PDA

Orijinalini görmek için tıklayınız : Piston Tasarımı ve Tanımındaki Kısaltmaların Açıklamaları



Maxiboost
13-02-2007, 14:33
Kısaltmaları merak ederdim hep, piston tasarımı ve alaşımı ile ilgili bilgilerde var :)


PİSTONUN YAPISI

PİSTONDA TANIMLANAN KISALTMALARIN AÇIKLAMALARI:


h p =Piston yüksekliği.

h g =Pistonun üstü ile piston pimi merkezi arasındaki mesafe.

h k =Piston kafa yüksekliği.

h e =Piston etek yüksekliği.

e =Piston kafası et kalınlığı.

e 1 =Sekman yuvası et kalınlığı.

e 2 =Piston eteği et kalınlığı.

h m =Piston tepesi ile 1. kompresyon sekman yuvası kalınlığı.

h s1 =1. kompresyon sekman yuvası.

h s2 =2. kompresyon sekman yuvası.

h set =Sekman yuvaları arasındaki set yüksekliği.

D =Piston etek çapı.

sd =Sekman derinliği (sekman tasarımından alınmıştır).



PİSTON HESAPLAMALARI:

h m = Şekil 1’den belirlenir. Piston çapımıza uygun olan aralık 4mm ile 7 mm arasındadır. Yapılacak olan hesaplamalarda ortalama değer olan 5,5 mm kabul edilmiştir

Yağ boşluğu, piston eteğinden 0,005 mm olarak verilmiştir.
Pistonda 0,6 mm koniklik, 0,225 mm ovallik verilmiştir

Piston tepesinin alanına hesaplarsak;


A = p * D2 / 4

A = p * 7,72 / 4

A = 46,5663 cm²


Pistonun, krank miline vurmaması için etek altı kesilerek biçimlendirilmiştir. Ap, pistonun yanal etek alanıdır. Bu alanın oranına göre pistonlar normal ve sliper olarak adlandırılır. Ap’nin katsayıları bu piston tiplerine göre verilmiştir.



Ap => A’nın 2 ila 3 katı olursa piston normal piston,

Ap => A’nın 0,7 ila 0,9 katı olursa piston sliper piston olarak adlandırılır.

Tasarımını yapacağımız piston bir sliper pistondur.


Ap = 0,93 * A

Ap = 0,93 * 46,5663

Ap = 43,3067 cm²

he = Ap / p * r

he = 43,3067 / p * 3,85

he = 3,5805 mm


Pistonda kullanılacak olan sekmanların seçimi yapılacaktır. Bu seçim, Şekil 2’den yağ sekmanı da dahil olmak üzere yapılır.

Şekil 2’den piston çapımıza uygun olarak, 3 adet sekman seçilmiştir. Seçilen bu sekman sayısına yağ sekmanı da dahildir.

Bundan sonra alınacak olan “D” değeri, piston etek çapı olacaktır.

1.Kompresyon Sekmanı (hS1):

hS1 = 0,018 * D

hS1 = 0,018 * 7,76

hS1 = 0,13968 cm => hS1 = 1,3968 mm


2.Kompresyon Sekmanı (hS2):


hS1 = 0,025 * D


hS1 = 0,025 * 7,76


hS1 = 0,194 cm => hS1 = 1,94 mm


Yağ Sekmanı (Yağ):


Yağ = 0,032 * D


Yağ = 0,032 * 7,76


Yağ = 0,25 cm => Yağ = 2,5 mm


hS = hS1 + hS2


hS = 0,13968 + 0,194


hS = 0,33368 cm => hS = 3,3368 mm



Sekman yuvaları arasında bulunan setlerin yüksekliğini ve toplam set yüksekliğini bulacak olursak;


hSET = 0,03 * D


hSET = 0,03 * 7,76


hSET = 0,2328 cm => hSET = 2,328 mm


hSET TOPLAM = 2 * hSET


hSET TOPLAM = 2 * 0,2328


hSET TOPLAM = 0,4656 cm => hSET TOPLAM = 4,656 mm



Pistonun kafa yüksekliğini (hK ) bulalım;



hK = hSET TOPLAM + hS + hm + Yağ


hK = 0,4656 + 0,33368 + 0,55 + 0,25


hK = 1,59928 cm => hK = 15,9928 mm



Pistonun toplam yüksekliğini (hP)bulalım;


hP = he + hk


hP = 3,5805 + 1,59928


hP = 5,17978 cm => hp = 51,7978 mm



Pistonun üstü ile piston pimi merkezi arasındaki yüksekliğini (hg) bulalım;



hg = 0,55 * hp


hg = 0,55 * 5,17978


hg = 2,84888 cm => hg = 28,4888 mm

Pistonun temel ölçülerini tamamladıktan sonra, pistonun et kalınlıkları hesaplanacaktır. Pistonda, esas alınan üç adet et kalınlığı (e, e1, e2) vardır. Bunların öngörülen değerlerden düşük olması durumunda, pistonun kafası kopacaktır. Bu et kalınlıkları, pistonun dayanımı için çok önemli olduğundan titizlikle incelenmelidir.



e =Piston kafası et kalınlığı.

e 1 =Sekman yuvası et kalınlığı.

e 2 =Piston eteği et kalınlığı.



İşlemde alınan Ö Pmax değeri yanma odası max. Basıncıdır ve daha önce bulunmuştur.



sem , Alüminyum alaşımlı pistonlarda 500 ~ 700 kg/cm² arasında olmaktadır. Hesaplarımızda sem ‘yı 600 kg/cm² alınacaktır.


e = 0,43 * D * Ö Pmax / sem


e = 0,43 * 7,76 * [ Ö 36 / 600 ]


e = 0,81735 cm => e = 8,1735 mm



e2 ‘de m = 0,25 ~ 0,35 arasındadır.


e2 = m * e


e2 = 0,3 * 0,81735


e2 = 0,2452 cm => e2 = 2,452 mm




e1 = [e + e2] / 2


e1 = [0,81735 + 0,2452] / 2


e1=0,531275 cm => e1=5,31275 mm


PİSTON MALZEMESİ



Piston malzemesi olarak çeşitli oranlarda karıştırılmış malzemelerin seçilmesi mümkündür. Malzeme seçiminde göz önünde bulundurulması gereken, yanma sonunda meydana gelen yüksek basınca (Pmax) dayanabilmesidir.


Tasarımını yaptığımız piston malzemesi için Nural alaşım malzemesi seçilmiştir. Bu malzemenin değerleri ve alaşım oranı aşağıda verilmiştir.



NURAL ALAŞIMI

Si =%12,6 Özgül Ağırlığı 2,72 gr/cm3

Ni =% 1,96 b = 20,4*10-6

Cu =% 0,88 Kz = 18 ~ 26 kg/mm²

Mg =% 0,60 Brinell sertliği = 100°C 102 kg/mm²

Fe =% 0,50

Al =%83,46



Kz = 18 ~ 26 kg/mm²


Kz = 1800 ~ 2600 kg/cm²


åP = [ p * D² * Pmax ] / 4


åP = [ p * 7,7² * 36 ] / 4

åP = 1676,3853 kg/cm²



Pistonumuzun başına etki eden åP değerimiz, kullanmış olduğumuz malzemenin sınırları içersindedir. Malzeme seçimimiz doğru yapılmıştır.







ALTERNATİF PİSTON MALZEMELERİ



KS (Karl Schmidt) 245 ALAŞIMI

Si =% 14 Özgül Ağırlığı 2,75 gr/cm3

Ni =% 1,5 b = 21*10-6

Cu =% 4,5 Kz = 20 kg/mm²

Mg =% 0,7 Brinell sertliği = 200°C 98 kg/mm²

Fe =% 1,5

Al =% 77

Mn =% 1







AlüSil ALAŞIMI

Si =%18 ~ 22 Özgül Ağırlığı 2,7 gr/cm3

Fe =% 0,5 ~ 1 b = 18 ~ 19*10-6

Cu =% 2 Kz = 12 ~ 14 kg/mm²

Al =%77 Brinell sertliği = 100°C 75 kg/mm²






Alpax ALAŞIMI

Si =%13 Özgül Ağırlığı 2,7 gr/cm3

Al =% 87 b = 19*10-6 1/Cº

Kz = 18 kg/mm²

Brinell sertliği = 100°C 102 kg/mm²

hp
Piston yüksekliği
51,7978 mm

hg
Pistonun üstü ile piston pimi merkezi arasındaki mesafe
28,4888 mm

hk
Piston kafa yüksekliği
15,9928 mm

he
Piston etek yüksekliği
35,8050 mm

e
Piston kafası et kalınlığı
8,1735 mm

e1
Sekman yuvası et kalınlığı
5,3128 mm

e2
Piston eteği et kalınlığı
2,452 mm

hm
Piston tepesi ile 1. kompresyon sekman yuvası kalınlığı
5,5 mm

hs1
1. kompresyon sekman yuvası
1,3968 mm

hs2
2. kompresyon sekman yuvası
1,94 mm

hset
Sekman yuvaları arasındaki set yüksekliği
2,328 mm

Yağ
Yağ sekman yuvası
2,5 mm

D
Piston etek çapı
77,60 mm

sd
Sekman derinliği
4,825 mm




PİSTON PİMLERİ



PİSTONDA PİMİNDE TANIMLANAN KISALTMALARIN AÇIKLAMALARI:


l’ = Piston içi boşluğu.

a = Piston pimi tam boyunun ¼’ü.

åP = Yanma sonu piston başına gelen gaz kuvveti.

lb = Biyel ayağı genişliği.

lp = Piston pimi uzunluğu.

di = Piston pimi iç çapı.

do = Piston pimi dış çapı.

j = Gezinti boşluğu.

Mo = Eğilme momenti.

W = Direnç momenti.

D = Piston etek çapı.
Pmax = Yanma sonu max basınç.

ý = Yağ filmi dayanımı.



PİSTON PİMİ HESAPLAMALARI:


lp = 0,9 * D


lp = 0,9 * 7,76


lp = 6,984 cm => lp = 69,84 mm


åP = [ p * D² / 4 ] * Pmax


åP = [ p * 7,7² / 4 ] * 36


åP = 1676,3853 kg/cm²


lp = 4 * a


6,984 = 4 * a


a = 1,746 cm => a = 17,46 mm



l’ = 3 * a


l’ = 3 * 1,746


l’ = 5,238 cm => l’ = 52,38 mm



lb = 2 * a


lb = 2 * 1,746


lb = 3,492 cm => lb = 34,92 mm



ý, motorda kullanılan yağın yataklarda meydana getirdiği ve dayana bildiği max yağ filmi dayanımıdır. Motorlarda kullanılan yağlara göre değişiklik göstermektedir. Tasarımını yapmış olduğumuz motor için, yağ filmi dayanımı 250 kg/cm²’ dir.


ý = ( åP / 2 ) / A


250 = ( 1676,3853 / 2 ) / A


A = 3,3528 cm²



A = a * do


3,3528 = 1,746 * do


do = 1,920275 cm => do = 19,20275 mm



Eğilme Momenti Hesabı:

Yanma sonu basıncından dolayı piston pimi üzerinde eğilme momenti meydana gelmektedir. Meydana gelen bu moment malzeme seçiminde göz önünde bulundurulacaktır.


Mo = ( åP / 2 ) * [ ( 3 * a / 2 ) - ( 2 * a / 4 ) ]


Mo = ( 1676,3853 / 2 ) * [ ( 3 * 1,746 / 2 ) - ( 2 * 1,746 / 4 ) ]


Mo = 1463,4845 kg/cm => Mo = 14634,845 kg/mm



PİSTON PİMİ MALZEMESİ


Piston pimi malzemesi olarak çeşitli oranlarda karıştırılmış malzemelerin seçilmesi mümkündür. Malzeme seçiminde göz önünde bulundurulması gereken, yanma sonunda piston tarafından aktarılan kuvvete, kesmeye ve burulmaya dayanabilmesidir.


Tasarımını yaptığımız piston pimi malzemesi için DIN normlarında EC60 Çeliği olarak adlandırılan piston pimi malzemesi kullanılmıştır. EC60 Çeliğinin değerleri ve alaşım oranı aşağıda verilmiştir.




EC60 ÇELİĞİ

C = % 0,12 ~ 0,18 Kz = 70 ~ 90 kg/mm² (7000 ~ 9000 kg/cm²)

Cr = % 0,6 ~ 0,18 se = 0,7 * Kz kg/mm² (4900 ~ 6300 kg/cm²)

Mn = % 0,4 ~ 0,6 se~= 3000 kg/cm²

Si = % 0,33



W = Mo / se~

W = 1463,4845 / 3000

W = 0,4878 cm3



W = [ p ( do4 - di4 ) ] / 32 * do

( do4 - di4 ) = 32 * do * W / p

di = 4Ö do4 - [ 32 * do * W / p ]

di = 4Ö 1,9202754 - [ 32 * 1,920275 * 0,4878 / p ]

di = 1,4192 cm => di = 14,192 mm

l’
Piston içi boşluğu
52,38 mm

A
Piston pimi tam boyunun ¼’ü
17,46 mm

åP
Yanma sonu piston başına gelen gaz kuvveti
1676,3853 kg/cm²

Lb
Biyel ayağı genişliği
34,92 mm

Lp
Piston pimi uzunluğu
69,84 mm

Di
Piston pimi iç çapı
14,192 mm

Do
Piston pimi dış çapı
19,2028 mm

J
Gezinti boşluğu
1,2 mm


Not:Piston pimi, biyelde hareketli, pistonda sıkı geçmedir.



Alıntıdır


:beuj: :icon_wack

Tholl-ga
14-02-2007, 19:49
emeğine sağlık bertan

Maxiboost
14-02-2007, 19:52
umarim işe yarar :D pek bişi anlayamadım çünkü :D

grkm
14-02-2007, 19:53
Eline sağlık , gerçekten çok karma$ık hesaplar ..

g_k_n
14-02-2007, 20:05
emeğine sağlık

red_Devil
20-09-2008, 00:49
Ben anladım cünkü meslegim bu : ) Bilgiler icn cok teşekkrler.

OmerRS
20-09-2008, 01:04
Çok karışık hesaplar değil. Ama SCD çizilmediğinden anlaması zor olur

elpadre
07-10-2008, 21:58
kafa yoran bılır ısını :D

yiit
07-10-2008, 22:49
kısaltmalar tamamda gerisi yorar adamı :D

sulhi
07-10-2008, 22:55
ben lisedeyken bile matematikde bu kadar detaylı inceleme yapmamiştım:D

emreekin
08-10-2008, 03:36
teknik resim çizimleri vardı bende bi sürü elle kendi çizdigim...pc de olsa onları koyardım bende....

SerkanKurt
08-10-2008, 09:12
Fizik dersinde hissettim kendimi :D Sağol emek için.

C A N
08-10-2008, 09:23
vay be, baya teferruatlı bi olaymış... piston diyip geçiyoruz bizde.. bundan sonra daha saygılı olucam pistonlara

-pAin-
08-10-2008, 12:29
açıkçası işleme merkezınde pıstonu bırkac operayonda uretım cokta zor degıl, programlamakta cokta zor degıl asıl onemlı olan formullerı ortaya cıkartan ve maksımum verımı saglayan ar-ge calısmalarıdır