T07

23.02.2012
Tekerler
ve Raylar
Vinç Köprüleri
Kren Köprüleri
TEKERLER VE RAYLAR
TEKERLER
Araba ve gezer köprü tekerlekleri bilyalı ve
kaymalı yataklı yapılabilir.
Tekerler arabaların veya köprülerin raylar
üzerinde yuvarlanma suretiyle yürümesini
sağlayan elemanlardır.
1.Tahrik edilen
2.Serbest dönen
1
2
bTT:Taşıyıcı teker
genişliği
Kaymalı yataklı tekerler
daha küçük yükler için
kullanılırlar
3
4
5
6
1
23.02.2012
7
8
9
10
Teker Çapının Hesabı
D≥
FT
bTT . Pem. K 1. K 2
Formülü ile hesaplanır
K1:Devir sayısı faktörü
11
K2: işletme yüksekliği faktörü
12
2
23.02.2012
K1
40 d/dak
K1=0,95
80 d/dak
k1=0,82
100 d/dak
K1=0,75
180 d/dak
K1=0,60
K2
%20 için
K2=1,1
1,3
%40 için
K2=0,95
1,2
%80 için
K2=0,85
1,1
%100 için
K2=0,80
1,2
1,1
Yükler çok büyükse teker yüzeyinin Hertz basıncı
kontrolü de yapılması gerekir.
1,0
0,9
08
0,7
0,6
0,5
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
N (d/dak)
1,0
0,9
08
0
20
40
60
80
100
Saatteki çalışma
yüzdesi
P max 2
[Hertz ]
Pem ≥
0.35 E
F max
P max =
D ( a − 2r )
13
14
15
16
Đki farklı malzeme için (teker ve ray);
E=
2 E1 E 2
E1 + E 2
olarak alınır.
Teker çapları 200……1000 mm’ye kadar yarı
standartlaştırılmıştır. Teker çapları bu
standartlardan seçilebilir.
D:200mm tekerin ağırlığı 200 N
D:1000mm tekerin ağırlığı 5800 N
Teker Sürtünme Kayıplarının Hesaplanması
Belli bir ağırlıkla (GT) ray üzerine basan tekerin
hareketi sırasında yataklarda ve tekerteker-ray
ikilisinde sürtünme kuvvetleri oluşur. Sürtünme
kaybı olarak nitelendirdiğimiz bu kuvvet:
1.Muylu--Teker Arası (Fk1)
1.Muylu
FT
µFT
d
Fk top= Muylu/teker+Teker/ray+Kılavuz/ray arası
kayıp
olarak ayrı ayrı hesaplanması gerekir.
17
d
Fk1 = FT µ
DT
d=Muylu çapı
DT=Teker çapı
FT=Tekerin taşıdığı yük
18
3
23.02.2012
3.Kılavuz--Ray Arası (Fk3)
3.Kılavuz
2. TekerTeker-Ray Arası (Fk2)
FT+GT
Fk2
Fk 2 =
teker
f
2
( FT + GT ). f
D
Fk3=0.003 FT alınabilir.
GT:teker ağırlığı
FT:tekerin taşıdığı yük
f:Hooke bölgesinde rayda olan deformasyon
19
20
Çelik için f: 0.5 alınabilir.
Teker göbeği ile aks arasında
Teker ile ray arasında olmaktadır.
1.Fs1=µ.FT ve sürtünme momenti Ms1=µ.FT.(d/2)
2. Tekerlekle ray arasında yuvarlanma sürtünmesi Fs=FT
dersek sürtünme momenti,
Ms2=f.FT olur
Toplam sürtünme kayıpları
1.
Teker Sürtünme Kayıpları
2.
Belli bir ağılıkla ray
üzerine basan tekerin
sürtünme kayıpları daha
önceki bölümde toplam
kayıp ve ayrı ayrı kayıplar
olarak hesaplanmıştı.
Bu hesapları daha gerçek
bir yöntemle aşağıdaki
şekilde hesaplamak
mümkündür.
21
FT:Her tekere gelen yük
GT:Tekerin kendi ağırlığı
∑M
s
= µ .F T .
d
d
+ f .FT = FT ( µ . + f ) olur
2
2
FTop = FT + GT
∑M
s
= WT .D / 2' den WT
=
Ftop d
(µ + f )
R
2
22
RAYLAR
Kaldırma makinalarında kullanılan rayları; küçük
yükler için kullanılan basit yaylar ve daha büyük
yükler için kullanılan özel raylar olarak
sınıflandırılabilir.
Basit ve küçük yükler için kullanılan ray formları
aşağıdaki şekillerde olabilir.
FT + G d
WT = ν
(µ + f )
R
2
V:düzeltme faktörü
Köprülerde V:1.4
Arabalarda V(1.1….1.4)
Köprüde ve yataklar rulmanlı ise
V:2
23
24
4
23.02.2012
Daha büyük yükler için özel ray formları
A tipi
F tipi
h3 mesafesinin 0.2’i kadar rayda ezilme kabul edilir.
Standartlarda a baş genişliği:
45,55,65,75,100,120……A45……A120 gösterilişi
25
F tipi için:100,120….. F100, F120
26
27
28
29
30
5
23.02.2012
MONORAY VĐNÇLERDE RAYLAR
TEKER VE RAY ARASI YÜZEY
BASINCI
Teker ve ray arası
yüzey basıncı değer
olarak:
I profiline benzer bir ray
kullanılır.
P max =
F max
≤ Pem
D ( a − 2r )
31
32
Standartlarda;
a:45mm için r=4mm
a:120mm için r=10mm
Pem değerleri ise;
GG22 Pem=2....4 (N/mm2)
GS60 Pem=4…7 (N/mm2)
St70 Pem=6…9 (N/mm2)
Fmax tekere gelen maksimum yük ise;
ΣMb=0’dan
33
l
2 F max .l − (Q + Gar )(l − b) − Gköp. = 0
2
2Fmax burada soldaki iki tekere gelen maksimum
kuvvet
Bir teker için
F max = (Q + Gar )
l − b Gköp
+
2l
4
34
PROBLEM
Fmax:6000N yük,Ds:4m ray
eğrilik çapı
b/D=0.25
Teker genişliğinin %70’i
raya temas ettiğine göre ve
muylu teker arası µ:0.05cm
Pem:500N/cm2, f:0.05cm
Fk3:0.003FT, Wtop:0.020
35
36
6
23.02.2012
Teker-Ray arası µ:0.13
TekerKren devir sayısı n:3 d/dak’dır.
Bir tekere gelen yük:
FT:30000N (Teker ağırlığı ihmal edilirse)
bTT:0.7x0.25D=0.175D olur.
Pem=500 N/cm2
a.
D≥
a.Teker çapını bulunuz
b. Mil çapı 50 mm olarak seçilirs toplam kayıpları
bulunuz.
FT
K 1 = 1 ve K 2 = 1
bTT .Pem.K 1.K 2
30000
⇒ D 2 = 342,85
0.175 D.500.1.1
D = 18.5 cm D = 200mm seçilir.
D≥
37
38
b.
Fktop = Wtop.FT = 0.02 × 30000 = 600 N
Bu kaybın güç cinsinden hesabı
Teker hızı V ise N:F.V olarak bulunur.
2
( FT + GT ). f GT ihmal edilirse.
D
Fk 2 =
Kayıpları ayrı ayrı hesaplarsak;
Fktop = Fk 1 + Fk 2 + Fk 3
Fk 1 = FT .µ .
Fk 2 =
2
.30000.0,5 = 150 N
200
Fk 3 = 0,003 FT = 0.003 × 30000 = 90
d
50
= 30000.0,05.
= 380 N
D
200
Fktop = 380 + 150 + 90 = 620 N
39
40
PROBLEM
Bir atölye krenine ait aşağıdaki bilgiler verilmiştir:
Muylu--teker arası µ:0.05
Muylu
Teker--ray arası µ:0.13
Teker
Raydaki ezilme miktarı f:0.05cm
Toplam direnç katsayısı W:0.02
Bir tekere gelen toplam yük FT:30000N
Bir teker ağırlığı GT:400N
Muylu çapı d:50mm
Teker çapı DT:200mm
Teker sürtünme kayıplarını hesaplayınız
41
1.Muylu--teker arası
1.Muylu
Fk 1 = FT .µ .
d
D
Fk 1 = 30000.0,05.
50
= 375 N
200
42
7
23.02.2012
3.Kılavuz--Ray arası
3.Kılavuz
2.Teker--Ray arası
2.Teker
2
( FT + GT ). f
D
2
Fk 2 =
(30000 + 4000).0,5 = 152 N
200
Fk 2 =
Fk 3 = 0.003FT
Fk 3 = 0.003 × 30000 = 90 N
Fktop = 375 + 152 + 90 = 617 N
Diğer yöntemle:
Fktop = W .FT = 0.02 × 30000 = 600 N
43
44
Sehim hesabı:
KREN KÖPRÜLERĐ
1.
Q yükünden dolayı:
f 1 max =
FT
(l − la ) 3l 2 − (l − la ) 2
48 E J
[
]
2. Kendi ağırlığından dolayı sehim
5 Gk l 3
f 2 max =
384 E J
Köprünün araba ağırlığının(GA ), kendi ağırlığı(GK)
ve yük(Q) altındaki sehiminin f≤l/500….l/1000
olmalıdır.
f
max
= f 1 max + f 2 max ≤
45
46
Köprü üzerindeki araba, teker, tambur ve asılı
yüklerin etkisi münferit yük şeklinde hesaba
katılır ve bu yüklerden dolayı
VĐNÇ KÖPRÜLERĐ
Dolu kiriş olarak
MG 2 =
Kiriş ağırlığının köprü açıklığı boyunca eşit
dağıldığı kabul edilerek (N/mm)
En büyük eğilme
l
l
........
500
1000
FG 2 . l
Nm
4
Kirişte kendi ağırlığından dolayı oluşan
deformasyon
g .l 2
MG1 =
Nm
8
47
f1=
Gk 5 3
l (cm)
E . I 384
σk = g .l
48
8
23.02.2012
Münferit yükten dolayı
f2=
KAFES KĐRĐŞLER
1 FG 2
(l − la ) l 2 + (l + la ) 2 cm
48 E . I
[
]
Toplam deformasyon
fT = f 1 + f 2 ≤ fem
l
l
fem =
......
750
500
Paralel Kafes
49
Trapez Kafes
Bagentrager(Daha büyük yüklerde)
50
9