Yorulma kelimesi canlılarda ve daha çok insanda bedenî veya zihnî olarak ortaya
çıkan enerji ve işgücü kaybını akla getirir. Beden veya zihnin haddinden fazla
çalışması neticesinde kaslarda enerji kaybı veya zihnin bir konuya teksifi
azalmakta ve bu hâl yorulmanın belirtisi olarak karşımıza çıkmaktadır. Halbuki
benzer şekilde, metal malzemelerde de yorulma olayı kaçınılmazdır. Yorulmuş bir
insan istirahat ederek ve gıda alarak yeniden enerji depolamak suretiyle eski
gücüne, zindeliğine kavuşur, hatta zihnî yorgunluk da bu şekilde giderilebilir.
Buradan hareketle denilebilir ki, canlılardaki yorulma ve dinlenme kayıpsız
bir devri-daimdir ve bu devri-daim geri dönüşlü (reversible)dür.
Benzer şekilde, metal malzemelerde de yorulma hâdisesi kaçınılmazdır. Ancak
metal malzemelerde meydana gelen yorulma tam geri dönüşlü değildir. Yorulmaya
başlamış bir metali, gerekli tedbir alınmaksızın, ne kadar süre çalışmadan
bekletirseniz bekletiniz (dinlendiriniz), çok az miktarda kendini toplama hâli
hariç tekrar çalışmaya başladığı andan itibaren yorulma kaldığı yerden devam
edecektir.
Bir makina çok sayıda hareketli parçalardan meydana gelir. Bu çok sayıdaki
makina elemanı, insan vücudundaki organlara benzer şekilde, uyum içerisinde
çalışarak bir bütün olan makinanın vazifesini yerine getirmesini sağlar. Bir
hareket, kuvvet veya moment iletmek suretiyle güç üretmesi veya enerji-hareket
dönüşümünü meydana getirmesi düşünülen makina, dizayn edilirken her bir elemanı
ayrı ayrı incelenir, üzerine gelen dış tesirler analiz edilir, malzemenin cinsi
ona göre seçilir ve daha sonra ölçüleri belirlenmek üzere hesaplamalar yapılır.
Dışarıdan gelebilecek darbeli yükler, düşük veya yüksek sıcaklık ve korozyon
gibi dikkate alınan her türlü tesir, o makina elemanının boyutlandırılmasında
hesabın içine sokulur. Buradan hareketle her bir makina veya makina elemanına,
dışarıdan gelen tesirler de dikkate alınarak, bunu ortaya koyan mühendis veya
konstrüktör tarafından bir ömür biçilir, eğer bu makinanın en önemli bir veya
birden çok parçası hasara uğrarsa makina kendisi de bir bütün olarak ekonomik
ömrünü tamamlamış sayılır. Bu hâdise canlılarda hayati organların vazifesini
yerine getirememe neticesi ortaya çıkan ölüm hadisesine oldukça benzemektedir.
Metallerde yorulmanın ortaya çıkması için bazı şartların sağlanmış olması
gerekir. Şartlar olarak, metal malzemeden yapılmış bir makina elemanına tesir
eden kuvvetlerin şiddet veya uygulama şeklinin zamanla değişmesi veya makina
elemanının dış yüzeyinde çekme gerilmesinin bulunması sayılabilir. Dış sathı
düzgün olmayan ve ani kesit değişikliği ihtiva e-den makina elemanlarında
yorulma ömrü daha kısadır. Makina elemanının üretiminden ileri gelen veya
kullanma sırasında ortaya çıkan bir kılcal çatlağın, enine kesit boyunca
ilerlemesinden dolayı üzerine gelen kuvveti veya diğer dış tesirleri taşıyan
kesit alanının küçülmesi sonucu malzeme dış tesirleri taşıyamayarak ani olarak
kırılır. Başlangıçta, üzerine tesir eden dış kuvvetlere karşı koyabilen makina
elemanında belli bir süre sonra hiç beklenmedik bir tarzda, bir hasarın ortaya
çıkması "yorulma" olarak adlandırılmıştır. Nasıl kalp krizi ve kanser gibi
hastalıklar yüksek oranda insan ölümlerinin sebepleri, iseler, benzer şekilde,
endüstrideki hasarların yaklaşık % 80-90'ına da metallerin yorulması sebep
olmaktadır.
Metallerde yorulma hadisesi buharlı makina ve çok sayıda hareketli parçadan
ibaret makinaların icadı ve geniş bir alanda kullanılmaya başlanmasıyla ortaya
çıkmıştır. Ve ilk defa 19. yüzyılın son çeyreğinde yorulma Almanya'da ciddi
olarak bir demiryolu mühendisi tarafından incelenmiştir. Tren vagon akslarının
ani olarak kırılmasının sebebi araştırılırken metallerde yorulmanın meydana
geldiği ortaya çıkarılmıştır. Metallerde bu tür hasarın halen önemini koruması
bu konudaki araştırmaların devam etmesine sebep olmaktadır. Basından sık
duyulan uçak, gemi ve diğer bazı vasıta arızalarında meydana gelen ani
hasarların başlıca sebebi yine yorulmadır.
Her bir malzeme cinsi ve çalışma şartları için, yorulma deneyleri yapılarak,
Wöhler eğrisi (gerilme-frekans eğrileri) çıkarılır. Böylece malzemeler için
yorulma ömrü veya yorulmaya dayanma hususları önceden tespit edilebilmektedir.
Netice olarak denilebilir ki nasıl her bir canlının doğması, bir müddet
yaşaması ve ölmesi mukadder ise cansız olan metal malzemelerden yapılmış
elemanların da bir ömrü mevcuttur. Ömrü dolduğunda hasara uğraması, -ölmesi-
mukadderdir.
Yorulmuş bir insan istirahat ederek ve gıda alarak yeniden enerji depolamak
suretiyle eski gücüne, zindeliğine kavuşur, hatta zihnî yorgunluk da bu şekilde
giderilebilir. Ancak metal malzemelerde meydana gelen yorulma tam geri dönüşlü
değildir. Yorulmaya başlamış bir metali, gerekli tedbir alınmaksızın, ne kadar
süre çalışmadan bekletirseniz bekletiniz (dinlendiriniz), çok az miktarda
kendini toplama hâli hariç tekrar çalışmaya başladığı andan itibaren yorulma
kaldığı yerden devam edecektir.
Benzer Başlıklar... |