Güçlü bir makine için...
Bir arkadaş şöyle bir soru sormuş. Bu da bize bazı şeyleri irdelemenin vaktinin geldiğini gösteriyor haliyle.
Güçlü bir makina için:
- drag gücü yüksek olmalı mı?
- Devir yüksek olmalı mı?
- Bilye sayısı önemli mi?
Makine işinde, aslolarak bunların hiç önemi yok halbuki. Neden? Çünkü, bunlar nicelik, yani sayı değerleri, birer sayıdan ibaret. Oysa önemli olan nitelik, yani kalite.
Şimdi olayı en baştan ele alalım. Makine tercihinde nelere dikkat lazım buna bakalım. Ama bakabilmek için öncelikle bir iki hususu bilmek gerekiyor.
Bir kamyon düşünün. Sırtına 10 ton yük sarıyorsunuz ve banamısın demeden koca yokuşları çıkıyor, bir şey olmuyor. Ama boşken el frenini çeker giderseniz, şanzımanı da, defransiyeli de dağılıyor, gücü yetmiyor. Peki el frenini bu kadar güçlü yapan şey ne? O frene uygulanan güce baksanız 10 tonun yanında esamesi bile okunmaz. Fakat o güç başka bir şeye etki ediyor: Sürtünme.
Sürtünme, bir mekanik düzende verilen güce en çok direnen ve verilen gücün istenen amaca ulaşmamasına yol açan bir numaralı etmendir. Önce bunu bir akılda tutmak gerekir.
Bizim olta makineleri, aslolarak güçsüzdür. Yani, hiç bir güce sahip değildir. Evet, tüm makineler, tamamen, kesin olarak güçsüzdür. Onların görevi, kendilerine verilen gücü, balığı çekmek için uygun şekilde kullanmaktır. Yani, makinenin gücünü asıl sağlayan şey, makine değil sizsiniz.
Bu durumda, siz bir güç vereceksiniz makineye, o da bu gücü balığa verecek. Kaba bir anlatımla olan mevzu bu. Makine sizin verdiğiniz gücün ne kadar çoğunu balığa iletirse, o kadar verimli olacaktır. Şimdi tersten bakalım. Balığın (yada kurşunun, sahtenin vs. neyse) çekilmesi için gereken güç 100 ise, makine ise sizden aldığı gücün sadece %50'sini balığa iletebiliyorsa, o zaman sizin makineye 200 güç vermeniz gerekecektir. Yani, 100 birim güçle çekebileceğiniz balık için, 200 birim güç harcamanız lazımdır.
İşte bu aradaki farkı oluşturan şey, en başta sürtünmedir. 200 birim güç verdiniz, bunun 100'ünü makinedeki sürtünme harcadı, kalanı da balığa gitti.
O zaman, sürtünmesi çok az olan bir makine kullanırsanız, daha az güç harcayıp aynı işi yapabilirsiniz.
Sürtünmenin bir diğer meseleside, sürtüne sürtüne, sürten parçaların aşınacak olmasıdır. Bu da hem sürtünmeyi artırırr, hemde makinenin eskimesine yol açar.
O zaman ilk bakılacak şey, sürtünmesi düşük olan makinayı bulmak olacaktır. Herhangi iki makineden sürtünmesi düşük olan, diğerinden daha güçlü olacaktır, bu kesindir.
İkinci bir husus ise, sağlamlıktır. Basitçe, elindeki şey ne kadar yüke dayanıyor? Malzemesi, montajı sağlam mı? Bu noktada bir kaç şeyi bilmek önemlidir. Her malzeme, sürekli birşeylerle irtibat halindedir. Örneğin, havayla. Yağmurda suyla. Deniz suyuyla. Güneşle vs. Kullanırken yükle, yani ağırlık, kuvvetle..
Her malzemenin de bu şeylere karşı belli bir dayanımı olacaktır. Buna basitçe dirençli olmak denir. Örneğin, metal bir kaşık, plastik bir kaşıktan, yükekarşı daha dirençlidir. Ama metal kaşık, havadaki oksijen ve neme karşı plastik kaşıktan daha az dirençlidir. Plastik kaşık durduğu yerde binlerce sene kalabilir, ama metal kolayca paslanıp eriyip gidiverir.
Makinede sağlamlık denince, mevzu bahis bu etkilere ne kadar dirençli olduğu bakılması gereken önemli hususlardan birisi olmaktadır.
Şu anda şunu biliyoruz. Makinede sürtünme az olacak. Malzemesi maruz kaldığı etmenlerin, yükün, kimyasal şeylerin vs. bozucu etkilerine karşı dirençli olacak.
Sürtünme hiç bir zaman sıfır olmayacaktır. O nedenle bulabileceğimiz en iyi makine, ancak çok az sürtünmesi olan makine olacaktır. Burada bir diğer hususta şudur, makinede sürtünme çokca olabilir aslında. Fakat dizaynı öyledir ki, bu sürtünme kayıplarını siz kolu çevirirken hissetmiyor olabilirsiniz.
Sürtünme nasıl azaltılır? Bunun yolu, pratikte temas eden yüzeylerin azaltılması ile sağlanır. Dümdüz gördüğünüz bir şeye mikroskopla bakarsanız, dağlık bir arazi gibi dalgalı, çukurlu vs. olduğunu görürsünüz. Malzemelerin birleştiği noktalarda bu çıkıntılar karşıdaki malzemenin oradan geçmesini engeller. Ne kadar az yüzey varsa temas eden, o kadar çok çıkıntılık yapan alan var demektir. Yüzey azalınca, doğal olarak daha az karşılaşan çıkıntı ve daha kolay hareket gerçekleşecektir.
İşi bilenler, konunun bu kadar basit olmadığını bilir. Ama basit, anlaşılır, balıkçı için gerekli olan şey bu kadarla ifade edilebilir.
Bilya,rulman dediğimiz şey, o içlerindeki küre gibi şeylerle bu sürtünmeyi azaltırlar. Esprileri basittir. Eğer bir mil, yani silindir gibi olan şey, içine gireceği genişlikte bir delikte dönüyorsa, dış yüzeyinin tamamı sürtünecektir. Ama siz araya metal küreler koyarsınız, her iki yüzeye kürelerin sadece küçük bir yüzeyleri temas edecek, sürtünme daha az yüzeyde gerçekleşecektir. Birde o küreleri boşta bırakırsanız, sürtünme oluşurken küreler rahatça dönecek, böylece birbirini tutan çıkıntılar oluşan dönme hareketi ile kurtulacaktır.
Ama dikkat ederseniz, bilya sürtünmeyi azaltır, ama yok etmez. O küreler gene belli bir sürtünmeye sahiptir. O nedenle, o küreler ve temas ettiği yüzeylerin olabildiğince pürüzsüz, malzemenin olabildiğince kaliteli olması gerekir.
Bu nedenle, her bilya doğduğunda eşit yaratılmış olmaz. Bu yüzden, 5 bilyalı makina iyidir demek olası değildir, zira kullanılan bilyalar sürtünmeyi azaltamayan, adi işçilikle yapılmış şeyler olabilir.
Dikkat edin, bilyalarda sürtünme yok gibi bir şey yok. Azaltıyor, ama gene var. Bu ne demektir? Sizin 10 bilyanız varsa, 10 sürtünme noktası var demektir. Bu da 10 bilya sürtünme noktası var demektir. 5 Bilyalı makinede ise, sadece 5 bilya sürtünme noktası.
O zaman, 5 bilyalı makine aslen 10 bilya olandan daha az sürtünmeye sahip olacaktır. Evet, bu kesinlikle doğru bir tespittir.
Fakat, sorulacak soru şudur. Yük binen ve baskı nedeniyle sürtünmesi çok olan, hareket eden temas halindeki her yere yetecek bilya makinede mevcut mudur? Yani, sürtünme oluşan her noktada, bilya ile sürtünme azaltılmış mıdır?
Şimdi 2 bilyalı bir makine düşünelim. Bu sadece iki bilya nedeniyle, sadece iki bilyalık azıcık sürtünme olacak demek değil. Çünkü, sürtünme üreten sadece iki nokta yok makinede. Bunlardan sadece ikisi bilya ile sürtünmesi azaltılmış, ama diğer noktalarda sürtünme hala var.
O zaman, bir makinede nerelerde sürtünme olur, nerelerde bunu azaltmak gerek, buna bakmak bu işin ilk noktası olacaktır.
1. Kolun sap ile birleştiği yer. Burada, sapa şöyle bir vurunca, fırıl fırıl döndüğünü görürsünüz. İşte hareket olan bir nokta, bu noktadan gidiyor uyguladığınız kuvvet makineye. Ve ilk sürtünme yaratan nokta burası.
2. Kolun milinin makineye girdiği yer.
3. Milin öteki tarafta çıktığı yer. Bu iki yerde, kol genelde bir dişliye girer ve bu dişli kasaya irtibatlıdır.
4. Makaranın yukarı aşağı gitmesi için kullanılan dişlilerin makineyle olan irtibatı.
5. Kolun girdiği dişliden rotora hareket ileten, genelde boru şeklindeki parça. bu parçanın iki ucu.
6. Kalama.
7. Sarma telini tutan kısımlar.
8. Sarma telindeki, misina kılavuzu.
Temel olarak hareket eden kısımlar bunlar. Eğer buralardaki sürtünmeyi yok edebilrsek, verdiğimiz gücün hepsi balığa gidecektir. Bu sürtünmeyi azaltmak için, bu noktalarda bilya kullanılması gerekir.
Peki, sürtünmeyi azaltmanın tek yolu bilya mıdır?
Bilyaların bu konuda iyi oldukları kesindir, fakat, kötü oldukları yerlerde vardır. Öncelikle, bilyalar pahalıdır. Sonrasında, bakım gerekleri vardır ve bilhassa yük altında ömürleri kısadır. Ayrıca, ağırdırlar, makinenin ağırlığına ciddi katkıda bulunurlar.
Buradan çıkacak sonuç, bilya sayısı belirlenirken, maliyet, sağlamlık, ağırlık ve sürtünmeyi azaltma arasında bir denge kurulmalıdır. Fazla bilya da iyi değildir, en azından makinenin ağırlaşmasına, ceplerinde hafiflemesine yol açar.
Peki, sürtünmeyi azaltmanın tek yolu bu mudur, bilya koymak? Elbette bilya koymadan da sürtünmeyi azaltmak mümkündür. Bunun en iyi bilinen yolu, yüzeylerdeki o çıkıntıları azaltmak üzere, yüzeyi çok iyi işlemek, pürüzsüz, ayna gibi yapmaktır. Bir diğer yol ise, karşılıklı yüzeylerden en az birisini, daha yumuşak malzemeden yapmaktır. Hatırlayın, pürüzleri oluşturan çıkıntılar, birbirine takılıyor, malzemenin kolayca oradan geçip gitmesini engelliyordu. Eğer yüzeylerden biri yumuşaksa, o pürüze diğer malzemenin çıkıntısı gelince, malzeme esner, pürüzü, tepeciği oluşturan kısım üzerine basılmış yastık gibi içeri gömülür ve diğer malzeme kolayca oradan geçip gider.
Sürtünme mevzusunda bahsetmediğimiz bir husus ise, şudur. Eğer sürtünen parçalar, birbirine doğru iyice sıkıştırılırsa, doğal olarak o pürüzlerin birbiri üzerinden kurtulup hareket etmesi için daha çok kuvvet gerekecektir. Eğer parçalara binen kuvvet büyükse, çok dar bir alanda temas ediyorlarsa, bu pürüz başına çok yüksek kuvvet demek olur ve büyük ihtimalle bu sürtünme noktasından parçalar aşınmaya başlar. Bu da sürtünmeyi daha çok artırır. O yüzden, temas alanını genişletmek, buna karşılık temas eden yüzeyleri çok iyi işlemek ve malzemeyi uygun seçmek gerekir.
Şunu çoğumuz yaşamışızdır, makine biraz yüke binince birden saramaz olur, dönmez bir türlü kol. Bunun sebebi, malzemenin birbirine hassas ve tam oturmaması, temas yüzeyinin az olması, bu nedenle yük binince o küçük yüzeyin çok aşırı sürtünmeye maruz kalmasıdır.
Bu durum, bilya kullansanız da yaşanabilir. Bu nedenle bazı noktalarda küre gibi değilde, silindir şeklinde iç parçaları olan bilyalar konur yada bir kaç bilya birden yan yana aynı yere konabilir.
Bu bilgiler ışığında diyebiliriz ki, uygun malzeme, hassas işçilik, iyi bir dizayn ile, sürtünme en aza indirilebilir. Eğer, yukarda saydığımız noktalarda, sürtünmeyi azaltmak üzere gereken yapılmışsa, makine bizim gücümüzü boşa harcamaz, rahat kullanılır. Bilhassa boğazda 180 gr kurşunu akıntıya karşı çekerken iflahımızı kesmesi gibi durumlar yaşatmaz örneğin.
Şimdi, bir makine düşünün. 3 Bilyalı. Ama bilya olmayan diğer noktalarda uygun önlemler alınmış, sürtünme bir hayli giderilmiş. Bir diğer makine ise 10 bilyalı, hareket eden her yere birer bilya konmuş ama, bilyalar kalitesiz malzeme, işçilik kötü, yük binince kasılıp kalıyorlar. Bu durumda elbette ki 3 bilyalı olan, çok daha rahat, çok daha güçlü olacaktır.
Sonuçta, bilya sayısına değil, makinedeki sürtünme kaynaklarında alınan önlemlere bakmak gerekecektir.
SERDAR ,DEVAMINI YAZARSA ONUDA YAPIŞTIRIRIM
