VİNÇTE ÇELİK KONSTRÜKSİYON

Transkript

1 İlk aın: 14 Ocak VİNÇTE ÇELİK KONTRÜKİYON VİNÇ YOLLRI ve RYLRI 42_00 M. Güven KUTY, Muhammet ERDÖL En son durum: 14 Ocak 2016 Daha detalı bilgi edinmek isterseniz. Vinçlerde Çelik Konstrüksionlar, Cilt I ve Cilt II, MMO/2008/483, erpil KURT Remzi LN Güven KUTY kitaplarına bakınız. atın almanızı öneririm. Kitap kitaptır. Hemde çok ucuz.

2 DİKKT: Bu çalışma ii nietle ve bugünün teknik imkanlarına göre apılmıştır. Bu çalışmadaki bilgilerin anlış kullanılmasından doğacak her türlü maddi ve manevi zarar için sorumluluk kullanana aittir. Bu çalışmadaki bilgileri kullananlara, kullandıkları erdeki şartları ii değerlendirip buradaki verilerin eterli olup olmadığına karar vermeleri ve gerekirse daha detalı hesap apmaları önerilir. Eğer herhangi bir düzeltme, tamamlama vea bir arzunuz olursa, hiç çekinmeden bizimle temasa geçebilirsiniz. Bu dosada kullandığımız terimlerin lmancadan Türkçe karşılığını, ne Türk Dil Kurumunda nede normal vea elektronik sözlüklerde bulamadık. Hedefimiz Türkçe bilen kişilere bilgileri basit olarak aktarmak olduğu için, kendi mantığımıza göre okuucunun anlaacağı, basit Türkçe terimler kullandık. rıca numaralı dosada Türkçe-lmanca(-İngilizce-ransızca) sözlük ile Kanakları verdik. İsteen oradan kullanılan Türkçe terimleri bulabilir. Bilginiz ola!.. Terimlerin Türkçe karşılığı için büük ardımı olan saın Muhammet ERDÖL e kendim ve dosadan fadalanacakların adına çok teşekkür ederim.

3 İ Ç İ N D E K İ L E R 0 Genel Vinç ollarının hesaplanması ve konstrüksionu Vinç ollarının analizi Vinç Yolunun seçimi ve değerleri Konstrüksion şekli ve değerleri istemin alanı " i " istemin ağırlık merkezi "z " Parçaların ağırlık merkezlerinin sistemin ağırlık merkezine "z" mesafeleri "z i " Parçaların ağırlık merkezlerinin sistemin ağırlık merkezine "" mesafeleri " i " istemin -eksenine göre elemsizlik ve karşı koma momenti istemin z-eksenine göre elemsizlik ve karşı koma momenti "I züt " istemin üst takımının alanı " züt " Gerekli faktörler Kaldırma ükü faktörü " K " Raa dik tekerlek ata kuvvet faktörü " Y " Ra bouna kuvvet faktörü" B " Dinamik faktör " d " tatik faktör " st " Genel emniet faktörü " M " Lokal kuvvet emniet faktörü " M1 " Yorulma gerilmelerinde çentik düzeltme faktörü " Mf " Eşdeğer gerilmeler farkı faktörü " E " Vinç Yolunu etkileen tekerlek kuvvetleri Raa dik tekerlek dike kuvveti " D " Raa dik tekerlek ata kuvveti " Y " Ra bouna tekerlek kuvveti " B " Diğer kuvvetler Gerekli malzeme değerleri Vinç olunun analizi Bir aralıklı vinç olunda temel değerler İki aralıklı vinç olunda temel değerler Üç aralıklı vinç olunda temel değerler Vinç olunun kontrolü Normal gerilmelerin kontrolü Raın bouna kuvvetlerden oluşan bası gerilmesi "σ Nb " Yata kuvvetlerden oluşan eğilme gerilmesi "σ z " Dike kuvvetlerin -eksenine göre eğilme gerilmesi istemde toplam normal gerilmelerin mukavemet kontrolü Kama gerilmelerinin kontrolü istemin toplam gerilme kontrolü ehim kontrolü Lokal kuvvetlerin iletişim kontrolü tabilite kontrolü Yorulma kontrolleri Bölge "*)1", Ra ile profilin kanak bağlantı eri Bölge "*)2", Profil ile takvielerin kanak bağlantı eri Bölge "*)3", Lokal kuvvetin iletişim kesiti, dikme kuşak bağlantı radusu Bölge "*)4", Lokal kuvvetin iletişim kesiti, dikme kuşak kanak bağlantısı Bölge "*)5", Çenelerin ve deliklerin olduğu bölge Burulma (Torsion) kontrolleri Torsion oluşturan kuvvetlerin ağırlık merkezine mesafeleri istemdeki torsion gerilmesi Vinç olu raları ve vinç ollarının konstrüksion şekilleri Vinç olu raları Lama vinç raları Vinç raı, DIN 536 tipi Basık vinç raı, DIN 536 tipi Demir olu raları Vinç olu konstrüksionları... 41

4 Lama ralı konstrüksionlar DIN 536 tipi rala konstrüksionlar tandart profillerle düşünülen vinç olu konstrüksionu Genel konstrüksion önerileri Vinç ollarında toleranslar Vinç ra ekseninin teorik eksene göre toleransı Vinç raının açıklıktaki paralellik toleransı Vinç raının ükseklik toleransı Vinç ralarının sevie toleransı Vinç olu vea raının su üzeine göre toleransı Vinç Yolları için örnekler Vinç olu örneklerinin analizi tandartlar ve Literatür Konu İndeksi... 50

5 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Vinç olları ve raları 0 Genel Vinç olları ve ralarının hesapları ve konstrüksionunu, lman standartlarını doğrudan vea kendi standartları anında kabul eden ülkelerde, sırasıla şu standartlara göre apılmıştır: DIN 120-1/ DIN 120-2/ DIN 4132/ DIN 4132-B1/ DIN 15018/ DIN EN 1993-(1-6) ve Eurocode 3 Bu çalışmalarda, vinç ollarının hesabı, bütün standart kabulleri kullanılarak, standart profillerden apılmış konstrüksionların maksimum değerleri kuvvet metodu ile hesaplanacaktır. Pratikte vinç olları erde vea sütunlar üzerinde bulunur. Yerdeki vinç ollarının hesabı doğrudan zemine baskı ile apılır. ütunlarla taşınan vinç olları da iki şekilde olur. 1. Vinç ollarını baş üzerinde taşıan sütunlar, 2. Vinç ollarını konsol ile taşıan sütunlar. ütunlara ve aralıklara gelen ük ve momentler her iki şekilde de anen hesaplanır. Hesaplardaki farklılık vinç olunu taşıan sütunların burkulmaa göre kontrol hesabında görülür. Vinç olunun şekli vinç olunun hesabında hiçbir etkisi oktur, alnız sütunların hesabında şekil etkisini gösterir. Vinç ollarını baş üzerinde taşıan sütunlar Vinç ollarını baş üzerinde taşıan sütunlar Şekil 1 ile basit olarak gösterilmiştir. Bunlara daha çok açık sahada portal vinçlerin kullanılamaacağı erlerde vea atöle binasından açık sahaa çıkan vinç ollarında rastlanır. Vinç olu, III bölümdeki gibi köşegen bağlantılarla, ol istikametinde rijit bir konstrüksion oluşturmak üzere bağlanır. Bölece vinçin frenlemesinden, ivmesinden vea tampona çarpmasından oluşacak kuvvetler karşılanır, ve vinç olunda sabit bir ataklama elde edilir. 5 Konsol ütun Konsol ütun I II III TD TD TY TB Ta I D Y II III TY IV V Şekil 1, Vinç ollarını baş üstünde taşıan sütunlar TD TY TB Ta D Y Tekerlek dik kuvveti Tekerlek ata kuvveti Tekerlek ra bouna kuvveti Tampon kuvveti ütuna dik kuvvet ütuna ata kuvvet

6 6 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Vinç ollarını konsol ile taşıan sütunlar Vinç ollarını konsol ile taşıan sütunlar Şekil 2 ile görülmektedir. Konsol Konsol Konsol ütun ütun ütun ütun ütun ütun ütun ütun I II III IV V Şekil 2, Vinç ollarını konsol ile taşıan sütunlar 0.1. Vinç ollarının hesaplanması ve konstrüksionu Vinç ollarının hesabı ve konstrüksionu için izlenecek ol: 1. Gereken bilgiler toparlandıktan sonra firmamızın vea literatürün önerisine göre vinç olunun şekli ve kullanılacak malzeme seçilir. Malzeme ve geometri değerleri bilindiği için gereken karşı koma momentleri ve konstrüksion büüklükleri hesaplanır, 2. Kritik kesit büüklükleri hesaplanır, 3. Düşünülen taslağın fonksionunu apıp apamaacağı kontrol edilir. 3.1 Normal gerilmelerin kontrolü, 3.2 ehim kontrolü, 3.3 Lokal kuvvet iletişim kontrolü, 3.4 tabilite kontrolü, 3.5 Yorulma kontrolleri, 3.6 Burulma (Torsion) kontrolleri, 4. Özetleme ve karar. Burada apılan hesapların sonuçları standartların verdiği vea deneler sonucu kabul edilen emnietli değerlerle karşılaştırılır. Karşılaştırma değerlendirilir. Bu değerlendirmee konstrüktör kendi görüşünüde katmalıdır. Bazen sonuçlar eterli çıksa bile konstrüktörün kabul edilen değerler hakkındaki fikri çok önemlidir. Bazende konstrüktör sonuçlar emnietli de çıksa konstrüksionu beğenmediğini ve tatmin olmadığını sebepleri açıklaarak belirtebilir. Birçok zaman apılan hesaplar tam tatmin edici olmaabilir ve konstrüktör apılması gereken ek hesapların ve denelerin apılmasını önerebilir. Yapılan hesapların protokolünde hiçbir zaman kesin kararlar verilmemeli, Örneğin; "Konstrüksion fonsionunu apar. Parça kırılmaz" gibi kati kararlar azılmamalıdır. Bunun erine "Hesaplara ve kabul edilen değerlere göre konstrüksion fonksionunu apar" demekte fada vardır.

7 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Vinç ollarının analizi Vinç ollarının hesaplarına başlamadan önce şu hususları tam olarak belirleelim. Vinç ollarının hesabını batıda "İnşaat mühendisi" apar. Çünkü vinç ollarını taşıan sütunları ve bu sütunlara gelen kuvvetleri bilerek binaı ona göre hesaplar. Vinç ollarının fonksionunu tam olarak apabilmesi için kontrüktörün vinç ollarının konstrüksionunu, hesabını, en ii uan malzemesini seçmei ve montajını hakkıla apabilmesi için çok geniş kapsamda vinci tanıması vea vinci üreten firmadan detalı bilgi alması gerekir. Bu bilgilerin anında vinç ile vinç ollarının karşılıklı etkilerinden oluşan zorlanmaları ve deformasonlarıda gaet ii bilmelidir. Başlangıçta ra ile profilin üst kuşağı dikkate alınır ve sonraları konstrüksionun tamamı sistem olarak düşünülür [ 18 ]. akat memleketimizde bu iş vinci apan firmaa üklenir ve vinci apan firmada inşaat mühendisi oktur ve alnız makina mühendisi vardır. Bu problem bütün çelik konstrüksion hesapları için geçerlidir. Probleme inşaat mühendisi gözüle bakacak olursak daha detalı hesaplar apmamız gerektiğinide göreceğiz. Vinç ollarını etkileen tekerlek kuvvetleri: Vincin vinç ollarını zorlaması esas olarak tekerleklerin raa dike, ata ve bouna (atalet kuvvetleri, tampon kuvvetleri, v.b.) etkileen kuvvetlerinden oluşur. Vincin bu özel etkilerinden ötürü vinç ollarının hesabı normal bina çelik konstrüksion hesabından oldukça arıcalıklı apılır. Yata kuvvetler raın üst kenarından, kama merkezi dışında etkileerek, vinç ollarının zaıf ekseninde sistemi burulmaa (torsion) ve eğilmee etkiler. Bunun dışında, vincin zorlama grubuna göre, raa dike kuvvetin eksantrik olarak etkisinin oluşturduğu ek burulma etkisi de dikkate alınır. Bölece vinç olunun iki eksenli eğilme ve burulma etkisinde olduğu görülür. Vinç olları hareketli tekerlek kuvvetlerinin etkisinde olduklarından tek aralıklı vinç olunda bile maksimum momentin nerede ve ne büüklükte olduğu hesaplanarak bulunur. Vinç ollarının hesaplanmasında eğilme zorlamasının anında torsion zorlamasıda dikkate alınmalıdır [ 18 ]. Vinç ollarını hesaplamak için Şekil 1 ile görülen etkileici kuvvetleri belirlememiz gerekir. Bu kuvvetleri şöle sıralaabiliriz: 1. Raa dik dike kuvvetler: Kaldırılan ük ve ağırlık kuvvetleri. 2. Raa dik ata kuvvetler: Tahrik, kütle ve kasılma kuvvetleri. 3. Ra bouna kuvvetler: talet ve frenleme kuvvetleri. B raba B Kiriş s KB e min s KB Yük e min VY1 VY2 Şekil 3, Bandaj tekerlekli gezer köprü vinci Başlık L PLC Elektrik kablosu ervis platformu Elektrik panosu Tahrik Tahrik ervis platformu Başlık C Tekerleği Kumanda kabini D Tekerleği VY 1 Tekerleği B Tekerleği L C LD L LB a T a T Şekil 4, - kesiti, VY2 Tarafı, Şekil 3 Şekil 5, B-B kesiti, VY1 Tarafı Şekil 3

8 8 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Yukarıdaki şekillere bakıldığında vinç ürütme tekerleklerine gelen dik kuvvetlerin eşit olmadığı açıkca görülmektedir. on ıllarda gezer köprü vinçlerde kumanda erden, çoğunlukla uzaktan kumandalı apılmaktadır. Bunun içinde kumanda kabinine gerek kalmamıştır. ervis platformuda apılmaıp, forkliftlerle gereken bakım erden apılmaktadır. Elektrik panosu, elektrik kabloları ve tahrik pratikte apılacak hesaplarda dikkate alınmadan vincin maksimum tekerlek kuvveti bulunur, kabul edilen faktörlerle ara kapatılır. Bulunan bu değer vinç olunun üzerindeki iki tekerlek için eşit kabul edilir. nı taraftaki vinç olunu etkileen minimum kuvvetlerlede minimum değerler bulunur ve hesaplar apılır. Bu kabul bütün standartlarda (Eurocode3, DIN EN, I, B v.b.) anen ugulanmaktadır. Tekerlek kuvvetleri basite indirgenip büültme faktörleri ile emnietli hesaba geçilir. Vincin basit hali Şekil 6 ve Şekil 7 ile görülmektedir. tandartların hesapları küçük farklılıklarla hemen hemen anı sonuçları vermektedir. Biz bu dosada kendimize göre en basit ve kısa oldan, ama emnietli, vinç olu hesabını göreceğiz. rıca kuvvet metodu ile bir ile dört aralıklı vinç ollarının "Mathcad" ile apılmış detalı hesapları sitede verilmiştir. İsteen bu detalı hesaplara vea herhangi bir standarta göre hesapları apabilir. Vinç olu Vinç a T raba e min s KB Şekil 6, Basit olarak gezer köprü vinci. Yukarıdan görünüş Dmin Dmin Dmin Dmax Dmax Dmax e min a T s KB a T Şekil 7, Basit olarak gezer köprü vinci. Karşıdan ve andan görünüş Hesaplar için şu değerleri belirlemek gerekir: Hol bou L Hol m ütunlar mesafesi a m Vincin kaldırma kapasitesi Y kn rabanın kendi ağırlık kuvveti kn Vincin kendi ağırlık kuvveti. Başlık ve tekerlek takımı ile Vi kn Vincin kiriş bou vea ralar mesafesi s KB m Vinç tekerleklerinin eksen mesafesi a T m Kancanın vinç raına en küçük mesafesi e min m Kaldırma hızı v K m/s Vincin ürüme hızı v V m/s Vincin ükleme sınıfı "Q" (Eski DIN e göre Hx) Hx 1 Vincin ükleme saısı sınıfı "U" (Eski DIN e göre Bx) Ux 1 Çeşitli ük kuvvetleri: Platform, Elektrik panoları, kablo sistemi, kar, v.s. Ç Yukarıda gösterilen olu takip ederek vinç ollarının hesabının nasıl apılacağını görelim.

9 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı 9 1. Vinç Yolunun seçimi ve değerleri 1.1. Konstrüksion şekli ve değerleri Burada vinç olunun konstrüksionu için kesit şekline standart profillerle apılmış bir kaç örnek verelim. En ekonomik konstrüksion olarak "Şekil 8, a" ile görülen kanak ralı ve üst kuşak köşebent ile takvieli geniş kuşaklı I-Profili öneririm. eçim her zaman sölediğimiz gibi daima konstrüktöre aittir. Kesit şekli seçilir ve gereken bütün mekanik ve geometrik bilgiler not edilir. İlerde vinç olu konstrüksionunun nasıl apılacağını detalı olarak göreceğiz. a) Kanak ralı L ile takvieli I-Profili b) Kanak ralı I-Profili c) Kanak konstrüksion I-Profili d) Üst kuşak U-Profil Kanak konstrük Şekil 8, Tipik vinç olu konstrüksionları e) tipi ralı I-Profili Gereken bütün mekanik ve geometrik bilgiler için örnek olarak en ekonomik konstrüksion "Şekil 8, a" ı seçelim. Şekil 9 ile verilen konstrüksionda şu değerler bilinmelidir. Poz 1 Profilin tanımı htop h P P 3 L z z P e L h L t w r P z z b R b P h R L L z z P P 1 t f P 2 b L t L u z =e Şekil 9, Kanak ralı L ile takvieli I-Profili h L z R e o Profil üksekliği Profil genişliği Profil kuşak kalınlığı Profil dikme kalınlığı Kuşak dikme radusu Profil ağırlık merkezi mesafesi Profilin -ekseni elemsizlik momenti Profilin z-ekseni elemsizlik momenti Profilin alanı Profilin birim ağırlığı Poz 2 Raın tanımı Poz 3 Profilin tanımı (Köşebent L) Raın aşınmamış üksekliği h Profil üksekliği h L Raın aşınmış üksekliği *)1 h R Profil genişliği b L Raın genişliği b R Profil kalınlığı t L Raın alanı R Bir profilin alanı L Raın birim ağırlığı m R Profilin birim ağırlığı m L Ra ağırlık merkezi mesafesi z R En küçük kenar mesafesi e Lmin -ekseni elemsizlik momenti I R Profilin -ekseni elemsizlik momenti I L z-ekseni elemsizlik momenti I zr Profilin z-ekseni elemsizlik momenti I zl *)1 şınma paı olarak h R = 0,25.h Şekil 9 ile verilen konstrüksionda gereken mekanik değerler hesaplanır istemin alanı " i " istemin alanı " i " sistemi oluşturan parçalar, kamaa karşı sabitse ( kanak vea sürtünme katsaısına göre), parçaların alanlarının toplamıdır, ve 1 ile hesaplanır: i mm 2 İndisine göre parçanın alanı i 2 1 P R L h P b P t f t w r P z P I P I zp P m P

10 istemin ağırlık merkezi "z " istemin ağırlık merkezi "z " 2 ile hesaplanır: V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı z P zp R zr 2 L z L 2 i i mm 2 İndisine göre alan z i mm İndisine göre parça ağırlık merkezinin sistemin alt kenarına mesafesi Parçaların ağırlık merkezlerinin sistemin ağırlık merkezine "z" mesafeleri "z i " Parçaların ağırlık merkezlerinin sistemin ağırlık merkezine mesafeleri "z i " aşağıdaki formüllerle hesaplanır: Profilin mesafesi Köşebentlerin mesafesi z zl P z z 3 P 4 hp el z Raın mesafesi zr 5 hp er zp e u mesafesi e o mesafesi e o e z 6 u P h h z 7 R z mm istemin ağırlık merkezinin sistemin alt kenarına mesafesi z i mm İndisine göre parça ağırlık merkezinin sistemin alt kenarına mesafesi h P mm Profilin üksekliği Parçaların ağırlık merkezlerinin sistemin ağırlık merkezine "" mesafeleri " i " Parçaların ağırlık merkezlerinin sistemin ağırlık merkezine mesafeleri " i " aşağıdaki formüllerle hesaplanır. Profil ve ra simetrik olduğundan mesafeleri sıfırdır. Köşebentlerin mesafesi formül 8 ile hesaplanır: Köşebentlerin mesafesi En büük "" mesafesi L P L 0,5 b b e 8 L 0,5 bp bl z 9 b P mm Profilin genişliği b L mm Köşebentin "" bou e z mm Köşebentin ağırlık merkezi "" mesafesi istemin -eksenine göre elemsizlik ve karşı koma momenti istemin -eksenine göre elemsizlik momenti "I i ": I i 2 P 2 R I z I z 2(I z ) 10 P P R R I i mm 4 İndisine göre parçanın -eksenine göre elemsizlik momenti i mm 2 İndisine göre parçanın alanı z i mm İndisine göre parçanın ağırlık merkezine mesafesi istemin -eksenine göre karşı koma momenti "W i ": L L 2 L Ii Wi 11 e (z ) I i mm 4 istemin -eksenine göre elemsizlik momenti z mm En uzak kenar mesafesi istemin z-eksenine göre elemsizlik ve karşı koma momenti "I züt " istemin z-eksenine göre elemsizlik momenti "I züt ": Yata kuvvetler üst kuşak takımı tarafından karşılandığı kabulü ile üst kuşak takımı elemsizlik momenti hesaplanır. u

11 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı 11 L tf b R z z b P Rmin h L Şekil 10, Üst kuşak takımı elemsizlik momenti istemin z-eksenine göre karşı koma momenti "W züt ": Üst kuşağın elemsizlik momenti 3 I zük b P tf /12 12 Üst kuşak takımı elemsizlik momenti. I züt zük zr zl L 2 L I I 2 I 2 13 Notasonlar ukarıda verilmiştir. I W züt züt 14 I üta mm 4 istemin z-eksenine göre elemsizlik momenti mm En uzak kenar mesafesi istemin üst takımının alanı " züt " istemin üst takımının alanı " züt " formül 15 ile hesaplanır: 1.2. Gerekli faktörler Kaldırma ükü faktörü " K " züt b P mm Profilin genişliği t f mm Profil kuşak kalınlığı R mm 2 Ra alanı L mm 2 Köşebent alanı P f b t 2 15 Kaldırma ükü faktörü " K " ükleme sınıfı ve kaldırma hızına bağlı olarak a Tablo 1 ile verilen formüllerle vea Şekil 11 ve 16 ile belirlenir. eçim konstrüktöre bırakılmıştır. Tablo 1 Kaldırma ükü faktörü " K " DIN e göre R L Kaldırma ükü faktörü K Yükleme sınıfı H1 H2 H3 H4 v K 90 m/dak 1,1 + 0,0022. v K 1,2 + 0,0044. v K 1,3 + 0,0066. v K 1,4 + 0,0088. v K v K > 90 m/dak 1,3 1,6 1,9 2,2 Kaldırma ükü faktörü, ükün kaldırılmasından oldukça fazladır, fakat vincin hareketinden dikkate alınmaacak kadar az etkilendiğinden vinç ürüme hızı dikkate alınmaz alnız kaldırma hızı ile hesap apılır. Kaldırma ükü faktörü " K " I a göre. 0,75 Yukarıdada belirttiğimiz gibi kaldırma ükü faktörü " K " 0,6 16 ve Şekil 11 ile belirlenir 0,45 0,3 0,15 0 v (m/s) K 0 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 Şekil 11, Kaldırma ükü faktörü-diagramı Yü K D1 1 Kaldırma hızı faktörü, bkz Şekil 11 Yü kn Kaldırma ükü 1D1 kn Bir tekerleğin max nominal kuvveti

12 12 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Raa dik tekerlek ata kuvvet faktörü " Y " 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 Y tandartlarda raa dik tekerlek ata kuvvet faktörü detalı olarak hesaplanmaktadır. Herhangi bir şart oksa, vinç olları hesaplarında ata kuvvet faktörü Şekil 12 ile verilen diagramla bulunur s KB/a 12 T Şekil 12, Yata kuvvet faktörü-diagramı Ra bouna kuvvet faktörü" B " Buradada standartlarda (I hariç) ra bouna tekerlek kuvvetleri detalı olarak hesaplanmaktadır. Burada herhangi bir şart oksa, formül 17 ile verilen değer kabul edilir. B 0, Dinamik faktör " d " Dinamik faktör " d " dinamik kuvvetleri ve etkilediği değerleri büültmek için gereklidir ve herhangi bir şart oksa, vinç olları hesaplarında formül 18 ile verilen değer kabul edilir tatik faktör " st " d 1,50 18 tatik faktör " st " statik kuvvetleri ve etkilediği değerleri büültmek için gereklidir ve herhangi bir şart oksa, vinç olları hesaplarında formül 19 ile verilen değer kabul edilir Genel emniet faktörü " M " st 1,35 19 Genel emniet faktörü " M " karşılaştırma mukavemet değerini küçültmek için gereklidir ve herhangi bir şart oksa, vinç olları için formül 20 ile verilen değer kabul edilir. M 1, Lokal kuvvet emniet faktörü " M1 " Yorulma hesabında Lokal kuvvet emniet faktörü " M1 " orulma kuvvetini büültmek için gereklidir ve herhangi bir şart oksa, formül 21 ile hesaplanır Yorulma gerilmelerinde çentik düzeltme faktörü " Mf " M1 0,5 (1 M) 21 Malzemenin çentik düzeltme faktörü " Mf " orulmada mukavemet değerini küçültmek için gereklidir ve herhangi bir şart oksa, vinç olları için Tablo 2 ile seçilir. Genelde bu değer " Mc = 1,15 " olarak kabul edilir. Tablo 2, Yorulma hesabında malzemenin çentik düzeltme faktörü " Mf " Olacak zarar küçük ve tehlikesiz ise Olacak zarar büük ve tehlikeli ise Yorulmanın tesbiti çok öncelerde mümkün ise 1,00 1,15 Yorulmanın tesbiti imkansız ise 1,15 1,50

13 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Eşdeğer gerilmeler farkı faktörü " E " Eşdeğer gerilmeler farkı faktörü " E " formül 22 ile bulunur. 1 1 Zorlama sıklığı faktörü 3 1 Kullanma ömrü faktörü 4 1 Vinç saısı faktörü 22 E Kullanma ömrü faktörü normal gezer köprü vinçleri için 3 = 1,0 değeri kabul edilir. Vinç olundaki vinç saısına göre faktör, bir vinç için 4 = 1,0 değeri kabul edilir. Zorlama sıklığı faktörü " 1 " 1 Vinç ollarında orulma kontrolü 16'000 den fazla değişken zorlamanın olduğu işletmelerde apılır. Buda 16'000 den fazla ük kaldırmadır. Diğer taraftan kaldırılan ük daima vincin kapasitesi olan tam ük değildir. Mukavemet hesapları hem maksimum ük hemde en kötü şartlar ile apılır. Yorulma kontrolünü aparken vincin üklenme ve çalışma etkilerini dikkate alınır ve bunu sağlamak içinde hesapta "Yüklenme sıklığı faktörü 1 " kullanılır. Tablo 3, Yorulma hesabında üklenme sınıfı Yüklenme ınıfı Tanımlama 3 Uzun çalışma molası veren, çalıştığında çok küçük üklerle çalışan, çok ender olarak maksimum ükle çalışan vinçler. Örneğin: antral vea türbin dairesi vinçleri vb. Kısa molalarla çalışan, fakat ortalama kapasitesinin ani maksimum ükün 1/3 cıvarında ük taşıan, çok ender olarak maksimum ükle çalışan vinçler. Örneğin: Depo, atöle vinçleri, hurda deposu kancalı vinçleri, liman vinçleri vb. Oldukça sık çalışan ve kapasitesinin ani maksimum ükün 1/3 ile 2/3 ü cıvarında ük taşıan ve maksimum ükle oldukça sık çalışan vinçler. Örneğin: Depo, atöle, hurda deposu vinçleri, liman ve dökümhane vinçleri vb. Devamlı maksimum vea maksimum üke akın ükle çalışan vinçler. Örneğin: Kepçeli, potalı vea magnetli hurda deposu, liman ve dökümhane vinçleri vb. şağıda Tablo 4 ile orulma hesabında ükleme grubu önerileri verilmiştir. Genelde vinç vea elemanlarının ükleme grubu bilinir. Buradaki veriler genel öneridir. Konstrüktör duruma göre buradaki önerilerin altında vea üstünde değer seçmekte serbesttir. Bu veriler reçete değildir. Duruma göre seçim apılır. Tablo 4, Yorulma hesabında ükleme grubu "Ci"önerileri ükleme grubu C1 Yüklenme şekli Uzun molalı, arada sırada garı muntazam çalışan, sık ve uzun molalı vinçler 4 Vincin düşünülen ömür bou üklenme saısı 1, < C1 6, C2 6, < C2 1, Normal molalı, muntazam çalışan vinçler C3 1, < C3 2, C4 Muntazam devamlı işletme ve tek vardia çalışan 2, < C4 1, C5 vinçler 1, < C5 2, C6 Muntazam devamlı işletme ve bir vardiadan 2, < C6 3, C7 fazla çalışan vinçler C7 > 3, Zorlama sıklığı faktörü " 1 " üklenme sınıfı " i " ve üklenme sınıfı "Ci" nin ardımıla ile Tablo 5...Tablo 8 tablolarından okunur. 13

14 14 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Tablo 5, Yüklenme ınıfı " 0 " için zorlama sıklığı faktörü " 1 " önerileri C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 Vi / Yü 0,5 0,14 0,18 0,24 0,30 0,37 0,45 0,56 Vi / Yü 1,0 0,16 0,21 0,27 0,35 0,42 0,52 0,64 Vi / Yü 1,5 0,17 0,23 0,30 0,38 0,46 0,56 0,70 Vi / Yü 2,0 0,18 0,25 0,32 0,40 0,50 0,60 0,74 Tablo 6, Yüklenme ınıfı " 1 " için zorlama sıklığı faktörü " 1 " önerileri C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 Vi / Yü 0,5 0,16 0,21 0,26 0,32 0,40 0,50 0,61 Vi / Yü 1,0 0,19 0,24 0,30 0,37 0,45 0,56 0,69 Vi / Yü 1,5 0,21 0,26 0,32 0,40 0,49 0,61 0,74 Vi / Yü 2,0 0,22 0,27 0,34 0,42 0,52 0,64 0,79 Tablo 7, Yüklenme ınıfı " 2 " için zorlama sıklığı faktörü " 1 " önerileri C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 Vi / Yü 0,5 0,19 0,23 0,29 0,36 0,45 0,57 0,72 Vi / Yü 1,0 0,20 0,25 0,31 0,38 0,48 0,60 0,76 Vi / Yü 1,5 0,21 0,26 0,32 0,40 0,51 0,63 0,80 Vi / Yü 2,0 0,22 0,27 0,34 0,42 0,54 0,67 0,84 Tablo 8, Yüklenme ınıfı " 3 " için zorlama sıklığı faktörü " 1 " önerileri C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 Vi / Yü 0,5 0,21 0,25 0,32 0,41 0,52 0,66 0,82 Vi / Yü 1,0 0,22 0,26 0,33 0,42 0,53 0,67 0,85 Vi / Yü 1,5 0,23 0,27 0,34 0,43 0,54 0,68 0,87 Vi / Yü 2,0 0,24 0,28 0,35 0,44 0,55 0,70 0,88 Yukarıdaki tablolarla verilmiş bilgiler DIN, Eurocode, I ve "édération Européenne de la Manutention" dosalarından toparlanmıştır. Bu tablolardan okunacak değerler pratikte dahada emnietli hesap sonuçları verecek değerlerdir. Daha detalı ve doğru hesaplar için a "Euro Code 3" e, "DIN" vea "I" standartlarına bakınız. Yüklenme faktörünün hesaplanması için bir örnek verirsek; Örnek olarak Nasıl Vinç Yaparım / Vincin mekanik kısımları dosasında birinci örnek olarak verilmiş olan "100kNx20m Gezerköprü vinci" ele alalım. Vincin kullanılacağı er talaşlı imalat atölesi olduğuna göre, Yüklenme sınıfını Tablo 3 ile " 1 " seçelim. Tahrik grubu "1m" olduğuna göre, Tablo 4 ile ükleme saısını, devamlı fakat molalı kullanma ve kabaca 1, < C5 2, için "C5" seçelim. Vincin toplam ağırlığının kaldırma üküne oranı Vi / Yü = 1,13 ise: Tablo 6 ile üklenme sınıfı " 1 " ve üklenme grubu "C5" için zorlama sıklığı faktörü Vi / Yü = 1,00 için" 1 = 0,45 ", Vi / Yü = 1,5 için " 1 = 0,49 " okunur. Burada ukarıa uvarlanan değer " 1 = 0,49 " kabul edilir. Bilhassa Excel programlarında ukarıa uvarlanan değer kabul edilir. Buda pratikte büük rol onamaz.

15 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Vinç Yolunu etkileen tekerlek kuvvetleri Dmax Dmax Karşıdan görünüş Bmax Ymax a a T Ymax Şekil 13, Vinç olunda kuvvetler Yukarıdan görünüş Raa dik tekerlek dike kuvveti " D " Nominal tekerlek dik kuvveti " D " formül 25 ile hesaplanır. ( Tekerlek kuvvetlerinin hesaplanmasını VY nun tek vea çok aralıklı olması etkilemez. Tekerlek kuvvetlerini her konstrüksionda geçerli olarak hesaplaabiliriz. Burada dikkat edilecek bir noktada kancanın daima araba ortasında olduğu kabul edilmiştir. Eğer kanca kaldırma üksekliğine göre her hangi tekerlek tarafına doğru hareketlise bu durum hesaplarda dikkate alınmalıdır. Genelde kaldırma sistemi ikiz tambur değilse, kaldırma sistemini (açık vea ceraskal) tambur kirişlere paralel olacak şekilde arabaa erleştirilmelidir. Ki Y KB min 1D sKB ) (s e PL 1D2 aplc YR EP 24 2aT Maksimum tekerlek dik kuvveti " Dmax " formül 26 ile hesaplanır. D 1D1 1D2 25 D max 26 K idi N İndisine göre nominal tekerlek dik kuvveti Ki N Kirişin başlıklar dahil komple ağırlık kuvveti Y N İşletmede kaldırılacak max ük kuvveti N rabanın kanca takımı ve halat dahil toplam ağırlık kuvveti s KB m Kirişin bou, ralar arası mesafe e min m Kancanın raa minimum mesafesi PL N ervis platformunun kuvveti a T m Tekerlekler arası mesafe a PLC m ervis platformunun C tekerleğine mesafesi YR N Yürüüş redüktörü kuvveti EP N Elektrik panosu kuvveti K 1 Kaldırma ükü faktörü Burada dikkat edilecek bir noktada kancanın daima araba ortasında olduğu kabul edilmiştir. Eğer kanca kaldırma üksekliğine göre C vea D tekerlekleri tarafına doğru hareketlise bu durum hesaplarda dikkate alınmalıdır. Genelde kaldırma sistemi ikiz tambur değilse, kaldırma sistemini (açık vea ceraskal) tambur kirişlere paralel olacak şekilde arabaa erleştirilmelidir Raa dik tekerlek ata kuvveti " Y " Raa dik tekerlek ata kuvveti " Y " standartlarda (I hariç) detalı olarak hesaplanmaktadır. Biz burada I a göre kabul edilen ata kuvvet faktörü " Y " ve formül 27 ile hesaplaacağız. Y Y D 27 Dmax Y 1 Raa dik tekerlek ata kuvvet faktörü Dmax N Tekerleğin maksimum dik kuvveti Ra bouna tekerlek kuvveti " B " Ra bouna tekerlek kuvveti " B " standartlarda (I hariç) detalı olarak hesaplanmaktadır. Biz burada I a göre kabul edilen sabit bouna kuvvetler faktörü " B = 0,2" ile bouna kuvvetleri formül 28 ile hesaplaacağız. )

16 16 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı B 28 B D max B 1 Bouna kuvvetler katsaısı Dmax N Tekerleğin maksimum dik kuvveti 1.4. Diğer kuvvetler Yukarıda gördüğümüz kuvvetlerin dışında vincin servis platformunda duran vea ürüen bakım personeli ve taşıdıkları aletler ile edek parçaların etkileri hesaplarda dikkate alınmazlar. Bunların anında rüzgar kuvveti, karın etkisi, sıcaklığın etkisi vincin çalıştığı ere ve gereğine göre dikkate alınmalıdır Gerekli malzeme değerleri Vinç olunun konstrüksion şekli seçildikten sonra kontrol hesapları apılır. Kontrol hesapları için malzemenin gereken değerleri bilinmelidir. Tablo 9, Malzemenin gereken değerleri Malzeme kalınlığına göre (mm) minimum akma mukavemeti "f " MPa olarak dı 16 > > > > > > > Bütün malzemeler için Elastiklik modülü E = 210'000 MPa kabul edilir. Emnietli normal mukavemet değeri "f EM " formül 29 ile hesaplanır. f f EM 29 M f MPa kma mukavemeti M 1 Genel emniet faktörü Emnietli kama mukavemet değeri "f EM " formül 30 ile hesaplanır f fem 30 3 f MPa kma mukavemeti M 1 Genel emniet faktörü M 2. Vinç olunun analizi Binanın ölçülerine göre vinç olları çeşitli aralıklarla apılırlar. Vinç olları aralık varantlarını şu şekilde sıralaabiliriz: Tek aralıklı vinç olları, İki aralıklı vinç olları, Üç aralıklı vinç olları, Üçten fazla aralıklı vinç olları, Burada hesaplar üç aralıklı vinç olları gibi apılır. Vinç olu kaç aralıklı olursa olsun kritik kesiti anıdır ve 1. aralıktadır. Kritik kesitteki hesaplar için gereken büüklükler aşağıda verilmiştir. Ek dosalar olarak, bir ile dört aralığa kadar, bütün vinç ollarının detalı hesapları verilmiştir. Vinç ollarının kritik kesiti Şekil 14 ile gösterilmiştir ve 31 ile hesaplanır.

17 x 1 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı (a -x ) a T q 1 x 2a B B (a -x ) 2 2 C C 3... Şekil 14, Vinç olunun genel görünüşü ve kritik kesiti Şekil 14 ile sabit aralıklı ve eşit büüklükte hareketli iki kuvvet taşıan çok aralıklı vinç olunun genel görünüşü verilmiştir. Burada genel olarak sistemin kritik kesitinin daanağına "x 1 " mesafesinin değeri formül 31 ile bulunur. x 1 0,25 2a at 31 a m ütunlar arası mesafe a T m Tekerlekler mesafesi Ek dosada verilmiş detalı hesaplara bakıldığında ukarıda ve burada verilen önerilerin doğruluğu görülür Bir aralıklı vinç olunda temel değerler Bir aralıklı vinç olu Şekil 15 ile gösterilmiştir. B x 1 a a T Şekil 15, Bir aralıklı vinç olu Bir aralıklı vinç olunun şematik hali Şekil 16 ile görülmektedir. x 1 (a -x ) 1 a T 1 q 2 1 x 2a B B (a -x ) 2 Şekil 16, Bir aralıklı vinç olunun şematik görünüşü Şekil 17 ile bir aralıklı vinç olunun kendi ağırlık değerleri için gereken durum verilmiştir.

18 18 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı B q q x 1 a Bq kesme kuvveti dağılımı ql/2 ql/2 x1q M x1q M qmax moment dağılımı Şekil 17, Vinç olunun kendi ağırlık değerleri Bir aralıklı vinç olunda: Kendi ağırlığından oluşan kritik kesit "x 1 " deki moment formül 32 ile hesaplanır. M1qx1 0,5 q x1 (a x1) 32 Kendi ağırlığından oluşan sütun momentleri formül 33 ile hesaplanır. M1q M1Bq 0 33 Kendi ağırlığından oluşan sütun kuvvetleri formül 34 ile bulunur. 1 q 1Bq 1 q max 0,5 q a 34 Kendi ağırlığından oluşan maksimum kesit kuvveti formül 35 ile hesaplanır. 1 q 0,25 q a 35 Kendi ağırlığından oluşan maksimum sehim formül 36 ile hesaplanır. w 1qmz 4 5q a E I q N/m Vinç olunun birim ağırlık kuvveti x 1 m Kritik kesitin sütununa mesafesi a m ütunlar arası mesafe E MPa Malzemenin elastiklik modülü I m 4 istemin eksenine göre elemsizlik momenti Şekil 18 ile bir aralıklı vinç olunun tekerlek kuvvetlerinden oluşan değerleri için gereken durum verilmiştir. 1 2 x 1 a a T a x 1 B 2 B 1 M max Şekil 18, Bir aralıklı vinç olunun tekerlek kuvvetlerinin değerleri Tekerlek kuvvetlerinden oluşan kritik kesit "x 1 " de -eksenine göre moment formül 37 ile hesaplanır.

19 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı 19 Dmax x M 1 1max 2 a 2 x1 at d 37 a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan kritik kesit "x 1 " de z-eksenine göre moment formül 38 ile hesaplanır. M1zmax M1 max Y 38 Tekerlek kuvvetlerinden aralık ortasında oluşan z-önündeki sehim formül 39 ile hesaplanır. w (a a ) Dmax T 2 2 1mz 3a a at E I Tekerlek kuvvetlerinden aralık ortasında oluşan -önündeki sehim formül 40 ile hesaplanır. w1m w1mz Y I / IzüT 40 Tekerlek kuvvetlerinden oluşan sütun kuvvetleri formül 41 ve 42 ile hesaplanır. Dmax 1 2 a 2 x1 at 41 a a a T 1B Dmax 1 42 a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan maksimum kesit kuvveti formül 43 ile hesaplanır. a a T 1 1B Dmax 1 43 a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan sütun momentleri formül 44 ile hesaplanır. M1 M1B 0 44 Tekerlek kuvvetlerinden oluşan torsion (burulma) momenti formül 45 ile hesaplanır. M1tmax 2 Dmax e eo Y 45 D e Y b R P h R e0 h Şekil 19, Torsion momenti Dmax N Bir tekerleğin maksimum dik kuvveti x 1 m Kritik kesitin sütununa mesafesi a m ütunlar arası mesafe a T m Tekerlekler arası mesafe d 1 Dinamik faktör Y 1 Yata kuvvet faktörü E MPa Malzemenin elastiklik modülü I m 4 istemin eksenine göre elemsizlik momenti I züt m 4 istemde üst takımın z eksenine göre elemsizlik momenti e m Tekerleğin dik kuvvet kaçıklığının z eksenine mesafesi e o m Tekerleğin ata kuvvetinin ağırlık merkezine mesafesi

20 20 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Vinç olu için maksimum hesap değerleri Tablo 12 ile verilen formüllerle hesaplanır Tablo 10, Kuvvetler 1. aralıkta 1 kuvveti x 1 de, 2 kuvveti x 2 de ralık Tanımı ormül 1 ralıklı Kritik kesit "x 1 " deki toplam moment ralıkdaki toplam maksimum sehim Maksimum sütun momenti Maksimum kesit kuvveti Maksimum torsion momenti M1 max M1 max M1qx1 M1z max M1z max w1z w1mz w1qm w1 w1m M 1 max 0 1 max 1 1 q M 1t max M1tmax 2.2. İki aralıklı vinç olunda temel değerler İki aralıklı vinç olu Şekil 20, İki aralıklı vinç olu ile gösterilmiştir. B C x 1 a a T a Şekil 20, İki aralıklı vinç olu x 1 (a -x ) 1 a T 1 2 q 1 x 2a B 2 B (a -x ) C 2 a C Şekil 21, İki aralıklı vinç olunun şematik görünüşü q q q x 1 a Bq B a Cq C kesme kuvveti dağılımı Bq Cq q moment dağılımı Mq İki aralıklı vinç olunda: Şekil 22, İki aralıklı vinç olunun kendi ağırlık değerleri

21 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Kendi ağırlığından oluşan kritik kesit "x 1 " deki moment formül 46 ile hesaplanır. 21 M2qx1 0,5 q x1 (0,75a x1) 46 Kendi ağırlığından oluşan sütun momentleri formül 47 ve 48 ile hesaplanır. M2q M2Cq 0 47 M 2 2Bq 0,125q a 48 Kendi ağırlığından oluşan sütun kuvvetleri formül 49 ve 50 ile bulunur. 2q C2q 0,375q a 49 B2q 1,25q a 50 Kendi ağırlığından oluşan maksimum kesit kuvveti formül 51 ile hesaplanır. 2 q 1,25q a 51 Kendi ağırlığından oluşan maksimum sehim formül 52 ile hesaplanır. w 2qm 4 q a E I q N/m Vinç olunun birim ağırlık kuvveti x 1 m Kritik kesitin sütununa mesafesi a m ütunlar arası mesafe E MPa Malzemenin elastiklik modülü I m 4 istemin eksenine göre elemsizlik momenti Şekil 23 ile bir aralıklı vinç olunun tekerlek kuvvetlerinden oluşan değerleri için gereken durum verilmiştir. Tekerlek kuvvetlerinden oluşan kritik kesit "x 1 " de -eksenine göre moment formül 53 ile hesaplanır. M x x 8a 5a x1 2 d x 53 D max 1 3 2max x 4a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan kritik kesit "x 1 " de z-eksenine göre moment formül 54 ile hesaplanır. M2zmax M 2 max Y x1 a a T a x1 B a C 2 B C 1 M max Şekil 23, İki aralıklı vinç olunun tekerlek kuvvetlerinin değerleri

22 22 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Tekerlek kuvvetlerinden oluşan z-önündeki sehim formül 55, 56 ve 57 ile hesaplanır. D max x w 1 2m1z 15a 2 3a x1 22a x1 4a x1 4 x E I a Dmax x w 2 2m2z 9a 2 3a x2 16a x2 4a x 2 4 x E I a w2z w2m1z w2m2z 57 Tekerlek kuvvetlerinden aralık ortasında oluşan -önündeki sehim formül 58 ile hesaplanır. w2 w2z Y I / IzüT 58 Tekerlek kuvvetlerinden oluşan maksimum "B" sütunu kuvveti formül 59 ile hesaplanır. a T 2B Dmax 2 59 a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan maksimum kesit kuvveti formül 60 ile hesaplanır. a T 2 Dmax 2 60 a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan maksimum sütun momenti formül 61 ile hesaplanır. M D max x 2 1 x 2 a x1 x2 61 4a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan torsion (burulma) momenti formül 62 ile hesaplanır. M2tmax 2 Dmax e eo Y 62 Dmax N Bir tekerleğin maksimum dik kuvveti x 1 m Kritik kesitin sütununa mesafesi a m ütunlar arası mesafe a T m Tekerlekler arası mesafe d 1 Dinamik faktör Y 1 Yata kuvvet faktörü E MPa Malzemenin elastiklik modülü I m 4 istemin eksenine göre elemsizlik momenti I züt m 4 istemde üst takımın z eksenine göre elemsizlik momenti e m Tekerleğin dik kuvvet kaçıklığının z eksenine mesafesi e o m Tekerleğin ata kuvvetinin ağırlık merkezine mesafesi

23 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Vinç olu için maksimum hesap değerleri Tablo 12 ile verilen formüllerle hesaplanır Tablo 11, Kuvvetler 1. aralıkta 1 kuvveti x 1 de, 2 kuvveti x 2 de Kritik kesit "x 1 " deki M2 max M 2 max M2qx1 toplam moment M2z max M 2 max Y ralıkdaki toplam w2z w2mz w2qm maksimum sehim w2 w2mz Y I / IzüT 2 ralıklı Maksimum sütun M2max M2 M2q momenti Maksimum kesit kuvveti 2 max 2 2 q Maksimum torsion momenti M2t max M2tmax Üç aralıklı vinç olunda temel değerler Üç aralıklı vinç olu Şekil 24 ile gösterilmiştir. B C D x 1 a at a a Şekil 24, Üç aralıklı vinç olu x 1 (a -x ) 1 a T 1 2 q 1 x 2a B 2 B C (a -x ) 2 C 3 D D Şekil 25, Üç aralıklı vinç olunun şematik görünüşü q q q x 1 a B q B a C q C a D q D kesme kuvveti dağılımı moment dağılımı M qmax M qmax Şekil 26, Üç aralıklı vinç olunun kendi ağırlık değerleri Üç aralıklı vinç olunda: Kendi ağırlığından oluşan kritik kesit "x 1 " deki moment formül 63 ile hesaplanır.

24 24 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı M3qx1 0,1 q x1 (4a 5 x1) 63 Kendi ağırlığından oluşan sütun momentleri formül 64 ve 65 ile hesaplanır. M M3q M3Dq Bq M3Cq 0,1 q a 65 Kendi ağırlığından oluşan sütun kuvvetleri formül 66 ve 67 ile bulunur. 3q D3q 0,4 q a 66 B3q C3q 1,1 q a 67 Kendi ağırlığından oluşan maksimum kesit kuvveti formül 68 ile hesaplanır. 3 q 1,1 q a 68 Kendi ağırlığından oluşan maksimum sehim formül 69 ile hesaplanır. w 3qm 4 13q a E I q N/m Vinç olunun birim ağırlık kuvveti x 1 m Kritik kesitin sütununa mesafesi a m ütunlar arası mesafe E MPa Malzemenin elastiklik modülü I m 4 istemin eksenine göre elemsizlik momenti Şekil 27 ile bir aralıklı vinç olunun tekerlek kuvvetlerinden oluşan değerleri için gereken durum verilmiştir. 1 2 x 1 a T a x 1 a B a C a D kesme kuvveti dağılımı 2 B C D 1 moment dağılımı M B M max Şekil 27, Üç aralıklı vinç olunun tekerlek kuvvetlerinin değerleri Tekerlek kuvvetlerinden oluşan kritik kesit "x 1 " de -eksenine göre moment formül 70 ile hesaplanır. M a 43a x1 x2 9 x1 3 2 d x 70 Dmax 1 3max x 3 34a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan kritik kesit "x 1 " de z-eksenine göre moment formül 71 ile hesaplanır. M3zmax M3 max Y 71

25 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Tekerlek kuvvetlerinden oluşan z-önündeki sehim formül 72 ile hesaplanır. w Dmax a (x1 x2) 109(x1 x 2 ) 1632 E I 72 3mz 25 Tekerlek kuvvetlerinden aralık ortasında oluşan -önündeki sehim formül 73 ile hesaplanır. w3 w3mz Y I / IzüT 73 Tekerlek kuvvetlerinden oluşan sütun kuvvetleri formül 74, 75, 76 ve 77 ile hesaplanır. 3 x x 9 x 74 D max a 3 43a x 2 34a 3 2 x x 27 a x Dmax 3 3B x a 5 D max C a 3 x1 x2 x1 x a D max D a 3 x1 x2 x1 x 2 17 a 77 Tekerlek kuvvetlerinden oluşan maksimum kesit kuvveti formül 78 ile hesaplanır. 3 x x 10 x 78 Dmax B 27 a x 2 17 a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan maksimum sütun momenti formül 79 ile hesaplanır. M 9 79 D max x 2 1 x 2 a x1 x2 34a Tekerlek kuvvetlerinden oluşan torsion (burulma) momenti formül 80 ile hesaplanır. M3t max 2 Dmax e eo Y 80 Dmax N Bir tekerleğin maksimum dik kuvveti x 1 m Kritik kesitin sütununa mesafesi a m ütunlar arası mesafe a T m Tekerlekler arası mesafe d 1 Dinamik faktör Y 1 Yata kuvvet faktörü E MPa Malzemenin elastiklik modülü I m 4 istemin eksenine göre elemsizlik momenti I züt m 4 istemde üst takımın z eksenine göre elemsizlik momenti e m Tekerleğin dik kuvvet kaçıklığının z eksenine mesafesi e o m Tekerleğin ata kuvvetinin ağırlık merkezine mesafesi

26 26 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Vinç olu için maksimum hesap değerleri Tablo 12 ile verilen formüllerle hesaplanır Tablo 12, Kuvvetler 1. aralıkta 1 kuvveti x 1 de, 2 kuvveti x 2 de Kritik kesit "x M3 max M3 max M 1 " deki 3qx1 toplam moment M3z max M3 max Y w3z w3mz w ralıkdaki toplam 3qm maksimum sehim w3 w3mz Y I / IzüT 3 ralıklı Maksimum sütun M3max M3 M3q momenti Maksimum kesit 3 max 3 3 q kuvveti Maksimum torsion M3t max 2 D max e eo Y momenti 3. Vinç olunun kontrolü Konstrüksionda şu kontrol hesapları apılır: 1. Gerilmelerin kontrolü, 2. ehim kontrolü, 3. Taşıma emnieti kontrolü, 4. tabilite kontrolü, 5. Yorulma kontrolü Normal gerilmelerin kontrolü Vinç ollarında gerilme kontrolü konstrüksiona göre Şekil 28 ve Şekil 29 ile gösterilen erlerde apılır. *)1 *)1 b zb Nb zç *)2 Nb b zb zç *)2 *)3 ç Nb *)3 *)3 ç Nb *)3 Şekil 28, Ralı profilde gerilme dağılımı Şekil 29, Ralı ve takvieli profilde gerilme dağılımı istemin hesaplar için gereken bileşik gerilmeleri 1. Hal, üst kuşakta maksimum gerilme 1H Nb b zb Hal, alt kuşakta maksimum gerilme 2H Nb ç 82 xh MPa istemin hesaplar için gereken maksimum gerilme, indisine göre N MPa Bouna kuvvetlerden bütün kesitteki normal gerilmesi, bkz 83 b MPa -eksenine göre üst kuşakta eğilme gerilmesi, bkz 91 z MPa Yata kuvvetlerin z-eksenine göre eğilme gerilmesi, bkz 85 ç MPa -eksenine göre alt kuşakta eğilme gerilmesi, bkz 90 Yukarıdaki fomüller 81 ve 82 ile verilen değerleri sırasıla hesaplaalım.

27 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Raın bouna kuvvetlerden oluşan bası gerilmesi "σ Nb " Kritik kesit x 1 deki bası gerilmesinin hesabı için ra bounda etkisini gösteren bouna kuvvet sistemin ağırlık ekseninde etkili kabul edilir ve bası gerilmesi hesaplanır. Buradaki kuvvet kadırımından oluşan eğilme momenti pratikte fazla etkisi olmaacağından dikkate alınmaz ve hesaplanmaz. b b z Bası gerilmesi dağılımı b z Bası gerilmesi dağılımı Şekil 30, Ralı profil istemin kritik kesitteki alanı: is Şekil 31, Ralı ve takvieli profil B d Nb 83 b MPa Raın bouna kuvvetlerden oluşan bası gerilmesi B N Kritik kesit x 1 deki bouna kuvvet B N Kritik kesit x 1 deki bouna kuvvet is mm 2 istemin kritik kesit x 1 deki alanı is 2 84 P P m 2 I-Profilinin alanı R m 2 Raın aşınmış halindeki alanı L m 2 Köşebent profilinin alanı Yata kuvvetlerden oluşan eğilme gerilmesi "σ z " YZ düzleminin x 1 kesitindeki z-z eksenine göre ata kuvvetlerden oluşan eğilme gerilmesinin hesabı için ra, üst kuşak ve takvielerden oluşan grubun karşı koma momentini hesaplamamız gerekir. Şekil 32 ve Şekil 33 ile gösterilen parçaların karşı koma momenti hesaplanır. Bunu "W zü " olarak tanımlarız. R L M z max z max zb 85 W zmax = zb MPa Yata kuvvetlerden oluşan max eğilme, z-ekseninde basma gerilmesi M zmax Nmm VY i etkileen z-eksenine göre maksimum moment, W züt mm 4 Üst kuşak takımının z-eksenine göre karşı koma momenti. züt Eğilme gerilmesi dağılımı Eğilme gerilmesi dağılımı z z z z z z Şekil 32, Ralı profil üst kuşak takımı Şekil 33, Ralı ve takvieli profil üst kuşak takımı

28 28 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Üst kuşak takımının z-eksenine göre karşı koma momenti Bkz Şekil 34 f t L b R z b z Rmin h L Şekil 34, Üst kuşak takımı I züt zük Yata kuvvetlerin etkileri konstrüksionun alnız ra ve takvielerle birlikte alnız üst kuşak ile karşılanır. Bu durum bize z-eksenindeki elemsizlik momenti "I z " nin özel olarak hesaplanma-sını ön görür. Bkz Şekil 34. Burada z-eksenindeki elemsizlik momenti, ra, takvieler ve alnız üst kuşakdan oluşan sistemin elemsizlik momentidir. akat bütün sistemin z-eksenindeki elemsizlik momentini hesaplarsak, aradaki farkın %10 cıvarında olduğunu buluruz. Üst kuşak takımının elemsizlik momenti 86 ile hesaplanır. L L 2 L I 2 I 2 I 86 I züt mm 4 Üst kuşak takımının z-eksenine göre elemsizlik momenti I zük mm 4 Üst kuşağın z-ekseninde elemsizlik momenti I L mm 4 Köşebentin z-z ekseninde elemsizlik momenti L mm 2 Köşebentin alanı L mm Köşebentin ağırlık merkezinin sistem eksenine mesafesi I zr mm 4 Raın z-z ekseninde elemsizlik momenti Üst kuşak takımının karşıkoma momenti 87 ile hesaplanır. zr I W zük züt 87 W züt mm 3 Üst kuşak takımının z-eksenine göre karşı koma momenti I züt mm 4 Üst kuşak takımının z-eksenine göre elemsizlik momenti mm z-ekseni ile dış kenar mesafesi Üst kuşak takımında çeşitli kesitlerde gerilmeler Üst kuşak takımının çeşitli kesitlerdeki orulma kontrolünü apabilmek için o krsitlerdeki gerilmeleri bilmek gerekir. Takvieli ve takviesiz üst kuşak takımında Profil-Ra kanak bağlantısı kesitindeki kuvvetinden oluşan z-eksenindeki gerilme: b R zpr z max 88 2 Takvieli üst kuşak takımında Profil-Takvie kanak bağlantısı kesitindeki kuvvetinden oluşan z-eksenindeki gerilme: b P zpl z max 89 2 zpr MPa Profil ra kanak bağlantısı kesitindeki z-z eksenindeki gerilme zmax MPa Takvieli üst kuşak takımı max gerilmesi b R mm Ra genişliği mm z-ekseni ile dış kenar mesafesi zpl MPa Profil-Takvie bağlantısı kesitindeki z-eksenine göre gerilmesi b P mm Profil genişliği

29 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı 29 0,5.b R zmax zpr z max zp zpr z z 0,5.b R 0,5.b P Şekil 35, Üst kuşak takımı takviesiz Şekil 36, Üst kuşak takımı takvieli Dike kuvvetlerin -eksenine göre eğilme gerilmesi Kritik kesit x 1 deki - eksenine göre dik kuvvetlerden oluşan eğilme gerilmesi Şekil 37 ve Şekil 38 ile genel olarak gösterilmiştir. Eğilme gerilmesi formül 90 ile hesaplanır. Mmax ç W 90 fem ç MPa lt kuşakta dike kuvvetlerden oluşan maksimum eğilme (çekme) gerilmesi, M max Nmm istemi etkileen -eksenine göre maksimum moment, W mm 4 istemin -eksenine göre karşı koma momenti, f EM MPa Malzemenin emnietli mukavemeti. Burada bulunan " ç " gerilmesi sistemi profilin alt kuşakında etkileen eğilmeden oluşan maksimum çekme gerilmesidir. istemi etkileen toplam gerilmeleri hesaplaabilmemiz için profilin üst kuşakındaki eğilme gerilmesini bulmamız gerekir. Bu gerilme 91 ile bulunur. Bkz Şekil 37 ve Şekil 38. D D e u e o Ra h 4 o b 4b h ü Eğilme gerilmesi dağılımı e o e u o b 4 ü h h 4 Eğilme gerilmesi dağılımı Şekil 37, Ralı profil ç ç Şekil 38, Ralı ve takvieli profil h ü b ç fem 91 z ç MPa Dike kuvvetlerden oluşan maksimum eğilme gerilmesi, bkz 90 h ü mm istemin nötr ekseninden profilin üst kuşak üst üze mesafesi, bkz 92 e u mm istemin nötr ekseninin profilin alt kuşak alt üzeine mesafesi h ü e h 92 e o mm istemin nötr ekseninin üst üzeine mesafesi h R mm Ra üksekliği o R

30 30 V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı istemde toplam normal gerilmelerin mukavemet kontrolü Yukarıda formüller 81 ve 82 ile hesaplanan hallerin en büük değeri sistemdeki maksimum gerilme olarak kabul edilir ve emnietli mukavemet değerile karşılaştırılır. Emnietli mukavemet değeri "f EM " sistemdeki maksimum gerilme " max " dan büük olmalıdır. f max xh f EM 93 M max MPa istemde hesaplanan maksimum gerilme xh MPa Hesaplanan üç halin en büük değeri d 1 Dinamik faktör f EM MPa Emnietli karşılaştırma mukavemet değeri f MPa Malzemenin akma mukavemet değeri M 1 Genel emniet faktörü 3.2. Kama gerilmelerinin kontrolü Kama gerilmesi iki erde kontrol edilir. Üst kuşakta kesme gerilmesi Dikmede kesme gerilmesi Üst kuşakta kesme gerilmesi Üst kuşaktaki kesme gerilmesi " üt " formül 94 ile hesaplanır. üt EM 94 üt N Üst kuşağı kesme ile etkileen kuvvet üt mm 2 Üst kuşak takımının alanı Önce torsion momentinden üst kuşağı kesme ile etkileen kuvvet " " formül 95 ile hesaplanır. Mt h max 95 M tmax Nmm istemi etkileen torsion momenti h mm Üst kuşağı kesme ile etkileen kuvvetin mesafesi Üst kuşağı kesme ile etkileen kuvvetin mesafesi "h " formül 96 ile hesaplanır. h e h 0,5 t o R f 96 e o mm istemin nötr ekseninin üst üzeine mesafesi h R mm Ra üksekliği t f mm Üst kuşağın kalınlığı Üst kuşak takımının alanı " üt " formül 97 ile hesaplanır. üt 2 b t 97 L mm 2 Köşebentin alanı R mm 2 Raın alanı (aşınmış halinde) b P mm Üst kuşağın genişliği t f mm Üst kuşağın kalınlığı Dikmede kesme gerilmesi Dikmedeki kesme gerilmesi " Di " formül 98 ile hesaplanır. L Di R P max Di EM 98 Dmax N Maksimum tekerlek kuvveti Di mm 2 Dikmenin alanı f

31 Dikmenin alanı " Di " formül 99 ile hesaplanır. V i n ç Y o l l a r ı ve R a l a r ı Di h t 99 Di h Di mm Dikmenin üksekliği t w mm Dikmenin kalınlığı Dikmenin üksekliği "h Di " formül 100 ile hesaplanır. hdi w 100 hp 2 tf 2 rp h P mm Profil üksekliği t f mm Üst kuşak kalınlığı r P mm Profil radusu Minimum dikmede bou Minimum dikme bou "h Dimin " formül 101 ile hesaplanır. h Dimin max 101 t f w EM Dmax N Maksimum tekerlek kuvveti t w mm Dikmenin kalınlığı f EM MPa Emnietli kesme mukavemet değeri istemin toplam gerilme kontrolü istemin maksimum gerilmesine üst kuşaktaki kesme gerilmesi etki eder ve formül 102 ile hesaplanır. Top 2 2 max 3 üt fem ehim kontrolü max MPa istemdeki maksimum normal gerilme üt MPa Üst kuşaktaki kesme gerilmesi f EM MPa Malzemenin emnietli mukavemeti Vinç olunun emnietli sehim değerleri Tablo 13 ile verilmiştir. Tablo 13, Vinç olunun emnietli sehim değerleri Vinç olunun emnietli dike sehimi, z-önünde w zem = a / 700 Vinç olunun emnietli ata sehimi, -önünde w EM = a / Lokal kuvvetlerin iletişim kontrolü Lokal kuvvetlerin iletişim kontrolü ra altı bağlantısının bası gerilmesine göre kontrolü demektir. Lokal kuvvet iletişim kontrolü formül 103 ile apılır. TD max d bhes bem 103 bhes MPa Lokal kuvetin oluşturduğu bası gerilmesi TDmax N Tekerleğin max dik kuvveti, d 1 Dinamik faktör tw mm 2 Lokal kuvetin etkilediği alan, bem MPa Malzemenin emnietli bası mukavemet değeri. Yukarıda 103 ile görüldüğü gibi bu kontrolü apmak için tekerlek maksimum kuvvetinin bilinmesi ve bu kuvvetin lokal konumda etkilediği alanın hesaplanması lazımdır. Burada konstrüksion standart profillerde vea kanak konstrüksionsada vinç olu üst kuşağının alt sınırı kuvvet etki sınırı olarak kabul edilip etki bou "L tw " hesaplanır ve dikmenin en ice kalınlığı "t w " ile çarpılarak etki alanı bulunur. tw