M t MAKINA MÜHENDİSLİĞİ E L KİTABI Ciltl ÜRETİM VE TASARIM Baskıya Hazırlayan A. Münir CERIT ( Makina Yük. Mühendisi) 2. Baskı TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI Ekim 1994 Yayın no: 169
tmmob makina mühendisleri odası Sümer Sokak 36/1-A 06440 Dcmirtepc / ANKARA Tel : (0-312) 231 31 59-231 80 23 Fax : (0-312) 231 31 65 Yayın no : 169 ISBN : 975-395-124-8 (Tk. No) ISBN : 975-395-125-6 (1. Cilt) Bu Yapıtın yayın hakkı Makina Mühendisleri Odası'na aittir. Kitabın hiçbir bölümü değiştirilemez. MMO'nın izni olmadan kitabın hiçbir bölümü elektronik, mekanik vb. yollarla kopya edilip kullanılamaz. Kaynak gösterilmek kaydı ile alıntı yapılabilir. Ekim 1994 - Ankara Dizgi: Ali Rıza Falcıoğlu (Makina Mühendisleri Odası) Baskı: MF Ltd. Şti. Tel: (0-312) 425 37 68
BOLUM 7 MALZEME İLETİMİ Hazırlayan A. Münir CERİT - M;ık. Yük. Mühendisi, Danışman MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Sayfa Sayfa 1. Malzeme İletiminin İlkeleri 02 2. Malzemenin Sınıflandırılması ve Özellikleri 02 3. Kaldırma Makinaları 03 4. Dökme Malzemenin Taşınması 10 5. Endüstriyel Arabalar 14 6. Yükleyiciler 19 7. Yükleme ve Boşaltma Düzenekleri 25 GÖTÜRÜCÜLER 8. Götürme Makinalarının Genel Kuramı 41 9. Götürme Makinalarının Ana Bölümleri 52 10. Kayışlı Götürücüler 58 11. Paletli Götürücüler 96 12. Kürekli Götürücüler 104 13. V-Kepçeli, Mafsallı-Kepçeli ve Döner-Tablah Götürücüler 109 14. Yüksek Götürücüler 114 15. Arabalı Götürücüler 116 16. Vagonlu ya da Platformlu Götürücüler 118 17. Kepçeli, Kefeli ve Döner Tepsili Yükselticiler 120 18. Helezon (Vidalı) Götürücüler 134 19. Havalı Götürücüler 137 20. Hidrolik Götürücüler 137 KAYNAKÇA 138 İLGİLİ TSE STANDARTLARI 138 7-01
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ 1. MALZEME İLETİMİNİN İLKELERİ Malzeme iletim düzenekleri, genellikle birçok bağımsız mekanizmayı içerirler. Bunlar, fabrikanın tasarımında olduğu kadar ilgili üretim sürecinde de birinci derecede önemi olan bir işletme ağıyla bütünleşirler. İşletmede kaldırma, öteleme gibi bağımsız hareketler ya da bunların karmaşık birleşimleri istenebilir. Taşınan mallar sıvı, katı ya da bunların karışımı olabilir. Katılar da taneli, dökme mal ya da paketlenmiş dununda olabilirler. Sıvılar ve taneli mallar da konteynerler içinde taşınabilirler, yani bunlar da paketlenmiş mal sayılabilirler. Gerekli hareketin türü. götürülecek m/ılın tür ve sürekliliği, götürülecek miktar ve uygulanacak süreç; istemlerin karmaşık bir bütününü oluştururlar. Sistemin ekonomik ve teknik yeterliliği için bunların teker teker ve dikkatle incelenmesi gerekir. Bu bölümde incelenecek malzeme iletim çeşitleri şunlardır: a) Kaldırma, b) Sürükleme, çekme ve itme, c) Taşıma ve kaldırmanın birlikte yapılması, d) Götürme (dökme ya da paketlenmiş malların sürekli götürülmesi), e) Yükseltme (Elevation). f) Hava yardımıyla (pnömatik) götürme. g) Hidrolik yöntemle götürme. 2.MALZEMENİN SINIFLANDIRILMASI VE ÖZELLİKLERİ Taşınacak yükün türü ile fiziksel ve mekanik özellikleri, bir götürme makinasının ve onun ana bölümlerinin türünü belirlemekte ve tasarım ilkelerini saptamakta ana etmenlerdir. Fabrika içi taşımada, yükler birim yükler (unit loads) ve dökme yükler (bulk lo*ds) diye iki bölüme ayrılırlar. Birim yükler, genellikle sayı ile anılan parça malları (örneğin, makina parçalan ve bütünlenmişleri, döküm kalıplan, vb.), taneli mallan (kutular, sandıklar, fıçılar, ambalajlı mallar, kaplar, vb.) ve ayrıca kütle halinde taşınan az çok büyük boyutlu ve belli biçimlerdeki diğer mallan (örneğin, ingotlar, döküm kalıpları, yapı bloklan, haddelenmiş kirişler, kütükler, vb.) kapsar. Birim yükler dıştan-dışa ölçüleriyle, biçimleriyle, parça ağırlıklarıyla, dikerek ya da asarak taşımaya uygunluklanyla ve eğer varsa özel nitelikleriyle belirtilirler. Bu özel nitelikler arasında sıcaklık (sıcak döküm kalıplan ya da döküm parçalan), patlayıcılık, yanıcılık, kırılganlık, vb. sayılabilir. Dökme yükler (malzemeler) ise tepeleme doldurulan taneli ve pudra halinde (powdered) çeşitli mallan içerir (maden cevheri, kömür, turba, döküm kumu, hızar talaşı, çimento, vb.). Dökme yükler parça-boyutu (ayn parçacıkların boyutlanna göre dağılımı), yığma (tepeleme) ağırlığı ve özgül ağırlık, nem miktarı, parçacıkların hareketliliği, şev açısı, aşındıncılık gibi fiziksel ve mekanik özellikerine göre nitelendirilirler. Bu özellikleri aşağıda ayrı ayn görelim. Parça-boyutu (Elek analizi): Yığından alınmış belli bir kütledeki parçacıkların boyutlanna göre niceliksel (kantitaif) dağılımına, yükün granülometrik yapısı (kompozisyonu) ya da parça-boyutu (lump-size) denir. Parçacıkların boyutu çizgisel (lineer) olarak milimetre birimiyle belirlenir. En büyük çizgisel boyut olan (a) köşegenin uzunluğu parçacığın boyutunu verir. Götürücü ile yardımcı donatımın tasarımı için gerekli parametrelerden bir bölümünü bu parça boyutu niteliği belirler (Şekil. 1). 7-02
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Şekil. 1- Bir dökme yük parçacığının boyutları 0,1 mm den büyük parçacıklar içeren malzemelerin parça-boyutunu belirtmek için bu malzemeler, arka arkaya farklı ölçülerdeki eleklerden geçirilirler. 0,1 mm den küçük parçacıklı dökme malzemelerin granülometik yapısı ise farklı boyuttaki parçacıkların su ya da havadaki çökelme hızlarının farklı oluşuna dayanan özel bir yöntemle belirtilir. Bir dökme malzeme, yapısındaki (kompozisyonundaki) parçacıkların düzgünlüğüne (üniformluğuna) göre (soyutlandırılmış (sized) ya da boyutlandırılmamış (unsized) diye sınıflandırılır. içindeki en büyük parçacık boyutunun (a maks ) en küçük parçacık boyutuna (a,,,^) oranı 2,5 den fazla olan malzeme boyutlandırılmamış malzeme olarak adlandırılır. Boyutlandırılmış. yani az çok türdeş (homojen) malzemelerde a maks : a,,,^, < 2,5 dur. Boyutlandınlmış malzemeler, ortalama parça büyüklüğü diye anılan değeri ile nitelendirilirler. Boyutlandırılmamış malzemeler ise en büyük parçacığın boyutuna eşit olan a' ölçüsü ile nitelendirilirler. Bir malzemeden alınan numunede, (0,8 a,,,^) dan (a,,,^) a kadar boyutlardaki bir bölüme ait malzemenin ağırlığı numunenin toplam ağırlığının yüzde 10 unu geçerse (a,,,^) parça boyutu, bu malzemeye ait maksimum parça boyutu olarak kabul edilir. Yani, a' = a,,,^ alınır. Ancak, bu bölümün ağırlığı numunenin toplam ağırlığının 0,10 undan az ise bu kez (0,8 a,^,,) en büyük parça boyutu olarak alınır. Yani, a'= 0,8a maks olur. Çizelge. 1- Dökme Yüklerin Parça Boyutlarına Göre Dağılımı Yük grubu Büyük-parçalı Orta parçalı Küçük-parçalı Taneli (granül) Pudra Karakteristik en büyük parçacık boyutu (a 1 ), mm 160 60-160 10-60 0,5-10 0,5 7-03
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Dökme malzemeler, parçacıkların boyut ölçülerine göre büyük-parçaü, orta-parçah, küçük-parçalı dökme mallar, taneli dökme mallar ya da pudra halinde mallar diye bölümlere aynlırlar(çizelge. 1). Götürme makinalannın yük taşıyan elemanlarının boyutları ile siloların, yükleme haznelerinin ve olukların ölçüleri hesaplanırken dökme malların parça-boyutu dikkate alınmalıdır. Yığma ağırlığı ve özgül ağırlık: Dökme malzemenin birim hacminin ağırlığına (y) yığma ağırlığı denir. Genellikle kn/m 3 (ya da N/l), bazan N/m 3 olarak ölçülür. Taneli ve pudra malların yığma ağırlığı Şekil. 2 de gösterilen özel düzenekle belirlenir. Bu düzenek belli hacimdeki 1 kabı (genellikle 1-3 litre arasında), bu kaba bağlı 2 çubuğu ve bu çubuk çevresinde dönen 3 silme kapağından oluşur. Parça boyutu büyüdükçe daha büyük hacimli kap kullanılır. Bir malzemenin yığma ağırlığını bulmak için, kaba bu malzeme doldurulur. Son 3 kapağı kabın üstüne getirilerek malzemenin fazlası sıyırüır. Bu durumda kap tartılır. Şekil. 2- Serbest-akışlı bir malzemenin yığma ağırlığını belirtmek için kullanılan düzenek 7-04
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Malzemenin yığma ağırlığı diye, kaptaki malzemenin net ağırlığının kapladığı hacme oranına denir. Bir malzemenin gözenekli durumdaki yığma ağırlığı ile (y), sıkıştınlmış durumdaki yığma ağırlığı ( sıkıştırılmış) arasında ayınm yapılır. Bir dökme-yük, düzgün bir statik ya da dinamik sıkıştırma ya da sarsma ile sıicıştıralabilir. Sıkıştırılmış bir malzemenin ağırlığının, sıkıştırmadan önceki ağırlığına oranına o malzemenin sıkıştırma katsayısı denir. Bu sayı, çeşitli dökme yükler için 1,05 ile 1,52 arasında değişir. Dökme malların, yığma ağırlıklarına göre bir sıralaması Çizelge. 2 de verilmiştir. En çok taşınan malzemelerin yığma ağırlıkları ise Çizelge. 3 de gösterilmiştir. Bir götürme makinasının kapasitesinin ve yükleme haznelerinin duvarları ile çıkış ağzına gelen basıncın hesaplanmasında yığma ağırlık çok önemli bir parametredir. Çizelge. 2- Dökme Yüklerin Yığma Ağırlıkarına Göre Dağılımı Yük grubu Yığma ağırlığı kn/m* Malzeme Hafif Orta Ağır Çok ağır 6 6-12 11-20 >20 Hızar talaşı, turba, kok Buğday, çavdar, kömür, cüruf Kum, çakıl, cevher Demir cevheri, paket taşı Bir malzemenin özgül ağırlığı ise onun 100-150 C sıcaklıkta kurutulmuş parçacıklarının ağırlığının, yer değiştirdiği hacimdeki suyun ağırlığına oranına denir. Hidrolik ya da havalı (pnömatik) tip malzeme taşıma donatımının hesabında malzemelerin özgül ağırlıklarını dikkate almak gerekir. Parçacıkların kayganlığı ve şev açısı: Gevşek bir malzeme (dökme mal) yatay bir düzlem üzerine serbestçe saçıldığı zaman yatay düzlemle bir (cp) şev açısını yapar. Bu açının büyüklüğü, parçacıkların karşılıklı kayganlığına bağlıdır: kayganlık büyüdükçe açı küçülür. Dökme malların şev açısı statik ((p) ya da dinamik (cp din ) olarak tanımlanabilir. (p din yaklaşık olarak 0,7 (p ye eşittir. Statik şev açısı çeşitli basit düzeneklerle belirlenebilir. Örneğin iki ucu açık bir silindir (Şekil. 4) bu iş için kullanılabilir. Silindir, yatay bir düzlem üzerinde dikilerek içine malzeme doldurulur. Sonra silindir dikkatlice yukarıya kaldırılarak malzemenin düzlem üzerine dökülmesi ve bir koni oluşturması sağlanır. Bu koninin ana doğrusunun yatay düzlem ile yaptığı açı, malzemenin statik şev açısıdır. Şev açısı, çeşitli açı ölçerlerle ölçülür. Şekil. 3- Yatay bir yüzey üzerine saçılmış serbestakışlı malzemenin doğal şev açısı Şekil. 4- iki tarafı açık bir silindirde yığma açısının belirlenmesi 7-05
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Dinamik şev açısı (%( ), yatay düzlem düşey doğrultuda titreştirilerek bulunur. Bir dökme malzemenin çelik, ağaç, beton, lastik plaka, vb. gibi malzemeler üzerindeki sürtünme katsayısı, götürme makinalannın ve yardımcı donatımının tasarımında dikkate alınmalıdır. Sürtünme katsayısı, yükleme hazne ve bacalarının, iletim düşülerinin (oluklarının) duvar ve köşe eğimleri ile bazı götürücülerin maksimum eğimlerini belirler. Burada (f o ) ve (f) malzemenin durağan (sükunette) ve hareket halindeki sürtünme katsayıları ve (p 0 ) ve (p) ise aynı durumlardaki sürtünme açılandır. En çok taşınan malzemelere ilişkin şev açılan ile sürtünme katsayıları Çizelge. 3 de verilmiştir (1). Aşmdıncılık: Dökme malzemenin parçacıklarının, hareket halinde iken, temasta bulundukları yüzey üzerinde meydana getirdikleri aşındırma yüzeyleri, taşınan malzeme tarafından aşınmaya uğratılırlar. Aşınmanın büyüklüğü malzemeyi oluşturan parçacıkların sertliğine, yüzey şartlarına, şekline ve boyutlarına bağlıdır. Kül, boksit, alümina, çimento, kırılmış cevher, kum, pomza taşı ve kok gibi bazı dökme malzemeler yüksek oranda aşındırıcıdırlar. Özel nitelikler: Bunlar nem miktarı, sıkıştınlabilme, yapışkanlık, kırılganlık, nem tutuculuk, zehirleyicilik, koroziflik, patlayıcılık, vb. gibi nitelikleri kapsar. Bütün bu niteliklerin, götürme makinalarının ve yardımcı donatımının tasarımında göz önünde tutulması ve malzemelerin bu niteliklerinin, donatım ve ortam üzerindeki zararlı etkisini giderici tedbirler alınması zorunludur. Çizelge. 3- Dökme Malzemelerin Yığma Ağırlıkları, Şev Açıları ve Sürtünme Katsayıları Malzeme Yığma ağırlığı kn/m 3 Şev açısı Derece Din. «P'di. <P Stat Statik sürtünme Katsayısı,/,, Çelik üzerinde Ağaç üzerinde Lastik üzerinde Antrasit, ince, kuru Alçıtaşı. küçük-parçalı Kil, kuru. küçük-parçalı Çakıl Toprak, kuru Döküm kumu, sallanmış Kül. kuru Kireçtaşı, küçük-parçalı Kok Buğday unu Yulaf (tane) Hızar talaşı Kum, kuru Buğday Demir cevheri Turba, kuru, parçalı Kömür, tuvenan Çimento, kuru Cüruf, antrasit Kırma taş Klinker 8-9.5 12-14 10-15 15-19 12 12-13 4-6 12-15 3.6-5.2 4.5-6.5 4-5 1.6-3.2 14-16 6.5-8.2 21-24 3.2-4 6.5-7.6 10-13 6-9 18 15 27 45 40 40 50 30 30 45 45 30 45 40 50 30 45 35 49 50 55 28 35 39 30 45 25 35 30 50 40 45 35 50 35 50 35 45 35 45 34 0.84 0.78 0.75 1.0 1.0 0.71 0.84 0.56 1.0 0.65 0.58 0.80 0.80 0.58 1.2 0.75 1.0 0.65 1.0 0.63 0.15 0.84 1.0 0.7 1.0 0.78 0.58 0.80 1.0 _ 0.82 0.61 0.85 0.50 0.65 0.56 0.50 0.7 0.64 0.66 0.6 Sürtünme katsayısı dökme malzemenin sürtünme açısıyla bağıntılıdır. Yani /=tgp (1) Çizelgede verilen değerler katı ve kesin değildirler. Malzemenin gerçek özellikleri verilmediği zaman kaba bir kılavuz görevi yaparlar. Bir ve aynı malzemenin bile yığma ağırlığının, şev açısının ve sürtünme katsayısının ortalama değerlerden önemli ölçüde sapmalar gösterebileceği unutulmamalıdır. 7-06
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ 3. KALDIRMA MAKİNALARI Manila Kendirinden Halatla Kaldırma Yeni kendir halat, eskisinden (kullanılmışından) daha katıdır ve eğilmeden doğan sürtünme kayıpları daha büyüktür, sonuç olarak verim düşüktür. Manila kendirinde emniyet, verimden daha önemlidir. Örneğin, kılavuz halatı 5000 N luk bir çekme kuvvetine çalışacak 8 damarlı halata sahip bir palanganın adsal (nominal) kapasitesi, yeni halatla 15 000 N, eski halatla 20 000 N olmalıdır. Şekil. 5 de 6 halatlı bir palanga düzeneği görülmektedir. Palanganın üst ve alt makaraları birbirlerine dik konumdadırlar. Tel Halatla Kaldırma Çizelge. 4, tel halatların güncel çekme kuvvetinin, teorik değere oranını (verimi) göstermektedir. Çizelge. 4 deki değerler 200-600 kn (20-60 ton) arasındaki yüklerle yapılan testlerde, usta operatörlerle ve uygun çalışma koşullarında elde edilmişti Şekil. 5- Yivli palanga Şekil. 6- Halat sarma yöntemiyle çalıştırma Çizelge. 4- Tel Halatlarda Verim (%)* Burma sayısı 2 4 6 8 10 15 20 5/8" (lgmm) halat 95 90 87 83 80 73 67 3/4" (19 mm) halat 93 89 86 82 79 71 65 7/8" (22 mm) halat 93 88 85 82 78 70 63 1 " (25 mm) halat 92 88 84 80 76 68 61 * American Bridge Halat Tamburları ve Makaraları Tel halatlar yük kaldırma, çekme ya da güç iletimi işlemlerinde çeşitli biçimlerde kullanılabilirler: 1. Yivli ya da düz bir tambur üzerine tek ya da çok sıralı olarak saıılmak suretiyle. Tambur silindirik, konik, kesik koni biçiminde ya da bu ikisinin birleşiminden oluşmuş biçimde olabilir. Tambur üzerine sarılma işlemi genellikle çekme ve kaldırma işlemlerinde uygulanır. 7-07
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ 2. Bir kabestan (vinç = ırgat = bucurgat) kafasına sarılmak suretiyle (Şekil. 7). Halatın ilk sarımı büyük çaplıdır, birkaç sarım yapılır ve küçülen bir çapa sarılma ile işlem biter. Çekme kuvveti halatın serbest (gevşek) bölümüne uygulanır. Yük altında, bir yan kayma etkisi nedeniye halat ve kabestan kafasında aşınma olur. Bu yöntem kabestan kafalarında, araba çekicilerinde ve kesikli kaldırma - taşıma işlerinde uygulanır. 3. Bir sonsuz halatı iç bükey bir tambur ya da makara üzerine bir çok sıralı (katlı) olarak sarmak suretiyle. Halatın gergin tarafı yukardaki bir tambura sarılır. Gevşek tarafı ise aşağıdaki bir kuyruk makaraya sarılır. Çekme bu makaraya uygulanır. Tambur üzerinde oluşan yan kayma sakıncalıdır ve bu yöntem çok kullanılmaz. -Templet 'VTemplet Şekil. 7- Kabestan kafası Şekil. 8- Doğru açılmış makara yivi 4. Sonsuz bir halatın bir çift yivli tambur üzerine birkaç kez sarılması ve tamburlardan da çekme kuvvetinin uygulandığı bir kuyruk makaraya gönderilmesi suretiyle. Bu yöntem, sonsuz halatla taşımada, yüksek hızlı yükselticilerin (elevatörlerin) çekme birimlerinde, vb. kullanılır. Tambur çaplan arasındaki açı daraldıkça sürtünme artar. Çalışma saatleri uzun ve yük fazla ise halat ve yivlerde kayma, sürtünme ve sarılma-çözülme işlemlerinden dolayı bozulma olur. 5. Ağaç, deri ya da kauçuk kaplanmış yivlerle donatılmış makaranın çekme kuvvetiyle. Bu yöntem,yüksek hızlı tel halatlarla yapılan güç iletiminde uygulanır. Bu büyük çaplı makaralar kepçe sistemi kaldırmada karşı ağırlıklı kafeslerle kullanılır. 6. Yakalama makaralı sonsuz halatlı sistemlerde. Bu uygulama genellikle teleferik sistemlerinde görülür. Makara yivi içine belli aralıklarla yerleştirilmiş yaylı çeneler, halatın basıncıyla açılıp onu yakalarlar ve ayrılma noktasında halatı bırakırlar. Makara ve Tambur Boyutları Halatın üzerinde hareket ettiği makara ya da tamburun çapı büyüdükçe halatın ömrü artar. Ancak, bu da daha yüksek bir maliyet anlamına geleceğinden, halat ömrü ile bu maliyet artışları arasında bir ara çözüm (optimum) aranır. Böylece, aşağıdaki (en küçük) ekonomik tambur ve halat çaplan bulunmuştur. Çizelge. S- Tambur ve Makara Çaplarının Halat Çapına Oranı Halat Ölçüsü (Burma say. x Tel sayısı) 6x7 6x8 6x19 6x25 6x30 6x37 8x19 18x7 Minimum oran 42 42 30 30 30 18 21 34 îstenen oran 72 72 45 45 45 27 31 51 7-08 t'illi'
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Notlar: 1 - Minimum oran, yerin sınırlı olmadığı, ancak halat kullanımında ekonominin önemli olduğu durumlarda uygulanmalıdır. 2- İstenen oran, maden asansörleri, kovalı elevatörler. ağır hizmet kreynleri, sıcak metal kreynleri ile güvenliğin birinci derecede olduğu ve halat kopmasından ileri gelen duruşların hoş karşılanmadığı durumlarda uygulanmalıdır. Doğru Yiv Ölçüsü Bir mastarla açılan yiv çapı, halat çapından hafifçe büyük olmalıdır. Yeni halatın çapı, kullanılmışa göre biraz daha büyük olduğundan, yiv mastarının çapı, yiv çapından, aşağıdaki değerler kadar büyük hazırlanmalıdır. Halat çapı Mastar çapının Halat çapı Mastar çapının (inç) farkı (+ inç) (inç) farkı (+ inç) 5/16 ve aşağı 1/64-1/32 19/6-1 1/4 3/32-5/32 3/8-3/4 1/32-1/16 1 9/16-2 1/4 3/32-5/32 13/16-1 1/8 3/64-3/32 2 5/16 ve yukarı 1/8-3/16 Tel Halatın Harap Olması Tel halatların harap olmasını sonuçlayan başlıca etmenler şunlardır: - Sürtünme aşınması, - Malzeme hatasından kaynaklanan tel kırılmaları, - Eğilme gerilmesinden kaynaklanan kırılmalar, - iç ve dış korozyon, - Halattaki çelik malzemenin yorulması. Bütün bu etmenlerin sonucu halattaki kırılmış tellerle kendini gösterir ve halatın görünümü onun hizmetten çıkartılması konusunda kılavuz görevi yapar. Halatın ıskartaya çıkartılması konusundaki çizelgeler ve kurallar yalnızca öğüt niteliğindedir. Örneğin, bütün atölye kreynlerini bir tek sınıfa sokamayız. En iyisi her birimi ayn olarak dikkate almak, halatı düzenli biçimde incelemek, tellerdeki kırılma ve aşınmayı not ederek kaydını tutmaktır. Gözlemlenen olgulara göre bir standart ömür saptamalı ve ıskartaya ayrılan bir halata uygulanan çekme deneyleri, beklenenden daha yüksek bir direnç gösteriyorsa, yeni bir emniyet faktörü kabul ederek yeni bir düzenleme yapılmalıdır. Tel Halatın Erken Elden Çıkması Halatta erken gözlemlenen yetmezlikler mutlaka yapım hatalarına bağlanamaz. Bundan dikkatsiz kullanım ve sarım da sorumlu tutulabilir. Bir tel halatın ömrü, onu kullanan personel arasında kurulacak bir uyulması zorunlu kurallar ve rekabet sistemiyle arttırılabilir. Tel Halatın Bağlanması Bir tel halat yüke yuvalı (soket) ya da U saplaması ve kelepçe yöntemiyle (Şekil. 9 ve 10) bağlanabilir. Doğru yapıldığı zaman birinci yöntem halatın tüm direncini temsil eder, ancak aşağıda sayılan zayıf yanlan vardır: - Kötü işçilik gizlenebilir, - Gözle muayene hemen yapılamaz, - Halat rijid biçimde tutulduğu için eğilme etkisi yuvanın hemen üzerinde yoğunlaşır, - Hazırlamak güçtür. 7-09
MALZEME tlettm DÜZENEKLERİ Kelepçelerle sıkıştırmada ise halat kapasitesinin en çok % 85 inden yararlanılabilir (verim). Bu sıkıştırma, halatı kelepçenin uygulandığı yerde bereleyip kırabilir, ayrıca kayabilir de. Ancak, muayenesi ve hazırlanması kolaydır. Halatın Tambura Bağlanması Şekil. 9 da tel halatın, bir elektrikli kaldırma makinasının tamburunun çevresindeki hazır yuvaya takılıp çözülme biçimi görülmektedir. Tamburun son yivi geniş eğrilik yançaplı bir yuva biçimindedir ve tel halatın ucundaki soketin tamburun içine girmesini sağlar. Vidalı bir boru tapası aradaki boşluğu doldurur ve soketi yerinde kilitler. Tapa çözülerek soket dışarı çekilir ve halat serbest bırakılır. Şekil. 9- Tel halatın tambura bağlanması Şekil. 10- Zincirin tambura bağlanması Tamburun son yivleri (ya da göbeği) kolay yaklaşılabilir durumda ise -halatı güven altına almak için- kullanılmayan (çözülmeyen) birkaç sanm yapılır ve halatın ucu kendisiyle ya da tamburun kollarından (parmaklarından) birisiyle kelepçelenir. lib ı Tambur üzerinde halatın oturduğu yivler çok iyi yuvarlatılmış olmalı ve halata zarar verecek keskin çıkıntılar bulunmamalıdır. Şekil. 10 da bir zincirin son halkasının tamburuna bağlanması görülmektedir. Burada, ucunda zincir baklasıyla aynı çapta bir tespit parmağı bulunan dövme çelikten bir kelepçe kullanılır. 4. DÖKME MALZEMENİN TAŞINMASI Havadan Taşıma Malzemenin, belli aralıklarla dizilmiş destekler üzerinde giden tel halata bağlı kovalarla havadan taşınmasıdır. Taşıma genellikle terminal adı verilen uç noktalar arasında yapılır. Havadan taşıma tek halatlı ya da çift ha] allı olabilir. Tek halatlı taşımaya bir örnek Şekil. 11 de gösterilmiştir. Şekilden görüleceği gibi, sonsuz halat kovalan (vagonları) hem taşır hem de hareket ettirir (çeker). 30 km uzunluğunda ve 300 000 kn/yıl taşıma kapasitesindeki tek halatlı bir taşıma sisteminin maliyetinin, kamyonla taşımaya göre 1/3 olduğu görülmüştür. Kazı Yapan Kovalar Halatlı kovaların kazı yapan (çekme halatlı kova-dragline bucket) ya da malzemeyi yüklendikten sonra kapanan (grab bucket) türleri vardır. 7-10 Şekil. 11- Tek halatlı havadan taşıma ıı : ın TI
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Kaldırma Mağnetleri Özellikle demir-çelik türünden çeşitli boyutlarda ve biçimlerdeki (sıcak ya da soğuk) malzemenin gerek köprü, monoray, vinç vb. taşıyıcılarla götürülmesinde kullanılan araçlardır. Bir doğru akım üretecinden aldığı akımla beslenen magnet adlı uç, her türlü çalışma koşulunda yüksek hız ve verimle çalışır. Kreynler Malzemeyi kaldırıp kendi ekseni çevresinde dönerek başka bir noktaya boşaltan türüne kule kreyn (pillar crane), hem döndürüp hem de farklı uzaklığa taşıyan türüne kuleli değişken yarı çaplı kreyn (jib crane), enine ve boyuna hareketle malzemeyi belli bir alanda her noktaya taşıyabilen türüne de gezer köprülü kreyn (bridge crane) adı verilir. Portal Kreynler İstif alanının bütününü tanyabilecek biçimde raylar üzerinde hareket eden ters U biçiminde bir çerçeve ile onun üstünde tek ya da çift ray üzerinde boydan boya hareket edebilen (çerçeveden dışan da çıkabilen) ve yükü taşıyan bir arabadan oluşan kreyndir. Şekil. 12- Bir portal kreynle malzeme istifi Bu tür taşıyıcılar özellikle termik santrallarda kömürün ve limanlarda çeşitli malların yüklemeboşaltılmasında ve istif edilmesinde kullanılırlar. Çizelge. 6 da Alman DİN normuna ve F.E.M. standartlarına göre kreynlerin sınıflandırılması gösterilmiştir. Havalı (Pnömatik) ve Hidrolik İletim* 1» Götürücüleri Dökme malzemenin taşınmasında en yüksek verim sürekli götürme yöntemiyle elde edilir. Bu kesime giren götürücüler, başlıca: a) Kayışlı (bandlı) götürücüler, b) Kovalı yükselticiler (elevatörler), c) Helezon (vidalı) götürücüler, d) Paletli, tepsili, platformlu vb. özel amaçlı götürücüler. Havalı götürmede iletim borusu mümkün olduğu kadar düz ve kısa, dirsek zorunlu ise eğrilik yarıçapı en az 3 boru çapı kadar olmalıdır. Boru çapı, sürtünme kayıplarını yenecek ve malzemenin çökelmesine izin vermiyecek bir hava hızına göre hesaplanmalıdır. (1) Bu tür götürücüler, bir boru ya da kanal içindeki düşük yoğunluklu ve serbest akışlı asılı malzemenin yüksek hızlı bir hava akımı içinde iletimini sağlarlar. Havalı götürmeye en uygun malzemeler tane (granül) mantar ve plastik ham maddesi, tahıl, hızar talaşı, odun yongaları, un ve uçucu küldür. 7-11
Çizelge. 6- Kreynlerin Tasarım ve İşletmesine İlişkin Standardlar DİN 15018 DİN 15020 Çelik Yapıların irdeleme ve Analizleri Kaldırma Düzenekleri Halat Kaldırma Düzeneklerinin Temel Prensipleri Avrupa Kaldırma Düzenekleri Yapımcıları Federasyonu (F.E. M) Kald. Sınıfları Yükleme Grupları Çalışma İşletme Grubu Yard. Tcs. Kreyn Cinsi Grubu Yük Kaldırma Aracı Gezer köprüler, yarı-portal kreynler. arabalı ya da döner (sleewing) kreyn 112 B4, B5 Kanca lem 1 Dm 1 Cm e' c' hl Elle çalışır kr. Montaj vinci Termik santral ve A1-A2 A1-A2 A2-A4 Kanca Kanca Kanca Liman kreynleri. döner tablalı Kreynler. yüzer kreynler, seviyeli ayarlı döner kreynler Ray üzerinde gezer döner tablalı kreynler Kamyonlu kreyn. mobil kreyn Ağır-hizmet tipi kamyonlu kıeyn. ağır hizmet tipi mobil kreyn H3 H4 m H2 Hl B5 B6 B3 B4 B3 B4 Bl B2 Yengeç (Grab) Magnet Kanca - - 1 Bm 1 Am 2m 3m 4m 5 m Stoklama ve ıslak Stoklama ve ıslak Atölye kreyni Gezer köprü, hurda taşıma ve yükleme Kepçe kreynler Daldırma (su verme) çukuru kreynleri Çelikhane yükleme Konteyner kreynleri (köprü ya da döner tab.) Diğer köprü kıeyn Kuru dok kreynleri, yüzer kreynler Ağır yükler için yüzer kreyn ya da delikler (>1000 kn) A2-A3 Güverte kreynleri A3-A5 Kule vinçler A3-A4 Derikler Trene yüklü kreynler A5 A6-A8 A3-A5 A6-A8 A6-A8 A8 A6-A8 A5-A6 Kanca A4 A3-A5 A6-A8 A2-A3 A4 Yengeç ve Mgnet Mgnet Kanca Kepçe Kepçe Özel Magnet ve Kanca Magnet Kanca Kanca Kanca Özel Kanca Yengeç ya da Magnet Çeşitli Çeştili N m pt.etm D m P m M -
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Boru üzerinde gerekli sıklıkta temizleme kapaklan bulunmalıdır. iletim boruları uzun yatay ve kısa düşey bölümlerden oluşuyorsa -hava hızını yükselterek kaldırma kuvvetini arttırmak için- bu bölümlerde boru çapı küçültülebilir. Eğer düşey borular oranla uzun iseler çap küçültme yapılmamalı, ancak hız ve emme değerleri, tüm sistemde gerekli kaldırma kuvvetini sağlıyacak biçimde seçilmelidir. Ana boru (ya da aspiratörü) ana boruya (kollektöre) bağlıyan boru ile emme borusunun çapları, deneylere dayanarak belirlenir. Bütün kolların debileri toplamı, vantilatörün (ya da aspiratörün) debisini verir. Aspiratörde Emme Hattaki toplam direnç aşağıdakilerden oluşur: (a) (b) (c) Çeşitli davlumbazlardaki (emme ağızlan) emmeler (deneyle bulunur), Ana boru (kollektör) deki kayıp, Borudaki sürtünme kaybı. Boru Kayıpları Borudaki sürtünme kaybı koldaki kayıpla kolun girdiği yerden aspiratöre kadar olan kollektör kaybının toplamıdır. Boru uzunluğuna, her dirsek için 10 çap eklenmelidir. Sistemdeki toplam kayıp, yani aspiratörde gerekli statik basınç (a), (b) ve (c) değerlerinin toplamıdır. Şekil. 13 de, havalı (pnömatik) götürücüye bir örnek verilmiştir. Şekil. 13- Bir havalı götürücü örııeği-nuveyor yöntemi kül atma 1) Su hattı, 2) Çok jetli egzoster, 3) Götürücü hattı, 4) Egzostere buhar hattı, 5) Zaman motoru kumandası, 6) Buhar vanası, 7) Kül depolama tankı, 8) Hava atma, 9) Drenaj, 10) Döner atma kapağı, 11) Hava yıkayıcı, 12) Depo 7-13
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ S. ENDÜSTRİYEL ARABALAR Ana Türler ve Amaç Ray üzerinde yürümeyen taşıyıcılar iskele, fabrika salonları ya da yollar boyunca taşıma işlerinde kullanılırlar. El arabaları, küçük yükler ve kısa uzaklıklar için; çekici ve treylerler ya da kendiliğinden-hareketli kamyonlar ise bunun zıddı durumlarda kullanılırlar. Endüstriyel arabalar çoğunlukla parça-mallann atölye içi ve atölyeler arası taşınmasında kullanılırlar. Dökme mallar bazen kaplar (containers) içinde, daha seyrek olarak da açık kasa içinde taşınırlar. Endüstriyel arabalar çoğu kez yükü yükleme noktasında kaldırmaya ve varış noktasında indirmeye yan yan yardımcı parçalarla donatılırlar. Endüsriyel arabalar, hareket yörüngesinin karmaşık olduğu ve birçok kollara ayrıldığı, trafiğin sık olmadığı ve götürücü, ray üstü ve yüksek götürme donatımının ya da pahalı vinçlerin uygun olmadığı yerlerde ekonomik bir uygulama alanı bulurlar. Bu arabalar en çok fabrikalarda ve parçalan iş istasyonları arasında taşımakta ya da onları ambara göndermekte, demiryolu istasyonlarında yükleri iletmede, yere indirmede, vb. kullanılırlar. Endüstriyel arabaların başlıca üstünlüğü hareketlerinin sınırlı bir yörüngeye indirgenmiş olmaması ve gerekli zaman ve yerde yönlerini değiştirebilmeleridir. Dar koridorlarda hareket edebilmek için bu arabaların yüksek manevra yeteneğine sahip olmaları, yani küçük yarıçaplarda dönebilmeleri ve istenen her yönde kalkabilmeleri gerekir. Endüstriyel arabaların başarısı, geniş çapta, döşeme ve yol kaplamasının kalitesine ve çalışma şartlarına bağlıdır. Arabanın hareketini kolaylaştırmak için özel yollar yapılır. Bunlar ksilolit, çimento-beton, asfalt-beton, klinker şap (çimento ya da dökme demir), beton taban üzerine ağaç parke, yürüyüş yollan ve diğer tür sert döşemeolabilir. Hareket yollan düzgün ve temiz, mümkün oldukça yatay ya da hafif eğimli olmalıdır. El Arabaları El arabaları iki, üç ve dört tekerlekli olabilirler. Tekerlekler genellikle lastik kaplamalıdır ve bilyah yataklar üzerinde dönerler. â & HU fl< (o) (b) -G D- (C) -0 0- # d) (c) & (f) & Şekil. 14- Üç ve dört tekerlekli el arabalarının tekerlek montajını gösterir şema 7-14
MALZEME İLETÎM DÜZENEKLERİ İki tekerlekli arabaların tekerlekleri dingil üzerine serbestçe takılmıştır. Arabalar genellikle özel tutucularla donatılmıştır: kıskaç, tepsi, çatal, mahfaza, vb. Yükü üzerlerine aldıktan sonra döşeme seviyesinden hafifçe yukarıya kaldırır ve böylece taşımayı kolaylaştırırlar. Üç tekerlekli arabalarda üç tekerlekten birisi düşey eksen çevresinde döner (Şekil. 14a ve b). Üç oynak tekerlekli bir araba kolaylıkla döner ve her yönde hareket eder. Dört tekerlekli arabalarda bir çift tekerlek oynak olabilir (Şekil. 14c) ya da iki tekerleği düşey eksen çevresinde dönen bir dingile bağlı olabilir (Şekil. 14d). Orta eksenin önünde ve arkasında iki ayrı oynak tekerlek olabildiği gibi (Şekil. 14e) dört tekerlek bağımsız ve oynak olabilir (Şekil. 14f). Üç ve dört tekerlekli arabalar da, iki tekerleklilerde olduğu gibi, çeşitli yükler için tablalarla (platformlarla) ya da özel biçimdeki yükleri yüklemek ve boşaltmak için özel yardımcı parçalarla donatılırlar. Şekil. 16 da görülen el arabasında ön tekerlekler mafsallı (oynak) ve tabla yükselebilir türdendir. Araba, önceden sehpalar ya da raflar (Şekil. 19 a bakınız) üzerine yerleştirilmiş yükleri taşımaya yarar. Arabanın tablası sehpanın altına sürülür ve çekme kolu aşağı yukarı hareket ettirilerek mekanik ya da hidrolik bir düzenekle (Şekil. 16 da olduğu gibi) tabla kollar üzerinde yukan kaldırılır. Bu kollar bir tablanın kendisi mafsallı bir paralelkenar meydana getirirler. Böylece tabla, sehpayı döşemeden yukarı kaldırır. Şekil. 15- Tekerlekli el arabası Şekil. 16- Yükselir tablalı el arabası Bir kilit düzeneği ile tabla bu durumda tutulur ve yük, döşeme seviyesinden yukarda götürülür. Varış yerinde çekme kolunun yukarıya doğru bir hareketi ile tabla kilitli durumundan çözülür ve sehpa, ayakları üstüne konarak altından araba çekilir. Çekiciler ve Treyler Taşıma kapasitesinin düşük olduğu durumlarda el arabaları uygundur. Yüklerin sayısı, ağırlığı ve taşıma büyüdüğü zaman çekici-treyler birleşimleri kullanılır: Kendiliğinden hareketli (motorlu) kamyonlar ya da bir yüklü treyler katarını çeken çekiciler. 7-15
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Çekiciler (traktörler) elektrik motorlu (temaslı ya da akümlatörlü) ya da içten yanmalı motorlu olabilirler. Bir temas telinden güç alan çekicilerin basit yapı, düşük maliyet, düşük güç tüketimi gibi üstünlükleri yanında, tüm hareket yolları boyunca elektrik döşenmesi zorunluluğu vardır ki bu da onların başlıca değeri olan manevra yeteneğini ortadan kaldırır. Yörüngenin düzgünsüz ve kollara ayrılmış olduğu fabrika koşullarında tel çekilmesi genellikle elverişsizdir. Bu nedenle, hemen hemen yalnız akümlatör bataryasından güç alan endüstriyel araba ve çekiciler kullanılır. Bataryaların bir sakıncası, çarpmalara karşı duyarlı olmaları, akü doldurma istasyonunun gerekmesi, öz ağırlığın büyük olması, yüksek güç maliyeti, akümlatörlerin doldurulması ve değiştirilmesi için ek bir işgücünün gerekmesidir. İçten yanmalı motorlarla donatılmış çekiciler ve kamyonlar bu kötü etkenlerden andırlar. Ancak, egzost gazlan havayı kirlettiğinden kapalı yerlerde kullanılamazlar. Bundan başka, tasarım ve kumanda bakımından içten yanmalı motorlar elektrik motorlanndan daha karmaşıktırlar. Eğer patlamaya karşı koruma isteyen yerlerde çalışacaklarsa daha ileri karmaşıklık ortaya çıkar. 1100 -i Şekil. 17- Bir akümlatörlü çekicinin genel görünüşü Kendiliğinden Hareketli (Motorlu) Araçlar Kendiliğinden hareketli arabalar ya şasiye göre sabit ya da sehpalar üzerine, kaplar içine önceden yerleştirilmiş malların çabuk yükleme-boşaltmasını yapmak üzere, yükseltilebilir tablalara sahip olabilirler. Bu, tür arabaların başlıca çalışma üstünlüğüdür. Yükü kaldırmak üzere çatallar ya da diğer bağlantı parçalarıyla donatılmış olan arabalar (fork-lift) bu türün özel bir grubunu oluştururlar. Bu çatallı arabalar Aynm. 6 da ayrıntılı olarak incelenmiştir. Şekil. 18 akümlatör bataryasından güç alan 2 ton kaldırma kapasitesinde ve sabit tablalı bir arabayı gösteriyor. Arabanın akümlatörleri tablanın altına konmuştur ve bu nedenle tabla, döşeme seviyesinden oldukça yüksektir (600 mm). Bu da ağır yüklerin döşemeden alınıp kamyona yüklenmesini zorlaştıran bir sakıncadır. Ancak bu özellik, bu arabaların büyük çaplı tekerlek takarak (400 mm) geniş boyutlu bir tabla ile verimli ve yumuşak bir hareket yapmasını sağlar. 7-16
MALZEME ÎLETİM DÜZENEKLERİ Şekil. 18- Akümlatör bataryasından güç alan sabit tabla araba Altlıklar Çatallı arabanın yükü kolayca alarak istenilen yere (taşıyıcı ya da istif yeri) koyabilmesi için, yükle birlikte taşınan altlıklar düşünülmüştür. Bunların en çok kullanılanları sehpa ve paletlerdir. Şekil. 19 da değişik türden sehpalar, Şekil. 20 de de çift yüzeyli paletler gösterilmiştir. Şekil. 19- Yükleme sehpaları Şekil. 20- Çift yüzeyli paletler Raysız Taşıyıcıların Hesabı Gerekli araba sayısının belirlenmesi. Bir arabanın yük taşıma kapasitesi G (N) ve ortalama yükleme verimi Kİ ise her seferde taşınan yük ağırlığı K,G olur. Her sefer T s dakika sürüyor ve gecikme katsayısı K 2 (K 2 = 0,9) ise bir arabanın götürme kapasitesi, Q'= 60K,K,G 1000T. 7-17
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ ve Q kn/sa kapasitesindeki arabalardan gerekli sayı z = Q/Q' araba olur. K[ in değeri, çeşiti yük türleri için önemli sınırlar arasında değişik ve çalışma koşullarının düzenleme biçimine de bağlıdır, l.evha ya da şerit madenden yapılmış taslaklar, parçalar, orta büyüklükteki dövme ya da döküm parçalan gibi yükler için K lş 0,8-0,1 arasında alınır, ince duvarlı dökümler, şekil verilmiş parçalar, takımlar, çeşitli yardımcı parçalar için K (, 0,1-0,2 değerine kadar düşebilir., tor Bir seferin (gidiş-geliş) toplam süresi her iki yönde L(m) yolunu v ort (ın/dak) ortalama hızıyla (genellikle arabanın en yüksek hızının yüzde 60-70 idir) almak ve yükleme-boşaltma sırasındaki duruşu T d karşılamak için gerekli zamandan meydana gelir. Yükseltilebilir tablalı bir araba için T d ortalama 1,0-1,2 dakikadır. Bu arabalar için T<= - + 2T d dir. Sabit tablalı bir arabayı yüklemek ve boşaltmak için gerekli zaman yükün türüne, çalıştınlan işçilerin sayısına ve işlemin düzenleme biçimine bağlıdır. İşçi başına vardiyada A kn luk bir emek verimliliği, vardiya başına (n) çalışma saati ve toplam x tane işçi ile 60 Ki G Td = d a k 1000 A- x n elde edilir. Elle yükleme ve boşaltma işlemleri için işçi başına verimlilik t => 1.5 dak/kn yük alınabilir. Buradan T d = 1M<JI dak. bulunur. 1000 x Çekme kuvvetinin belirlenmesi. Eğer arabanın öz ağırlığı G o N ve çekmeye direnç katsayısı w' ise yatay çekmede gerekli çekme kuvveti, W o = (G + G 0 )w' N olacaktır. w' çekine direnci katsayısı yürüyüş yolunun cinsine, yüzey durumuna, tekerlek çapına, yatak ve lastik türlerine göre değişir. Ortalama koşullar için w' = 0,012-0,015 dir. Eğer yürüyüş yolu 8 yi geçmeyen bir eğimde gidiyorsa W o = (G + G o ) (w' + sin P) = ((G + G o ) (w' + i) olur. Burada i. eğimli yolun yükselme miktarının yatay izdüşümüne oranına eşit olan yol gradyanıdır. Çekme kuvveti belirlendikten sonra, verilen bir hıza karşılık olan gücü hesaplamak kolaydır. Bazı durumlarda, döndüren tekerlekler ile yol yüzeyi arasındaki adezyon kuvvetinin değerine bağlı olan en yüksek yol gradyanını (i ma ks ) belirlemek zorunludur. Eğer döndüren (muharrik) tekerlekler üzerindeki yük ve araba ağırlığı k(g + G o ) [burada k yük dağılım katsayısıdır] ve sürtünme katsayısı f ise maksimum adezyon kuvveti ve maksimum yol gradyanı, P ma)a = k(g+g 0 )f 7 " 18 ita fit
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ k(g + G 0 )f = (G + G o ) (w' + i^,) eşitliğinden = kf - w 1 bulunur. Aynı yolla, G a ağırlığındaki bir çekici (traktör) için, herbiri G^y (N) ağırlığında olan yüklü treyler sayısını da belirleyebiliriz. Yatay bir yörüngede ve buradan, z<k f ^tr W G In, v bulunur. Küçük bir i gradyanlı eğimli bir yörüngede, maksimum treyler sayısı şu şekilde bulunur: kg,j.f > G lr i + zg^y (w' + i) ve buradan z = ^ ^ ~ ^ W' + İ Gırey Asfalt ve beton üzerinde f sürtünme (adezyon) katsayısı, kuru yüzeyler için 0,7-0,8; ıslak yüzeyler için 0,3-0,4 dür. 6. YÜKLEYİCİLER Ana Türler ve Amaç Yükleyiciler (loaders). yükleme işlemlerini mekanikleştirmeye yarayan hareketli kaldırma ve götürme makinalandır. Bunlar ambarlarda, inşaat alanlarında ve dökme malzemelerin ve parça-malların yol, demiryolu ve su yoluyla taşınmasında kullanılırlar. Ayrıca, yüklerin ambar içinde götürülmesi, boşaltılması ve istif edilmesi için de kullanılır. Yükleyiciler geniş bir taşıma makinaları grubunu içerirler. Bu makinalar sürekli ve kesikli olmak üzere ikiye ayrılırlar. Birinci bölükte taşınabilir ve hareketli götürücüler ve götürücü-yükleyiciler; ikincide ise tek-kepçeli yükleyiciler (motorlu kepçeler) ile motorsuz ve kendiliğinden-hareketli kaldırma arabaları vardır. Sürekli makinalar yalnızca diğer makinalarla ya da elle kendi üzerlerine yüklenmiş olan malzemeleri götürmeye yararlar. Özel bir besleyici ile donatılmış sürekli makinalara götürücü-yükleyiciler denir. Kendi kendini yükleyen yükleyiciler, yalnız dökme malzemeler için kullanılırlar. Hareketli ve taşınabilir yükleyiciler, kütle halinde taşınan dökme malzemeler ve parça-mallar için kullanılırlar ve üniversal türden (hem dökme malzemeleri hem de parça-malları taşıyan) ya da özel amaçlı makinalar olabilirler. Hareketli götürücüler, taşıma ray üzerinde değilse, tekerlekler üzerinde yürürler Basitlik ve hafiflik sağlamak amacıyla kendiliğinden hareketli olmayıp dışardan uygulanan bir çekine kuvveti ile hareket ettirilirler. Taşınabilir götürücülerin tekerlekleri yoktur. Götürücü-yükleyiciler genellikle kendiliğinden hareketli olup tekerlekler (ray üzerind'" gkleııkr ı].ş;'.rda bırakılıyor) ya da tırtıllar (paletler) üzerine ycleştirilıııişlordir. 7-10
II I MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Tekerlekler ya da tırtıllar üzerinde yerleştirilmiş bulunan kaldırıcı-yükleyiei kesikli makinalar tek-kepçeli yükleyici ya da motorlu kepçe (power shovels) diye adlandırılırlar. Bir yükselebilir bumba (mast) ve yükü kaldıran, taşıyan, bırakan yardımcı parçalar içeren tekerlekli kesikli makinalara kendiliğinden-hareketli yükselticiler (kaldırma ve istif makinaları) adı verilir. Tek-kepçeli yükleyiciler dökme malzemelerde; çekilir ve kendiliğinden-hareketli yükselticiler parça-mallarda ve daha seyrek olarak dökme malzemelerde kullanılırlar. Sürekli Yükleyiciler a) Hareketli ve Taşınabilir Götürücüler Hareketli ve taşınabilir götürücüler kayışlı (belt), kürekli (flight) ve paletli (apron) türden olabilirler. Kayışlı götürücüler dökme malzemelerin, hafif parça-mallann; kürekli götürücüler dökme malzemelerin ve paletli götürücüler ise daha çok kütle halinde taşınan parça-mallann götürülmesinde kullanılırlar. Hareketli götürücüler genellikle aşağıdaki karakteristiklerde olurlar: 400 mm kayış genişliği için uzunluk 5, 7,5, 10 m; 500 mm kayış genişliği için 10, 15, 20 m; kayış hızlan 0,3; 1; 1,6; 2,5 ve 4 m/s. 15 m uzunluğundaki bir hareketli kayışlı götürücünün genel görünüşü Şekil. 21 de verilmiştir. Şekil. 21- Hareketli bir kayışlı götürücü Şekil. 21 de gösterilen götürücünün 1 bumbası köşebentlerden ve kaynakla yapılmış olup üçgen kesitlidir. Böylece, hafiflikle yüksek rijitliği birleştirmiştir. Bumbanııı üst flanşı yüklü kayış şeridini taşıyan ikili makara takımlarını taşır. Tek-makarah alt avaralar ise yüksüz şeridi taşular. İki tane mafsallı şasi taşıyıcı (2 ve 3) üst uçlarıyla bumbayı taşular ve alt uçlarıyla 4 tekerlek dingilini tutarlar. Tekerlerler çelik bandajlıdırlar ya da dayanıklı lastiklerle donatılmışlardır. 2 desteği bumbaya sabit mafsallı olarak bağlanmıştır. 3 desteği ise üst ucundan bumbanın alt flanşı boyunca kayabilir. Götürücünün boşaltına ucu, bir kol döndürülerek kaldırılır. Bu sırada 3 desteği 5 vinci yardunıyla 2 desteğine doğru çekilir. Götürücü çalıştuma birimi bir elektrik motoru, iki-basamaklı bir redüktör ve bumbanııı üst ucunda iki kayış şeridi arasına yerleştirilmiş bir zincirli aktarma organından meydana gelir. Bumbanııı alt ucunda 6 besleme teknesi ve bir vidalı gerdirme düzeneği vardır. Hareketli götürücülerin bumba desteği o şekilde düzenlenmelidir ki konsol bölümü, götürücüye yeterli bir boyuna stabilite sağlamak üzere, tekerleklerin önünde olsun (götürücünün yığdığı malzemenin içine gömülmesini önlemek için). Böylece, ağırlık merkezi önde olur ve götürücü hareket ettirilince bumbamn arka bölümü elle kaldırıldığından, bu durumu kolaylıkla sağlar. Götürücünün stabilile kontrolü, kayış çalışırken besleme durdurularak, yani kayışın ön bölümü yüklü ve alt bölümü boşken yapılır. Bu koşullar altında götürücü, büyük bir olasılıkla, tekerlek üzerinde terazilenir. Hareketli götürücülerin tekerlekleri, bazı durumlarda mafsallı (swivelled) çatallar içinde bulunurlar ve makina boyuna hareket yaparken bunlar, eksene dikey olacak şekilde döndürülürler. Şekil. 22 hareketli ve taşınabilir kayışlı götürücülerin bazı kullanım yerlerini göstermektedir. 7-20
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Şekil. 22- Taşınabilir ve hareketli kayışlı götürücüler Şekil. 23- Mafsalu tekerlekli bir hareketli götürücünün değişik konumları Özellikle ambarlarda çalışmak üzere tasarlanmış (en çok kamyonlara parça-mal yüklemek için) bazı hafif tür taşınabilir yükleyiciler Şekil. 23 de gösterilmiştir. Bu yükleyicilerde kayış genişliği 350 mm, kayış uzunluğu 3,635 m, kaldırma yüksekliği 1,8-2,4 m olup kayış hızı 0,25 m/s ye kadardır. Hareketli paletli götürücüler parça-mallan (balya, çuval, kutu, külçe, vb) taşımakta kullanılırlar ve eğimli ayn birçok götürücüden ya da birbirine bağlı bölümlerden meydana gelmiş olabilirler. Son durumda bunlara bölmeli götürücü (Şekil. 24) denir. Ayrıca bu götürücüler elektrik motorunu taşıyan bir yatay bölümü (Şekil. 25a), motorsuz ara düz ve eğri bölümleri (Şekil. 24b) ve eğimli döndürülen bölümleri içerirler. b) Götühicü-Yükleyiciler Kendiliğinden yüklenen bir götürücünün iki ayrı işlemi yaptığı söylenebilir: (1) yere, güverteye ya da platform üzerine yığılmış malzemeyi istif etmek ya da düzgünce sermek; (2) kamyon, demiryolu vagonu, yükleme haznesi, bir başka götürücü ya da yığın gibi bir başka alıcıya götürmek. Yükün iletilmesi için genellikle bir kaldırma işlemi yapılır. Besleyicinin çalışma ilkesine göre götürücü-yükleyiciler iki gruba ayrılırlar. Birinci grupta geniş bir uygulama alanı olan sürekli ve otomatik olarak çalışan ve makinayı oldukça düzgün bir biçimde yükleyen tırmıklı ya da kepçeli besleyiciler bulunur, tkinci grupta ise, önceden belirlenmiş bir çevrime göre peryodik olarak çalışan besleyicilerle donatılmış götürücüler bulunur. 7-21
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Sürekli besleyiciler içine küreyici kollar, helezon götürücüler, kepçeli yükselticiler, kepçeli döner çarklar, vb. girer. Bir kepçe ya da küreyici, yükleyiciyi peryodik olarak besler. Yük, besleyiciden bir götürücü yardımıyla alınır. Bu bir kayışlı ya da kürekli götürücü ya da kepçeli yükseltici olabilir. Bazı durumlarda götürücü, kendiliğinden-yüklenen bir yükleyici olabilir ve böylece özel besleyicilere gerek kalmaz. Malzeme genellikle dönel bir kayışlı götürücü ya da dönel yükleme oluğu tarafından boşaltılır. Yukarıda belirtildiği gibi, götürücü-yükleyiciler tekerlekler (daha seyrek olarak bir çekici üzerinde) ya da tırtıllar üzerinde hareket ederler. Bazan da bir dış kuvvet etkisi altında kızaklar üzerinde hareket ederler. Ayrı parçalarının amacına göre bir yükleyici aşağıdaki dört ana bölümü ayrılır: (1) yükü toplayan ya da kepçeleyen besleme bölümü; (2) götürme (iletim) bölümü, yani götürücü; (3) boşaltma bölümü ve (4) çalıştırma (tahrik) bölümü. A İ Şekil. 24- Parça inalların gemiden ambara hareketli ve bölmeli bir paletli götürücüyle taşınması Götürücü-yükleyiciler, bükülebilir bir kablo yardımıyla akım alman bir elektrik motoruyla ya da doğrudan doğruya aktarma organına ya da elektrik motorlarım besleyen bir dinamoya bağlanan bir içlen yanmalı motorla çalıştırılırlar. Makinanın işletme süreçleri -yükün toplanması ya ela kepçelenmesi, iletimi ve boşaltılması, makinanın harekeli (bazan ayrı parçalarının döndürülmesi)- bazan dişlili tek bir çalıştırma grubuyla, bazan ayrı çalıştırma birimleriyle, hazan da her ikisinin bir birleşimiyle başarılır. Modern eğilim, her bölümün bağımsız bir çalıştırma bilimiyle donatılması doğrultusundadır. Kesikli Çalışan Götürücüler Motorlu Kepçeler Dökme malzemeleri kepçeleyen ve yükleyen bir tek kepçeli motorlu kepçe, kesikli çalışan bir yükleyicidir (Şekil. 26). 7-22
MALZEME ÎLETÎM DÜZENEKLERİ Şekil. 25- Hareketli ve bölmeli bir paletli götürücünün yatay bölümleri a) motorlu, b) motorsuz Büyük boyutlu kepçe, dolu gövdeli bir döküm şasiye bağlanmış ve tırtıllı çekicinin zincir dişlisinin bulunduğu bölümdeki iki yanında mafsallanmıştır. Yükleyici, kepçesi indirilmiş durumda yığının içine girer (yığını keser). Bundan sonra hidrolik kaldıncılar ve mafsal sistemi yardımıyla kepçe kaldınhr ve bu sırada doldurulur. Kepçe, yükleyici üzerinde bir yay çizer ve yükü öbür tarafa boşaltır (Şekil. 27). Şekil. 26- Tırtıllar üzerindeki motorlu kepçe Makina, kısa uzaklıklarda oranla hızlı hareket eder ve malzemeyi yığından alarak boşaltma noktasına götürür. Malzeme ara iletimlerle uzağa götürülür ve bir iletim götürücüsü kullanılmaz. Motorlu kepçeler, yığın yavaş yavaş azaldığı ve malzemenin yükleme ve boşaltma noktaları arasındaki uzaklık değiştiği için. demiryolu vagonlarım yüklemekte başarıyla kullanılırlar. 7-23
MALZEME ÎLETÎM DÜZENEKLERİ (a) (b) fr) Şekil. 27- Motorlu kepçenin çalışması Şekil. 28- Tekerlekli traktöre bindirilmiş motorlu kepçe Tekerlekli traktör üzerine bindirilmiş bir motorlu kepçe, kepçeyi kaldırmak için bir hidrolik düzenekle donatılmıştır (Şekil. 28). Bu makinada başlıca özellik, kepçenin büyük hir yüksekliğe kaldırılması ve yükleme ile boşaltmanın aynı tarafa yapılabilmesidir. Kepçe hacmi genellikle 1,15 m 3 e kadardır. Tünel kazılarında ve maden açma işleriyle ilgili yeraltı yüklemelerinde çeşitli türlerdeki küçük-boyutlu motorlu kepçeler geniş çapta kullanılırlar. Motorsuz Kaldırma Arabaları Kendiliğinden hareketli olmayan kaldırma arabalarına örnek olarak parçalan kaldırarak torna, pres ve diğer işleme tezgahlarına veren ya da ambarlarda kütle halinde taşınan parça-mallan yükleyen, istif eden dört tekerlekli 7-24
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ el arabasına bindirilmiş bir yükselticiyi gösterebiliriz (Alt bölüm S e bakınız). Motorlu Kaldırma Arabaları Bu tür arabaların en çok kullanılanı kaldırma -kısa yola götürme- yükleme işini yapan çatal kaldırmalı araba (fork lift) dir. Konu Alt Bölüm S de özetlenmiştir. Şekil. 29 da bu türe bir örnek gösterilmiştir. Şekil. 29- İçten yanmalı motorlu bir çatal-kaldırmalı araba 7. YÜKLEME VE BOŞALTMA DÜZENEKLERİ Malzeme taşıma makinalarıyla birlikte kullanılan yardımcı donatım şunları içerir: Yükleme hazneleri; dağıtım ve yönlendirme olukları (sütler) ve boruları ile dökme yüklerde ığırlık ya da hacim, parça mallarda ise sayı esasına dayalı olarak taşınan yüklerin miktarını ölçmeye ve harman (paçal) yapmaya yarayan düzenekler. Yükleme haznelerinin mekanik donatımı kapaklar ile besleyicilerden meydana gelir. Yükleme Hazneleri (Bunkerler) ve Mekanik Donatımı 1. Yükleme Hazneleri (Hoppers) Yükleme hazneleri (bunker, silo vb. gibi çeşitli adlarla da anılırlar) dökme malzemeden belli bir miktarını, sonraki yükleme işlemi için geçici olarak depolayan büyük kaplardır. Malzemelerin ara iletimini sağlayan ve malzeme akışını düzenleyen küçük kapasiteli haznelere honi de denir. Dökme mallar haznelere değişik türdeki götürme makinalanndan, arabalardan, demiryolu vagonlanndan ve motorlu arabalardan (lorilerden) ya da doğrudan doğruya üretimi yapan makinalardan yüklenirler. Yükleme hazneleri genellikle dip taraflardaki kapaklardan çeşitli götürme makinalarına (götürücüler, yüksek götürücüler ve tekerlekli taşıma araçlan) ya da işleme makinalanna (kanştıncılar, değirmenler, sınıflandırma makinaları, briket presleri, kireç fırınlan, kimyasal süreç birimleri, kazan külhanları, vb.) mal boşaltırlar. Bazı durumlarda hazneler, kıskaçlı vinçler (clamshell) gibi özel araçlarla tepeden boşaltılırlar. 7-25
MALZEME İLETİM DÜZENEKLERİ Üretim ve taşıma çevriminde iş gören ara depolama hazneleri, çeşitli bağımsız taşıma ve işleme donatımının çalışmasını mümkün olduğu kadar birbirine az bağımlı duruma getirirler. Değişik peryodlarla çalışan, yani aynı vardiya içinde ya da değişik sayıdaki vardiya boyunca çalışma sureleri farklı olan birbirine karşılıklı bağlı makinalann; ya da bazı düzenlerin sürekli (örneğin, götürücüler, havalı ya da hidrolik taşıma donanımlan), bazılannın ise kesikli olarak çalıştığı ve büyük ya da küçük parti (batch) malzemeyi alan ya da veren diğer götürücülerin bulunduğu durumlarda (ray üzerinde hareket eden ya da tekerlekli taşıma donatımı) ara depolama zorunlu olur. Bağımsız makinaların çalıştığı basamak ve onların verimi, sistemdeki haznelerin hacmini ve konumunu belirler. Makinâların genel işletme düzeninden sapması ne kadar büyük ve birim zamana karşılık olan üretim kapasiteleri ne kadar yüksek olursa, haznelerin gerekli hacmi de o kadar büyük olur. 0 B s sa-olt Şekil. 30- Hazne hacmini belirlemek için kullanılan grafik Yukardaki durumu açıklamak için bir örnek verelim: Hazneye 8 saatlik vardiya boyunca 4 defada, yani saat 0 dan başlayarak her 2 saatte bir kez. 100 ton malzemenin yüklendiğini (Şekil. 30 da basamaklı O A çizgisi) ve saat 1 den başlayarak sürekli biçimde boşaltıldığını (BC eğimli çizgisi) varsayalım. Bu durumda, bu iki çizgi arasındaki en uzun RD ordinatı en az (minimum) hazne kapasitesini belirler; hazne hacmi 150 ton olacaktır. Taralı alanın ordinatları, tüm vardiya boyunca hazneye yüklenen toplam malzeme miktarını verir. Birkaç tipik hazne biçimi Şekil. 31 de verilmiştir. Bir hazne, genellikle düşey duvarlı prizma ya da silindir biçiminde bir üst bölüm ile bir ya da daha çok sayıda çıkış ağzına doğru daralan alt bölümden meydana gelir. Alt bölüm bir kesik piramit, koni ya da kama (prizmatik ya da parabolik) biçimde olabilir. Hazne oldukça sığ ise üstteki prizmatik ya da silindirik bölüm bulunmayabilir. Şekil. 31- Tipik hazne biçimleri a- Karma hazneler; 1) prizma ve kesik piramit; 2) silindir ve kesik koni; 3) prizma ve kesik kama; 4) prizma ve kesik parabolik kama; b- Normal tekneler 5) kesik piramit; 6) kesik koni; 7) kesik kama; 8) parabolik kesik kama 7-26