2009 Kasım. FRENLER GENEL M. Güven KUTAY frenler-genel.doc

Transkript

1 009 Kasım FRENLER GENEL Güven KUTAY 40-4-frenler-genel.doc

2 İ Ç İ N D E K İ L E R 4 enler en çeştler ende moment hesabı Kaba hesaplama Detaylı hesaplama Kaldırma tahrğnde fren moment Yürüyüş tahrğnde fren moment Döndürme tahrğnde fren moment

3 N a s ı l v n ç y a p a r ı m enler Çok yönblü steklere cevap vereblmek çn vnçlerde, daha doğrusu kaldırma ve taşınma araçlarında temel fonksyonlarına göre üç grup fren gelştrlmştr. 1. Tutma ve durdurma frenler: Bunlar yükü kaldırıp ndrrken stenlen yükseklkte tutmak çn kullanılır. Bu fonksyonu yaparken potansyel enerjy yüklenrler.. Yürüyüş frenler: Bunlar yatay hareketler durdurmak çn kullanırlar. Bu fonksyonu yaparken knetk enerjy yüklenrler. 3. İndrme frenler: Bunlar yalnız dkey hareketlerde nş hızını ayarlamakta kullanılırlar. Bu fonksyonu yaparken potansyel enerjy yüklenrler. en çn gerekl kuvvetler; Ağırlıklarla, Yaylarla, El ve ayak kuvvetyle veya hdrolk, pnömatk kuvvetlerdr. enn fonksyonunda bu kuvvetler maknanın durdurulmasında etkl olurlar. aknanın çalışması çn bu kuvvetlern frenn me-kank parçalarından kaldırılması gerekr. Bu kuvvetlerde el, ayak, yay, manyetk, hdrolk ve pnömatk kuvvetlerle kaldırılr. enlern çalışma prensb kaygan sürtünme dr. Burada oluşan sürtünme ş tamamına yakın ısıya çevrlr. Konstrüksyonda dkkat edlecek husus; en küçük fren momentyle fonksyonu yapmak çn, frenn mümkün olduğu kadar yüksek devrl mle konulmasıdır. Buda motor mldr ve genelde bağlayan kavrama fren kasnağı olarak kullanılır. en kasnağı redüktör mlne bağlı kavrama parçası olarak alınır. Çünkü; kavrama bağlantısı fonksyonunu yapamassa, kopar veya kırılırsa, yük garantl frenlenr. 4. en çeştler Vnçlerde çeştl fonksyolu frenler kullanılır, fakat çalışma prenspler hep aynıdır. Ana fonksyonları kullanıldıkları yerlerde karşı moment oluşturmaktır. en çeştlern kullanılma çoğunluğuna göre şu sıraya koyablrz. 1. Kasnaklı (kaldırma tahrğnde),. Dskl (bütün tahrklerde), 3. Balatalı (yürüyüş ve döndürme tahrğnde), 4. Bantlı, 5. Savurmalı 6. Lamell, v.s.... Bu frenlern konstrüksyonu yapılırken lk önce moment hesapları yapılır.

4 4.4 F r e n l e r 4.3 ende moment hesabı Kaba hesaplama en moment ve taşıyıcı ml bastce hesaplanablnr. S F( 4.1) t Nm en moment t Nm en mlndek hesaplanan moment S 1 en emnyet katsayısı Konstrüksyon çn hçbr şart yoksa fren emnyet katsayısı aşağıdak Tablo 4.1 le belrlenr. Tablo 4.1, en emnyet katsayısı "S "(Fehler! Verwesquelle konnte ncht gefunden werden.) El le tahrkl kaldırma sstem fren 1,3... 1,5 otorla tahrkl kaldırma sstem fren... 3 Kepçel, manyetl veya ağır taşıma aparatlı kaldırma sstem Yürüyüş veya döndürme sstemler 1, Detaylı hesaplama Vnçlerdek frenlern detaylı hesaplanma yolu DIN (Fehler! Verwesquelle konnte ncht gefunden werden.) le saptanmıştır. Bu hesaplama yolu aşağıda verlmştr. Aşağıda verlen ve DIN e göre yapılan hesaplarda emnyet katsayısı kullanılmaz. Hesap sonucu kat büyüklük olarak kabul edlr. Detaylı hesaplamaları sırasıyla yapalım Kaldırma tahrğnde fren moment = + + F( 4.) Yü VI VII Nm en moment Yü Nm Yükten oluşan statk moment VI Nm Düz hareket eden kütlelern frenleme moment VII Nm Dönen kütlelern frenleme moment

5 N a s ı l v n ç y a p a r ı m a) Yükten oluşan statk moment Yü = F( 4.3) FHaTa RTa ηtop / 4.5 Yü Nm Yükten oluşan statk moment F HaTa N Tamburdan çıkan halatların toplam kuvvet R Ta m Tambur yarı çapı η Top 1 Tamburdan fren mlne kadar toplam randıman Top 1 Tamburdan fren mlne kadar çevrm oranı, dama <0 b) Düz hareket eden kütlelern frenleme moment VI VI FHaTa v R Ha Ta ηtop g t = F( 4.4) VI Ta Ta ηtop F R HaTa n = F( 4.5) g t t u = F( 4.6) n Ta F HaTa N Tamburdan çıkan halatların toplam kuvvet g m/s Yer çekm vnes v Ha m/s Halatın frenn başlaması ve btm arasındak hız farkı n Ta 1/s Tambur le fren ml devr sayısı farkı t s enleme zamanı, genelde 5 le 8 sanye arasında olur. R Ta m Tambur çapı η Top 1 Tamburdan fren mlne kadar toplam randıman Top 1 Tamburdan fren mlne kadar çevrm oranı, dama <0 u 1/s enlemeden durmaya kadar devr sayısı. Genelde 5 le 8 arası n Ta 1/s Tamburun devrsayısı c) Dönen kütlelern frenleme moment VII VII = Θ eş β F( 4.7) Kütle atalet moment Θ eş = Θ n n η F( 4.8)

6 4.6 F r e n l e r Θ eş Θ = η F( 4.9) GD eş Θeş = F( 4.10) 4 g n GD = η eş GD F( 4.11) n Açısal yavaşlatma vmes ω π n β = = F( 4.1) t t Θ Eş Ns en mlne ndrgenmş toplam kütle atalet moment β m/s Açısal yavaşlatma vmes Θ Ns Dönen herhang br parçanın kütle atalet moment n 1/s Dönen herhang br parçanın dönüş devr sayısı n 1/ws en mlnn dönüş devr sayısı η 1 Dönen herhang br parçanın randıman kaybı GD Nm en mlne ndrgenmş savurma moment GD Nm Dönen herhang br parçanın savurma moment 1 Dönen herhang br parçanın dönüş devr sayısının fren ml devr sayısına oranı ω Ns Açsal hız n 1/s en mlyle dönüş farkı t s enleme zamanı, genelde 5 le 8 sanye arasında olur Yürüyüş tahrğnde fren moment = + + F( 4.13) VI VII Rü YD Nm en moment VI Nm Düz hareket eden kütlelern frenleme moment VII Nm Dönen kütlelern frenleme moment Rü Nm Rüzgardan oluşan karşıkoyma moment YD Nm en mlne ndrgenmş yürüyüş drenc

7 N a s ı l v n ç y a p a r ı m a) Düz hareket eden kütlelern frenleme moment VI GTop v RTe ηtop g t = F( 4.14) 4.7 b) Rüzgardan oluşan statk moment Rü t = v / b F( 4.15) RTe ηtop FRü = F( 4.16) c) en mlne ndrgenmş yürüyüş drenc moment YD RTe ηtop = FYDTop F( 4.17) Top G Top N Toplam ağırlık kuvvet, yük dahl g m/s Yer çekm vmes v m/s enn başlayıp btş arası yürüyüş hızı farkı t s enleme zamanı,genelde 5 le 8 sanye arasında olur. b m/s enleme vmes, genelde 0,5 le 0,9 m/s olur. R Te m Tekerlek yarı çapı η Top 1 Toplam randıman Top 1 en mlne kadar çevrm oranı, dama <0 F Rü N Toplam rüzgar kuvvet. Kapalı hollerde rüzgar olmadığından YD = 0 olur. R Te m Tekerlek yarı çapı F YDTop N Toplam yürüyüş drenc kuvvet Döndürme tahrğnde fren moment = + F( 4.18) VII Rü Nm en moment VII Nm Dönen kütlelern frenleme moment Rü Nm Rüzgardan oluşan statk moment DD Nm en mlne ndrgenmş dönme drenc moment a) Rüzgardan oluşan statk moment Rü DD = F( 4.19) FRü R FRü ηtop / F Rü N Toplam rüzgar kuvvet R FRü m Dönme eksen le rüzgar etk mesafes