010 2

06

nden daha kok gerçekçi

verilenden dğın aşınmasve 17 kN y

nır. Buda 0.0

ilir. Eğer yalları en iyi b

05 mm ila 0. Eğer boşlu

Değişimi

mm arasındle kontrol ed

ştıralım. Bunır.

.

.

küçüktür. Bi değildir. Gaha düşük osı ile daha kyük taşıması011 den büy

atak boşluğubölgede kal.09 mm arauk biraz dah

, , ,

daki değerledilmelidir

urada emniy

Bununla birliGenelde yükolur buda dakalın yağ kuı durumundyüktür.

u 0.05 mm ilsa bile yataasına çekersha artırılıp 0

er için

yet

ikte ksek aha

ullanılır. da en

ila 0.07 akta ek, daha

0.08 mm

Page 34: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

ila 0.11mm arasına çekilir ise, yatak sürtünmeleri azalır buna bağlı olarak da yatak sıcaklığı düşer.

6. Yağlama yağı debisi Şekil 13.27 de görülmektedir. Yağlama yağı atmosfer basıncında ve yatağın girişinde her zaman hazır durumdadır. Yağ pompası yatağa sürekli olarak yataktan sızan miktar kadar basınçlı yağı basmaktadır. Basınçlı yağ kullanılması, yatağa gereğinden fazla yağın basılmasına neden olur ve de birim miktardaki yağın yataktan taşıdığı ısı azalır. Şekildeki yatakta kalan ve yataktan dışarıya akan yağ debisi arasındaki fark yatak boşluğu ile pek değişmez. Belli bir toleransla imal edilen yatağa yüksek duyarlılıkla basılan yağ debisinin, basıncındaki değişmeler takip edilerek, yatakta oluşan aşınmalar belirlenebilir.

7. Sürtünme sonucu oluşan güç kaybı Tablo 13.3 de veya şekil 13.27 de verilen herhangi bir c değeri için hesaplanır. Şüphesiz en büyük kayıp, boşluğun en az olduğu durum için söz konusu olur. Hesabı c = 0.04 mm tolerans için yaparsak,

217000 0.0053

0.152

6.76

95509550

6.76 18009550

1.27

8. Kayıp gücün (1.27 kW) tamamının ısı enerjisine dönüştüğünü ve bu ısının yatağa

atmosfer basıncında belli bir debiyle giren yağ tarafından yataktan taşındığını kabul edersek. Yağın ısınması şöyle hesaplanır.

∆ ∆

∆1270

21.5 10 1.36 1043.4

9. Yağın yatağa giriş sıcaklığını 60 oC kabul edersek, çıkış sıcaklığı 103.4 oC olur ki bu

değer sıcaklık limiti olan 121oC limite çok yakın bir değerdir. Eğer yatak boşluğunu 0.05 mm ye çıkartırsak, yağ debisini artması ve sürtünme kuvvetlerinin azalması sonucu, yağ çıkış sıcaklığının çok fazla düşeceğini hesaplarız. Bunlarla birlikte bu

Page 35: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

değerler atmosfer basınçlı yağ için olup, gerçekte yağın pompa ile basılıyor olmasından dolayı, yatağa daha fazla yağ girmiş olur. Yatak boyu, L = 75 mm Radyal yatak boşluğu, c = 0.05mm ila 0.07 mm Kayıp Güç, P = 1.18 kW ila 0.99 kW

Yağ debisi, / ila 52100 / Yağ sıcaklığı değişimi, ∆ = 27.3 oC ila 13.9 oC

13.14 KARIŞIK YAĞLAMA

Karışık yağlama konsepti şekil 13.2b de gösterilmiş olup sürtünme katsayısı / grafiği ise şekil 13.4 de verilmiştir. Karışık yağlamada yatak yüzeyleri çok düzgün dahi olsa, metal- metal teması toplam yatak yüzeyinin çok az bir yüzdesidir. Bunun anlamı şudur, bölgesel temas yerlerinde kısa süreli çok fazla basınç ve sıcaklık oluşmaktadır. Bu bölgeler herhangi bir şekilde korunmaz iseler, sürtünme soncunda yataklar kullanılamaz hale gelirler. Böyle durumlarda yatak yüzeylerinde bazı yağlayıcılar veya yağlayıcı özelliği olan katılar, örneğin, yağ, molibden disülfit, grafit ve gres gibi kullanılarak yağlayıcı bir yüzeyin oluşması sağlanır. Bu oluşan filimin kayma direnci az olduğundan yük altında kesilir ve oluşan sert yüzeyleri de ortadan kaldırır. Fakat hemen arkasında yeni bir filim tabakası takip eder. Bu filim tabakası yatağa gelen yükün az bir kısmını taşırken, yükün büyük kısmı yine hidrodinamik filim tarafından taşınır. Karışık yağlama genelde yatakların imalat tekniklerinin değiştirilmesiyle geliştirilebilirler. Sinterlenmiş yataklar buna genel bir örnektir. Bu yataklar genelde bakır, teneke gibi metal tozlarının basınç altında sinterlenmesi ile elde edilir ve daha sonra her iki metalin ergime sıcaklıklarının ortasına kadar ısıtılırlar porost bir yapıya kavuşturulur. Daha sonra bu yataklar kullanılmadan önce yağ banyosuna daldırılırlar porost yapı sayesinde içlerine yağ emdirilir. Kullanım sırasında, yatağa emdirilmiş yağ basınç altında iken yatağın yüzeylerine yayılarak yağlama sağlar ve yük kalkınca tekrar yatak tarafından emilir. Bazı metaller (grafit) ve plastiklerin (teflon) doğal yapıları gereği sürtünme katsayıları düşüktür ve bu metallerden düzgün yüzeyli yataklar direk olarak üretilebilir. Bazı plastikler, örneğin naylon ve teflon, herhangi bir katkı maddesi kullanılmadan orta derecenin altındaki yükler için yatak malzemesi olarak kullanılmaktadırlar. Plastik yatak malzemeleri için iki önemli sorun vardır: 1) Malzemenin fazla yük altında akması, 2) ısı transfer katsayılarının düşük olması nedeni ile fazla ısınırlar. Bu iki nedenden dolayı plastik malzemeler endüstriyel uygulamalarda pek kullanılmazlar. Bunlara karşın, karışık yağlama, tüm dişlilerde çeşitlerinde, silindirin içindeki piston hareketinde ve bir biri üzerinde kayan diğer makine parçalarında (rulmanlarda, kızaklı yataklarda) karışık yağlamam söz konusu olur.

Page 36: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Porotasaoluşiçin yatadeğeyağlBu ymeta

Tab

Tab

13.15 E Tüm döşaftın extarafındyağlamave karış

ost metal yaarlanırlar. Vşan sıcaklığakullanılır. U

aklara yağ ileri yarıya inlamaya gereyataklarla kal olmayan

blo 13.4

blo 13.5

EKSENEL

önen şaftlar,xsenel yönü

dan taşınmakanın gerektişık yağlama

ataklar geneerilen bir süa orantılıdırUzun zamanlave edilmendirilmesi dek kalmaz. T

kullanılan myatak malz

Karışık

Karışık

L YATAK

, örneğin kraünde yataklaktadır. Ekseirdiği bir ya

a mevcuttur.

elde basınç, ürtünme katr. Maksimumn yüksek sıclidir. Yağ il

durumunda, Tablo 13.4

millerin mutlemelerine a

k Yağlamalı

k Yağlamalı

ank şaftı, geanmalıdır. Benel yataklaatak iç tırma.

zaman ve htsayısın karşm PV değercaklıkta yadlavesi kılcaluzun bir kude porost ylaka sertleştait değerler

ı Porost Ya

ı Metal Olm

emi mili ve Bazı durumlarda, kaymaanması söz k

hıza veya Pşılık, PV fakri 50000 (psda yüksek Pl burularla yullanma zamataklar için tirilmesi gerbulunmakta

atakların Ç

mayan Yat

diğerleri (şlarda eksen

alı yataklardkonusu değ

V faktörünektörü birim si x fps) porPV değerindya da greslik

manı için hegerekli değ

rekmektediradır.

Çalışma Ko

akların Ça

şekil 13.1 deel yük ayrı b

da olduğu giildir. Fakat

e bağlı olarayatak alanı

rost metal yde çalıştırılakle yapılabi

erhangi bir ğerler verilmr. Tablo 13.

şulları

alışma Koşu

e görülmektbir eksenel ibi hidrodinhafif yükle

ak ında

yataklar an ilir. PV

miştir. .5 de ise

ulları

tedir) flange

namik erde sınır

Page 37: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Eğer şafkullanılyağın ekiçinde spet sayıtırmanm

Şekil 13 Şekil 13veya peonlar kıEğer pebir dönm Problemhareket SAE 40 Verilenİstenen

fta gelen yüır. Yağlamaksenel yatakilindirik olaısına da bağma hareketin

3.28 Tipi

3.28 de görüetler belli birısmi olarak etlerin köşelme yönünde

m 5: Şekildetmektedir

0 yağı. Pisto

nler: Şekilden: F = ?

ük büyük dea, dönmektek elemanlararak sürükleğlı olarak genin aynısı bu

ik Bir Ekse

ülen eksener açıda bellisabitlenmiş

leri sabit bire oluşur.

de boyutları . Piston silin

onu 1 m/s lik

eki boyutlar

eğerlerde isee olan yatakrı arasından enmesi sonuerçekleşir. Şuraya uygul

enel Yatak

l yatakta, pei bir pivot eş ve bir birler açı ile kesi

verilen bir pndir cidarlak hızla harek

r, 30 oC de

e Şekil 13.2k elemanının

dışarıya doucunda, yataŞekil 13.3 delanabilir.

etler belli betrafında dönerine karşı bilmiş ise, bu

piston ve siarına değmeket ettirmek

SAE 40 ya

28 de görüldn yağa kazaoğru savrulmak içi tırmaneki kaymalı

ir sabit köşendürülerek belli acılardu yatakta hid

ilindir sistemyip pistonlak için gerek

ağı, piston h

düğü gibi biandırdığı memasıyla sağlnması olayıı yatakta olu

e kırma acılmonte edilma döndürülmdrodinamik

minde silinda silindir arakli olan kuvv

hızı = 1 m/s

ir eksenel yaerkezkaç kulanır. Yağını, kullanılanuşan yatak i

larına sahipmiş olabilir müş olabilir

k yağlama sa

dir pistonunasında 30 oCveti bulunuz

atak uvvetiyle n yatak

n sabit içi

p olabilir veya

rler. adece

n içinde C de z.

Page 38: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

ÇözümKayma

Burada

Sürtünm

Pistona Problemdoldurudev/d hıtam mer

Verilen

İstenen

Çözüm

NOTE:

: gerilmesini

aSAE40yağ

me Kuvveti:

uygulanma

m 6: Şekildulmuştur. İçtızla dönmekrkezine yerl

nler: M = 2.

n:

:

cp (centipo

i bulalım:

ğının30 C

0

:

ası gereken k

de görüldüğüteki kaba 2.ktedir. İki kleştirilmiştir

.5 Nm, n= 8

120Δ

oise) ye çevi

dekıviskoz

0.25 .

kuvvet sürtü

ü gibi iç içe5 Nm lik dö

kap arasındar. Yağın vis

800 dev/d, Δ

2.5

.

irmek isteni

ΔΔ

zitesi:η

1

0.00025

100

ünme kuvve

e iki kap bulöndürme moa toplam 0.8skozitesini b

Δr 0.4mm

2ΔΔ

3

.

irse 1 cp =

ΔΔ

.

00 0.14 0

etine eşittir

lunmakta olomenti uygu8 mm boşlukbulunuz?

m , L = 110

2

3.14 0.11120

.

1 mPa.s

.

0.011 .

.

lup dıştaki kulandığındak olup içtek

0 mm ve D =

30Δ 2

1 800 00.0004

kabın içi yaa içteki kap ki kap dıştak

= 110 mm

2

0.11

ğ ile n=800

kinin

Page 39: 13 YA ĞLAMA VE KAYMALI YATAKLARocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/MM-304_mak_el-2...i kalınlığı e 0.002 ila 0. Sıvı Sürtün l-metal tem dur. Böyle a az olur. B a bir birine

Problem0.13 mmdönmengerekenortaya ç

VerilenİstenenÇözüma)

b)

m: 7 Şekildm lik boşluknin etkisiylen döndürme çıkan ısı ned

nler: n = 12nler: M ?:

de görüldüğük mevcutture yağın iki d

momentinidir?

200 dev/d, h , İsi kaybı =

60

ü gibi biri sar. 240 mm çdisk arasını t bulunuz? b

= 0.13 mm= ?

2

0.04

.

abit diğeri 1çapındaki ditamamen do

b) Yağın vis

m, D = 240 m

3.14 12060 0.00

3012

1200 dev/d iskler bir yaoldurmaktaskozitesinin

mm, 40

302

00 0.120013

2.58 3.14 130

.

ile dönen ikağ kabına dadır. a) Disk

n 40 mPa.s o

mPa.s

15

.

1200

ki disk arasıaldırılmış olke uygulanmolduğu kabu

30

ında lup

ması ulüyle,