Tablo 1. Delme deneylerinde kullanılan zımba ölçüleri.
dz (mm)
|
20
|
24
|
|
2i
|
3
|
-«°z
|
0° 0°
|
5°
|
10°
|
0
|
|
F^tmm)
|
, _
036 036
|
_
036
|
036
|
03
|
6
|
Mühendis ve Makina Cilt:31 Sayı:366 Temmuz 1990
15
Zımbalar 1.2344 malzeme numaralı (SAE
H13) sıcakiş takım çeliğinden imal edilmiş, yağda
sertleştirilerek 550°C'da menevişlenmiştir.
Deney parçası olarak d0 = 38 mm, h0 = 38
mm ölçülerindeki silindirik numuneler kullanılmıştır.
Deney parçaları AIS11040 malzemeden yapılmıştır.
o.o 0,3 o,i 0,6 o,a ı.o Delme Oranı ı»(h /h) 2,0
Deney parçaları 1050°C sıcaklığa kadar
ısıtılmış, fırından çıkartılan parçalar alt zımba üzerine
merkezlenmiş ve üst zımbanın aşağı hareketi ile de-
linmiştir (Şekil 1). Deneyler belirli delme oranları ((in
(hn/h)) için bir elektronik anahtar sistemi ile otomatik
v ° " v Şekil 2. Zımba kenar yuvarlatmasının delme kuvvetine
etkisi. (dz = 24 mm, az = 0°, sıcaklık = 1050°C)
olarak durdurulmuş ve delme kuvvetleri kaydedil-
miştir.
temas bsndı
n. 9 0.2 o,i 0,6 0,8 ı.o Delme Oranı ı-(no/h> ?.
ÜJ
3. Zımba kenar yuvarlatmasının delme kuvvetine
etkisi. (dz = 24 mm, z = 5°, sıcaklık = 1050°C)
Şekil 1. Delmede deney parçası geometrisi.
Delme kuvveti elektronik olarak çift kanallı bir
kaydedici yardımıyla zamana göre kaydedilmiştir.
DELME DENEYLERİ
Çalışmanın amacı ve programı bölümünde be-
lirtildiği şekilde gerçekleştirilen delme deneyleri
sonucunda elde edilen delme kuvveti değerleri,
delme oranına karşılık gelecek şekilde ve zımba ken-
ar yuvarlatması parametre olmak üzere Şekil 2,3,4,5
ve Şekil 6'da gösterilmektedir.
Bütün diyagramlarda zımba kenar yuvarlat-
masının büyümesi delme kuvvetini azaltmaktadır.
Küçük delme oranları için önemsiz değerlerde olan
bu azalma, büyük delme oranları için belirgin-
leşmektedir.
Yine Şekil 2,3 ve 4 incelendiğinde konikliğin,
çalışmada kullanılan deney parçası boyutları için,
delme kuvveti üzerinde pek etkili olmadığı
anlaşılmaktadır.
,o o.! o.i 0,6 0.8 1,0 Delme Oranı i"(Wh> 2.0
Şekil 4. Zımba kenar yuvarlatmasının delme kuwetine
etkisi. (dz = 24 mm, ccz = 10°, sıcaklık = 1050°C)
Delme kuvvetinin, zımba kesitine bölünmesi
ile elde edilen delme basıncının delme oranı ile
değişimleri ise R2 = O mm ve düz zımbalar için Şekil
7de birarada gösterilmiştir.
Diğer kenar yuvarlatmaları için de benzer
sonuçlar elde edilmiştir. Şekil 7'deki diyagram ince-
lendiğinde, zımba çapındaki artışın, zımba basıncını
16
Mühendis ve Makina Cilt:31 Sayı :366 Temmuz 1990
llllllllllllllll
0,2
o.» ı.» Delme Oranı ı»(h /h) 2.0
Şekil 5. Zımba kenar yuvarlatmasının delme kuwetine
etkisi. (dz = 24 mm, az = 05°, sıcaklık = 1050°C)
o 0,2 o.* 0,6 0.8 1,0 Delme Oranı in(hs'h) 2,0
6. Zımba kenar yuvarlatmasının delme kuwetine
etkisi. (dz = 28 mm, az = 0°, sıcaklık = 1050°C)
0,0 0,2 o,« o.t o.» ı.o Delme Oranı in(ho/h> 2.0
Şekil 7. Zımba çapının delme basıncına etkisi.
(Rz = O mm, z = 0°, sıcaklık = 1050°C)
azalttığı anlaşılmaktadır. Delme deneylerinde elde
edilen gerilmeler (delme basıncı), yine aynı malzeme
ve aynı deney sıcaklığında yapılan yığma deneyi
sonuçlarıyla [8], karşılaştırıldığında, gerçek yığılma
gerilmelerinden daima daha yüksek olduğu
anlaşılmaktadır. Bunun nedeni, delme zımbalarını
çevreleyen malzemenin, yine zımbalar arasında ka-
lan malzemenin hareketine yaptığı kısıtlayıcı etki ola-
rak yorumlanmıştır.
Yine delme oranının artışıyla birlikte, delme
kuvveti ve dolayısıyla da delme basıncının hızla artışı,
zımbaların arasında kalan ölü bölgelerin hareketinin
zorlaşması ile açıklanmıştır.
SONUÇLARI
Yapılan bu deneysel çalışmada elde edilen
sonuçlar aşağıdaki gibi özetlenebilir:
-
Belirli bir parça geometrisi için, zımba
çapının artışı ile birlikte delme basıncı azalmaktadır.
-
Beklendiği gibi, zımba kenar yuvarlatması
arttıkça, delme kuvveti ve basıncı azalmaktadır.
-
Zımba konikliğinin, deneysel çalışmada
seçilen deney parçası geometrisi için önemli bir etki-
si olmamaktadır.
-
Deneysel çalışmada sadece tek çap ve
yükseklikteki deney parçalarının kullanılması nede-
niyle deney parçası geometrisinin delme kuvveti ve
basıncına etkileri araştırılmamıştır. Başka bir
çalışmada deney parçası çapı ve yüksekliğinin
değiştirilmesi yararlı olacaktır.
KAYNAKÇA
1. Shaw M.C., DeSalvo G.J., "A New Approach to Plas-
ticity and Its Application to BluntTvvo Dimensional Indenters",
J.of Eng.- for Ind. , May, pp 469-479, (1970).
t. Francis H.A , "Phenomenclcsical Analysis of Plastic
Spherical Indentation", J ot Eng. Mat. and Tech., July, pp 272-
281, (1976).
-
Shaw M.C., DeSalvo G.J., "On the Plastic Flow Be-
neath a Blunt Axisymmetric Indenter", J.of Eng. for Ind., May,
pp 480-494, (1976).
-
Levin H.A., "Indentation Preşsure of a Smooth Cir-
cularPunch", O. of Appl.Math., Vol.13, pp 133-137, (1955).
-
Lee C.H., Kobayashi S., "Elastoplastic Analysis of
Plane-strain and Axismmetric Flat-Punch Indentation by the Fi-
nite-Element Method", Int.J.of Mech.Sci., Vol.12,pp 349-370,
(1970).
-
Male A.T., "Incremental Forging, Part l: The Plastic
Indentation of Aluminum with Circular Punches", Technical Re-
port no. AFML-TR-69-109, Parti, April, 1969.
-
Seghal M.M., Kobayashi S., "Plastic Indentation of
Steel Cylinders with Circular Punches", J.of Eng. for Ind., No-
vember, pp 1033-1044 (1972).
-
Akata E.H., "1040 Çeliğinin Sıcak Yığmasında Parça
Boyutlarının Kuvvet ve Malzeme Akışına Etkisi,", Mühendis ve
Makina, Kasım, (1988)
Mühendis ve Makina Cilt:31 Sayı:366 Temmuz 1990
17
B örül ardaki
ısı kayıplarının
hesaplanması
Çünkü sıcaklıklar arttıkça aynı malzemenin X değeri
de artmaktadır. Bugün birçok kimsenin teknik izo-
lasyon hesapları yaparken yanlış olarak inşaatlar için
geçerli olan X değerlerini aldığı ve o şeklide hesap
yaptığı bilinmektedir. Bu şekilde yapılan hesapların
da yanlış sonuç vereceği kuşkusuzdur. Ortalama
sıcaklık, bir ısı izolasyon malzemesinin kullanıldığı
yerde her iki tarafında sıcaklıkların aritmetik ortala-
masıdır.
Ecvet BİNYİLDIZ
Y.Mİmar
Yapı Fiziği Uzmanı, Safaş A.Ş.
D cğişik her çap, her sıcaklık, her yalıtım
malzemesi kalınlığı ve diğer bazı etkenlere
(boruların açıkta veya kapalı yerde bulun-
ması gibi) bağlı olarak ısı kayıp hesapları
ayrı ayrı yapılmalıdır. Ancak bu çok zaman
alıcı bir iş olduğundan genellikle ilgili lite-
ratürlerde bulunan grafik ve abaklardan
yararlanılır. Fakat o grafik ve abaklar
dahi aşağıda gösterilen hesap metoduyla
hazırlandığından bu tür hesapların nasıl
yapıldığını bilmekte yarar olduğu kuşku-
suzdur.
t~i eat loss calculations must be done for
each case in according to the different dia-
metcr, different temperature, insulation
material thickness and some other factors
(piping in outdoor ör indoor). Although this
consumes a lot of time, graphics and abac
charts are used generally. it is definitely
useful to know how these calculations are
done since those graphics and abac charts
are fornıed by using the calculation method
presented in this article.
t1 = 180°C
ty = 40°C
180 + 40
Örnek:
t1 = iç sıcaklık
ty = dış yüzey sıcaklığı
tm = ortalama sıcaklık
2
, = 110°C
Bu kural tek tabaka halinde uygulanan teknik
izolasyon işlerinde izolasyon yüzey sıcaklığının
önceden bilinmesi durumunda geçerlidir. Eğer izo-
lasyon yüzey sıcaklığı bilinmiyorsa bu durumda
\î = iç sıcaklık
\2 = dış ortam sıcaklığı
tm = ortalama sıcaklık olmak üzere
tı+-
formülü kullanılır.
Örnek
t! = 300°C
t2 = 20°C (dış ortam sıcaklığı)
300+-
ORTALAMA SICAKLIK VE ÖNEMİ
: esaplara başlamadan önce ortalama
sıcaklığın bilinmesi gerekir. Çünkü yapı izolasyon
hesaplarında ısı yalıtım malzemelerinin A, değerleri
sabit olarak alınırken, tesisat hesaplarında bu
değerler ortalama sıcaklığa göre alınmalıdır.
tm = 177°C
Dış yüzey sıcaklığı, dış hava hareketine bağlı
olarak değişir. Dış hava ne kadar hareketsiz(rüz-
garsız) olursa yüzey sıcaklığı dış ortam sıcaklığına o
kadar yakın olur. Bu nedenle ısı izolasyon malze-
mesinin hesaplara temel olarak alınması gereken
gerçek değeri bu ortalama sıcaklığa göre alınmalıdır.
Bu değerler yalıtım malzemesi üreticilerinin bro-
şürlerinden alınır.
18
Mühendis ve Makina Cilt:31 Sayı:366 Temmuz 1990
q =
(kcal/mtul saat)
Seçilen izolasyon kalınlığı
Isı iletkenlik (177°C Ört.
sıcaklığa görejdeğeri A.
Bir borudaki ısı kaybını hesaplamak için çeşitli
yöntemler vardır. Bunlar formülle hesaplama, grafik
ve abaklardan faydalanma, veya VDI 2055'de
olduğu gibi bazı etkenlerin birbiriyle çarpımı
yöntemleridir. Bütün bu yöntemlerin temelinde
formülle hesaplama yattığından bu şekilde bir örnek
vereceğiz.
Genel formül:
«(ti -ta)
|
1 1 da
ı» a .
|
V
|
aa.da
o, . dj 2A.
t1 =
\2 =
Oj =
 =
Burada
iç sıcaklık
dış ortam sıcaklığı
iç yüzeysel film katsayısı
ortalama sıcaklığa göre yalıtım malzemesinin
gerçek ısı iletkenlik değeri
aa
= izolasyonlu toplam dış çap (m)
izolasyonsuz boru dış çapı (m)
= dış yüzeysel film katsayısı
1
Burada
değeri genellikle a, nin
büyük olmasından dolayı çok küçük çıkar. Bu ne-
denle hesaba katılmayıp ihmal edilir. Bu durumda
formül basitlesin
80 mm.(0.08 m)
0.055 kcal/mh°C
(Firma
broşüründen)
478 mm (=0.478 m)
izolasyonlu dış çap
Bu değerleri formülde yerine koyalım:
3,14 (300-20)
1
q=-
1
0.478
-.in + -
2.055
0.318 7.478
q = 220 kcal/m tul saat bulunur.
Eğer bu boru izolasyonsuz olsaydı q = 5555
kcal/mtul saat olacaktı (literatür)
5555-220
izolasyon yapılmakla = % 96 enerji
5555
(yakıt) tasarrufu sağlanmış olur ki, işletmeler için çok
önemli bir tasarruf kalemidir.
Dostları ilə paylaş: |