KAYIŞ-KASNAK MEKANİZMALARI

Transkript

1 KAYIŞ-KASNAK MEKANİZMALARI Müh.Böl. Makina Tasarımı II Burada verilen bilgiler değişik kaynaklardan derlemedir.

2 Bir milden diğerine güç ve hareket iletmek için kullanılan mekanizmalardır. Döndürülen Eleman Döndüren ve döndürülen elemanlar arasında hareket iletimi bu elemanlara sarılı kayış ismi verilen esnek bir eleman aracılığı ile yapılır. Kayış Döndüren Eleman

3 Kayış Kasnak Mekanizmalarının Avantajları Kayış elastik bir malzemeden yapıldığı için darbeleri sönümler Kayış uçlarındaki gürültü önlenebilirse çalışma sessiz olur Yapıları basit olduğundan ucuzdurlar Büyük eksen aralıklarında güç ve hareket iletebilirler Ani yük büyümelerini iletmez bu nedenle emniyet elemanı olarak çalışırlar

4 Çevrim oranının değiştirilmesi basittir. Kademeli kasnak Etken kasnak çapının değiştirilebildiği sistemlerle Kademesiz kasnak (konik kasnak)

5 Moment yönü değiştirilebilir Tek kayışla birden fazla mil döndürülebilir

6 Boşa alınması basittir Avara kasnağı ile Avara Kasnak Döndürülen Kasnak Döndüren Kasnak

7 Gergi Kasnağını Kaldırarak Eksen Uzaklığını Değiştirerek

8 Kayış Kasnak Mekanizmalarının Dezavantajları Çok yer kaplarlar ve yatak kuvvetleri oldukça büyük olabilir. Hareket iletiminde kısmi kayma ( % 1 - % 2 ) olduğundan tam ve sabit bir çevrim oranı sağlanamaz. Kayışta zamanla meydana gelen uzama ve aşınma sebebiyle aks aralığını değiştiren düzeneğe veya germe kasnak düzenine gerek vardır. Kayışın esnekliği sıcaklık ve rutubetle değişir. Sürtünme katsayısı toz, pislik ve rutubetle değişir. Gergi kuvvetlerinden dolayı çok büyük değerde aks kuvveti oluşur.

9 Konstrüksiyonlarına göre sınıflandırma Düz Mekanizma döndürülmüş (Çapraz) Mekanizma 90 0 döndürülmüş(yarı Çapraz) Mekanizma Yön Değiştirici Kasnaklı Mekanizma Çok Kasnaklı Tahrik Gergi Kasnaklı Mekanizma Kademeli Mekanizma Konik Mekanizma

10 Düz mekanizma döndürülmüş (Çapraz) mekanizma

11 90 0 döndürülmüş ( Yarı çapraz) mekanizma İki kademeli mekanizma

12 Yön değiştirici kasnaklı mekanizma Klavuz Kasnak Çok kasnaklı tahrik

13 Gergi kasnaklı mekanizma Eksenler arası mesafenin kısa çevrim oranının ise büyük olduğu durumlarda kayışın küçük kasnağa sarım açısını arttırmak amacıyla gevşek kola üçüncü bir kayış yerleştirilir. Gergi kasnağı kayışın gevşek koluna yerleştirilir.

14 Kayış - kasnak mekanizmasında kullanılan kayış çeşitleri Yuvarlak Kayış Düz Kayış V Kayış Birleştirilmiş V Kayış Baklalı V Kayışları Triger (Dişli) Kayış Poly V (Kanallı) Kayış Çift Profilli V Kayış

15 Tırtıllı kayış Dişli (triger) kayış Birleştirilmiş V kayışı Çift profilli V (altıgen) kayış Poly V kayışı

16 Basma kuvveti kayış gerdirilerek oluşturulur. Sükunet halinde kayış kollarında F 0 gerdirme kuvvetleri oluşur. F 0 F n F 0

17 Ancak çalışma sırasında sürtünmeden dolayı kayış kollarında eşit olmayan F 1 ve F 2 kuvvetleri meydana gelir. F s Gevşek Kol F 2 F n n 1 F 1 Gergin kol F t

18 Bu iki kuvvet arasında ; Euler (eytelwein) denklemi olarak bilinen; bağıntısı mevcuttur. M F 1 F 1 F 2 d = r(f = F e 2 M = r M = r d d 1 μβ 1 e e e F μβ μβ μβ ) F 1 > F 2 olduğundan F 1 kuvvetinin tesir ettiği kola gergin kol F 2 nin tesir ettiği kola gevşek kol denir.

19 Kayışta meydana gelen gerilmeler Kayış kollarındaki kuvvetler çeki gerilmesi doğurmakta ayrıca yüksek hızlar nedeniyle merkezkaç gerilmeler ve kayış, kasnak üzerine sarılırken eğildiğinden, eğilme gerilmeleri meydana gelir. toplam = çekme + eğilme + merkezkaç

20

21 Çekme gerilmeleri : Kayış kesidi A ile gösterilirse; σ = F 1 A = 2M D 1 d μ β μ β. A 1 e e 1-1 Eğilme gerilmeleri: Çok küçük deformasyonlar için kayışın Hooke kanununa uyduğu kabul edilirse; E e =Kayışın eğilme elastik modülü Bu gerilmeler açısından D 1 100s alınması önerilir. σ e = E e s. D 1

22 Merkezkaç gerilmeler : Sonsuz küçüklükteki bir kayışın kütlesi ( dm ) alınırsa bu kütlenin yaratacağı merkezkaç kuvvet : F ç = v 2.

23 DÜZ Kayış-Kasnak Mekanizmasının Hesabı Geometrik boyutların Hesabı Kayış kesitinin hesabı Eğilme frekansı hesabı Kayış gerilmelerinin kontrolü

24 Düz Kayış-Kasnak Mekanizmasının Hesabı Geometrik Boyutlar: Çaplar, Aks aralığı, Kayış uzunluğu, Sarım açısı α α β 1 α β 2 a

25 Sarım açısı Pratik Hesaplar için Kayış Uzunluğu Kasnak çapı 180 D2 - D a L 2a (D1 D2) 2 D D 1 2 ( ) D i 1 3 P n 1 (D 2 P : (kw); n 1 : (D/d) - D 1) 4a 2 Düz Kayışlar için Standart Uzunluklar(Cetvel 39) Kasnakları için Standart Çaplar (Cetvel 38)

26 amin = (1,5...2)(D1 +D2 ) İyi bir sonuç elde etmek için a a min ve β 1 150º olması önerilir. Bazı durumlarda hesap sonucu bulunan L değerlerinin yuvarlatılması gerekir. Bu durumda aks aralığının tekrar hesaplanması gerekir. 2.L - π(d1 m = 8 n a = 1 8 (D = m + 2 -D ) m n + D 2 )

27 Düz Kayış-Kasnak Mekanizmasının Hesabı Kayış Kesitinin Hesabı Kayış genişliği hesaplanır ve uygun genişlik standarttan seçilir.(cetvel38) c 1 :Çalışma Faktörü c 2 :Ortam Faktörü b = P N c 1 P c 2 c 3 c 3 :Mekanizmanın tertip şeklini dikkate alan faktör P N :Kayışın birim genişliğine göre iletebileceği güç (üretici firma tarafından deneysel olarak belirlenir. Kayış tipi ve çevre hızına bağlı olarak β 1 =180º için verilmektedir.

28 Veya birim genişliğin iletebileceği Güç, aşağıdaki gibi hesaplanır. P N ( em F e )s.v. e e σ em Cetvel 40 µ Cetvel 40

29 Düz Kayış-Kasnak Mekanizmasının Hesabı Eğilme Frekansı Hesabı Eğilme ( bükülme ) sayısına göre de kontrol hesabı yapılır. f E v.z L 0 f E em z 0 : Gergi kasnağı dahil olmak üzere sistemdeki kasnak sayısı D 2 >>D 1 ise z 0 =1 alınır. v : Çevre hızı ( m/sn )

30 Sonlu kayış birleştirme yöntemleri Düz kayışlar genellikle sonlu yani uçları açık olarak imal edilirler. Gereken kayış uzunluğu kesilerek aşağıdaki yöntemlerden biri ile birbirine bağlanır. Yapıştırma : Günümüzdeki yapıştırıcılar sayesinde çok iyi sonuç veren bir yöntemdir. Yapıştırma alanını büyütmek amacıyla kayış uçları eğik olarak kesilir. Açılmaması için yapıştırılmış olan uçların yönü kasnak dönüş yönüne göre ayarlanmalıdır. Raptiye Kancalı teller Meşin bağcık

31 Kayış Uçlarının Birleştirilmesi

32 Kaynaklar Makine Elemanları II, Yrd.Doç.Dr. Melih Belevi Makine Elemanları Teori, Konstrüksiyon ve Problemler, Prof.Dr.Cahit Kurbanoğlu Makine Elemanları, Prof.Dr.Atilla Bozacı Makine Elemanları, Prof.Dr.Mustafa Akkurt Shigley s Mechanical Engineering Design, Budynas Nisbett Makine Elemanları, Şefik Okday

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42 science.nayland.school.nz/simonpa/resources/.../year%2010%20forces.ppt

43

44

45

46

47

48

49

50 c 1 :Çalışma Faktörü

51 c 2 :Çevre Faktörü c 3 :Mekanizmanın tertip şeklini dikkate alan faktör

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62 Pem : Diş profili emniyetli yüzey basıncı (N/mm2) (Şekil 12)