Güzel soru
![Gülümse :) :)](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Önce yapmak istediğin modele karar vereceksin, hareketli tabla mı, köprü modeli mi H tipi mi ?
Gerekli kesim alanını belirleyeceksin kaç santim parça kesmen lazım ?
Sonra bütçeni belirleyeceksin,
Konstrüksiyonu yapacağın materyali,
elindeki alet edevatı,
Sonra, ana tablayı hesaplayacaksın yani X-Eksenini ve yapmaya başlayacaksın.
tam destekli bir tabla mı yoksa bölgesel destekli bir tabla mı istiyorsun bua karar vereceksin,
bu bittiğinde köprüyü düşünmeye başlayacaksın, köprü en önemli bölüm,
köprünün sağlam ve dengeli olması gerekli,
gerekli güçlere dayanıklı bir köprü dizayn etmen için önce maruz kalacağı kuvvetleri anlaman lazım,
yukarıdaki şekilde anlamamız gereken yerler; ağırlık merkezi, kütle, kuvvetler ve moment,
Şekilde;
D1 : freze bıçağının ucuyla köprü kızaklarının orta noktasının arasındaki mesafe
D2: köprü alt kızağı ve Y-ekseni kızağı arasındaki mesafe
D3: köprü üst ve alt kızakları arasındaki mesafe
D4: köprü linner rulmanlarının birbirine olan uzaklığı
Kuvvetlere bakalım;
şekilde soldan sağa hareket eden bir köprü var. alttaki tahrik sistemi tarafından itiliyor ya da çekiliyor.
spindleımız ise aşağı pozisyonda ve kesmeye başlıyor.
kesme gücü köprünün hareketine ters bir kuvvet uyguluyor, bu nedenle bir "kesme kuvveti" ortaya çıkıyor.
Kesme kuvveti köprünün ivmesine spindle devrine ve kullanılan bıçağın talaş kaldırma oranına göre değişir. talaş kaldırma oranı ise bıçağın cinsine (kanal sayısı) spindle dönüş hızı ve kesilen materyale göre değişir
![Gülümse :) :)](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Gördüğün gibi değişkenlerin sayısı çok fazla bu nedenle hesaplama çok değişken daha sürtünme katsayıları kaplinlerin rulmanların lineer sistemin ataletlerine,kütlelerine, step motorların ürettiği güçlere vs. girmedim.
Neyse devam edelim,
bildiğin gibi kuvvet=kütle x ivme (f=m.a)
moment; belirli bir uzaklıktan uygulanan kuvvet sonucu ortaya çıkar, Kesme kuvveti şekilde A momentini (MOMENT A) oluşturuyor. burada uygulanan kuvvetin uzaklığı D1.
Yani
Moment A= D1 x Kesme Kuvveti
Moment A, Y-Ekseni linner rulmanlarında (ve tabi lineer kızaklarda) 2 tane kuvvete neden oluyor, şekilde sarı oklarla FORCE A ve Force B olarak işaretlenmiş.
Bu iki kuvvet birbirine eşit
FORCE A =FORCE B
FORCE A = (MOMENT A / 2) / (1/2 D3)
FORCE A = FORCE B = MOMENT A / D3
Görüldüğü gibi y-eksenindeki iki lineer kızak arasındaki mesafe uzadıkça A ve B kuvvetleri azalıyor. bu iyi bişey çünkü köprü üzerindeki merkezcil kuvveti düşürüyor otomatikman.
yani FORCE A düştükçe MOMENT B düşecek.
MOMENT B = D2 x FORCE A
B Momenti Kesme kuvveti nedeniyle tüm köprünün hareket etmesine ve dönmek istemesine neden olan momentimiz. bu nedenle B Momentini mümkün olduğunca düşürmemiz lazım. Neden.
B momentini düşürdükçe lineer rulmanlarımıza daha eş kuvvetler uygulamaya başlıyoruz. ek kuvvetler uygulandıkça da makina deformasyonumuz azalıyor ve titreşim önleniyor.
B Momentini azaltmanın 2 yolu var A Kuvvetini azaltmak ya da D3 mesafesini kısaltmak.
şimdi;
mümkün olduğunca C kuvveti ve D kuvvetini (FORCE C, FORCE D) birbirine eşitlememiz lazım.
C ve D kuvvetleri makinanın ağırlığı ve B momentinin oluşturduğu kuvvetler toplamından oluşuyor.
Bu nedenle tüm köprünün ağırlığını bilmemiz ve mümkünse ağırlık merkezinin nerede olduğunu hesaplamamız ya da kabaca tahmin etmemiz gerekiyor. ve ağırlık merkezini D4 uzunluğunun tam orta noktasında olmasını sağlamamız gerekiyor.
Geriye doğru kaykılmış gördüğümüz köprü tasarımları aslında kesim alanını büyütmek için tasarlanmış yapılar değiller köprüyü geriye kaydırmanın avantajı spindle ağırlığı, köprü ağırlığı ve yukarıda bahsettiğim B Momentini azaltıp lineer rulmanlara eşit güç uygulanması için.
Köprü tasarımı yaparken ağırlık merkezi muhakkak X-Ekseni kızaklarının tam ortasında olması gerekiyor. yoksa hem makine titreşimli çalışır hem de bıçak işe basar. bıçağın işe basması ne demek hocalarımız bilirler.
Kısaca özetlemek gerekirse;
X-Ekseni kızaklarıyla y ekseni kızaklarını mümkün olduğunca birbirine yakın tasarlayın, D2 Uzunluğunu kısaltın
Z Ekseni hareketini mümkün olduğunca küçük yapın 8cm-15cm arasında) yani D1 uzunluğunu kısaltın,
Agırlık merkezini hesabedin (spindle ağırlığını da ekleyerek) yada tahmin edin ve x-ekseni kızaklarının tam ortasına yerleştirmeye çalışın,
Y-Ekseni kızaklarının arasındaki mesafeyi mümkün olduğunca uzatın yani D3 değerini yükseltin.
Bunların ardından ise Z eksenini dizayn edeceksin onun da hesaplamaları var yukarıdaki gibi ama mesafeler çok kısa olduğu için elastisite modülü düşük bir materyal kullandığın zaman hesaplamalar çok fazla etki etmiyor iyi ya da kötü dizayna.
@m_senturk Mühendislik öğrencisi olduğun ve hesaplamada güçlük çektiğini söylediğin için bu detaylı açıklamayı yaptım ve özel mesajla göndermek yerine buraya koymayı tercih ettim belki başkalarının da işine yarar diye.
Umarım birilerine faydası olur.
Sevgiler ve kolay gelsin.