INS4812 İNŞAAT MAKİNELERİ Arş. Gör. Dr. Hande ALADAĞ Yapı İşletmesi Anabilim Dalı Oda No:1-063 http://avesis.yildiz.edu.tr/haladag haladag@yildiz.edu.tr
İÇERİK Pompalar Kompresörler Kaldırma Makineleri Basit Kaldırma Tesisleri (Krikolar, Forklift, Palangalar, Vinçler) Krenler İletme Makineleri 2
Pompalar, sıvıları bir boru hattı içinde iletmeye yararlar. Pompalar Pompalar, inşaat işlerinde Temel çukuru, tünel vb. inşaatlarda suyun dışarı atılması (su tahliyesi) Sulama ve diğer ihtiyaçlar için su ihtiyaçlarının karşılanması Kazılarda su seviyesinin düşürülmesi için kullanılmaktadır. 3
Genel olarak bir aşağı su deposu ve bir de yukarı su deposu bulunmaktadır. Bu iki su deposu boru hattı ile birleştirilmiştir ve hattın uygun bir yerine tulumba yerleştirilmiştir. Boru hattının aşağı su deposu ile pompa arasındaki kısmına emme borusu, pompa ile yukarı su deposu arasındaki kısmına basma borusu denir. Kendinden Emişli Pompa 4
5
1. Pistonlu Pompalar 2. Santrifüj Pompalar 6
Santrifüj Pompalar Santrifüj kuvveti prensibi ile çalışır. Santrifüj kuvveti, sıvıyı merkezden uzaklaştıracak (teğetsel yönde) kuvvettir. Sıvı, pompa dişlisine (itici pervane/kanatçık) baskı uygular Kanatçıklar kinetik enerjiyi sıvıya iletir: sıvı döner ve pervaneyi terk eder Volat gövde (salyangoz gövde), kinetik enerjiyi basınç enerjisine dönüştürür. 7
Kompresör, havayı veya diğer gazları atmosfer basıncından daha yüksek basınçlara sıkıştırmak için kullanılan motorlu makinelerdir. Diğer bir deyişle; atmosferden aldığı havayı sıkıştırarak basıncını arttıran makineler olarak da tariflenebilir. Kompresörler Kompresörler, inşaat işlerinde örnek olarak Köprü inşaatında basınçlı hava ile çalışan perçin makinelerinin kullanılması, Taş ocaklarında deleçlerin ve taş yontma aletlerinin tahrik edilmesi vb. işlerde kullanılabilir. 8
Kompresörler, havanın veya gazın basıncını arttırma prensibine göre, pozitif yer değiştirmeli (hacim daraltarak sıkıştıran) veya dinamik kompresörler (havayı hızlandırarak ve savurarak basınç oluşturan) olarak çalışırlar. Kademe bakımından: 1. Tek kademeli kompresörler 2. Çok kademeli kompresörler Tek kademeli kompresörler: en çok 7 atm basınçlı hava elde ederler. Çok kademeli kompresörler: 7 atm den daha yüksek basınçlı hava elde ederler. Şantiyelerde basınçlı hava ile çalışan makineler için genellikle 7 atmosferlik basınçlı hava gereklidir. Bu yüzden şantiyelerde küçük işler için tek kademeli, büyük işler için çift kademeli kompresörler kullanılır. 9
Kompresör iş verimi: Kompresörler Bir dakikada emilen atmosfer basıncı cinsinden (m 3 /dk) olarak belirtilir. Ör: her birinin basınçlı hava sarfiyatı 2 m 3 /dk olan 3 makinenin çalıştırılabilmesi için iş verimi 6 m 3 /dk olan kompresörle gerek vardır. Büyük şantiyelerde basınçlı hava elde etme: Seçilecek kompresörün iş verimi, şantiyedeki basınçlı hava ile çalışacak aletlerin basınçlı hava sarfiyatı toplamından %25 fazla olmalıdır. Basınçlı hava bir boru şebekesi ile şantiyenin çeşitli noktalarına dağıtılır. Bazı durumlarda merkezi büyük bir kompresör yerine birkaç küçük kompresör kullanılması daha avantajlı olabilir. 10
Kaldırma ve İletme Makineleri İnşaat işleri çoğunlukla taşıma işlerinden oluşur. KALDIRMA ve İLETME >>> MALZEMELERİN YERİNİ DEĞİŞTİRME Yer değiştirme işi esas itibariyle; Düşey doğrultuda ise kaldırma tesisleri Yatay doğrultuda ise iletme tesisleri kullanılır. 11
Kaldırma ve İletme Makineleri 12
Kaldırma Makineleri 1. Basit Kaldırma Tesisleri Krikolar: Elle çalıştırılan ve ağır yüklerin küçük yüksekliklere kaldırılmasına yarayan makinelerdir. Forkliftler: Ağır yükleri çatalları aracılığıyla kaldırmak ve özellikle bir araca ya da rafa yüklemek için kullanılan bir çeşit iş makinesidir. Forkliftler daha çok paletlerin üzerine yüklü ağırlıkları taşımak, kaldırmak ve istif etmek için kullanılır. Palangalar: Yüklerin orta yüksekliklere kaldırılmasına yararlar. Vinçler: Ağır yüklerin büyük yüksekliklere kaldırılmasına yararlar. 13
Kaldırma makinelerine ait elemanlar: 1. Halatlar Kaldırma makinelerinde genellikle çelik halat kullanılır. Çelik halatlar genellikle 6 tel grubundan, bir tel grubu ise çok sayıda çelik telden meydana gelir. Tel malzemesinin kopma mukavveti! Kaldırma Makineleri 2. Zincirler Zemin ile sürtünme zorunluluğu bulunması halinde halat yerine zincir kullanılır. 14
Kaldırma makinelerine ait elemanlar: 3. Makara ve Tamburlar Makaralar, halat doğrultusunu değiştirmek için; tamburlar ise halatların sarılarak toplanması için kullanılırlar. Kaldırma Makineleri 15
Kaldırma Makineleri Kaldırma makinelerine ait elemanlar: 4. Mandallar ve Frenler Mandallar millerin bir yöndeki dönüşe müsaade edip diğer yöndeki dönüşünü önleyen makine elemanlarıdır. Frenler ise, hareket ettirilen yükün iniş hızını ayarlamak ve istenilen seviyede hareketi durdurup yükü o seviyede tutmaya yararlar. 5. Şaryolar Kaldırılan yüklerin yatay hareket ettirilmesine yarayan makine elemanlarıdır. 16
Hareketli ve sabit makaraların birlikte kullanıldığı sistemlerdir. Kuvvetten kazanç yoldan kayıp vardır. Kuvvetin yönü çekilen ip aşağı yönlü ise değişir, yukarı yönlü ise değişmez. Kuvvet = Toplam yük / Yükü çeken ip sayısı F= P/Yükü çeken ip sayısı Palangalar Palangalarda kuvvet nasıl bulunur? Hareketli ve sabit makaralar arasına çizgi çekilir. Aralarındaki ip sayılır. En son ip aşağı yönlü ise sayılmaz. Yukarı yönlü ise sayılır. Yük ip sayısına bölünür. 17
Palangalar 18
Leonardo Da Vinci (1452-1519) #dahiistanbulda Tek Kollu ve Çift Kollu Vinç Tasarımları (1500ler) Vinçler 19
Vinçler hareket kabiliyetlerine göre genel olarak beş ana başlık altında incelenebilirler: Vinçler nasıl sınıflandırılır? Hareket Kabiliyetine Göre Vinç Çeşitleri 1. Sabit vinçler 2. Paletli vinçler 3. Lastik tekerlekli vinçler 4. Ray üzerinde hareketli vinç (Monoray) 5. Kule vinçler 20
1. Sabit vinçler Sabit vinç çeşitleri belirli bir yere sabitlenmişlerdir. Sabit vinçler öncelikli olarak oturmuş bir yapıya sahip olduğu için, yerinin sağlamlığı ve periyodik bakımlarının kolaylıkla yapılması sebebiyle, kaza ihtimali en asgari düzeyde olan yük kaldırma yöntemi olarak kabul edilmektedir. Özellikle ağır yüklerin taşınması gerekliliği bulunan sektörlerde yani fabrika, liman gibi yerlerde kaldırma ve depolama işleri için kullanılırlar. 21
2. Paletli vinçler Bu tür vinçler, bir palet üzerinde hareket eder. Özellikle taş ocağı gibi ağır işlerde ve yumuşak arazilerde kullanılırlar. Paletleri zemini bozacağı için her yerde kullanılmazlar. Yapısı itibariyle sabit vinçlere kıyasla palet vinçlerin manevra kapasiteleri daha yüksektir. >>> hareket esnekliği ve şantiye bölgelerinde kolay ve hızlı bir şekilde yer değiştirme olanağı sağlar. Paletli vinçlerin başka bir avantajı da, tekerlekli araç türlerine kıyasla geçilmesi zor alanlardan geçme üstünlüğüne sahip olmasıdır. >>> Bu sayede paletli vinçler kötü yol şartlarında ve ön hazırlıksız çalışma yüzeylerinde çalışma fırsatı sunar. Paletli vinçlerde kanca yerine kullanılacak farklı eklentiler ve halat tambur sistemlerinde yapılacak değişikliklerle makinanın işlevleri değiştirilerek kazıcı, yükleyici ya da ekskavatör olarak kullanılabilir. 22
3. Lastik tekerlekli vinçler (Mobil Vinçler) Bu tip vinç çeşitleri genel olarak bir kamyonun üzerine monte edilerek kullanılırlar. Hareket ettirilmeleri için özel römork veya çekici gerektirmeyen bu vinçler, kamyonun girebileceği yerlerdeki işler için uygundur. 23
3. Lastik tekerlekli vinçler (Mobil Vinçler) Mobil vinçlerin avantajları: Mobil, taşınabilir olması Her yere ulaşım kolaylığının olması Pratiklik ve kullanım kolaylığı sağlaması Kısa mesafelerde istenilen yükün taşınmasında kolaylık sağlaması Mobil vinçlerin dezavantajları: Çok ağır yükler için uygun olmaması Sadece kısa mesafede yük aktarımı için dizayn edilmiş olması Yükün taşınması esnasında tehlikelere açık olması Eğimli arazilerde devrilme riskinin bulunması 24
4. Ray üzerinde hareketli vinç (Monoray) Bu vinçler, bir ray üzerindeki taşıyıcılara yerleştirilerek kullanılırlar Motor çeşidine göre hız ve yüksek kaldırma mesafeleri değişkenlik gösterir. Elektrik motoruyla çalışır. Nemli ve yağışlı ortamlarının yanı sıra kimyasal ortamlarda da çalışabilir. Ayrıca yüksek sıcaklıkta -40 dereceye kadar soğuk ortamda görevini yerine getirebilir. Raylı vinç sistemleri büyük tonajlar kaldırabildiğinden çalışma sahaları da genellikle ağır sanayi bazında çalışan fabrikalar ve bunların depolarıdır. Fabrikaların yanında döküm ocakları, maden ocakları, kazı çalışmaları, tersaneler, limanlar, silolar, antrepolar, tır tamirhaneleri de monoray vinç kullanan alanların başında gelir. 25
Vinçler nasıl sınıflandırılır? 5. Kule vinçler Kule vinç, genellikle şantiyelerde sabit ya da hareketli (genellikle sabit) bir taşıyıcı üzerinde ağır yüklerin taşınmasını sağlayan çelik strüktürdeki bir makinedir. Kule gibi yükselen bir gövdesi olduğundan bu şekilde isimlendirilmiştir. Gövde bölümü dışında BOM adı verilen ağırlık taşıyan kolu vardır. Özellikle yüksek çalışma alanlarında dik olarak kullanılan bu vinçlerin yüksekliği 60 metreye kadar çıkabilmektedir. 26
Kule vinçlerin özellikleri nelerdir? Vinçler nasıl sınıflandırılır? Kule vinç, adını büyük bir metal kuleye benzediği için almıştır. Dolayısıyla, hacminden ve kapladığı alandan dolayı, yapıların inşasına başlanmadan önce kule vinç parçaları şantiye alanına getirilir ve vincin kurulumu gerçekleştirilir. Kullanıldığı alanda, inşaat süresince yük taşıyacağı yere göre boyu yükseltilebilir veya kısaltılabilir. Kule vincin gövdesinin yanında, BOM adı verilen ve yükü taşıyan bir kol vardır. Kule vinçlerin kapasiteleri yükün bomdaki yerine göre değişir. Bu kol, vinç en uç noktada iken 1500 kilo, en dipte iken 6000 kiloya kadar taşıyabilir. Bu tarz vinci kullanan operatörlerin kabini BOM ve gövdenin birleşiminde yer alır. 27
Kule vinçlerin özellikleri nelerdir? Vinçler nasıl sınıflandırılır? Kendi başlarına ayakta durabildikleri gibi bina yükseldikçe onunla beraber yükselirler. Yapıya çeşitli aralıklarla atılan bağlantı ankrajlarıyla sabitlenirler. Kule vinçler yükseltilmek istendiğinde orta kısımlarında bulunan ekleme bölümünün vinci ortadan ayırıp yükseltir, bu oluşan yeni boşluğa vinç dışarıdan gelen ek parçayı kaldırıp yanaştırır. Yanaşan parça içe alınıp monte edilir ve bağlanır. Kule vinçleri, kule vinç operatörleri yönetir. Gövde ile bomun kesiştiği yerde bulunan kabinde çalışırlar. 28
Kule vinçlerin kullanımı ile ilgili dikkat edilmesi gereken hususlar Vinçler nasıl sınıflandırılır? Kule vinçler güvenlik açısından saatte 50 km hızla esen rüzgarda çalıştırılmamalıdır. Periyodik olarak makine mühendisleri tarafından bakımları yapılmalıdır. Kule vinçlerin, yetkili operatör haricinde kişiler tarafından kullanmaları yasaklanmıştır. Kaldırılan ağırlık, canlı veya cansız varlıkların üzerinden geçirilerek taşınmamalıdır. Vincin bakımı mutlaka zamanında yaptırılmalı ve vinç üzerinde bulunan bütün aksamın çalışıp çalışmadığı kontrol edilmelidir. 29
Ahşap Kule Vinç Yarışması 30
Kaldırma Makineleri 2. Krenler Komple kaldırma makineleridir. Vinçler sadece kaldırma işini yapan kısımken, normal bir kren üç esas hareket yapar: Yük kaldırma Ulaşım kolunu çevirme Bütün kreni veya sadece kaldırma tertibatını yürütme (yükün düşey ve yatayda hareketini sağlayan iş makineleridir) 31
Krenler nasıl sınıflandırılır? 1. Köprülü Krenler Yüksek köprü şeklinde tasarlanmış çelik konstrüksiyonlara eklenmiş hareketli kanca, çelik halat ya da zincirlerden oluşur. Ayrıca bu tip krenler ağır sanayi ve fabrikalarda kullanılır. Tamburlu kaldırma (yükü) mekanizması, araba hareket mekanizması ve köprü yürütme mekanizması olmak üzere 3 ana mekanizmadan oluşur. Köprülü krenler taşınacak maksimum yük ve köprü açıklığı ile sınıflandırılır. çift kirişli, tek arabalı köprülü kren 32
Krenler nasıl sınıflandırılır? 1. Köprülü krenler Açık alandaki üretimler, liman ve maden ocakları için uygun olan köprülü kren çeşitleri, 40 tona kadar çıkabilen kaldırma kapasiteleri ile özellikle ağır işler için uygun makinelerdir. Sıklıkla orta büyüklükteki atölyelerde kullanılan köprülü krenlerin en önemli parçası kiriştir. İki duvar arasında yer alan güçlü ve sağlam kirişler krenin hareket kabiliyetini etkileyebilmektedir. Köprülü krenler kendi aralarında, tek kirişli ve çift kirişli olmak üzere ikiye ayrılırlar. Çift kirişli krenler tek kirişlilere göre daha ağır yüklerde kullanılır. 33
2. Portal Krenler (Ayaklı Krenler) Raylar üzerinde hareket ettirilen ve son zamanlarda üretim sahası bir hayli genişleyen bu tür krenler 120 metreye kadar açıklıkta ve 800 ton ağırlık taşıyabilir. Liman, tersane ve depolarda sıklıkla kullanılır. Bu sebepten liman kreni, şeklinden dolayı sehpalı kren ya da ayaklı kren olarak da adlandırılır. Krenler nasıl sınıflandırılır? 34
2. Portal Krenler Genellikle açık havada çalıştıklarından fırtınaya karşı emniyetin alınması gerekir. Bu amaçla rüzgar basıncı belli bir değeri geçtiğinde krenin çalışması durdurulur. Krenler nasıl sınıflandırılır? 35
Krenler nasıl sınıflandırılır? 3. Oklu Krenler (Döner Krenler) Sabit, aplik ve mobil olmak üzere üç alt sınıfa ayrılan bu krenlerin ortak özelliği ok adı verilen tutucu bir kiriş ya da sütun vasıtasıyla dikey düzlemde kaldırma hareketi sağlamasıdır. Özellikle şantiyeler ve yine limanlarda sıklıkla kullanılan kaldırma makineleri arasındadır. Oklu krenler taşınacak maksimum yük, kaldırılacak maksimum yükseklik ve ok açıklığı ile sınıflandırılır. 36
Krenler nasıl sınıflandırılır? 37
Krenler nasıl sınıflandırılır? 4. Kablolu Krenler İki kule arasına gerilen çelik halatlar arasında kabinli ya da uzaktan kumanda ile hareket edilebilen ve 1.000 metreye kadar yükselebilen bir taşıma arabasının halat boyu bir düzlemde hareket edebildiği kaldırma makinesidir. Kullanım alanları arasında antrepolar ve büyük depolar başı çeker. 38
Krenler nasıl sınıflandırılır? 39
Krenler nasıl sınıflandırılır? 5. Mobil Krenler Genellikle düşey ve yatay konumdaki eğik yüklerin bir noktadan başka bir noktaya taşınması ya da daha yükseğe iletilmesi için kullanılan, lastik tekerlekli, paletli ve bir tır boyundaki araçlara monte edilmiş krenlerdir. Uygun yol ve arazi koşullarında çalışabilmeleri için farklı seçenekleri mevcuttur. Tekerler üzerinde yürüyen krenler 40
Vinç ve krenlerin sınıflandırılmasında İşletme şartları 41
Vinç ve krenlerin bakımları 42
Vinç ve krenlerin bakımları 43
Muayene raporu Muayenini kapsamı, tespit edilen kusurlar, krenin/vincin daha fazla çalışmasının sebep olacağı sonuçlar Muayenede kontrol edilmesi gereken elemanlar Vinç ve krenlerin bakımları Mekanik donanım Elektrik tesisat Taşıma elemanları (halatlar, zincirler, kancalar, vb.) Krenlerin yağlanması Yağlanacak elemanlar, yağlanma aralıkları Bakımda uygulanacak emniyet tedbirleri 44
Vinç ve krenlerin bakımları 45
İletme Makineleri 46
İletme Makineleri 1- Sürekli Çalışan İleticiler Bantlı İleticiler: + Malzemeyi yatay veya 20 dereceye kadar eğimli olarak iletebilirler. İletim sürekli olduğundan enerji sarfiyatı üniformdur. Yapılışı basit olduğu için işletilmesi ve bakımı kolaydır. - Sadece yapışkan olmayan daneli malzeme (özellikle kum, çakıl, toprak) için elverişlidir. Aşındıkça değiştirilmesi gereken bant pahalıdır. 47
İletme Makineleri 1- Sürekli Çalışan İleticiler Helezonlu İleticiler: + Malzemeyi yatay veya 30 dereceye kadar eğimli olarak iletebilirler. Satın alma bedeli ucuzdur. - Buna karşılık sürtünme dolayısıyla aşınma ve enerji sarfiyatı fazladır. Sadece yapışkan olmayan ince daneli malzeme (özellikle çimento ve kum) için elverişlidir. 48
1- Sürekli Çalışan İleticiler Elevatörler: + Malzemeyi düşey veya 60 dereceye kadar eğimli olarak iletebilirler. - Buna karşılık enerji sarfiyatı fazladır. İletme Makineleri 49
İletme Makineleri 1- Sürekli Çalışan İleticiler Pnömatik İleticiler: Daneli malzemelerin bir boru hattı içerisinde hava akımı ile iletimine yarar. + İş yeri şartlarına uyma olanağı büyüktür. - Buna karşılık enerji sarfiyatı fazladır. İnşaatta çimento ve kum iletimi için kullanılabilir. 50
İletme Makineleri 2- Kesintili Çalışan İleticiler Rayda Giden İleticiler: + Yürüme direnci az, işletme emniyeti yüksektir. İşletme ve bakım masrafı azdır. - Malzemeyi sadece 3-4 dereceye kadar eğimli olarak iletebilirler. Tesis süresi ve masrafı fazladır. Hat doğrultusu dışında yükleme ve boşaltma yapmaz. Yolda Giden İleticiler: Kamyonlar (toprak, kum, çakıl, taş, maden cevheri ve çeşitli yapı gereçlerinin kullanılması için kullanılırlar. 51
2- Kesintili Çalışan İleticiler Arazide Giden İleticiler: Taşıma kabiliyeti büyük olan, bir yolda gerek göstermeksizin arazide gidebilen lastik tekerlekli araçlardır. >>> Damperler, Römork Şeklinde Çekilen Taşıtlar İletme Makineleri + Tesis süresi ve masrafı gerektirmeden derhal iletime başlayabilirler. Daha büyük eğimlerde gidebilirler. Yükleme ve boşaltma yerleri sınırlanış değildir. - İşletme ve bakım masrafı fazladır. Hava şartlarından etkilenirler. 52
İletme Makineleri 2- Kesintili Çalışan İleticiler Havai Hatlar: Taş ocağı işletmeleri, çimento ve tuğla fabrikaları için ham malzeme iletiminde kullanılır. + Arızalı arazide kolaylıkla iletim sağlar. Hava şartlarından fazla etkilenmez. Zeminde fazla yer tutmaz. - İş yeri şartlarına göre özel olarak yapılması gerektiğinden aynı tesis değişik maksatlar için kullanılamaz. - Taşıma kabiliyeti sınırlıdır. Yüzen İleticiler: Bir deniz motoru tarafından çekilen bir/birkaç özel tekne şeklindedir. Dalga kıran inşaatlarında, liman inşaatında, liman sahasını derinleştirmek maksadı ile kazılıp çıkarılan malzemenin liman sahası dışına iletilip dökülmesinde kullanılır. 53
Bugünlük Bu Kadar, HOŞCAKALIN! 54