5 TON - 11,9 MT. ÇİFT KİRİŞLİ GEZER KÖPRÜ VİNÇ HESAPLARI

Transkript

1 5 TON - 11,9 MT. ÇİFT KİRİŞLİ GEZER KÖPRÜ VİNÇ HESAPLARI 1 -) VERİLENLER : Kaldırma Kapasitesi : Q = 8 Ton Kaldırma Yüksekliği : H = 7,5 Mt. Köprü Açıklığı : L = 11 Mt. Vinç yürüme boyu : LY = 44 Mt. Kaldırma Hızı : Vk = 4 / 0,8 m/dak Araba Yürüme Hızı : Va = 20 / 5 m/dak Köprü Yürüme Hızı : Vy = 20 / 5 m/dak Kumanda Şekli : Yerden, Push-Button ile Pendant Kontrol Besleme Şekli : 380 V - 50 Hz, 3 faz + nötr Kumanda Gerilimi : 220 V AC Vinç zati ağırlığı : Kiriş ağırlığı (2 kiriş ) : 2682 Kg Kaldırma makinesi+araba ağırl : 1200 Kg Başlık ağırlığı (2 adet) : 220 Kg Yürütme tahrik sistemi ağırlığı ( : 90 Kg Kanca ağırlığı : 56 Kg Elektrik sistemi ağırlığı : 50 Kg Vinç Zati Ağırlığı : 4298 Kg Araba yürüme rayı : St.37 saç konstrüksiyon,yapma kutu kiriş Kaldırma motoru Hızlı : 4 KW 1500 d/dak Kısa devre asenkron, IP54,F Yavaş : 1,1 KW 1500 d/dak Kısa devre asenkron, IP54,F Araba yürütme motoru 0,16/050 KW 500/1500 d/dak Kısadevre asenkron, IP54, F Vinç yürütme motoru : 2x 0,16/050 KW 500/1500 d/dak Kısadevre asenkron, IP54,F Maksimum köprü sehimi : 1/800 Dinamik test yükü : 6250 Kg (1,25*nominal yük) Statik test yükü : 7000 Kg (1.40*nominal yükl) Hesap ve Dizayn Kodu : DIN 15018, FEM Genel Malzeme Normu : DIN Emniyet Gerilmesi : sem = 1400 Kg/cm² Emniyetli Kayma Gerilmesi : tem = 900 Kg/c t Kaynak Kitaplar : - DIE HEBEZEUGE BAND I, II t - DER PRAKTICHE TAHLBAU I, II, III - STAHL IM HOCHBAU 12. AUFLAGE - NORMEN ÜBER HEBEZEUGE - FEM NORMLARI - NIN 15018, DIN REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/1

2 2 - ) SINIFLANDIRMA : 2.1-) ÇELİK YAPI Faydalanma Sınıfı : A (FEM T-1.13) Yük Durumu : 2 (FEM T-2.12) Grup : ) MEKANİZMA (FEM T-2.13) ÇALIŞMA SINIFIYÜK DURUMU GRUP KALDIRMA V2 2 2m ARABA YÜRÜME V2 2 2m KÖPRÜ YÜRÜME V2 2 2m 3 -) İZİN VERİLEN GERİLMELER : 3.1-) FEM Kurallarına göre (FEM T ) MALZEME DURUM 1 DURUM 2 DURUM3 St St St ) Kaynak Gerilmeleri ZORLANMA DURUMU DURUM 1 DURUM 2 DURUM3 Çekme Basma Kesme ) KALDIRMA GRUBU HESAPLARI 4.1-) Halat Çapı Hesabı : Kaldırma Yükü : QT = 8056 Kg (Yük + kanca ağırlığı) Donanım Sayısı : 4/1 Donanım verimi : 0,98 (Diehebezeuge, sayfa 42,tablo 2.14) Bir halata gelen yük : P = QT/(4/1*η) = 5056/(4/1 0.98) = 2055 Kg REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/2

3 Halat çapı ; : Q = 0,30 (2m kaldırma grubuna göre F.E.M sayfa 62, cetvel T-2.521) d = Q*(P)^.5 = 0.30*(1290)^.5 = 13,6 Seçilen halat d= 12 mm Halat emniyet faktörü (160 Kg/mm² 'ye göre) ZT = Q²*σR*π/4*ω = σr = 160 Kg/mm² ω = HF/(π*d²/4) HF = 69,68 mm² (Prf.Dr.Faruk Suner Cetvel 12) ω = 69,68/(π*12²/4) = 0,62 ZT = 0.30^2*160*π/4*0,62 = 6,97 >5 UYGUNDUR Seçilen Kaldırma Makinesi : 4/ Özellikler : Tambur çapı = 286 mm Tambur boyu = 650 mm Toplam randıman = 0,9 Tambur devir sayısı = 17,21 d/dak Toplam redüksiyon = ) Gerekli Motor Gücü : N =QT*Vk/(6120*ηε) = /( ) = 5,85 KW Seçilen motor : 4 KW d/dak Markası : EMTAŞ Tipi : 112M, B5 Koruma sınıfı : IP54 İzalasyon sınıfı : F Gücü : 4 KW Nominal devir sayısı : : 1420 d/dak Akım : 5,7 A Motor randımanı : 0,82 Cos φ : 0,84 Isıtıcı gücü : 26 W 4.3-) Kaldırma hızı hesabı : Vk=nmot*D*Π/( iσ 4)= /(82 4) = 3,9 m/dak REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/3

4 4.4-) Gerekli Fren Seçimi : Motor gücü NMOT = 4 Motor devri nmot = 1420 Motor randımanı ηmot = 0,82 Emniyet katsayısı k = 1,5 Gerekli frenleme momenti ; MB = 974*NMOT*/Nmot = 2,7 Kg.m Seçilen fren momenti = 5,0 Kg.m Fren emniyat katsayısı ; = 5/2,7 = 1,82 > 1,5 UYGUN TİSAN Mekanik imali TF050 tip fren seçilmiştir. Fren tipi : Elektromanyetik, disk balatalı Frenleme momenti : 5 Kg.m Çalışma voltajı : 24 Volt DC Akım : 1,9 A Bobin gücü : 45 W 4.5-) TamburHesabı Gerekli Tambur Çapı Hesabı ; d = 12 mm (4.1 halat hesabından) H1 = 18 (2m için FEM sayfa 64, cetvel T ) WT = 7 (4/1 donanım için FEM sayfa 65) H2 = 1,12 (WT'ye göre FEM sayfa 65, cetvel T ) DT >= d*h1*h2 = 241,92 mm Seçilen tambur çapı ; 286 mm > 241,92 mm D = d = a = s = r = h = 286 mm 12 mm 4,5 mm 14 mm 6,5 mm 13,5 mm REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/4

5 Tambur üzerindeki gerilmeler : Bası Gerilmesi σ1 = 0.5 P/(h*s) = 543,7 Kg/cm² Eğilme Gerilmesi σ2 = 0.96 P*(1/D²*h^6)^.25 = 235,2 Kg/cm² σμax = (σ1²+σ2² σ1 σ2)^.5 472,26 Kg/cm² < ) Denge Makarası Çapı (FEM T , T ) dmin => H1 * H2 * dh H1 = 14 2m grubu için, FEM sayfa 12,T H2 = 1 FEM, sayfa 65, 2,5312 dh = 12 mm, (Halat çapı) dmin => 14*1*12 = 168 mm Seçilen denge makarası çap 200 mm > 168 mm 5 -) ARABA YÜRÜTME TEKERLEK HESABI Tekerlek çapı 145 mm Tekerlek Sayısı 4 Ad Tekerlek malzemesi : GS 60 Çelik döküm Kaldırma yükü QT = 8056 Kg Araba ağırlığı Ga = 1200 Kg Pmax = (QT+Ga)/4 = ( )/4 = 2314,0 Kg Tekerlek Taşıma Gücü : PL = 0,56 Kg/mm² (60 Kp/mm² malzeme için FEM. Sayfa 69, Cetvel T ) Tekerlek devir sayısı = 43,9 d/dak (15 m/dak yürüme hızına göre) C1 = 1 (Tekerlek devrine göre FEM sayfa 70, cetvel T ) C2 = 1 (2m yürütme grubuna göre FEM sayfa 71,cetvel T ) b = 36 mm (Tekerlek basma yüzeyi) P' =PL*D*b*C1*C2 = 0,56*145*36*1*1,0= 2923 Kg Tekerlek taşıma gücü mukayesesi : 2923 > 2314 Kg UYGUN REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/5

6 6 -) Araba Yürütme Motoru Gücü Hesabı Yürüme hızı va = 20 mdak İvmeleme süresi ta = 2,5 sn Tekerlek direnci Wg = 13,6 Kg/ton ψ = 1,1 Tekerlek randımanı ηte= 0,99 Redüktör randımanı ηre= 0,88 ησ = η TEK * η RED = 0,88 Araba ağırlığı Ga = 1200 Kg 1,2 ton = Kaldırma yükü QT = 8056 Kg 8,056 ton Sürtünme Gücü Nw =(QT+Ga)*Wg*va/(6120*ηΣ) = 0,47 KW İvmeleme Gücü Nb = (QT+Ga)*(va/60)²*Ψ/(g*102*ta ησ) = 0,52 KW Rüzgar Gücü NR = 0 Nominal Güç Nnom =(Nw+Nb+Nr)/1.7 = 0,58 KW Seçilen Motor : 1 adet 0.55 KW 1500 d/dak Markası : EMTAŞ Tipi : 80, B5 Koruma sınıfı : IP54 İzalasyon sınıfı : F Gücü : 0,55 KW Nominal devir sayısı : : 1380 d/dak Akım : 1,5 A Motor randımanı : 0,7 Cos φ : 0,79 Isıtıcı gücü : 26 W 7 -) ARABA YÜRÜTME REDÜKTÖRÜ Tekerlek çapı = 145 mm 0,145 m Yürüme hızı = 15 m/dak Motor devrri = 1380 d/dak iσ = Π*D*nmot/va = 3.14*0.145*1380/15 = 41,91 TİSAN Mekanik imali YR1-45 tip redüktör seçilmiştir. (N= 0.75 KW, İ=45) REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/6

7 8 -) KÖPRÜ YÜRÜTME TEKERLEK HESABI Tekerlek çapı = 170 mm Tekerlek Sayısı = 4 Ad Kiriş ağırlığı Gk = 2682 Kg Araba ağırlığı Ga = 1200 Kg Başlık ağırlığı (tahrik dahil - 1 başlık) Gb = 310 Kg Köprü ray ekseni Lo = 11 m Arb. yanaşma mes. Ly = 0,85 m Yük ağırlığı QT = 8056 Kg Pmin = ((Gk+Gb)/2 +(QT+Ga)/Lo*Ly)/2 = 1106 Kg Pmax = ((Gk+Gb)/2+(QT+Ga)/Lo*(Lo - L = 5018 Kg Port = (2Pmax+Pmin)/3 = 3714 Kg Tekerlek Taşıma Gücü : Tekerlek malzemesi : GS60 Çelik döküm PL = 0,56 (FEM sayfa 69, cetvel T Tekerlek çapı D = 170 mm Ray genişliği b = 40 mm Faydalı ray genişli bef = 36 mm Tekerlek devir sayısı = 37,4 d/d C1 = 1,02 (FEM sayfa 70, cetvel T den 28 d/dak tekerlek devri için) C2 = 1,0 (FEM sayfa 71, cetvel T m grubuna göre) P' =PL*D*bef*C1*C2 = 3496 Kg Tekerlek taşıma gücü mukayesesi ; Port < P' 3714 < 3496 Kg REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/7

8 9 -) Köprü Yürütme Motoru Gücü Hesabı Yürüme hızı Vy = 20 m/dak 0,33 m/sn İvmeleme süresi ta = 2,5 sn (FEM sayfa 14, cetvelt 'den ψ = 1,2 enterpolasyon ile) Tekerlek direnci Wg = 10 Kg/ton Tekerlek randımanητεκ = 0,98 Redüktör randıma ηred = 0,88 Toplam randıman ; ησ = η TEK * η RED = 0,86 Vinç zati ağrrlığı Gv = 4298 Kg 4,30 ton Kaldırma yükü QT = 8056 Kg 8,06 ton Sürtünme Gücü Nw =(Gv+QT)*Wg*Vy/(6120*ηΣ) = 0,47 KW İvmeleme Gücü Nb = (Gv+QT)*(Vy/60)^2*Ψ/(g*102*ta ησ = 0,76 KW Rüzgar Gücü NR = 0 Rüzgar yok Nominal Güç Nnom =(Nw+Nb+Nr)/1,7 = 0,72 KW Seçilen Motor : 2 adet 0,16/0,50 KW 500/1500 d/dak Markası : EMTAŞ Tipi : 90S,B5 Koruma sınıfı : IP54 İzalasyon sınıfı : F Gücü : 0,16/0,50 KW Nominal devir sayısı : : 449/1427 d/dak Akım : 1,1/1,5 A Motor randımanı : 0,71 Cos φ : 0,62/0,84 Isıtıcı gücü : 26 W 10 -) KÖPRÜ YÜRÜTME REDÜKTÖRÜ Tekerlek Çapı D = 170 mm 0,17 m Yürüme hızı Vy = 20 m/dak Motor devri nmot = 1427 d/dak Gerekli redüksiyonir = Π*D*nMOT/Vy = 38,1 YR1-45 tip redüktör seçilmiştir. (N=0,75 KW, İ=50) REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/8

9 11 -) KÖPRÜ YÜRÜTME FRENİ Motor gücü NMOT = 0,5 KW Motor devri nmot = 1427 d/dak Motor randımanı ηmot = 0,71 Emniyet katsayısı k = 1,5 Gerekli frenleme momenti ; MB = 974*NMOT*/nMOT = 0,51 Kgm Seçilen frenin frenleme momenti = 1,00 Kgm Emnİyet katsayısı : = 1/0,51 = 2,0 >1,5 UYGUNDUR. Fren tipi : Elektromanyetik, disk balatalı Frenleme momenti : 1 Kg.m Çalışma voltajı : 24 Volt DC Akım : 0,5 A Bobin gücü : 12 W REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/9

10 12 -) KİRİŞ HESABI Kabuller ; Titreşim katsayısı ψ : 1,15 (Vk = 4 m/dak için) Yükseltme katsayı M : 1 (Yapı grubu 3 için) Malzeme cinsi : St.37 Mukayese gerilme Gvo : 1600 kp/cm² Öngörülen sehim : 1/ Seçilen kiriş Ray genişliği rg = 4 cm Ray kalınlığı rk = 4 cm Genişlik B = 19 cm Yükseklik H = 53,5 cm Üst saç kalınlığı t3 = 0,6 cm Yan saç kalınlığı t2 = 0,6 cm Alt saç kalınlığı t1 = 0,6 cm B2 = 2,8 cm B1 =B - 2*(B2+t2) B1 = 12,2 Perde hatvesi L' = 150 cm Kablo rayı 2X NPI 80 ; Jx80 = 77,8 cm4 Jy80 = 6,29 cm4 F80 = 11 cm² Kablo rayı ağırlığı q' = 14,4 Kg/m Kiriş uzunluğu L = 11,9 m Kiriş kesiti ; FK = rg*rk+b*(t1 + t3) + 2*(H = 103 cm² Tarafsız eksenler ; X1 = (B*t1²/2+2*H*t2*(H/2+t1)+B*t3*(H+t1+t3/2)+rg*rk*(t1+H= 31,91 cm X2 = X1 - t1 = 31,31 cm X3 = H - X2 = 22,19 cm X4 = X3 + t1 = 22,79 cm X5 = X4 + rk = 26,79 cm Y1 =[(t1*b^2/2+t2*h*(b2+t2/2)+t2*h*(b+-t2/2-b2)+t3*b^2/2+rg*rk*(b2+t2/2)] / FK = 8,51 cm Y2 = B -Y1 = = 10,49 cm REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/10

11 Atalet momentleri ; Jx =B*t1^3+2*t2*H^3+B*t2^3+rg*rk^3)/12+B*t1*(X2+t1/2)²+2*t2*H*(H/2-X2)²+B*t2*(X3+t2/2)²+rg*rk*(rk/2+x4)^2 Jx = cm^4 Jy =(t1+t3)*b^3+2*h*t2^3+t2*b^3+rk*rg^3)/12+2*t1*b*(b/2-y1)^2+(h*t2*(y1-b2-t2)/2))²)+(h*t2*(y2-b2-t2/2))^2+ + rg*rk*(y1-b2-t2/2)^2 = Jy = cm^ Mukavemet momentleri ; WX4 = Jx/X4 WX4 = cm^3 WX3 = Jx/X3 WX3 = cm^3 WX2 = Jx/X2 WX2 = cm^3 WX1 = Jx/X1 WX1 = cm^3 WX = WX4 WX = cm^3 WY = JY*2/B WY = 410 cm^ Kiriş birim ağırlığı ; Kiriş kesiti ağırlığı; FK*,785 = 80,9 Kg/m Kiriş Perdeleri; 7 Adet PL 6x485x122 19,5 Kg Toplam perde ağırlığı 19,5 Kg 19,5/L = 1,6 Kg/m Platform+Korkuluk; 22 Kg/m Kiriş birim ağırlığı :(80,9+1,6+22) q = 104 Kg/m = 1,04 Kg/cm Kiriş tahkiki ; a -) Moment hesabına esas tekerlek yükü ("P" kuvveti ) ; QT = 8056 Kg ψ = 1,15 (Vk = 4 m/dak için) M = 1 (Yapı grubu 3 için) Ga = 1200 Kg Lo = 1100 cm Köprü ray ekseni a = 110 cm Araba tekerlek ekseni Yükten gelen kuvvet ; QT/2*ψ*M= 4632,2 Kp Arabadan gelen kuvvet, Ga/2*M = 600 Kp 2P = 5232,2 Kp P =2P/2 = 2616,1 Kp REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/11

12 b-) Yük'den, arabadan ve zati ağırlıktan dolayı düşey yönde hasıl olan moment ; β = q*lo + 4*P = 11613,8 Kp Χ =Lo/2 - P*a/β = 525,2 cm maxmx = β*χ²/lo/2 = Kp/cm c-) Atalet ve kasılmadan dolayı yatay yönde hasıl olan moment ; β = 0,4 *P = 1046,44 Kp Χ =Lo/2 - P/10*a/β = 522,5 cm maxmy = β*χ²/lo/2 = Kp/cm d-) Normal gerilmeler ; max δxd =maxmx/wx4 = 760 Kp/cm² max δxz =maxmx/wx1 = 1064 Kp/cm² max δxy =maxmy/wy = 317 Kp/cm² max τ = F/2/t2/(X1+X4) = 40 Kp/cm² e-) Hasıl olan mukayese gerilmesi ; Bası yönünde ; max δvd = (δxd² + δxd*δy+δy²+3*τ)0^,5 = 959 <1600 Çeki yönünde ; max δvz = (δxz² + δxz*δy+δy²+3*τ)0^,5 = 1253 <1600 REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/12

13 13 - Sehim Tahkiki ; Zati ağırlıktan gelen sehim miktarı ; q = 104 Kg/m Lo = 1100 cm QK = q*l QK = 1149 Kg Kiriş ağırlığı E = Kg/cm Jx = cm^4 fg = 5*QK*Lo^3/(384*E*Jx) = 0,22 cm Sehim oranı ; Lo/fp = 1/ 5063 Hareketli yükten gelen sehim miktarı ; Tekerlek yükü F = 2314 Kg 2,3 ton Tekerlek arası a = 110 cm 1,1 m fp = F*(Lo-a)*(3*Lo² - (Lo-a)²)/(48*E*Jx) = 1,4 cm Sehim oranı ; Lo/fp = 1/ 797 Toplam sehim miktarı ; Toplam sehim f = fg + fp = 1,6 cm Sehim oranı ; Lo/f = 1/ 689 < 1/800 REV.01 5 Ton m ÇKGKV Sayfa13/13