Standart Nedir Bir makine konstrksiyonunda benzer ilevi yerine

Standart* Nedir ? • Bir makine konstrüksiyonunda benzer işlevi yerine getirecek elemanlar boyutlandırılmazlar. fonksiyonel her Tekniğin bakımdan seferinde gelişim yeterli süreci olgunluğa yeniden içinde ulaşmış parçaların boyutları ve diğer bazı özellikleri herkes için bağlayıcı olacak şekilde tespit edilir. *Makine elemanları ve Konstrüksiyon Örnekleri-Cilt I, Fatih Babalık

• Bunlar NORM veya STANDART adı altında ilan edilerek duyurulur. Norm-standart belirlemenin amacı; Bilimsel, teknik, ekonomik ve idari alanlarda Tanım, ürün, kural ve yöntem birliği sağlamaktır.

• Standartlaşma sayesinde benzer ürünler aynı boyutlarda ve çok sayıda üretileceği için üretimde ucuzluk, konstrüksiyonda çizimden montaja kadar kolaylık sağlayacaktır. • Hangi marka elektrik ampulü alırsak alalım, ampulün vidalı kısmı lambadaki yuvaya uyacaktır. Standart olmasaydı bu mümkün olamazdı.

• Standartlaşma değişmesi gereken parçalar açısından da kolaylık, ekonomiklik sağlamakta, sık karşılaştığımız problemlere keyfi, farklı çözümler yerine doğruluğu kabul görmüş çözümler sunmaktadır.

• Standartlar sadece makina elemanlarını ve teknik yaşamı kapsamaz. Yaşamımızın her alanını ilgilendiren normlar vardır. Sembol, işaret, ad ve tanım normları, teknik ürünlerin şekillendirilmesine yönelik konstrüksiyon normları, kontrol, emniyet normları gibi.

• Standart veya normlar ulusal ve uluslararası olarak iki gruba ayrılır. Türk Standartları TS Alman Normları DIN Uluslararası Standartlar ISO Avrupa Standartları EN

Bazı Standartlar –TS 293 Milletlerarası Birimler Sisteminin Temel Büyüklük ve Birimleri –TS 294 Milletlerarası Birimler Sisteminin Uzay ve Zaman Büyüklük ve Birimleri –TS 295 Milletlerarası Birimler Sisteminin Periodik Olaylar Büyüklük ve Birimleri –TS 296 Milletlerarası Birimler Sisteminin Mekanik Büyüklük ve Birimleri –TS 297 Milletlerarası Birimler Sisteminin Isı Büyüklük ve Birimleri –TS 1307 Soğutma Birim ve Sembolleri –TS 1308 Elektrik ve Magnetizma Büyüklükleri ve Birimleri –TS 1309 Akustik Büyüklükleri ve Birimleri

Standart Sayılar ve Seriler • Standartlaştırmadan amaç bir alanın bütün ihtiyaçlarını en az sayıda terimle ve yeterli hassasiyetle karşılayacak şekilde bir veya birkaç sayı serisi ile basamaklandırmayı sağlamaktır.

• Bir konstrüksiyonda temel büyüklükleri belirlerken veya aynı makinanın daha büyük ve küçüklerinin üretiminde eş görevli elemanların boyutlarını belirlerken değerlerini gelişi güzel seçmek yerine teknolojik yaşamda kabul görmüş sayılardan yararlanılır.

1870/71 Prusya savaşından sonra Fransız Hava Kuvvetlerinde mühendis olarak çalışmaya başlayan Albay Charles Renard ikmal konusunda yaşadığı güçlükleri bulduğu sayı dizileri ile aşmıştır. Askeri amaçla kullandıkları balonların halatları çeşitli kuvvetlere karşı 425 çeşitte değişik kesitlerde yapılmıştı. Bu kadar çeşidin siparişi, depolanması ve ikmali büyük sorunlar yarattığı için bunlar arasından en uygun 30 -40 kadarının seçilmesine karar verildi.

Önce problemi aritmetik seri ile çözmeye çalıştı. 2 mm den 80 mm ye kadar çaplar 2 mm lik aralıkla 2 4 6 8…………. …. . 76 78 80 mm şeklinde sıralandığında başlangıçta uygun aralıklar sona doğru gereksiz şekilde hassaslaşıyordu. Aralıkları 4 mm alarak basamak sayısını 20 ye düşürdü 2 6 10……. . Bu sınıflamada ise 3 mm çaplı halat kullanılması gereken yerde 6 mm’ lik halat kullanmak gerekiyordu, bu da gerçek ihtiyacın %100 fazlası olduğundan konstrüksiyonu pahalı ve hantal yapıyordu.

Bu amaçla mühendis Albay Renard geometrik seri kullanılması Gerekli olduğunu tespit etti. Serilere Renard serisi adı verildi. Renard serileri ortak farkı n olan geometrik dizilerdir: Ortak fark n = 5, 10, 20, 40 ise R 5, R 10, R 20, R 40 şeklinde belirtilir. Bu sistem sayesinde üretilen mekanik aksamların imal adet sayıları (çeşitliliği) azaltılmıştır. Bu normalleştirme sistemine 1952 yılında ISO Standart’ ı tarafından geçerlilik verilmiştir.

bir örnek ile normalleştirme sisteminin avantajlarını açıklamaya çalışalım Pazar ihtiyaçlarını dikkate alarak 10 mm den 100 mm ye kadar çaplı çelik boru ürettiğimizi var sayalım. En öncelikli ihtiyaç on çeşit çelik boruyu hangi çapta üreteceğimize aritmetik dizi olarak karar vermektir

Bu dizi günlük hayatta çok genel olarak kullandığımız 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mm olabilir. Eğer kullanıcının 92 mm çapında bir boruya ihtiyacı varsa, kullanıcı 100 mm çapında bir boru kullanması gerekir ama bu istediği ölçüden [(100 -92)/92] %8, 7 fazladır. Eğer 12 mm çaplı bir boruya ihtiyacı varsa, 20 mm lik boruyu seçmek zorundadır, bu ise gerçek ihtiyacından %66, 6 fazla olacaktır. Görüldüğü gibi aritmetik dizilerin doğruluk payları küçüktür.

Buna göre çapı 10 mm’den 100 mm ye kadar olan çelik boruların üretilmesinde geometrik dizi kullanılırsa aşağıdaki çapların üretilmesi gerekmektedir. Ortak fark 10’ a göre sayı dizisi. • 10, 12. 5, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100. Önceki örneğimizi tekrar kullanırsak, eğer kullanıcı 92 mm çaplı boruya ihtiyacı varsa 100 mm çaplı boru kullanması gerekmektedir, bu ihtiyacından yine %8, 7 fazladır. Ancak eğer 12 mm ye ihtiyacı varsa bu yeni sistemde 12, 5 mm alması yeterli olacaktır ki bu ihtiyaçtan sadece %4, 2 fazladır.

Standart sayılar belli bir düzendeki ihtiyaç kademelerinin tamamını eksiksiz olarak kapsayan en mantıksal araçları oluştururlar. (motorların güçleri, pompaların verimi v. b. gibi)

• Uygulamada, 1 ile 10 norm sayı olarak kabul edilmiş ve bu sayıların arası elemanlar geometrik dizi oluşturacak şekilde bölünmüştür.

• Geometrik dizinin arda gelen iki elemanı arasındaki bağıntı; ak= a 1 f k-1 a 2 a 3 . . ak a 1 f 2 . . a 1 f k-1 Eğer 1 ile 10 arasında istenilen aralık sayısı n ise dizi 1 f f 2 f 3 . . fn şeklinde olacaktır. f n =10 ise Çarpan (basamak faktörü) Oluşan seri “Rn” şeklinde ifade edilir. olur.

Temel Seriler • Bu şekilde oluşturulan dört temel seri vardır. R 5, R 10, R 20 ve R 40 serileri

Standart seriler ISO 2, TS 299 ve DIN 323’ de, kullanım yerleri de ISO 17 ve TS 300’ de verilmiştir.

R 20 1 1, 12 1, 25 1, 4 1, 6 1, 8 2 2, 24 2, 5 2, 8 3, 15 3, 55 4 4, 5 5 5, 6 6, 3 7, 1 8 9 10 R 10 1 1, 25 1, 6 2 2, 5 3, 15 4 5 6, 3 8 10 R 5 1 1, 6 2, 5 4 6, 3 R 20 serisi R 40 serisi içindeki rakamların bir atlaması ile elde edilebilir. R 10 serisi R 20 den, R 5 serisi de aynı şekilde R 10 serisinden elde edilebilir. 10

TEMEL seriler 1’in altında ve 10’nun üzerinde virgül farkı ile devam ederler. R 5 …… 0, 01 0, 1 1 0, 016 0, 16 1, 6 16 160 0, 025 0, 25 2, 5 25 250 0, 04 0, 4 4 40 400 0, 063 0, 63 6, 3 10 63 100 630 1000….

• Standart serilerin gösterimi belli kurallara bağlıdır. Seri her iki yönden sınırsız ise R 5, R 10, R 20 şeklinde; aksi takdirde aşağıdaki şekillerde ifade edilir. • R 10 (1, 25……. . ) Başlangıcı sınırlı ise • R 10 (…… 6, 30) Sonu sınırlı ise • R 20 (…… 40…. . ) İçinde belirli bir rakamı bulundurması gerekiyorsa • R 40 (12, 5…. . 75) Başlangıcı ve sonu sınırlı ise

Türetilmiş Seriler • Bir temel seriden 2, 3, 4, …p terimde biri alınarak elde edilen serilere türetilmiş seri adı verilir. R 5/2(1…. 40) serisinin seri elemanları nelerdir? R 5 serisi: 1 1, 6 2, 5 4 6, 3 10 16 25 40 63 100. . R 5/2(1…. 40) 1 2, 5 6, 3 16 40

R 20/4 (10… 100) Türetilmiş serisinin seri elemanları nelerdir? R 20 1 1, 12 1, 25 1, 4 1, 6 1, 8 2 2, 24 2, 5 2, 8 3, 15 3, 55 11, 2 12, 5 14 112 125 16 140. 4 4, 5 18 20 22, 4 25 28 31, 5 35, 5 40 45. . R 20/4 (10… 100) . . 10 . 5 5, 6 6, 3 7, 1 8 9 10 50 56 63 71 80 90 100 . 16 25 40 63 100

R 20/3 (6, 3… 100) Türetilmiş serisinin seri elemanları nelerdir? R 20 1 1, 12 1, 25 1, 4 1, 6 1, 8 2 2, 24 2, 5 2, 8 3, 15 3, 55 11, 2 12, 5 14 112 125 16 140. 4 4, 5 18 20 22, 4 25 28 31, 5 35, 5 40 45. R 20/3 (6, 3… 100) . . 5 5, 6 6, 3 7, 1 8 9 10 50 56 63 71 80 90 100 . 6, 3 9 12, 5 18 25 35, 5 50 71 100

• Türetilmiş seri için çarpan f=10 p/n dir. • Türetilmiş seriler 1’ in altında ve 10’ un üzerinde virgül farkı ile devam ETMEZLER. • Genel makina sanayinde R 10, R 20 gibi temel seriler, takım tezgahlarının devir sayılarında R 20/3, R 10/3 gibi türetilmiş seriler kullanılır.

• Milletlerarası elektroteknik komisyonu tarafından standart akımlar için 1 ile 10000 A aralığı R 10 serisine uygun olarak, • Fransızlar bakır tellerin çaplarını (mm) R 40 (0, 0215……… 0, 200) serisine, • Belçikalılar iş makineleri millerinin dakikadaki dönme sayılarını R 20 temel ve R 20/2, R 20/4, R 20/6 serisine, • Almanlar basınçlı su deposu hacimlerini (lt) R 5 (4……… 100), R 10 (100…… 2500) serisine uygun olarak düzenlemişlerdir. • Modellemelerde (model hesaplamalarında) türetilmiş (Rn/p) seriler kullanılır.

• Sayı dizilerinin üretilen elemanın boyutlarına uygulanması esas olarak ikmal konusunu hedef alır. Kademe sayısının geometrik seriler yardımıyla düşürülmesi; a. İşleme takımlarında azalma b. Bağlama aparatlarında azalma c. Ham madde boyutlarında azalma d. Satış ve servis yerlerinde minimum depolama hacmi elde edilmesini sağlar.

• Eğer kullanılan dizi Renard dizisi ise bunun sağladığı bazı avantajlarda vardır. a. Makinelerin kademelendirilmesinde R 10 serisi kullanılırsa bir tipten diğer bir tipe geçişte makinenin her yöndeki boyutu 1, 25 kat artar. Dolayısıyla hacmi 1, 25*1, 25=2 kat artar. Bu çok önemli bir özelliktir. Hacmi iki kat artan bir makinanın (örneğin bir hidrostatik pompanın) gücü de iki kat artar. Eğer yalnız basıncın meydana getirdiği kuvvet makina için enteresan ise bu tip makinanın çeşitli kademelerde geliştirilmesi için R 20/3 (1, 4)=1 1, 4 2 2, 8 … serisini kullanmak uygundur. Çünkü lineer boyutun 1, 4 kat artmasına karşın bu defa alanlar dolayısı ile kuvvetler 1, 4*1, 4=2 misli artarlar. b. Boyutlandırılmasında temel serilerin sayıları kullanılmış bir parçanın teknik resmi ile o parçanın çeşitli kademelerdeki tiplerin boyutları çok çabuk bulunabilinir.

• Ancak bazı durumlarda zorlayıcı nedenler standart sayıların kullanılmasına engel olur. a. Özellikle bir tamsayının kullanılmasının zorunlu olması durumunda kesir sayıların olduğu gibi bırakılması olanaksızdır (örneğin dişlilerdeki diş sayısı). b. Toleransların belirtilmediği durumlarda kesirli sayılar gerekli olmayan bir duyarlılık istendiği izlenimi verir (örneğin fotoğraf makinalarında poz ayar zamanı için 1/31, 5 yerine 1/30 kullanılır). c. Elektronik nedenler ( örneğin fabrikalarda mevcut takımların ve ölçü aletlerinin kullanılmasına devam etme isteği “modül …. freze çakıları) d. Psikolojik nedenler (örneğin mevcut bir durumda standart sayıların kapsadığı sayıdaki rakamların yazılma ve okunması zor olduğundan daha sade bir şekilde ifade edilen sayıları kullanma isteği)

Boyut Ölçeği: • Eğer bir makinanın boyutlarının sayısal değerleri norm sayılar ise, bu sayede geometrik olarak benzer üretimler elde edilir. • Yani bir büyüklük ile (bir model ile) başka bir büyüklük serisi geliştirilebilir ve modelde edilen deneyimler diğer bütün büyüklüklere taşınabilir.

• Boyut ölçeği (f. L)kademe atlamasına (fn/p) uygun olarak çıkış konstrüksiyon boyunun (f 1) üretilen konstrüksiyonun boyuna oranı şeklinde f. L=L 1 / L 2 ≈ fn/p basitçe ifade edilebilir. L 1 L 2 L 3

• Diğer tüm kademeler (ölçekler), örneğin; alan, hacim, moment vb uygun olan uzunluk ölçeği ile ifade edilebilir. Örnek f. L=L 1 / L 2 , Rn/p= R 10/2 serisine uygun olarak kademelendirilmiş ise kademe faktörü fn/p= f 10/2=1, 252 ≈1, 6 dır. Alan ve Hacim de oluşan seri ve kademe faktörleri nelerdir? Alan= f. A=A 1/A 2= (L 1 / L 2)= yani oluşan seri Rn/2 p=R 10/4 ve kademe faktörü fn/2 p=f 10/4=1, 254 ≈ 2, 5 Hacim = f. V=V 1/V 2= (L 1 / L 2)= yani oluşan seri Rn/3 p=R 10/6 ve kademe faktörü fn/3 p=f 10/6=1, 256 ≈ 4 tür.

• Uzunluk ölçeği ile mekanik büyüklüklerin, örneğin kuvvet ölçeği arasındaki ilişkinin kurulması daha zordur. Cetvel 1 b de diğer büyüklüklere ait ölçekler boyut ölçeği f. L ye bağlı olarak verilmiştir.

Geometrik veya Mekanik Büyüklükler Ölçek Kademe Faktörü Seri Uzunluk f. L=L 1/L 2 fn/p Rn/p Alan f. A=A 1/A 2=f. L 2 fn/2 p Rn/2 p Hacim f. V=V 1/V 2=f. L 3 fn/3 p Rn/3 p Kuvvet F f. F=F 1/F 2=f. L 2 fn/2 p Rn/2 p Gerilme f = 1/ 2=1 - - Moment M f. M=M 1/M 2=f. L 3 fn/3 p Rn/3 p Alan Atalet Momenti I f. J=I 1/I 2=f. L 4 fn/4 p Rn/4 p Mukavemet Momenti W f. W=W 1/W 2=f. L 3 fn/3 p Rn/3 p Zaman t ft=t 1/t 2=f. L fn/p Rn/p Hız V f. V=v 1/v 2=1 - - Devir sayısı n fn=n 1/n 2=1/f. L fn/-p Rn/-p Güç P f. P=P 1/P 2=f. L 2 fn/2 p Rn/2 p Kütlesel Atalet Momenti J f. J=J 1/J 2=f. L 5 fn/5 p Rn/5 p

Hidrolik silindirlerin standart seride büyütülmesi

Standart Teknik Resim Kağıt Boyutları TS EN ISO 5457

Teknik Resimde Kullanılan Standart Ölçekler TS 3532