ASANSÖR MUKAVEMET HESAPLARI KARAKTERİSTİKLER :

Transkript

1 ASANSÖR MUKAVEMET HESAPLARI KARAKTERİSTİKLER : Taşıyacağı Yük Gy : 450 kg Kabin Ağırlığı Gk : 500 kg Karşı Ağırlık Ga : 725 kg Taşıyıcı Halat Ağırlığı Gh : kg Kılavuz Ray Ağırlığı Gr : 2*8.26*8 = 226kg Elektrik Kablosu Ağırlığı Ge : 25 kg Çelik Halat Çapı dh : 10 mm Çelik Halat Adedi n : 4 Tek Çelik Halatın Kopma Yükü S : 4920 kg Çelik Halat Yapım Tarzı (seale) : 8 x19 Tahrik Kasnağı Çapı Dt : 45 cm Tahrik Kasnağı Mili Çapı dt : 55 cm Tahrik Kasnağı Mili Boyu lt : 20 cm Saptırma Kasnağı Çapı Ds : 40 cm Saptırma Kasnağı Mili Çapı ds : 50 cm Saptırma Kasnağı Mili Boyu ls : 20 cm Sarım Açısı α : 162 derece Durak Adedi : 2 durak Kabin Hızı V : 1 m/sn Kılavuz Ray cinsi : 70x70x9 Kılavuz Ray Adedi nr : 2 Kılavuz Ray Kesidi F : cm2 Karşı Ağırlık Ray Cinsi : 50x50x5 Asansör Makina Dairesi Yeri : Yukarıda Rayların Tespit Şekli : Kuyu Tabanına Oturtma ASANSÖR MOTOR GÜCÜ HESABI N = ( 1/η).(P.V/102) P = F1 F2 F1 = Gy + Gk + Gh Gh = gh*ih*nh = 0,373*13*4 = 20 gh = 1 metredeki halatın kütlesi Ih = Halat boyu nh = Halat adedi F1 = = 970 kg F2 = Ga = Gk + Gy/2 = /2 = 725 kg P = = 245 Nm N = 1/0,35.(245*1/102) = 7 kw N = 12 kw. motor kullanılmıştır.

2 KABİN MUKAVEMET HESAPLARI Kabin İskeleti ve Döşemesindeki Gerilmelerin Kontrolü σe1 = Me/n*W = 33013/2*26.5 = 623 kgf/cm2 Me = ( Gt*L )/4 = 950*139/4 = kgfcm Gt = ( Gy + Gk ) = ( ) = 950 kg Gt = kabin en üst durakta iken oluşan en büyük statik yük. Üst kiriş askı malzemesi 80 lik NPU dur. Me = Eğilme Momenti L = Kirişlerin boyu = 139 cm( Kabin genişliğine 6 cm ekleniyor. ) n = Kiriş adedi = 2 W = 80 lik NPU nun mukavemet momenti = 26.5 cm3 σe1 = Egilme gerilmesi ( TS1812 çizelge 3 ) = 900 kgf/cm2 σe > σe1 olmalıdır > 623 olduğundan kabin üst askı kirişleri 80 lik NPU dan yapılabilir. Kabin Üst Kirişlerinin Sehimi E = ( Gt * L3 )/48*E*Ix*n = ( 950*139 3 ) / ( 48*2,1*10 6 *106*2 ) = cm E = Malzemenin esneklik modülü Ix = 100 lik NPU nun atalet momenti = 106 e/l < 1/1000 olmalıdır. 0,078/139 < 1/1000 = 0,56*10-3 < 10-3 olduğundan 80 lik NPU sehim bakımından uygundur. Kabin İskeleti Yan Kirişlerinin Boyut Kontrolü Kullanılan malzemenin boyutları 50x50x5 köşebent malzeme A = An a = = 4.2 cm2 a = d*t = 1,2*0,5 = 0,60 cm2 a = Cıvata deliklerinin toplam kesit alanı An = Kiriş kesit alanı = 4.8 cm2 ( Köşebent diyagramından ) d = Delik çapı = 1,2 cm t = Malzemenin et kalınlığı Kabin İskeleti Yan Kirişlerinin Eğilme ve Çekmeden Dolayı Oluşan Gerilmeler σ top = [ ( M*h )/4*H*W ] + [ F1/2*A ] σ top = [ ( 7481*260 )/4*300*3.05 ] + [ 970/2*4.2 ] = 676 kgf/cm2 M = Döndürme momenti Gy = Kabin anma ( beyan ) yükü = 450 kg b = Kabin genişliği = 1330 mm Kabin derinliği = 980 mm h = Kiriş serbest uzunluğu = 260 cm

3 H = Kiriş uzunluğu ( Patenler arası düşey uzaklık ) = 300 cm M = ( Gy*b )/8 = 450*133/8 = 7481 kgf/cm2 W = Dikey kirişin dayanma momenti = 3.05 cm3 σ e = Eğilme gerilmesi ( TS 1812 ) = 1300 kgf/cm2 σ top < Ge olmalıdır. F1 = Gy + Gk + Gh = = 970 kg kgf/cm2 < 1300 kgf/cm2 olduğundan uygundur. h/r = 130/1.61 = R =( Ix/A) 1/2 = (11/4.2) 1/2 = 1.61 cm R = Kirişin en küçük atalet yarıçapı Ix = Kirişin ( 50x50x5 lık köşebent ) atalet momenti = 11 cm4 h/r < 120 olmalıdır < 120 olduğundan yan kirişler narinlik bakımından uygundur. Yan kirişlerin Atalet Momenti Kontrolü Ix1 = ( Md*h 3 )/457,2*E*H Ix1 = ( 601.9*2,6 3 )/457,2*2,1*10 8 *3 = 3.6*10-8 m4 M = (Gy*b/8 ) = (450*107/8 ) = Nm E = Yan kirişte kullanılan malzemenin esneklik modülü = 2,1*10 8 kpa H = Patenler arası mesafe = 3 m Ix = Atalet momenti = 11 cm4 = 11*10-8 m4 Ix > Ix1 olmalıdır. 11*10-8 m4 > 3.6*10-8 m4 olduğundan yan kirişler uygundur. Kabin Döşemesinin Gerilme Hesabı σe1 = Me/n*W σe1= /4*26.8 = kgf/cm2 Me = Gy*b/4 = 450*107/4 = kgf/cm2 ( Eğilme momenti ) n = Döşemedeki kiriş sayısı = 4 W = 80 lik NPU nun mukavemet momenti = 26.8 σem = σmax/k = 3700/5 = 740 kgf/cm2 σmax = Eğilme gerilmesi ( ST 37 için ) = 3700 kgf/cm2 k = Emniyet katsayısı ( TS 863 ) = 5 σem > σe1 olmalıdır. 740 kgf/cm2 > kgf/cm2 taşıyıcı olarak 4 adet 80 lik NPU kullanılması gerekir. olduğundan kabin döşemesinde Kabin Alt Kirişinin Çarpmadan Doğan Gerilmesi σe1 = L ( Gy + Gk + Gh ) / n*2*w σe1 = 113( ) / 2*2*26.8 = kgf/cm2 n = Kiriş adedi W = 80 lik mukavemet momenti σem = Egilme gerilmesi 1800 kgf / cm2 σe1< σem kgf / cm2 < 1800 kgf / cm2 olduğundan kabin alt askı kirişi 80 lik NPU dan yapılması uygundur

4 ASKI HALATI Askı Halatı ve Zincirlerin Emniyet Katsayısı Hesabı k = ( S *n ) /Gt = 3936*4/970 = S = S1*0.8 = 4920*0.8 = 3936 kgf S1 = Kopma değeri ( TS EN 81-1 ) = 4920 kgf n = Halat adedi = 4 adet Gt = Halatlara gelen statik yük Gt = Gy + Gk + Gh = = 970 kg k > 12 olmalıdır. ( TS EN 81-1 Ek N-3 e göre ) > 12 olduğundan 4 adet 10 mm lik halat uygundur. 1 Kabin Boş ve En Üst Katta İken ( T1/T2 )*c1*c2 = 1.5*1.1*1.2 = 1.98 Halat Sarma Açısının Kontrolü T1/T2 = ( Ga + Gh ) /Gk = /500 = 1.5 c1 = V yivli kasnaklar için V = 1 m/s 1.1 c2 = Kabin %125 Anma Yükü ile Yüklü İken T1/T2 = ( Gk *Gy + Gh )/Ga = ( * ) / 725 T1/T2 = 1.50 e f * β = e 0.30 * 2.77 = 2.31 f = µ/sin( α/2 ) = 0.09/sin( 35/2 ) = 0.30 µ = Çelik döküm çifti için = 0.09 α = ( V şeklinde kanallar için ) β = Sarma açısı ( 160 derece ) = 2.77 radyan (T1/T2)*c1*c2 < e f * β olmalıdır. 1.50*1.1*1.2 = < 2.31 Kaymaya karşı emniyetlidir < 2.31 Kaymaya karşı emniyetlidir.

5 Halatların Tahrik Kasnağı Kanal Yüzeylerine Yaptığı Basınç Kontrolü P = [ T/n*d*D ]*[ 4.5/sin( α/2 )] P = [ /4*10*450 ]*[ 4.5/sin ( 35/2 )] P = 7.90N/mm2 T = 9.81*( Gy + Gk + Gh ) = 9.81* ( ) = N n = Halat adedi = 4 Adet d = Halat çapı = 10 mm D = Tahrik kasnağı çapı = 450 mm P1 = ( V ) / ( 1 + V ) P1 = ( *1 )/ ( ) = 8.25 N/mm2 P1 > P olmalıdır N/mm2 > 7.90 N/mm2 olduğundan halat kasnak çifti ezilmeye karşı emniyetlidir. Tamponlar Kullanılacak tamponlar kabin ve karşı ağırlık süspansiyonlarının altına kuyu dibine monte edilecektir. Tampona Etki Edecek Kuvvetler Kabin Tamponu için G = Gy + Gk + Gh = ( ) = 970 F1 = 2*G( 1 + V 2 ) / 2*g*s = 2*970( ) / 2*9.81*0.1 = F2 = G*2.5/2 = 970*2.5/2 = F1 > F2 Olmalıdır > kg olduğundan uygundur. Karşı Ağırlık Tamponu için F1 = 2*Ga ( 1 + V 2 / 2*g*s ) F1 = 2*725 ( 2 / 2*9.81*0.1 ) = 1478 F2 = 2.5*Ga /2 = 2.5*725 / 2 = F1 > F2 Olmalıdır > olduğundan uygundur. Kabin Kılavuz Raylarının Özellikleri Elastikiye Modülü E = 2.1*10 5 N/mm2 Ix = mm4 Iy = mm4 Ray ağırlığı = 8.26 kg/m Kılavuz ray kesiti = A = 1052 mm2 Konsollar arası mesafe = L = 1500 mm Wx = 9630 mm3 Wy = 6610 mm3 Jirasyon yarıçapı = 2.12 cm Kılavuz Rayların Hesabı

6 Eğilme Gerilmesi σx = [ k1*g*( Gy*Xa + Gk Xp ) ] / n*h My = ( 3*Fx*L )/16 σy = My/Wy k1 = Ani frenlemeli güvenlik tertibatında = 3 tür. Dx = Kabin derinliği = m 0.98/8 = m Dy = Kabin genişliği = 1.33 m 1.33/8 = m S = Kabin askı noktası Gk = 500 kg Gy = 450 kg N = Kılavuz ray sayısı = 2 H = Kabin kılavuz patenleri arası mesafe = 3000 mm L = 1500 mm A ) Fx = [ 3*9.81( 450* *0.1285) ]/2*3 Fx = N My = ( 3Fx*L )/16 = 3*570.8*1500/16 = My = Nmm σy = My/Wy = /6610 = 24.3 N/mm 2 Xq = Dx = m Xp = m Fy = [ k1*g (Gy*Yq + Gk*Yp ) / n*h Fy = [ 3*9.81 (450* *0 )] / 2/2*3 Fy = 734 N Mx = ( 3*Fy*L ) /16 Mx = ( 3*734*1500 ) /16 Mx = Nmm σx = Mx/Wx = /9630 = Xq = Yp = 0 Bükülme Fk = [ k1*g ( Gy + Gk ) ]/2 Fk = [ 3*9.81( )]/2 Fk = N σk = [ ( Fk + K3m )/A ]*W σk = [ ]/1052 ]*3.36 σk = N/mm2 λ = L/i = 1500/21.3 = i = (Ix/A) 1/2 = 21.3 Birleşik Gerilme σm = σx + σy σm = = N/mm2 < σzul σa = [σm + ( Fk + K3*m )]/A < σzul σa = ( )/1052 < σzul σa = N /mm2

7 σc = σk + 0.9* σm σc = *36.73 = N/mm2 < 205 N/mm2 olduğundan uygundur. Ray Boynu Gerilmesi σf = ( 1.85*Fx ) / c 2 = 1.85*570.8/(6*6) = N/mm2 σf < σzul ise < 205 N/mm2 olduğundan uygundur. Eğilme Miktarları δx = 0.7*[ Fx*L 3 /48*E*Iy ] < δzul δx = 0.7*[ 570.8* / 48*2.1* ] < 5 mm δx = 0.57 mm < 5 mm uygundur. δy = 0.7*[ Fy*L 3 / 48*E*Ix ] < δzul δy = 0.7 [ 734* / 48*2.1*10 5 *474300] < 5 mm δy = 0.39 mm < 5 mm uygundur olmalıdır. olmalıdır Normal Kullanma Hareketi A )Fx = [ k2*g ( Gy*Xq + Gk*Xp ) / n*h k2 = Darbe katsayısı = 1.2 Xq = Dx/8 = m Yq = 0 Fx = [ 1.2*9.81*( 450* * )]/2*3 Fx = N My = ( 3*Fx*L/16 ) My = ( 3*227.6*1500 )/16 My = Nmm σy = My/Wy = 64812/6610 = 9.68 N/mm2 B ) Fy = [ k2*g*( Gy*Yq + Gk*Yp ) ]n/2*h Fy = [ 1.2 *9.81 ( 450* *0)]*2/2*3 Fy = 216 N Mx = ( 3*Fy*L ) /16 Mx = ( 3*216*1500 )/16 = Nmm σx = Mx/Wx = 60750/9630 = 6.3 N/mm2 Birleşik Gerilme σm = σx + σy = = N/mm2 < σzul σa = σm + ( k3*m ) /A < σzul σa = (0) = N/mm2 < 165 N/mm2 uygundur Ray Boynu Eğilmesi σf = ( 1.85*Fx ) / c 2 = 1.85*227.6/36 = 11.7 N /mm2 σf < σzul = 11.7 N/mm2 < 165 N/mm2 olduğundan uygundur.

8 Eğilme Miktarları δx = 0.7*[ Fx*L 3 /48*E*Iy] < δzul δx = 0.7*[ * /48*2.1*10 5 *231300] < 5 mm δx = mm < 5 mm uygundur olmalıdır δy = 0.7*[ Fy*L 3 */48*E*Ix] < δzul δy = 0.7*[ * /48*2.1*10 5 * ] < 5 mm olmalıdır δy = mm < 5 mm uygundur A ) Fx = [ g*gk*xp + Fs*Xl ]/2*H Fx = [ 9.81*500* *0.49]/2*3 Fx = N Fs = 0.4*g*Gy = 0.4*9.81*450 = N My = ( 3*Fx*L )/16 My = 3*211.1*3000/16 = Nmm σy = My/Wy = /6610 = N/mm2 B ) Fy = [ g*gk*yp + Fs*Yl) / H Fy = [ 9.81*500* *0 ) ] /3 Fy = 272 N Normal Kullanma Yükleme Mx = ( 3*Fy*L ) /16 = 3*272*3000/16 = Nmm σx = Mx/Wx = / 9630 = N /mm2 Birleşik Gerilme σm = σx + σy = = N/mm2 < σzul σa = σm + (k3*m)/a < σzul σa = σa = N/mm2 < 165 Nmm2 uygundur Ray Boynu Gerilmesi σf = ( 1.85*Fx ) /c 2 = 1.85*211.1 / 36 = N/mm2 σf = N/mm2 < 165 N/mm2 olduğundan uygundur Eğilme Miktarları δx = 0.7*[Fx*L 3 /48*E*Iy] < δzul δx = 0.7*[ 211.1* /48*2.1*10 3 *231300] < δzul δx = 0.37 < 5 mm uygundur δy = 0.7*[ Fy*L 3 /48*E*Ix ] < δzul δy = 0.7*[ 272* /48*2.1*10 5 *474300] < 5 mm δy = 1.07 < 5 mm uygundur

9 Ek Parçaların Emniyet Kontrolü σem = σmax/k = 3700/5 = 740 kgf/cm2 σmax = Eğilme gerilmesi ( St 37 için ) = 3700 kgf/cm2 k = emniyet katsayısı ( TS 863 ) = 5 σem > σ olmalıdır σ = Pr/A = 24989/287.2 = 87 kgf/cm2 Pr = Pf + Pa Pf = 25*(Gk + Gy ) = 25*( ) = N Pa = 10*Gr = 10*15*8.26 = 1239 N Pr = = N 87 kgf/cm2 < 740 kgf/cm2 uygundur Cıvataların Ezilmeye Karşı Kontrolü σ = Pr/A = 24989/287.2 = 87 kgf/cm2 A = Toplam eğilme yüzeyi = n*d*t = 8*7.18*5 = n = Cıvata sayısı = 8 adet t = Flanş et kalınlığı = 5 mm D = Cıvata çapı = 7.18 mm 500 > 87 kgf/cm2 uygundur. Makina Konstrüksiyon Hesabı σem > σ olmalıdır. σ = M/n*W W = 120 lık NPU nun mukavemet momenti = 60.7 cm3 M = Pa*X n = Putrel adedi = 3 adet Pa = Pt Pb Pt = Putrele gelen yük b = (1.4*V 2 ) / 2*Lp = Pt = Pf + Pm Pf = Frenleme kuvveti m = (Gy + Gk )/9.81 Pb = Pt-Pa L = Putrel boyu = 97 cm = ( )/ 9.81 = Pb = Pt*X/L Pm = Motor ağırlığı = 250 kg X =Makine motor ağırlık merkezinin kirişe olan mesafe = 60 cm Lp = frenleme mesafesi Pf = Gy + Gk + Gr + m*b Pf = *65.33 Pt = Pf + Pm = = 7539 Pf = 7289 kg Pa = Pt Pb = = Pb = Pt*X/L = 7539*60/97 = kg σ = M/n*W M = Pa*X = *60 = kgf cm σ = M/W*n = /3*60.7 = kgf/cm2 σem > σ 1400 > uygundur.