Astana Stadyumu - Yılmaz Redüktör

Kazakistan'ın başkenti Astana'da Türk
mimarlar tarafından tasarlanan ve bir Türk
inşaat şirketi tarafından inşa edilen Astana
Arena Stadyumunun en büyük özelliği olan
kapanan çatı hareket sistemi Yılmaz Redüktör
firmasının 8 adet HT1223 ve 4 adet KR673
redüktörleri sağlamaktadır.
FIFA ve UEFA kriterlerine uygun olarak dizayn
edilen futbol sahası, alttan ısıtmalı, yüksek
standartlara sahip suni çimler ile kaplanmıştır.
Sahanın üzeri, teknik özellikleri yüksek
pitchcover,
gibi
malzemelerle
kaplanabilmektedir. Tüm bu özellikleri
sayesinde stadyumun, futbol müsabakaları
dışında farklı spor müsabakalarına, konser ve
fuarlar gibi etkinliklere de ev sahipliği yapması
planlanmaktadır. Toplam oturma kapasitesi 30
bin kişi olan stadyumun, alt tribün alanları
16.000, üst tribün alanları ise 14 bin kişi
oturabilecek şekilde planlanmıştır.
Astana Stadyumu 232 bin 485 metrekarelik
alana kurulmuştur. Stadyumun ana formu
elips olup, elips geometrisi kendisini çatı
kabuğunda göstermektedir. Stadyumun ana
taşıyıcı konstrüksiyonu çelikten inşa edilmiştir.
İstenildiğinde
15-20
dakika
içerisinde
tamamen açılıp kapanabilme özelliğine sahip
hareketli çatı kanatlarıdoğu-batı yönünde, ana
taşıyıcı çelik elemanların üzerinde hareket
edebilmektedir.
Redüktör Seçimi:
Gerekli olan redüktör büyüklüğünün seçimi
yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilen
tork değerlerine ve istenen çatı açma-kapama
sürelerine göre yapıldı.
Gerekli torkhesabıçatının kendi ağırlığının
yanındastadyumun bulunduğu yerin iklim
koşulları dikkate alınarak kanadın üzerinde
biriken kar miktarı ve açma-kapama esnasında
rüzgârın oluşturacağı direnç kuvveti de göz
önüne alınarak yapıldı.
Rüzgar yükü olmayan bir ortamda tek kanat
ağırlığı 752ton ve üzerinde biriken kar yükü ise
870ton olarak bulunmuştur. Buna göre kar
yükü dahil her bir kanadın ağırlığı 1622ton
olarak bulunur. Kanadın hareket ettirilmesi
için ise 258032 N çekme kuvveti
gerekmektedir.Kış şartlarında 40 /
basınç veren bir rüzgar yükünü yenebilmek
için ise gerekli olan kuvvet 141264 N olarak
hesaplanmıştır.
Her bir çatı iki tahrik grubu tarafından hareket
ettirileceği içintek bir tahrik grubu için çekme
halatındaki yük;
ç
=
= 1400 ’dür.
258032 + 141264
= 199648 /ℎ
2
olarak hesaplanır.
Redüktör çıkış miline montajı yapılacak 1m
çapındaki tamburdaki tork değeri ise;
= 199648 0,5 = 99824
olarak hesaplanır.
20 dakika istenen açma-kapama süresine göre
kanadın 2m/dak hızında hareket ettirilmesi
gerekmektedir. Buna göreistenen tambur
devri frekans invertörle hız ayarı yapılacağı için
yaklaşık 1d/dak’dır.
Redüktör çıkış miline montajı yapılacak
tambur tahrik momenti 99.824Nm ve 1 d/dak
tambur devrine göre gerekli olan motor gücü;
=
99.824x1
= 11,9
9550 0,88
olarak hesaplandı.Stadyum çatı hareket
sisteminde 4 adet tahrik noktası olduğu için
18,5kW gücünde ve 1400d/dak motor
devrinde 4 adet asenkron elektrik motoru
kullanılmıştır. Motorlar kumanda sisteminde
belirtildiği gibi frekans invertörlerle kumanda
edildi ve elektromanyetik frenli olarak
redüktörlere montajı yapılmıştır.
Gerekli olan fren torku;
=
11,9 9550
2 = 8,3
1400x9,81
olarakhesaplandı. 30kgm, 24 Volt pervaneli
motor arkası elektromanyetik fren seçimi
yapılmıştır. Emniyet katsayısı 3,6’dır.
1400d/dak motor devri ve yaklaşık 1d/dak
olacak çıkışdevrine göre ihtiyacımız olan
redüktör çevrim oranı;
Yukarıdaki resimde görüldüğü gibi çatı
hareketini sağlayan halatların sarıldığı tambur
H Serisi endüstriyel tip redüktörlerin çıkış
millerine montaj yapılmıştır. 1d/dak çıkış
devrini sağlamak için yaklaşık 6 kademeli bir
redüktöre ihtiyaç olduğu için giriş redüktörü
olarak KR Serisi redüktör kullanılmıştır.
Tamburu 2 adet H Serisi redüktör tahrik ettiği
için tek bir H Serisi redüktörün çıkış torku;
ü
ö
=
2
=
99821
= 49910
2
olarak hesaplanır.
Bu bilgiler doğrultusunda seçilen redüktörler;
HT1223.01U – i=54,45 (sağ giriş ve çıkış milli)
HT1223.01V – i=54,45 (sol giriş ve çıkış milli)
Redüktörlerinnominaltork değeri 70000Nm
olup ihtiyaç olunan çıkış torkuna göre servis
faktörü = 1,4 ‘dür.
İlk tahrik redüktörü;
KR673.X4-180M/4 – i=28,10
18,5kW-1400d/dak direkt akuplemotorlu ve
30kgm-24 Volt frenlidir. Çıkış devri 50d/dakve
özel çift çıkış milli konik tip redüktördür. Servis
faktörü = 1,2 ‘dir.
KR ve HTredüktörlerininkombinasyonu ile elde
edilen çevrim oranı;
= 28,10x54,45 = 1530,04
kolayca değiştirilebilmesi sağlandı. Isıtıcının
seçiminde yağ miktarı ve sıcaklık farkına bağlı
olarak hesaplanan ısıtıcı gücünün yanında ısı
akısı da dikkate alınmıştır. Yüksek ısı akısına
sahip
ısıtıcı
yağı
hızlı
bir
şekilde
karbonlaştırarak yağın yağlama özelliğinin
yitirilmesine sebep olacağı için ısı akısı değeri
maksimum
1, 5 /
olacak
şekilde
ısıtıcıtasarımı yapıldı.
Çıkış devri;
Redüktörlerin Montajı;
.
1400
=
= 0,92 /
1530,04
olarak hesaplanır.
Motor gücüne bağlı olarak tamburda elde
edilen tork değeri;
.
=
18,5x9550x0,88
= 168993
0,92
olarak bulunur.
Çevre şartlarının dikkate alınması;
Kazakistan’ın coğrafi şartlarından dolayı hava
sıcaklığı kışın -40°C’ ye kadar düşmektedir. HT
ve KR Serisi redüktörler için standart olarak
kullanılan 460 viskoziteli mineral yağlar bu
sıcaklıkta çalışmaya uygun olmadığı için uygun
viskoziteli sentetik yağ seçimi yapıldı.
Bununla birlikte KRredüktörler için termostatlı
ısıtıcı
seçimi
yapıldı.
İlk
tahrik
redüktörleriolarak kullanılacak KR Serisi
redüktörler HT redüktörlere göre daha yüksek
devirde çalışacaklardır. Buna bağlı olarak yağın
0°C’nin
altındaki
sıcaklıklarda
yağ
viskozitesinin
yükselmesinden
doğacak
kayıplarını ortadan kaldırmakiçin ısıtıcı
kullanılmıştır. Otomatik devreye girerek yağ
sıcaklığının eksi sıcaklık değerlerine düşmesine
izin vermeyen ısıtıcılar özel tasarlanmış KR
redüktör gövdesi içerisine kartuşlu şekilde
montaj edildi. Böylece oluşabilecek ısıtıcı
arızalarında redüktörlere herhangi bir
müdahalede bulunmadan ısıtıcının yenisi ile
Çatıların hareket ettirilmesini sağlayan çekme
halatlarının sarılacağı tamburlar H Serisi
redüktörlerin çıkış millerine montaj edilmiştir.
H Serisi redüktörlerinbiri sağ giriş ve sağ çıkış
milli(HT1223.01U) diğeri ise sol giriş ve sol
çıkış millidir(HT1223.01V). İlk hareketi veren
KR673.X4-180M/4redüktör direkt akuple
motorlu ve H Serisi redüktörlereakuple olacak
şekilde özel çift çıkış millidir. H Serisi
redüktörlererupflex tipi kaplinlerle bağlıdır. KR
redüktörünün çıkış torku 3546Nm’dir ve
seçilen kaplinlerin emniyeti bu tork değerine
göre 3,2 alınmıştır.
Redüktörlerin birbirlerine montajı sırasındaki
en önemli husus KR redüktörün çıkış
torkununtahrik ettiği HT Serisi redüktörlere
eşit
şekilde
dağılmasıdır.Torkun
eşit
dağılmaması durumunda tek redüktör tüm
yükü alacağından redüktör seçiminde yapılan
kabulün dışına çıkılacak ve mekanik yönden
arızalar meydana gelebilecektir. Bunu ortadan
kaldırmak için rupflexkaplinlerin bir tanesi
açısal pozisyon ayarı yapılabilecek şekilde
tasarlandı ve montaj sırasında redüktörlerin
birbirlerine
göre
boşlukları
alınarak
kaplincıvatalarının sıkılması sağlandı.
Aşağıda da görüldüğü gibi 13 farklı gövde
büyüklüğünde
150.000Nm’ye
kadar
nominaltork
değerine
sahip
redüktör
grubudur.
H03 / B03
H04 / B04
H05 / B05
H06 / B06
H07 / B07
H08 / B08
H09 / B09
H10 / B10
H11 / B11
H12 / B12
H13 / B13
H14 / B14
H15 / B15
Hareket tahrik sistemi her bir kanat diğerinden
bağımsız
hareket
edecek
şekilde
tasarlanmıştır.
4.850Nm
5.500Nm
9.000Nm
11.000Nm
19.000Nm
24.000Nm
29.000Nm
36.000Nm
55.000Nm
70.000Nm
90.000Nm
110.000Nm
150.000Nm
Çatı kanatlarının birlikte hareket ettirilmesi
vektörel kontrollü sürücülerin yardımıyla
çatıların senkron hareket ettirilmesi ile
sağlanır.
H Serisi Redüktörlerin Genel Özellikleri;
Yılmaz Redüktör ailesinin endüstriyel tip
redüktör grubudur. H Serisi olarak paralel milli
helisel dişli 2, 3 ve 4 kademe olarak
üretilmektedir. B Serileri ise giriş kademesinde
konik dişli grubu bulunan diğer kademeleri
helisel dişlilerden oluşan 3 ve 4 kademe
endüstriyel tip redüktörlerdir.
H ve B Serisi redüktörler çok farklı bağlantı
opsiyonları ve aksesuarlara sahiptirler;






IEC motor bağlantı flanşı
Çıkış bağlantı flanşı
Gövde üzeri fren montajı
Gövde üzeri geri dönüş kilitli
Çok alternatifli giriş-çıkış mil yönleri
Her yönden montaj yapılabilme


Farklı yağmala ve soğutma opsiyonları
DIN5480 çoklu kamalı çıkış mili
opsiyonları
Ayrıca H ve B Serisi endüstriyel tip redüktör
grupları içerisinde özel sektörel çözümlerde
mevcuttur. Plastik enjeksiyon makinalarında
kullanılmak üzere tasarlanmış yüksek eksenel
yük taşıma kapasitesine sahip büterulmanlı
HTE Serisi redüktörler ve kovalı elevatörlerin
tahrik ünitesi olarak kullanılan BT yardımcı
tahrikli redüktörler standart üretim içerisinde
bulunmaktadır.