Merhaba.Değerli arkadaşlar;
Bugünkü makale konumuzda mekanik parçalar arasında çok önemli bir yeri olan bir kavramdan, “balans” dan “balanssızlık”tan bahsedip balansın tam sağlanabildiği ve bilerek sağlanmadığı çok yararlı uygulamalardan söz edeceğiz.
Bir eksen etrafında dönen büyük kütleli veya küçük kütleli parçalarda hızla dönen bu dairesel parça tam homojen değilse,yani birkaç noktasında kütle fazlalığı veya eksikliği bulunuyorsa fizikteki F=m*V*V/R merkezkaç formülüne göre eşit olmayan kuvvet dağılımları nedeniyle bu volanda,dairesel içi dolu kütleli makine parçasında bir balanssızlık (yalpalama ve aşırı titreşimler) oluşur.Bu durum mile verilen güçten tam yararlanmamızı veya faydalı işle bu parçadan tam verim almamızı zorlaştırdığı gibi,yataklarında rulman (Bilyeli yatak) varsa eğer bunların zaman içinde zarar görmesi de kaçınılmaz hale gelir.
Balansızlığın giderilip istenmediği uygulamaları öncelikle de inceleyelim;
Lastikler :Tüm araçlarda (Uçak,amfibi,iş makineleri ve zırhlı araçlar dahil olarak) lastiklerdeki balansızlık aşırı bir titreşime (Vibrasyona) güç kaybı yüzünden yakıt tüketiminin artmasına ve araç aks bilyelerinin (Tam çekişin olduğu yerde) hasarına sebebiyet vermesi yüzünden istenmez.kabul edilemeyen sınırlarda büyüdüğünde satatik ve dinamik balansın lastikteki cant üzerine belirli ağırlıkların çakılıp ilave edilmesiyle giderilmesi gerekir.Bu sayede araçlarda düzgün ve sarsıntısız seyir,yakıt miktarında bir azalma ve aks bilyelerinin hasarının uzun veya kısa vadede önlenmesi mümkün olur.
Elektrik Motorları: Elektrik motorlarının hareketli parçası olan rotor kısmı motorun devriyle ilişkili olarak (Üniversal motorlar gibi) çok yüksek devirlere çıkabilmekte.Rotorun nüveli gövdesi,sargılar sarılmış halde hızla dönerken merkezkaç kuvvetlere doğrudan maruz kalır.Bu nedenle sargı yapısı balansı bozmayacak şekliyle sarılsa ve sarım bitip de kolektörlere bu uçlar lehimlense bile rotor sargı ve nüve yapısıyla balansızlık gösterebilir.balansızlığa neden olan çok küçük bir kütle biel,çok yüksek hızlarda savrulup merkezden dışarıya gitmek isteyecek ve rotorda aşırı titreşime ve güç kayıplarına,istenen devre ulaşmayıp daha düşük devirlerde kalmasına sebebiyet verebilecektir.Bu nedenle balansının tam sağlanması ve varsa balansızlığının giderilmesi de gerekecektir.Bu amaçla rotordaki nüve üzerine oyuklar açılarak rotor kütlesinin her noktada eşitlenip tam balanslanması,balans tezgahı veya aparatı üzerinde yapılır.
Elektrik Süpürgelerindeki Santrifüj Hava Pompaları: Bunlarda genellikle saçtan yapılan fanlar kullanılır ve bunlar üniversal motor miline tam akuple olduğundan bu motorun devrinde (3000 d/dk ise 3000 d/dk ile) döner.Bu durumda bu fandaki en küçük bir kütle farkı büyük bir balansızlığa sebep olur,fan hızla dönerken savrlup punta (Nokta) kaynağı ile bağlı olduğu milinden kolayca ayırabilir.Bu nedenle bunların da dikkatle balansının yapılması gerekir.Motordaki rotora uygulanan yöntem gibi balanssızlığı olduğu noktadaki kütle miktarı kadar parça bu saç fandan kesilerek alınır.Böylece balans sağlanmış olur.
Santrifüj Su Pompaları : Santrifüj su pompalarında genellikle dökümden yapılan fanın balansının tam sağlanmış olması elektrik motoru veya içten yanamlı motor milinden alınan faydalı gücün kayıpsız ve yatakalra zarar vermeden su basıncı gücüne değişini tam sağlamış olur. Buradamerkezden vakumla girip emilen su santrifüj etkiyle fan kanatlarının suya ters tokat atmasıyla salyangoz gövde içinde savrulup basma hattına gelmiş olur.BU merkezden giren su balansı bozulamayan düzgün bir su kütlesi şeklinde tam orta göbekte yer alabilseydi,bu pompa santrifüj etkisiyle bu suyu tam savurarak emme hattına da atamazdı.Sonuç olarak fanın döner halindeki mekaniğinde bir balanssızlığı hiç istemiyor ve bunu tam gidermiş oluyoruz,anacak amme hattından gelen suyun bu noktadaki balansız hali onu santrifüj prensiple bamamızı kolaylaştırmış oluyor,yani balansın bir yerde faydalı diğer yerde zararlı etkisi uygulanmış oluyor.
Santrifüj Bahçe Sulama Mekanizması : Bahçelerde otomatik sulama işlemlerinde kullanılan sulama aparatlarının bazıları kesik kesik yaylı bir mekanizma ile çalışırken bazıları da sistem olarak giren su basıncının kuvvet çiftleri oluşturarak bu nozullardan çıkmasıyla tam dönerek elde edilen bir sulama işlemi gerçekleştirilmiş olur.Burada nozullardan basınçla çıkan bu su kütleleri karşılıklı kuvvet çiftleri oluşturmak suretiyle ilk anda merkeze göre olan bu balansızlık durumunu kaldırıp balansa gelip düzgün şekliyle dönme hareketini sürdürür.Burada çeşitli noktalardan zıt yönlerde balansızlık oluşturan şekliyle verilen su kütlesi,zıt yönledeki bu itme etkisi ile dönerken ve balanssızlık tam kalkarken bahçe de dairesel bir ölçekte sulanmış olur.
Sanrifüj Etkiyle Çamaşırların Kurutulması işlemi: Çamaşır makinelerinin tamburu yıkama dışında devir artırılıp daha yükse devirlerle dönerken çamaşırlardaki su kütleleri merkezkaç kuvveti etkisiyle delikli tambura doğru hızla savrulup çamaşırdan uzaklaşmış ve bir su pompasıyla emilip bir atık borusuyla boşaltıma alınmış olur.Çamaşırdaki su damlaları eğer çamaşır içinde dairesel tek bir su sütünu olasyıdı,yani tam olarak balanslı olsaydı bir kütle farkı yüzünden savrularak tambur dışına alınmaları da söz konusu olamazdı.Burada da ayni şekilde balasızlığın ve dönme sırasında bu balansızlığın giderilemeye çalışılması esnasındaki bu savrulmanın ve merkezden dışa doğru oluaşn bu santrifüj kuvvetlerin büyük faydasını da görmüş oluyoruz.
Santrifüj Etkiyle Yapılan Dikişsiz Boru imalatı: Hiçbir ek yeri bulunmayan döküm çelik,bakır veya diğer alaşımlarından yapılan dikişsiz boruların imalaında sanrifüj etkiden yaralanılır.Erimiş metal alaşımı bir oluktan hızla dönmekte olan boru kalıbına akıtılır.Ergimiş halde ve henüz katılaşıp metal halini almayan bu alaşım santrifüj etkiyle ayni çamaşır makinesi tamburundaki çamaşırların savrulup düzgün ve homojen hakli almasına benzer ayni et kalınlığında kalacak şekliyle dönrken yavaş yavaş soğuyup katılaşır.Soğuyarak tam katılaştığında ise dikisisz borunuz istenen uzunluklarda hazır olmuş demektir.Burada da ilk anda oluktan akıtılan sıvı,erimiş metal alaşımının ilk andaki dönmeye karşı balanssız olan kütlesinin tam balanslı hale dönmeye çalışırken düzgün ve homojen boru imalatını elde edebildiğimiz bu faydasından kolayca söz edebiliriz.
Bu uygulamaların dışında bir de balansısızlığın tam olarak istendiği ve bilerek oluşturulduğu bazı uygulamaları inceleyelim;
Sarsak Oluklarda Balanssızlığın Uygulanması: Bildiğimiz gibi çok ince taneli bir materyalin içindeki yer alan daha büyük parçaları elemek için bir elek kullanırız.Bu eleği ileri-geri sallayarak bu ince materyaller içindeki daha büuük ve istenmeyen materyali eleğin üstünde tutarak o karışımdan ayrımaya çalışırız.Burada yaptığımız hareket ileri-geri sallama işlemidir.Bunu mekanik bir sistemle kolayca yapamamız mümkündür.Eşit olmayan balans ağırlıklarını o anda bir elektrik motoru miline akuple edip sarsıntılı olarak dönmesini sağlarken bir de amortisör istemli şase sistemine bunu büyük eleklerle birlikte monte ettiğinizde, siz mekanik olarak ve otomatik eleme işlevli bir düzenek kazandırmış olursunuz.Bu sistem çeşitli tane büyüklüğünde taş ocağındaki taştan elde edilen mıcırın çeşitli, tane biyiklüklerine göre ayrıştırılmasında kullanılan büyük bir elek sisteminde de kullanılabilir.Burada balanssızlığı bilerek biz oluşturduk ve bunu yararlı bir uygulamaya dönüştürüp otomatik bir eleme makinesinin tasarımını kolayca yapmış olduk.
Sarsak Oluklardan Transportasyonda (Hafif,Küçük Çaplı Materyal İletiminde) Yararlanma: Eklenen ve bir balanssızlık etkisi yapan bu ağırlıklarla ve amortisörlü (şok emici ve sönümlendirici) bir alt yapısıyla donatılmış olan bir düzeneği,bant konveyör yerine,daha kısa mesafelerde ve küçük taneli materyallerin iletilmesinde belirli yerlere sevkinde kolayca kullanabiliriz.Bu uygulamada bir hazneden ileri-geri sarsılan bu düzenekle (Sarsak olukla) aşağıya düşen materyaller,devamlı ve ard arda gelen bu titreşim hareketleriyle bir doğrultu üzerinde düzenli ve ritmik olarak hareket ederek transportasyon (Materyal iletimi) sağlanmış olur.Bu uygulamada da taneli ve küçük çaplı olan materyalleri,oluşturduğumuz bir balanssızlıkla, iletimde direk olarak kullanılması şeklinde yararlı bir kullanım şekline de dönüştürmüş oluyoruz.Kolay gelsin.Saygılarımla.
Bugünkü makale konumuzda mekanik parçalar arasında çok önemli bir yeri olan bir kavramdan, “balans” dan “balanssızlık”tan bahsedip balansın tam sağlanabildiği ve bilerek sağlanmadığı çok yararlı uygulamalardan söz edeceğiz.
Bir eksen etrafında dönen büyük kütleli veya küçük kütleli parçalarda hızla dönen bu dairesel parça tam homojen değilse,yani birkaç noktasında kütle fazlalığı veya eksikliği bulunuyorsa fizikteki F=m*V*V/R merkezkaç formülüne göre eşit olmayan kuvvet dağılımları nedeniyle bu volanda,dairesel içi dolu kütleli makine parçasında bir balanssızlık (yalpalama ve aşırı titreşimler) oluşur.Bu durum mile verilen güçten tam yararlanmamızı veya faydalı işle bu parçadan tam verim almamızı zorlaştırdığı gibi,yataklarında rulman (Bilyeli yatak) varsa eğer bunların zaman içinde zarar görmesi de kaçınılmaz hale gelir.
Balansızlığın giderilip istenmediği uygulamaları öncelikle de inceleyelim;
Lastikler :Tüm araçlarda (Uçak,amfibi,iş makineleri ve zırhlı araçlar dahil olarak) lastiklerdeki balansızlık aşırı bir titreşime (Vibrasyona) güç kaybı yüzünden yakıt tüketiminin artmasına ve araç aks bilyelerinin (Tam çekişin olduğu yerde) hasarına sebebiyet vermesi yüzünden istenmez.kabul edilemeyen sınırlarda büyüdüğünde satatik ve dinamik balansın lastikteki cant üzerine belirli ağırlıkların çakılıp ilave edilmesiyle giderilmesi gerekir.Bu sayede araçlarda düzgün ve sarsıntısız seyir,yakıt miktarında bir azalma ve aks bilyelerinin hasarının uzun veya kısa vadede önlenmesi mümkün olur.
Elektrik Motorları: Elektrik motorlarının hareketli parçası olan rotor kısmı motorun devriyle ilişkili olarak (Üniversal motorlar gibi) çok yüksek devirlere çıkabilmekte.Rotorun nüveli gövdesi,sargılar sarılmış halde hızla dönerken merkezkaç kuvvetlere doğrudan maruz kalır.Bu nedenle sargı yapısı balansı bozmayacak şekliyle sarılsa ve sarım bitip de kolektörlere bu uçlar lehimlense bile rotor sargı ve nüve yapısıyla balansızlık gösterebilir.balansızlığa neden olan çok küçük bir kütle biel,çok yüksek hızlarda savrulup merkezden dışarıya gitmek isteyecek ve rotorda aşırı titreşime ve güç kayıplarına,istenen devre ulaşmayıp daha düşük devirlerde kalmasına sebebiyet verebilecektir.Bu nedenle balansının tam sağlanması ve varsa balansızlığının giderilmesi de gerekecektir.Bu amaçla rotordaki nüve üzerine oyuklar açılarak rotor kütlesinin her noktada eşitlenip tam balanslanması,balans tezgahı veya aparatı üzerinde yapılır.
Elektrik Süpürgelerindeki Santrifüj Hava Pompaları: Bunlarda genellikle saçtan yapılan fanlar kullanılır ve bunlar üniversal motor miline tam akuple olduğundan bu motorun devrinde (3000 d/dk ise 3000 d/dk ile) döner.Bu durumda bu fandaki en küçük bir kütle farkı büyük bir balansızlığa sebep olur,fan hızla dönerken savrlup punta (Nokta) kaynağı ile bağlı olduğu milinden kolayca ayırabilir.Bu nedenle bunların da dikkatle balansının yapılması gerekir.Motordaki rotora uygulanan yöntem gibi balanssızlığı olduğu noktadaki kütle miktarı kadar parça bu saç fandan kesilerek alınır.Böylece balans sağlanmış olur.
Santrifüj Su Pompaları : Santrifüj su pompalarında genellikle dökümden yapılan fanın balansının tam sağlanmış olması elektrik motoru veya içten yanamlı motor milinden alınan faydalı gücün kayıpsız ve yatakalra zarar vermeden su basıncı gücüne değişini tam sağlamış olur. Buradamerkezden vakumla girip emilen su santrifüj etkiyle fan kanatlarının suya ters tokat atmasıyla salyangoz gövde içinde savrulup basma hattına gelmiş olur.BU merkezden giren su balansı bozulamayan düzgün bir su kütlesi şeklinde tam orta göbekte yer alabilseydi,bu pompa santrifüj etkisiyle bu suyu tam savurarak emme hattına da atamazdı.Sonuç olarak fanın döner halindeki mekaniğinde bir balanssızlığı hiç istemiyor ve bunu tam gidermiş oluyoruz,anacak amme hattından gelen suyun bu noktadaki balansız hali onu santrifüj prensiple bamamızı kolaylaştırmış oluyor,yani balansın bir yerde faydalı diğer yerde zararlı etkisi uygulanmış oluyor.
Santrifüj Bahçe Sulama Mekanizması : Bahçelerde otomatik sulama işlemlerinde kullanılan sulama aparatlarının bazıları kesik kesik yaylı bir mekanizma ile çalışırken bazıları da sistem olarak giren su basıncının kuvvet çiftleri oluşturarak bu nozullardan çıkmasıyla tam dönerek elde edilen bir sulama işlemi gerçekleştirilmiş olur.Burada nozullardan basınçla çıkan bu su kütleleri karşılıklı kuvvet çiftleri oluşturmak suretiyle ilk anda merkeze göre olan bu balansızlık durumunu kaldırıp balansa gelip düzgün şekliyle dönme hareketini sürdürür.Burada çeşitli noktalardan zıt yönlerde balansızlık oluşturan şekliyle verilen su kütlesi,zıt yönledeki bu itme etkisi ile dönerken ve balanssızlık tam kalkarken bahçe de dairesel bir ölçekte sulanmış olur.
Sanrifüj Etkiyle Çamaşırların Kurutulması işlemi: Çamaşır makinelerinin tamburu yıkama dışında devir artırılıp daha yükse devirlerle dönerken çamaşırlardaki su kütleleri merkezkaç kuvveti etkisiyle delikli tambura doğru hızla savrulup çamaşırdan uzaklaşmış ve bir su pompasıyla emilip bir atık borusuyla boşaltıma alınmış olur.Çamaşırdaki su damlaları eğer çamaşır içinde dairesel tek bir su sütünu olasyıdı,yani tam olarak balanslı olsaydı bir kütle farkı yüzünden savrularak tambur dışına alınmaları da söz konusu olamazdı.Burada da ayni şekilde balasızlığın ve dönme sırasında bu balansızlığın giderilemeye çalışılması esnasındaki bu savrulmanın ve merkezden dışa doğru oluaşn bu santrifüj kuvvetlerin büyük faydasını da görmüş oluyoruz.
Santrifüj Etkiyle Yapılan Dikişsiz Boru imalatı: Hiçbir ek yeri bulunmayan döküm çelik,bakır veya diğer alaşımlarından yapılan dikişsiz boruların imalaında sanrifüj etkiden yaralanılır.Erimiş metal alaşımı bir oluktan hızla dönmekte olan boru kalıbına akıtılır.Ergimiş halde ve henüz katılaşıp metal halini almayan bu alaşım santrifüj etkiyle ayni çamaşır makinesi tamburundaki çamaşırların savrulup düzgün ve homojen hakli almasına benzer ayni et kalınlığında kalacak şekliyle dönrken yavaş yavaş soğuyup katılaşır.Soğuyarak tam katılaştığında ise dikisisz borunuz istenen uzunluklarda hazır olmuş demektir.Burada da ilk anda oluktan akıtılan sıvı,erimiş metal alaşımının ilk andaki dönmeye karşı balanssız olan kütlesinin tam balanslı hale dönmeye çalışırken düzgün ve homojen boru imalatını elde edebildiğimiz bu faydasından kolayca söz edebiliriz.
Bu uygulamaların dışında bir de balansısızlığın tam olarak istendiği ve bilerek oluşturulduğu bazı uygulamaları inceleyelim;
Sarsak Oluklarda Balanssızlığın Uygulanması: Bildiğimiz gibi çok ince taneli bir materyalin içindeki yer alan daha büyük parçaları elemek için bir elek kullanırız.Bu eleği ileri-geri sallayarak bu ince materyaller içindeki daha büuük ve istenmeyen materyali eleğin üstünde tutarak o karışımdan ayrımaya çalışırız.Burada yaptığımız hareket ileri-geri sallama işlemidir.Bunu mekanik bir sistemle kolayca yapamamız mümkündür.Eşit olmayan balans ağırlıklarını o anda bir elektrik motoru miline akuple edip sarsıntılı olarak dönmesini sağlarken bir de amortisör istemli şase sistemine bunu büyük eleklerle birlikte monte ettiğinizde, siz mekanik olarak ve otomatik eleme işlevli bir düzenek kazandırmış olursunuz.Bu sistem çeşitli tane büyüklüğünde taş ocağındaki taştan elde edilen mıcırın çeşitli, tane biyiklüklerine göre ayrıştırılmasında kullanılan büyük bir elek sisteminde de kullanılabilir.Burada balanssızlığı bilerek biz oluşturduk ve bunu yararlı bir uygulamaya dönüştürüp otomatik bir eleme makinesinin tasarımını kolayca yapmış olduk.
Sarsak Oluklardan Transportasyonda (Hafif,Küçük Çaplı Materyal İletiminde) Yararlanma: Eklenen ve bir balanssızlık etkisi yapan bu ağırlıklarla ve amortisörlü (şok emici ve sönümlendirici) bir alt yapısıyla donatılmış olan bir düzeneği,bant konveyör yerine,daha kısa mesafelerde ve küçük taneli materyallerin iletilmesinde belirli yerlere sevkinde kolayca kullanabiliriz.Bu uygulamada bir hazneden ileri-geri sarsılan bu düzenekle (Sarsak olukla) aşağıya düşen materyaller,devamlı ve ard arda gelen bu titreşim hareketleriyle bir doğrultu üzerinde düzenli ve ritmik olarak hareket ederek transportasyon (Materyal iletimi) sağlanmış olur.Bu uygulamada da taneli ve küçük çaplı olan materyalleri,oluşturduğumuz bir balanssızlıkla, iletimde direk olarak kullanılması şeklinde yararlı bir kullanım şekline de dönüştürmüş oluyoruz.Kolay gelsin.Saygılarımla.
Son düzenleme:
