Antik Çağdan Günümüze Triboloji:Triboloji ismi 1967 yılında türetildi ve yunanca sürtmek manasına gelen ıı ve konuşma, inceleme ya da bilimsel inceleme manasına gelen Logos ( ) kelimelerinden gelmektedir. Triboloji, makine elemanlarının yağlanması, aşınması ve sürtünmesinin incelemesini içermektedir. 1966 yılında İngilterede basılan “Eğitim ve Bilim Bakanlığı Raporunda” bazen “Jost Raporu” olarak da bilinen raporda “Triboloji” kelimesi ilk defa kullanılmış ve burada birbiriyle bağıl hareket yapan yüzeylerin etkileşim ile ilgili bilim teknoloji ve uygulamalar olarak tarif edilmiştir. Daha iyi bir tanımlama sabit veya hareketli yağlama, sürtünme ve aşınma olarak yapılabilmektedir.
Sürtünme sadece negatif bir hal (durum) değildir: Bir arabanın yolda tutunması direk olarak yol ve lastikler arasındaki sürtünmeye bağlıdır. Benzer şekilde, insan sürtünmesiz yürüyemez. Son olarak en az 100 asırdan önce, daha yumuşak bir odun üzerindeki oyukta, daha sert bir odun parçasının sürtünmesi sonucunda ateşin çıkartılması başarılmıştır.
Bununla beraber ilk mekanizmayı ürettiğinden beri, insan çabasını sınırlandırmak için aşınmayı yenmeye ve sürtünmeyi azaltmaya çalışmaktadır. Yukarıdaki örneğe tekrar dönülürse, motor ve transmisyon sisteminde sürtünme tarafından gücün dörtte birinden fazlası kaybolmaktadır.Tarih Öncesi Peryot:
İnsanlar tarafından üretilen ilk yatak kapı menteşeleridir. Yani bir tahta parçası veya taştaki bir oyuğun içinde dönen bir tahta milden oluşan eksenel yataktır. Mezopotamyada bulunan Şekil 1.1. de görülen elemanlar M.Ö: 2500 tarihli olup taştan yapılmıştır. Kapı alt desteği çömlek üretimi de ayrıca M.Ö. 4000in öncesi yıllarda odun, taş ya da hatta çömlekten yapılmış bir eksen (pivot) bulunduran döner çarkın bulunmasına rehberlik yapmıştır. Jericada M.Ö. 2000 tarihli katran ya da hayvani yağ ile yağlanmış bir taş pivot bulunmuştur. M.Ö. 4000e doğru icat edilen tekerlek ve el arabalarında tahta tekerlekler sabit (tek parça) ve genellikle birkaç parça içermekteydi.Yağlamanın Gelişimi:Kayma işlemi sırasında üretilmiş olan ısı ve artık parçaları çalışma ortamından uzaklaştırmak, kayma yüzeylerindeki sürtünme ve aşınmayı azaltmak için iki katı kayma yüzeyi arasında sıvı, katı veya gaz yağlama maddelerinin ilavesiyle yapılan işleme yağlama adı verilmektedir. Bu sistemi inceleyen bilim ve teknoloji dalına Triboloji denilmektedir. Yağlama prosesleri; cisimlerin temas geometrisi, kayma yüzeylerinin hızı, çevre şartları, kullanılan yağlayıcının fiziksel ve kimyasal özellikleri, malzemenin yapısı, yüzeye yakın tabakanın özelliği gibi birçok faktöre bağlı olabilmektedir.
Sürtünme ve aşınma olayları çok eski tarihlerden itibaren gözlenen ve azaltılması için alınacak tedbirlerin araştırılması insanlık tarihinde önemli bir yere sahiptir. Bu araştırmalar ilk defa kızaklarla başlamış, daha sonra tekerleğin icadıyla devam etmiştir. Sümerlere ait olduğu tespit edilen bir mezardan çıkarılan tekerler muylusu ve bunun üzerinde eser miktarda don yağı kalıntıları M.Ö. 2500 yıllarında yağlama işlemine büyük önem verildiğini göstermektedir. Gelişmeler ihtiyaçlarla birlikte arttmıştır. Beş bin yıl önce Mısırlılar büyük taş kütlelerinin kaydırılması ve araba tekerleklerinin yağlanmasında hayvansal yağlardan faydalanmışlardır. Romalılar ilse bilyalı yataklarla ilgili prensipleri uygulamışlardır. Fatih Sultan Mehmet ise İstanbulun fethinde gemilerin Haliçe indirilmesinde kullanılan kızaklarda yağlayıcı olarak zeytinyağı kullanmıştır.
Sürtünme üzerine ilk sistematik araştırmayı mühendis ve sanatçı Leonardo da Vinci (1452-1519) yapmıştır. G. Amontons 1699 yılında yayınladığı bir çalışma ile sürtünme kuvvetinin normal kuvvetin 1/3 olduğunu açıklamıştır. 1785 yılında C.A. Coulomb muhtemelen Amontonsun sonuçlarından habersiz olarak aynı sonuçları açıklamıştır. Kaymalı yatak üzerine ilk sistematik araştırma sonuçlarını bildiren yayın 1882 yılında A.Morin tarafından yapılmış, bunu R.H. Thurstonun mevcut yağlayıcılar üzerindeki araştırması takip etmiştir. Yağlama ile ilgili dar kanallardaki akım olaylarının incelenmesinde en önemli adım 1687de Newton tarafından atılmıştır.
Newton bağıntısı yağlama teorisinin temelini oluşturmaktadır. 1883 yılında N.Pettrof bir yağlayıcının en önemli özelliğinin viskozitesi olduğunu açıklamıştır. Aynı yıl İngiliz mühendis. B. Tower bir bilimsel dergide, kaymalı yataklarda hareket bağlı olarak taşıyıcı bir film oluştuğunu ifade etmiştir.
Yağlamanın asıl amacı; iki yüzey arasındaki bir yağ filmi oluşturarak sürtünmeyi daha düşük olan iç sürtünmeye çevirmek ve yüzeyleri birbirinden ayırarak yüzey pürüzlerinin birbirleriyle temasını önlemektir. İki yüzey arasında böyle bir yağ filmi oluşturulur ise, burada sürtünme yağ tabakaları arasına indirgenmiş olacaktır.
Langmuir teorisine göre; yağlayıcılar kürecikler halindeki parçacıklardan doldurulduğunda, düzgün olmayan yüzeylerin yağ molekülleri ile dolduğunu görülmektedir. Hareket başlandığında bu küresel moleküllerin birbiri üzerinden kayarak metal parçaların birbirine sürtünmesi önlenmektedir. Böylece sürtünme birbiri üzerinden kayan yağ tabakaları arasında oluşmaktadır.
Genellikle sürtünme kinematik olarak;
1- Kayma sürtünmesi
2- Yuvarlanma sürtünmesi olmak üzere iki çeşittir.
Konformal (İç bükey) ve Konformal Olmayan Yüzeyler:
Konformal yüzeyler yüksek dereceli geometrik uygunluk ile birbirine rahat bir şekilde monte edilmektedir. Böylece yük daha büyük bir alan üzerinde taşınmaktadır. Mesela, bir silindirik radyal kaymalı yatağın yağlama alını yatak çevresi ile uzunluğunun çarpımı kadar olmaktadır. Yük taşıma yüzeyle yük artarken esasında sabit kalmaktadır. Sıvı akışkan filmli radyal yataklar (Şekil 1.4.) ve kaymalı yataklar konformal yüzeylere sahiptirler. Radyal kaymalı yataklarda mil ve yatak arasındaki radyal boşluk genellikle mil çapının binde biri kadardır.Sıvı akışkan filmli yağlı yüzeylere sahip birçok makina elemanında birbirleriyle konformal yüzey olmayabilmektedir. Taşınacak yükün tamamı o zaman küçük bir yağlama alanı tarafında taşınmalıdır. Konformal olmayan (Dış bükey) bağlantılarda (sistemlerde) yağlama alanı konformal bir yüzeyde umumiyetle 3 kat daha küçük büyüklüktedir. Genelde, konformal olmayan yüzeyler arasındaki yağlama alanı ekseriyetle yükün artmasıyla genişlemektedir. Fakat yine de konformal yüzeyler arasındaki yağlama alanından küçüktür.
Dış bükey yüzeylere ait birkaç örnek verecek olursa; eş çalışan dişi çark dişleri, kamlar ve izleyiciler ile yuvarlanma elemanlı yataklardır. YAĞLAMA BÖLGELERİ:
Yağ sürtünme ve aşınmayı azaltıp makina elemanları için emniyetli bir ömür ile pürüzsüz (düzgün ) çalışmayı sağlayan bir maddedir. Yağların çoğu (mineral yağlar, sentetik esterler,silikon akışkanlar, ve su gibi) sıvıdırlar. Fakat kuru yataklarda kullanılmak için (Plastik yataklar (PTFE) gibi) katı yağlar yuvarlanma elemanlarda kullanılmak için gres ya da gazlı yataklarda kullanılmak için (hava gibi) gaz halinde de yağlar olabilmektedir. Makina elemanlarına güvenli bir ömür sağlamak için yağ ile yağlanan yüzeyler.......
!!Ödevin Tamamını Görebilmeniz İçin Ödevi İndirmeniz Gerekmektedir!!
|