Değerli meslektaşlarım,
Asenkron eğitim için elektronik ortamda hazırlanmış olan bu dökümanlar sizlerin mekanizma tekniği bilgilerinizi güçlendirmek, konuyu daha iyi öğrenmenize katkı yapmak içindir. Öğrenmek için çaba harcamak, kafa yormak, gayret size kalmıştır. Bu çabayı siz göstermediğiniz müddetce öğrenmeniz mümkün değildir. Hazırlanmış olan dökümanlar size ancak çalışmalarınızda destek olabilir.
Asenkron eğitim son yıllarda gittikce önem kazanmaktadır. Sınıf içi eğitimde başarılması mümkün olmayan bazı görsel efektler bu yöntemle verilebilmektedir. Ayrıca, her bireyin bir konuyu öğrenme süresinin farklı olabileceği düşünülür ise, bilgisayar ortamında asenkron eğitim bunada olanak tanımaktadır. Ancak bu yöntemden yararlanabilmek için eğitimi alan kişilerin iyi motive olmus olmaları ve konuyu cidden öğrenmek istemeleri gerekmektedir. Aksi takdirde, kişilerin bu eğitimden yararlanmaları ne yazikki mümkün olmamaktadır. Nitekim bu nedenle asenkron eğitimde dersi bırakan yüzdesi fazladır.
Burada görmüş olduklarınız 1974 yılından beri Orta Doğu Teknik Üniversitesinde vermiş olduğum "Mekanizma Tekniği" ders notlarının zaman içinde gelişmesi sonucunda ortaya çıkmıştır. ODTÜ'de eğitimin İngilizce olması nedeni ile bu konular 1979, 1985 ve 1999 yıllarinda kitap halinde İngilizce olarak basılmıştır ve halen ders kitabı olarak kullanılmaktadır. Kitapta her basım sırasında gelişen teknolojilere göre önemli değişiklikler yapılmıştır. Gerekli görülen birçok değişiklikler ve ekler yapılarak kitap Türkçe olarak yeniden 2000 yazılmıştır. Ingilizce yazılmış olan kitabın tercümesi değildir. Amaç Üniversitemiz dışında okuyan ve sanayiide çalısan meslektaşlarımıza kendi açımdan mekanizma tekniği konusunda bilgi vermek ve bu alanda Türkçe literatüre ufak bir katkıda bulunmaktır. Bu hazırlanmış olan elektronik ortam Türkçe kitap temel alınarak hazırlanmıştır.
Kitap, Türkçe yazılması ile birlikte Ülkemizde daha fazla Üniversitede ders kitabı olarak okutulmaya başlamıştır. Bu durumda uzakta bulunan meslektaşlarımıza elektronik ortamda yardımcı olmak ve kitapta verilemeyen bazı kavramları daha iyi aktarmak ihtiyacı doğmuştur. Çağımızın ilerleyen teknolojileri bu konuda önemli kolaylıklar sunmakta ve bilgisayar ortamında sizlere gerçek mekanizma modellerini göstermek, şekilleri hareketlendirmek (epey bir emek gerektirse de) mümkün olmaktadır.
Son yıllarda tek kalıcı şeyin değişim olduğu açıkca görülmektedir. Bilgiye erişimde ve hesaplama yöntemlerinde dijital teknoloji ile gelen önemli değişiklikler hem eğitimde ve hem de mühendislik çalışmalarında büyük değişimler getirmiştir ve getirecektir. Ana bilgisayarların yerine kişisel bilgisayarların kullanılması ve bu bilgisayarlarda çesitli paket programların geliştirilmesi ile, mühendisler eskiden olduğu gibi FORTRAN lisanı kullanıp uzun programlar yazmaya ve sonuç olarak elde ettiği bir yığın rakamın ne anlama geldiğini irdeleyerek zaman kaybetmektense, her türlü grafik özellikleri olan paket programları kullanarak sonuçları anında irdeleyebilir bir ortamda çalışır olmuşlardır. Bütün bu gelişmeler mühendislik mesleğini daha ilginç ve çekici hale getirmiştir. Bu teknoloji ile zor ve zaman alıcı hesaplamalardan kurtuldu isek de temel kavramları bilmek, her hangi bir sistemin geometrisini tam ve doğru bir şekilde modellemek bu sanal bilgisayar ortamında çok daha önemli olmaktadır. Makina mühendisliği nümerik kontrollü takım tezgahları, robotlar, programlanabilir makinalarla önemli değişikliklere uğradı ise de Newton kanunları hala makinalarda hareket ve kuvvetleri izlememiz için gerekli ve yeterli temel kural olarak ortada durmakta, uzun süre değişmeyeceği görülmektedir. Makinalarda hareketin geometrisini ele alan mekanizma bilimi (tekniği veya sanatı da diyebiliriz), grafik ve analitik yöntemlerle ondokuzuncu asırda geliştirilmiş, 1950'lerde ise çağdaş mekanizma tekniği diyeceğimiz evrede analitik ve sayısal yöntemlerin geliştirilmesi ile bugünkü halini almıştır. Tasarlanacak ürünler ve tasarım kriterleri değişti ise de mekanizma tekniği tasarımda önemini aynen korumaktadır. Mühendisin esas görevi problem çözmek, üretken olmaktır. Bu açıdan bakıldığında mekanizma tekniği kanımca makina mühendisleri için sadece mekanizmalarla ilgili değildir. Bu güne kadar mekanizma dışında elde ettiğim tecrübelere dayanarak, herhangi bir sistemin geometrisini modelleyebilme ve bu modeli hayalde canlandırabilme, çözüm için ise algoritmik düşünerek bir yöntem geliştirme, insanı sonuca götüren temel yaklaşım olduğuna inanmaktayım. Bu nedenle bir öğrenci mekanizma tekniğinde hareketin geometrisini anlayabilir, hayalinde canlandırabilir hale gelir ise ve bir dizi işlemlerden oluşan problem çözümünü yapabilir ise, mekanizma tekniği dışında problemler için de çok önemli beceriler kazanmıştır.
Birinci ve İkinci bölümde amaç sizleri günlük uygulamalarda gördüğümüz mekanizmalarla tanıştırmak ve serbestlik derecesi kavramını anlatmaktır. Her zaman görülen ancak dikkat etmediğimiz yüzlerce mekanizmanın temel topolojik özellikleri anlatılmaya, uzuv, mafsal ve serbestlik derecesi kavramları açýklanmaya çalışılmıstır. Sizlerin her türlü mekanizmayı tanıyabilmeniz için sadece bu bölümünde uzaysal mekanizmalar da gösterilmiştir. Burada kapsanan konular mekanizma tekniği dalında olması gerekli temel konular olarak düşünüldüğünden, diğer bölümlerde uzaysal mekanizmalar kapsam dışı bırakılmıştır.
Üçüncü bölüm düzlemsel mekanizmalarda hareket analizidir. Temel olarak mekanizmada devre kavramı kullanılmıştır. Çözüm için ise pergel cetvel ile klasik çözüm kullanıldığı gibi, hesap makinası ile, hazır paket programlar ile ve kullanıcının kendi yazabileceği basit programlar ile sayısal çözümler gösterilmiştir. Örneklerde AutoCAD©, EXCEL©, MathCAD© ve VisualBASIC© paket programlari kullanılmış, VisualNastran©, ADAMS©, WorkingModel© gibi özellikle makinaların kinematik ve dinamik analizi için hazırlanmış paket programları kullanan örnekler kitapta yer almamıştır. Mekanizma tekniğine adım atılırken bu özel programların kullanımı kanımca sakıncalıdır. Bildiğim kadarı ile, mekanizma tekniği problemlerinin çözümünde EXCEL© paket programının kullanımı ilk defa burada yer almaktadır. Genellikle tüm kişisel bilgisayarlarda mevcut olan EXCEL© paket programı; kanımca günümüzde her mühendisin çok iyi bilmesi gereken bir programdır. Her türlü mühendislik hesaplamalarının kolayca yapılabildiği, tekrar tekrar yapılacak işler için çabayi en aza indiren bir ortam yaratmaktadır. Burada anlatılanların bu paket programın tüm özelliklerini anlatmayı amaçlamadığı açıktır. Sizlere ilgili bölümlerde Excel© de hazırlanmış yapraklar verilecektir. Bu yapraklarda bazı değerleri kolayca değiştirerek kullanacağınız gibi, yapılan her işlemi detaylı bir şekilde görme olanağına kavuşacaksınız. Dördüncü Bölümde mekanizmalarda hız ve ivme analizi altıncı bölümde ise ani dönme merkezi anlatılmaktadır. Altıncı bölümde lineer mekanik sistemler, dişli zincirleri anlatılmaktadır. Düz ve planet dişli sistemleri kinematik açıdan açıklanmıştır. Ülkemizde dişli konusu makina elemanları derslerinde oldukça detaylı kapsandığından dolayı, dişli profili ve dişli teorisi kapsam dışı bırakılmıştır. Yedinci bölümde uygulamada en fazla karşılaşılan basit mekanizmalar ele alınmıştır. Dört-çubuk, krank-biyel ve kol-kızak mekanizmalarının genel özellikleri açıklanmış ve bu mekanizmalarla ilgili tasarım problemleri grafik ve analitik yöntemler kullanılarak gösterilmiştir. Dört-çubuk mekanizması tipleri, biyel eğrisi ve özellikleri, dört-çubuk mekanizması eşlenikleri anlatılmıştır. Biyel noktasının yaklaşık doğrusal hareket yapması için krank-biyel ve kol-kızak mekanizmasının tasarımı gösterilmiştir. Sekizinci bölümde kam mekanizmaları ele alınmış, tipleri, hareket diyagramları ve bu hareket diyagramlarını gerçekleştirmek için kam profilinin çıkarılışı geometrik ve analitik olarak anlatılmıştır.
Konular bir sıra içinde gelmektedir. Isterseniz "içindekiler" kısmında ilgili bölümü tıklayarak bölüm endeksine girebilir, bu ekrandanda ilgili konu başlığını tıklayabilirsiniz. Bir konu bir kaç pencere sayfasından oluşabilir. Bu sayfalara ilerleme oku ile geçebilirsiniz. Bazı kısımlarda ise konu ile ayrıntılı bilgi bir ek sayfa ile verilmektedir. Burayada ilgili yeri tıklayarak geçebilirsiniz. Yazı içinde bu tıklanacak yerler mavi renktedir.
Her bölüm sonunda konu ile ilgili gerekli sayıda problem sizlere verilecek bilginizi üretken olarak kullanmanız istenecektir. Bu problemlerden bazıları konunun uygulaması olduğu gibi, bazıları ise konunun sizler tarafından irdelenmesi ve genişletilmesi içindir. Burada oldukça fazla sayıda örnek yer almaktadir. Örneklerin gerçek uygulamalardan olmasına özen gösterilmiştir. Sizlerin bilhassa hareketli örnekleri bir oyun gibi algılamamalrı önerilir. Mekanizmalarda kuvvet analizi, titreşim gibi dinamik konuları ile mekanizmaların sentezi konuları kapsam dışı tutulmuştur. Önümüzdeki yıllarda bu konuların devamı olacak olan "Makina Dinamiği" ve "Mekanizmaların Tasarımı" konularında bölümler bu ilk denemenin başarısına göre hazırlanacaktır. Yazıların tümü, şekillerin çizimi animasyonlar tamamen tarafimdan yapıldığından, olası her türlü hata tarafımdan yapılmıştır. Ne kadar dikkat gösterilirse gösterilsin bazı hataların olacağını beklenmelidir. Ancak bütün bilgilerin elektronik ortamda olmasından dolayı bildirdiğinizde olası hataların hemen düzeltilmesi için çaba harcanacaktır. Sizler her türlü hatayı, düsüncelerinizi ve sorularınızı eres@metu.edu.tr adresine gönderebilirsiniz. Sorularınızın en kısa zamanda cevaplandırılacaklarından emin olmanızı rica ederim.
Önümüzdeki yıllarda bilgisayar ortamında hazırlanmış asenkron eğitimin yaygınlaşacağı görülmektedir. Ne kadar iyi hazırlanırsa hazırlansın konusuna hakim bir öğretim üyesinin sınıfta dersi vermesi mutlaka daha etkilidir. Burada yapılan ile sınıf içi eğitimin yerini almak veya ders kitabını kaldırmak gibi bir hedef düşünülmemiştir. Farklı bir yaklaşım ile farklı yöntemler kullanarak mekanizma tekniği konularını sizlere öğretmek hedeflenmiştir. Her öğretim üyesinin kitap yazması beklenilmeyeceği gibi, burada göreceğiniz amimasyonların hazırlanmasınıda her öğretim üyesinden beklemek zordur. Kara tahta önünde görsel olanaklardan yoksun bir ders ile de mekanizma tekniği konuları ne kadar iyi anlatılabilir, bu konu da oldukça şüphelidir. Bu nedenle bilgisayar olanaklarından elimizden geldiğince daha fazla faydalanıp daha fazla meslaktaşımıza ulaşmak, onlara başka türlü verilmiyecek bilgiyi ve kavramları vermek kanımca çok önemlidir.
Burada açıklanmış olan konuların son şeklini alışında son 25 sene içinde birçok ögrencimin ve arastırma görevlilerinin emegi geçmistir, hepsine sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Konuların oluşumu sırasında fikir ve düşünceleri ile katkıda bulunan değerli meslektaşlarım Prof. Dr. Kemal İder, Prof. Dr. Kemal Özgören, Prof. Dr. Reşit Soylu ve Prof. Dr. Turgut Tümer'e tesekkürü borç bilirim.
Elektronik ortama hazırlanışı sırasında projeyi her etapta desteklemiş olan Enformatik Enstütüsü Başkanı Sayın Prof. Dr. Neşe Yalabık'a şükran borçluyum. Sayesinde Kıymetli Araştırma görevlisi arkadaşımız Özgür Ekici'nin yardımları ve titiz çalışması ile dökümanlar güzel olduğunu sandığım son şeklini almıştır. Özgür, hazırlamış olduğum tüm dökümanı html kütüğü olarak uygun bir şekilde sunuma hazırlamıştır. Tez öğrencim ve Araştırma görevlisi Sayın Ahmet Serdar Sezen Flash programında çok harika örnekler hazırlamış bundan da önemlisi bana öğretmiştir. Her iki arkadaşıma sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Ankara, Ağustos 2001
Hazırlamış olduğum bu elektronik dökümanı son üç senedir çeşitli şekillerde sınırlı bir gurup öğrenciye sunmuş bulunuyordum. Bu dökümanı herkeze açılmasını baştan elektronik eğitime sekte vuracağını düşünerek yapmamıştım. Ne yazıkki elektronik ortamda eğitim ülkemizde çok konuşulsada bu konuda bir sistem geliştirilememiş ve bunun yaygınlaşması için bir destekde verilmemiştir. Yavaş yavaş, diğer konularda olduğu gibi, yurt dışında hazırlanmış olan dersler ve onların Türkçeleştirilmesi yaygınlaşmaktadır. Konu ile biraz uğraşmış olan meslektaşlarımın bu dökümana verilen emeği anlayacaktır. Dileğim genç öğretim üyeleri tarafından bu dökümandan daha iyisinin öğrencilerimiz için hazırlanmasıdır.
Ankara Eylül 2005
Son 1 senedir bu notları öğretim üyesi meslektaşlarıma şifre göndererek isterlerse öğrencilerine kullandırabilmelerini sağladım. Bu sene ise şifresiz olarak bu dökümanı her isteyene açıyorum. Bu dökümanların hazırlanmasından bu güne kadar beş sene geçmiştir. Yeniden hazırlansa tabiiki çok daha iyisi ve kapsamlısı hazırlanabilir. Geçen sene olduğu gibi bu yılda dileğim, genç öğretim üyeleri tarafından bu dökümandan daha iyisinin öğrencilerimiz için hazırlanmasıdır.Ankara Eylül 2006
