Bu kitap çeşitli aralıklarda vermiş olduğum Makine Dinamiği dersi notlarından başlayarak hazırlanmıştır. İlk olarak Değerli meslektaşlarım Prof. Dr. Turgut Tümer Prof. Dr. Kemal Özgören ve Prof. Dr. Nevzat Özgüven ile birlikte 1984 Yılında İngilizce olarak öğrencilerimiz için hazırlanmış olduğumuz “Notes on Dynamics of Machinery “notları yayınlanmış ve oldukça uzun süre bölümümüzde verdiğimiz makine dinamiği dersinde yararlı olmuştur. Müfredat değişikliğinden dolayı bu notların kısmı halen kullanılmaktadır. Benim ingizlizce olarak yazmış olduğum Mechanisms” kitabının 5.ci bölümünde bu kitabın birinci bölümü olan Dinamik Kuvvet Analizi “ yer almaktadır. Ancak konu ve kapsam sürekli olarak gelişmiştir. Bu kitapta söz konusu olan benim yazdığım kısımlarından alıntılar yapılmıştır.
Türkçe olarak yayınlanmış olan çeşitli makine dinamiği kitapları vardır. Bunlardan en önemlileri değerli Hocamız Sayın Prof. Dr. Fuat Pasin’in Prof. Dr. Bekir Dizioğlunun Almanca yazdığı “Getriebelehre -II Dinamik “ kitabının temel teoriyi çok iyi açıklamaktadır. Çözüm yöntemi olarak grafik yöntemler tercih edilmiştir. Bunun dışında değerli meslektaşlarım Prof. Dr. Erkan Dokumacı ‘nın yazmış olduğu kitap hem geometrik ve hemde analatik yöntemleri içermektedir. Son yıllarda Prof. Dr. İ. Deniz Akçalı ve Prof. Dr. Fatih Botsalı’nın kitaplarınıda sayabiliriz. Son iki kitap ne yazıkki dinamik hareket analizi konusunu kapsamamaktadır. Sayın Prof. Dr. Mustafa Sabuncu’nun tercüme ettiği Hirschorn!un kitabıda kanımca bu konuda çok yararlı eserlerden biridir. Bu kitaplarla ilgili bilgiler kaynaklarda verilmiştir.
Bu kitap Makine Teorisi - I - Mekanizma Tekniği kitabının devamıdır. Kitabın kapsadığı konulardan önce okuyucunun mekanizma tekniği bildiği kabul edilmiştir. İkinci Bölümde hız ve ivme etki katsayıları açıklanırken bir miktar kaçınılmaz olmuştur.
Konular analitik yöntemler kullanılarak açıklamıştır.Kitapta çözülen örneklerinçoğu Excel® programı ve bununla birlikte Visual Basic® dili kullanılarak Excel programı içinde macrolar yazılarak yapılmıştır. Bazı örnekler Math Cad programı kullanılarak çözülmüştür. Tabiidir ki aynı yöntemler her türlü programlama dili kullanılarak veya değişik matematik Paket programları kullanılarak yapılabilir.(Math Cad® ve MathLab®programları bunlardan en çok bilinen programlardır.) Algoritmik yaklaşım aynıdır. Türkiye ‘de kullanılan bilgisayarların %95 inde Microsoft Office yüklü olup bilgisayar alınırken zaten bu programa para verilmiştir.Bu nedenle Excel programı öğrencilerimizin veya meslektaşlarımızın kolayca erişebilecekleri en ucuz program olmaktadır. Ayrıca Excel yerine ücretsiz olan Open Office programı içinde aynı işlemler yapılabilmektedir. (hatta Excel için yazmış olduğum bazı macrolar Open Office ortamında çok küçük değişikliklerle çalıştırılabilmiştir.
Birinci bölümde hareketi bilinen bir sistemde statik ve dinamik kuvvet analizi açıklanmıştır. Genellikle bu kısım öğrencilerimiz bu dersi almadan önce dinamik dersi aldığından süratle anlatılabilmektedir. Farklı olan kısım sürtünmenin göz önüne alındığı durumlardır. Sürtünmenin kayar mafsallarda Önemi gösterilmeye çalışılmıştır.
Brinci bölümde hem bir örnek olması için ve hemde makine mühendisliğinde öneli bir yer tuttuğu için pistonlu makinelar dinamiği açıklanmaya çalışılmıştır.
İkinci bölümde virtüel iş yöntemi kullanılarak statik ve dinamik kuvvet analizi nin yapılışı açıklanmıştır.Bu aynı zamanda enerji yöntemlerine geçişin ilk etabıdır.
Üçüncü bölümde dinamik hareket analizi bir serbestlik dereceli düzlemsel mekanizmalar için etki katsayıları kullanılarak anlatılmıştır. Lagrange yöntemi kullanılabilirse de bu konunun yüksek lisans eğitiminde ele alınması daha doğru olacağı düşünülmüştür. Çok serbestlik dereceli sistemler için benzer yöntem uygulandığında kısmi türevlerden dolayı sistem formülasyonu çok karmaşık olmaktadır. Lisans seviyesinde bu konu kapsam dışı bırakılmıştır.
Dördüncü bölümde kam mekanizmalrının dinamiğini kapsamaktadır. Konu çok geniş ve çok kapsamlı olduğundan bu kitapta kuvvet analizi ve dinamik hareket analizinden örnekler verilmiş ve bilhassa izleyici kam yüzeyinin ayrılması konusu açıklanmaya çalışılmıştır.
Beşinci bölüm dengeleme konusudur. Dönen cisimlerin dengelenmesi mekanizmaların statik dengelenmesi ve krank biyel mekanizmalarında dengeleme konuları açıklanmıştır. Düzlemsel mekanizmaların dinamik dengelenmesi konusu kapsam dışı bırakılmıştır.
Titreşim konusu son yıllarda ayrı bir ders olarak verildiğinden ve farklı yaklaşım gerektirdiğinden kitabın kapsamına alınmıştır.
Kanımca bu kitap mekanizma tekniği dersinden sonra makine mühandisliği üçüncü veya dördüncü sınıf öğrencilerine verilecek olan bir dönemlik ders için uygundur. İstenirse yüksek lisansda verilecek olan bir makine dinamiği dersinin ilk yarısında kullanılabilir. Konu ile ilgili çalışan meslektaşlarımız içinde yararlı olacağına inanıyorum.
Bölüm içinde konular anlatılırken mümkün olduğunca fazla örnek verilmeye çalışılmıştır. Ancak bir örneğin birkaç sayfadan fazla yer kapsadığı unutulmamalıdır. Her bölümün sonunda öğrenciler tarafından çözülebilecek çeşitli örnekler verilmiştir. Son yıllarda derslerde bu problemleri ara sınav sorusu olarak öğrencilerimin her birine farklı olmak üzere vermenin faydalı olduğu görülmüştür.
Günümüzde verilen Ar – Ge teşvikleri ile makine imalat sanayinde önemli atılımların olduğunu görmekteyiz. Ülkemizde çeşitli alanlarda kullanılan makineların tasarımı ve imalatı her geçen gün artmaktadır. Bu nedenle kitabın bu alanda çalışan veya çalışacak olan değerli meslektaşlarıma faydalı olacağını umut etmekteyim. Hazır paket programlar kullanılmadan önce bu temel konuların iyi bilinmesi kanımca çok önemlidir.
Kitabın yazılışı dizilişi şekillerin çizimi tamamen tarafımdan yapıldığından her türlü hatalardan kaçınılmayacağını da mekanizma tekniği kitabında çıkan hatalardan dolayı çok iyi biliyorum. Bu konuda kitabı okuyan değerli meslektaşlarımın yardımları benim için çok önemlidir.Okuyucular her türlü hatayı öneriyi eres@metu.edu.tr adresine gönderebilirler.
Mutlaka cevap vermeye çalışacağımdan okuyucunun emin olmasını rica ederim. Bir süre sonra Excel dosyalarını iletmek ve olası hataları ildirmek için siteyi açacağımı tahmin etmekteyim.
Bu kitabın oluşumu sırasında bir çok öğrencimin ve araştırma görevlisinin emeği vardır. Hepsine sonsuz teşekkürlerimi sunarım. 1978 ile 1986 yılları arasında birlikte ders verirken fikirleri ile beni çok etkileyen uzun tartışmalar yaptığımız Sayın Prof. Dr. Kemal Özgören ve Prof. Dr. Turgut Tümer’e teşekkürü bir borç bilirim. Bazı konularda birlikte tartışırken elde ettiğimiz sonuçlar ve yaklaşımlar bu kitapta kullanılmıştır. Tüm metni okuyup titiz düzeltmeler yapan Araştırma Görevlisi Sayın Gökhan Kiper!e çok müteşekkirim.
İÇİNDEKİLER
- MAKİNALARDA KUVVET ANALİZİ
- VİRTÜEL İŞ PRENSİBİ
- MAKİNALARDA DİNAMİK HAREKET ANALİZİ
- KAM DİNAMAĞİ
- DENGELEME
- EK KAYNAKALAR – ENDEKS