Jimmy Jib Tasarımı Vol.2

Herkese Merhaba

Yeni jimmy jib projemi sizlerle paylaşmak istiyorum. Ufo ayaklığı üzerine kurulu, teleskobik bu tasarımın üretimi de zor olacağı için üretim aşamasına geçemiyorum ne yazık ki yine. Bir dahaki tasarımı piyasada ucuza bulunabilecek 10x10 gibi basit demir profiller ile yapmayı düşünüyorum.

Ufo ayaklıklığı standart ölçülerle çizilmedi. Onun da kataloğunu bulup gerçek modelini çizmeyi planlıyorum. Bir dahaki jimmy jim projesi; gerilme analizleri, maksimum ve minimum yükseklikleri, malzeme listesi ve teknik resimleri, toplam ağırlık, paketlenmiş durumdaki ebatları gibi elemanterleri içerecek.

Ekran Görüntüleri

.

.

Ayaklık.........................................................................Gövde Sabit Jimmy Jib

.

Edit: Tasarımı daha da geliştirip üretimini yaptım incelemek için aşağıdaki linke tıklayınız.
JimmyCam Blog Yazısı
 

Kalın Sağlıcakla.

Bir Reklam Tabelasının Rüzgara Karşı Dayanımı (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

Genişliği w = 2,5 m, yüksekliği h = 1,5 m, direk uzunluğu L = 15 m ve direk dış çapı Do = 0,3 m olan reklam tabelasının, rüzgar hızı v = 150 km/h iken yapacağı deplasmanı ve direk dibinde oluşacak gerilimi hesaplattığım bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.



Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Yanında “ * “ işareti olan değerleri değiştirebilirsiniz.

• “Tabela Yıkılabilir Mi?” sekmesini kontrol edin.

• Tabelanın ağırlığın etkisi çok az olsa da ilave ettim, eğer kütlesini bilmiyorsanız “m” değerine “0” değerini girebilirsiniz.

• Tabelanın rüzgara maruz kalan kısmının şekline göre sürüklenme katsayısı (CD) için Çengel’ in kitabını kullanabilirsiniz.

Akışkanlar Mekaniği - Bir Reklam Tabelasının Rüzgara Karşı Dayanımı Online Çalıştır

Kaynak: “Fluid Mechanics Fundamentals and Applications 2. Edition” – Yunus A. ÇENGEL, John M. CIMBALA

Kalın Sağlıcakla…

Bir Otomobilin Sürtünmeye Harcadığı Yakıtın Yıllık Maliyeti (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

Genişliği w = 1,85 m, yüksekliği h = 1,7 m ve ortalama hızı v = 95 km/h olan bir otomobilin bir yılda sürtünmeye harcadığı yakıt miktarını ve “w” ile “h” değerlerinde yapılan iyileştirmeler ile (CD sabit) yakıt maliyetindeki azalma miktarını hesaplattığım bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.



Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Yanında “ * “ işareti olan değerleri değiştirebilirsiniz.

Akışkanlar Mekaniği - Sürtünmeye Harcanan Yakıtın Maliyeti Online Çalıştır

Kaynak: “Fluid Mechanics Fundamentals and Applications 2. Edition” – Yunus A. ÇENGEL, John M. CIMBALA

Kalın Sağlıcakla…

Saç Metal V -Tipi Eğme (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

Tasarımını yaptığımız saç modelin üretileceği malzemenin eğme ve bükmelerden önceki tam boyunun ve bu işlem için gerekli olan F (kuvvet) değerinin hesabını içeren bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.



Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Yanında “ * “ işareti olan değerleri değiştirebilirsiniz.

• Eğdiğiniz açı, malzeme düzkenki yüzey ile eğildikten sonraki yüzey arasındaki açı değeridir.

• Formüller V – eğme tipi için yazılmıştır.

Üretim Yöntemleri - Saç Metal V - Tipi Eğme Online Çalıştır

Kaynak: “Fundamentals of Modern Manufacturing - 3. Edition” – Mikell P. GROOVER

Kalın Sağlıcakla…

Tel Çekme (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

Başlangıç çapı Do = 2,5 mm olan telin, tel çekme işlemi ile Df= 2 mm çapına indirilme hesaplamalarını kapsayan bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.

Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Yanında “ * “ işareti olan değerlerideğiştirebilirsiniz.

Üretim Yöntemleri - Tel Çekme Online Çalıştır

Kaynak:“Fundamentals of Modern Manufacturing - 3. Edition” – Mikell P. GROOVER

Kalın Sağlıcakla…

Elektrik Ark Kaynağı (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

L = 100 mm ve Ao = 20 mm2 değerlerine sahip kaynak bölgesinin tek pasoda kaynak yapılabilmesi için gerekli olan değerleri ve maliyet hesaplamalarını içeren bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.

Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Yanında “ * “ işareti olan değerleri değiştirebilirsiniz.

• Hesaplar “Elektrik Ark Kaynağı” için yazılmıştır.

• Uygunluk sekmesi güç yoğunluğunun yeterli olup olmadığını kontrol eder. “Evet” yazması gereklidir.

• Maliyet hesapları bir ay için 26 iş günü üzerinden yapılmıştır. Ayrıca sanayi elektrik fiyatı tek zamanlı kabul edilmiştir. (gece ayrı, gündüz ayrı tarife de mevcut)

Üretim Yöntemleri - Elektrik Ark Kaynağı Online Çalıştır

Kaynak:“Fundamentals of Modern Manufacturing - 3. Edition” – Mikell P. GROOVER

Kalın Sağlıcakla…

Dövme (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

Başlangıç boyutları ho = 75 mm ve Do = 50 mm olan blog malzemenin dövme işlemi ile hf = 32mm ve Df = 76,5 mm boyutlarına indirilmesi hesaplamalarını kapsayan bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.

Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkatedin.

• Yanında “ * “ işareti olan değerleri değiştirebilirsiniz.

• Tablo ve grafik 75 – 32 = 43 iterasyon ile oluşturuldu. Örneğin sizin hesaplarınızda parça 120 mm’den 60 mm’ye indirilmek isteniyor. Yani 120 - 60 = 60 iterasyona yapmanız gerekiyor. Bu durumda her bir sütunun formülasyonun sürükleyerek çoğaltmanız gerekmekte.
• Grafiği, değerlerinizi değiştirdikten sonra yeni verileri seçerek güncellemeniz gerekiyor.

Üretim Yöntemleri - Dövme Online Çalıştır

Kaynak:“Fundamentals of Modern Manufacturing - 3. Edition” – Mikell P. GROOVER

Kalın Sağlıcakla...

Derin Çekme (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

Başlangıç boyutları to= 2,4 mm ve Db = 138 mm olan malzemenin, derin çekme işlemi ile h = 50 mm ve Dp= 75 mm boyutlarında bir kap yapılması hesaplamalarını kapsayan bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.

Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Yanında “ * “ işareti olan değerleri değiştirebilirsiniz.

• “Uygulanabilirlik” sekmesindeki bütün değerlerin “Uygun” olup olmadığını kontrol edin.

Üretim Yöntemleri - Derin Çekme Online Çalıştır

Kaynak:“Fundamentals of Modern Manufacturing - 3. Edition” – Mikell P. GROOVER

Kalın Sağlıcakla…

Ekstrüzyon (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba

Uzunluğu Lo = 75 mm ve çapı Do = 25mm olan malzemenin ekstrüzyon ile çapı Df = 12,5 mm olan silindirik parçaya dönüştürülürken gerekli olan F (kuvvet) , P (basınç) ve G (güç) değerlerinin hesaplamalarını içeren bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.



Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Yanında " * " olan değerleri değiştirebilirsiniz.

• Do çaplı bir bloktan ekstrüzyon ile Df çaplı parça elde edilme işlemi için formüller yazdım. Eğer blog ve parça silindirik değilse formülleri “Do” sekmelerini iptal edip “Ao” ve “Af” değerleri için tekrar yazmanız gerekiyor.

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Lo = 75 mm üzerinden iterasyon ile grafik oluşturdum. Lo değeriniz 75’ ten büyükse 0 a kadar formülleri sürükleyerek otomatik olarak çoğaltabilirsiniz. Grafik içinse yeniden veri seçerek grafikte yeni aralığı göstermeniz gerekiyor.

Üretim Yöntemleri - Ekstrüzyon Online Çalıştır

Kaynak:“Fundamentals of Modern Manufacturing - 3. Edition” – Mikell P. GROOVER

Kalın Sağlıcakla …

Haddeleme (Excel Hesaplamaları)

Herkese Merhaba
3mm kalınlığa sahip olan düz malzemenin haddeleme ile 2,5 mm kalınlığa indirilme işlemi için gerekli F (kuvvet) , P (güç) ve T (tork) değerlerinin hesaplamalarını içeren bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.



Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• Yanında " * " olan değerleri değiştirebilirsiniz.

• Gerekli değerleri girdikten sonra “Haddeleme Yapılabilir Mi?” durumlarını kontrol edin.

• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Hadde ve malzeme hızları arasında vo < vr < vf ilişkisi olmalıdır. Bu durumu 2 ayrı şekilde incelenip tek formüle indirgedim. “ Haddeleme Yapılabilir Mi?” sorusuna bu sekmede “Hayır” seçeneği çıkması, haddelerin patinaj çekme durumunun söz konusu olduğunu göstermektedir.

Üretim Yöntemleri - Haddeleme Online Çalıştır

Kaynak:“Fundamentals of Modern Manufacturing - 3. Edition” – Mikell P. GROOVER

Kalın Sağlıcakla …

Pompa Gücü Hesabı (Excel)

Herkese Merhaba

Bir tanktan diğer tanka aktarılmak istenen akışkan için borulama sistemindeki basınç düşümünü karşılamak için kullanılması gereken pompanın güç hesabını içeren bu excel dosyasını sizlerle paylaşmak istiyorum.



Kullanırken bilmeniz gerekenler:

• 20 C de suyun özellikleri kullandım. Farklı akışkan ve sıcaklıklar için ilgili tablolardan değerleri bulup girmeniz gerekiyor.

• Formülleri Q [m3/s] (debi) üzerine yazdım. Akışkanın boru içi hızını biliyorsanız denklemleri V üzerine kurulu şekle getirmeniz gerekiyor. Yani V [m/s] sekmesindeki Q’ ya bağlı formülü silip direkt değeri yerine yazabilirsiniz.

• Minör kayıpları çoğaltabilirsiniz. Ben sadece dirsekler ve vanaları ekledim. Sisteminizde başka kayıp elemanı varsa formülde “Kayıplar” bölümüne sekme açarak ekleyebilirsiniz.
• Değerleri girerken yanındaki birimlere dikkat edin.

• Re > 4000 (türbülanslı) akışlar için f (sürtünme katsayısı) kullanılmıştır. Laminar akış için f=64/Re denklemini kullanabilirsiniz.

• Tankları; havuz, göl ve ya baraj gibi başka fiziksel yapılar gibi düşünüp problem aralığını genişletebilirsiniz. (Atmosfere açık alanlarda P1 = P2 = 0)

Minör kayıpları, akışkan değerleri ve boru malzemeleri için pürüzlülük değerlerini Çengel’ in kitabında bulabilirsiniz.

Akışkanlar Mekaniği - Pompa Gücü Hesabı Online Çalıştır

Kaynak: “Fluid Mechanics Fundamentals and Applications 2. Edition” – Yunus A. ÇENGEL, John M. CIMBALA

Kalın Sağlıcakla…

AutoCAD' den SolidWORKS'e Çizim Aktarımı

Herkese Selamlar

Bildiğiniz gibi günümüzün en geçerli teknik resim çizme programı AutoCAD ve neredeyse bütün işletmeler çizimlerini bu program ile yapıyorlar. Genelde 2D çizimler için tercih edilen bu programın 3D özelliği uzun zaman önce programa eklendi ama yaygın olarak kullanılmıyor. 3D olarak kullanımı en basit ve yine en yaygın program ise SolidWORKS.

Bu yazıda bu iki programı birlikte kullanarak yaptığım bir ısı değiştirici tasarımını sizlerle paylaşmak istiyorum.

Ben bu tasarım için çizimini ödev hazırlarken bulduğum bir AutoCAD dosyasını kullandım. Dönel simetrik parçaları sketchteki diğer çizgileri sildikten sonra döndürerek oluşturdum. Diğer boru, ayna gibi parçaları da benzer yolla ve ara ara AutoCAD dosyasından ölçüler alıp SolidWORKS te çizerek yaptım.

Sonuçlar aşağıda

AutoCAD Çizimi............................................................SolidWORKS Çizimi
.

Karşılaştırma.................................................................SolidWORKS Genel Görünüş

.

2 programı birlikte kullanırken dikkat etmeniz gerekenler:

Çizim;

• 1:1 ölçekli olmalı

• Sade olmalı (yazı, ölçü vs olmamalı)

• Üst üstte binmiş çizgiler olmamalı ( Bu önemli çünkü “İmport” ettiğiniz çizimde çizgiler üst üste çizilmişse AutoCAD de belli olmayabilir ama SolidWORKS te katıya çevirirken çizim hata verir.)

Kalın Sağlıcakla…

Kabak Kemane Tasarımı (SolidWORKS)

Herkese Selamlar

Bir arkadaşımın tezi için kumpasla ölçüp biçerek çizdiğimiz, gerçek boyutlarına çok yakın olan bu "Kabak Kemane" tasarımını sizlerle paylaşmak istiyorum.

Ekran Görüntüleri

Su Kabağından Yapılmış.....................Carbon Fiberden Yapılmış..................Fiberglasstan Yapılmış

. .

Kalın sağlıcakla...

Ani Daralan Borularda KL Minör Kayıp Faktörünün Hesabı (CFdesign)

Herkese Selamlar

Akışkanlar Mekaniği II dersi final ödevi için yaptığım KL kayıp faktörü analizlerimi burada sizlerle paylaşmak istiyorum.

Genel Büyüklükler.......................................................... Genel Hız Dağılımı

.

Basınç Dağılımları
400 mm - 179 mm Çaplar.............................................. 400 mm - 253 mm Çaplar
.

400 mm - 310 mm Çaplar.............................................. 400 mm - 358 mm Çaplar

.


Basınç Düşüm Grafikleri
400 mm - 179 mm Çaplar.............................................. 400 mm - 253 mm Çaplar

.

400 mm - 310 mm Çaplar.............................................. 400 mm - 358 mm Çaplar

.

KL Faktörünün d2/D2' ye Göre Değişimi

D: Boru giriş çapı
d: Boru çıkış çapı



Başka bir analizde görüşmek üzere...

Düz Bir Plaka Üzerinden Akan Hava ile Plaka Arasındaki Isı Geçişi (CFdesign)

Herkese Selamlar

Bu analizde L = 1m uzunluğunda ve T = 150 C sıcaklığındaki levha ile v = 0,001 m/s hızında ve T = 25 C sıcaklığındaki hava arasındaki ısı geçişi sonucu havanın çıkış sıcaklığının hesabı yapıldı. Hızın bu kadar küçük seçilmesinin nedeni CFdesign ın yüksek hızlarda ( 10 - 25 m/s civarı ) mantıklı sonuçlar çıkaramaması. Analiz seçeneklerinden "laminar akış" seçeneği seçilerek düşük hızlarda yaptığım bir kaç analizde ancak mantıklı bir sıcaklık dağılımı görebildim ve bunu burada paylaşmak istedim. İşte sonuçlar;

Durgun Hava



v=0,001 m/s ile Akan Hava



Sıcaklık Değişimi Tablosu



Çıkış Sıcaklığı

Basit Bir Kiriş Modelinde Optimizasyon İle Malzeme Tasarrufu

Herkese Selamlar

200 kN yük taşıyan 3 kirişli basit bir platformun Ansys v11 “Shape Optimization” analizi ile tekrar karşınızdayım.

Öncelikle biz mühendislerin işinin en az malzeme ile en dayanıklı ürünü/yapıyı en ucuza mal etmek olduğunu hatırlatmak istiyorum. Bu analiz ile eğilmeye maruz kalan bir kirişi nasıl optimize edebiliriz onu göreceğiz.

Şimdi aşağıdaki şekilde 3 tane kirişimiz var ve üstünde 200 kN ağırlığında bir yükümüz var. Analiz sonucunda her bir kirişte maximum gerilme 125 MPa olacak şekilde yük emniyetle taşınıyor. Ve her bir kirişin kütlesi bu aşamada 20,2 kg.

Bu yüklemeyi Ansys de yapalım ve kirişte, çıkarılmasında sakınca olmayan bölgeleri görelim.

Tasarıma geri dönüp kirişimizi bu analizdeki gibi optimize edelim. Ayrıca gerilmenin biraz artmasına göz yumarsak, kirişler için sıkça kullanılan yuvarlak boşaltma işlemi de yapıp malzeme kazancını artırılabiliriz.

Eski kiriş & Yeni kiriş

Yeni kirişler ile aynı analizi tekrar yapalım.

Görüldüğü gibi maximum gerilme 125 MPa’dan 155.1 MPa’a çıktı ve emniyet katsayımız 1,6’dan 1,33’ e düştü.

Ama yeni kiriş modeli ile her bir kirişin kütlesi 14,2 kg’ a düştü. Yani bir platformda 6 kg’dan 3 kiriş için toplamda 18 kg malzeme kazancı sağlandı.

Seri üretim yapan bir işletme için bu, çok ciddi bir tasarruf demek oluyor. Ve böyle işletmelerde büyük paralar kazandıran mühendislerin yüksek ücretler aldığını unutmayın :)

Son olarak eklemek istediklerim şunlar:

• Deliklerin uçlarına pah kırılmalı,
• Köşeler yuvarlatılmalı,
• Kazanılan malzemenin birim fiyatı, delik delme işlemleri için harcanan enerji ve iş gücü sarfiyatının birim fiyatından fazla olmalı,
• Delik çevresinde çentik etkisi önlenmeli
• Kaynak kalitesi kontrol edilmeli
• Standartlara uyulmalı
• Emniyet faktörünin bu tip yüklemelerde kaç alınmasının gerektiğinin araştırılıp platform için maximum yük sınırı belirlenmeli
  

Kalın Sağlıcakla...

Basit Bir Isı Değiştirici Tasarımı İle Isıl Analiz (CFdesign)

Herkese Selamlar

SolidWORKS’ te modellediğim, CFdesign da ısıl analizini yaptığım ısı değiştiricimi sizinle paylaşmak istiyorum. Analizi anlatmaya başlamadan önce “Isı Değiştirici”nin ne olduğundan bahsedelim.

Isı değiştirici için kısaca; “Temel olarak bir kap içerisinde bulunan belli sayıda ve belli çaptaki borular sayesinde bir akışkanın enerjisinin diğer akışkana aktarılmasını sağlayarak yerine göre ısıtmayı ya da soğutmayı sağlar.” diyebiliriz.

Sistemimiz şöyle;

Bir tane kazanımız var ve içerisinde bir tane kıvrımlı (ısı geçecek yüzeyi artırmak için) bakır borumuz var. Kazana T=25 C sıcaklığında ve V=1 m/s hızında soğuk suyumuz giriyor ve içerisinde T=150 C sıcaklığında ve V=2 m/s hızında (hızlar zıt yönlü) kızgın su akan boruya çarpıyor. Bu esnada sıcaklık farklarından dolayı ısı transferi gerçekleşiyor ve Soğuk su ısınıyor.

Isı Değiştirici Genel Görünüm

Sıcaklık Değişimi

.

Hız Değişimi

.

Boru Çıkış Sıcaklığı........................................................Kazan Çıkış Sıcaklığı

.

Yapılan analizde boru çıkış sıcaklığı 64 C civarında, kazan çıkış sıcaklığı 65 C civarında bulundu. Değerlerin birbirine bu kadar yakın olmasının sebebi boru içerisindeki akışın ısıl dengenin kurulmasına fırsat verecek kadar yavaş olmasıdır.

Borudaki akışkanın hızını 2 m/s’den 20 m/s’ye çıkarıp analizi tekrarlayalım.

Sıcaklık Değişimi

.

Yapılan yeni analizde boru çıkış sıcaklığı 138,5 C civarına yükseldi. Akışkan çok hızlı aktığı için ısıl dengeye ulaşamadan kazan içerisinden çıkmak zorunda kaldı ve sıcaklığının çok az bir miktarını kazandaki suya aktarabildi.

Burada amacımız kazandaki suyu ısıtmak olduğu için bizim için kazan çıkış sıcaklığı önemli.

Kazan çıkış sıcaklığını istediğimiz değere getirmek için yapabileceklerimiz;

• Giriş sıcaklıklarını ya da hızlarını değiştirmek
• Boru sayısını ya da çapını değiştirmek
• Giriş ve çıkışları yerini (tasarım üzerinden) değiştirmek
• Kazan boyutlarını değiştirmek
• Boru kıvrımının tasarımını değiştirmek

Bu bahsettiğim değişikliklerle kazan çıkış sıcaklığını istediğiniz aralığa çekebilirsiniz.

Bir başka yazıda görüşmek üzere…