Halat tamburları

Genellikle silindirik olarak yapılmış ve yükün kaldırılması esnasında çekme halatının sarılmasını ve kumandasını temin eden elemandır. Basit kaldırma düzeneklerinde (örneğin el ile kumanda edilen palangalarda) yüzeyi düz tamburlar kullanılır ve halat üst üste birkaç kez sarılır. Ancak bu durumun çok kuvvetli bir tel aşınmasına sebep olacağı unutulmamalıdır.

Motor ile çalıştırılan kaldırma makinalarında kullanılan tamburun üzerine helisel yivler açılır ve halat bu yivlerin içine gelecek şekilde tambur üzerine bir kez sarılır. Halatın düzgün sarılmasını ve korunmasını sağlayan bu yivler tek yönlü (sağ veya sol) olabileceği gibi helis yönleri birbirine zıt olacak şekilde çift yönlü olarak da yapılabilir. Basit makara, halat düzeninde kullanılan tek yönlü yivler, özellikle uzun tamburlarda, yükün tambur ekseni doğrultusunda sallanmasına sebep olur. Đkiz makaralı palanga düzeneklerinde kullanılan sağ ve sol yönlü yivler arasında yivsiz bir kısım bulunur (Şekil 4.8). Bu yivsiz kısmın uzunluğu, kanca bloğunun ölçülerine göre tespit edilmekle birlikte hesaplarda dengeleme makarası çapı kadar alınması uygun olur. Eğer bu mesafe çok büyük olacaksa biri sağ diğeri sol yönlü yivlere sahip iki ayrı tambur kullanılmalıdır.

Küçük ve orta işletmelerde kullanılan tamburlar (el ile çalıştırılan kaldırma düzenekleri ve elektrikli palangalar gibi) dökme demir (DDL-18); ağır işletmelerde ise çelik döküm veya hafif ve ucuz olması bakımından çelik C22 (Fe37) sac malzemenin kaynaklı şekillendirilmesiyle imal edilirler.

Düşük hızla çalışan tamburlar bronz veya kızıl burçtan yapılmış kaymalı yataklarla, yüksek hızlı tamburlar ise yuvalanmalı yataklarla yataklanmalıdır. Şekil 4.9a’da yuvarlanmalı yatakla ve Şekil 4.9b’de ise kaymalı yatakla aks üzerine yataklanmış ve dökümden imal edilmiş bir tambur görülmektedir.

Tambura hareket verilmesi (döndürülmesi), yan yüzeyine cıvatalarla sabitlenmiş bir dişli (tambur dişlisi) ile sağlanabildiği gibi (Şekil 4.8) tambur göbeğinin doğrudan motor-dişli kutusu çıkış miline kama (Şekil 4.9) veya pres geçme ile sıkı bağlanması ile de olabilir.

Şayet tambur dişlisi kullanılırsa tambur silindirik bir aks üzerine yataklanır. Bu aks, yataklama özellikleri de göz önünde bulundurularak, eğilme zorlanmasına göre hesaplanır.

Tamburun döndürülmesi motor-dişli kutusu mili ile temin ediliyorsa bu mil döndürme momenti nedeniyle burulma ve halat kollarındaki çekme kuvvetleri nedeniyle de eğilme zorlanması (bileşik gerilme) etkisindedir.

Şekil 4.8. Aks üzerine yataklanmış bir halat tamburu a) yuvarlanmalı yataklı b) kaymalı yataklı

(b) (a)

Redüksiyon tambur dişlisi Tambur ve araba ortası

L sağ yiv L sol yiv Araba ölçüsü

4.1.5.1. Yivli tamburların ana boyutları

Yivli tamburlara ait ana boyutlar Tablo 4.6’da verilmiştir. Şekil 4.10’da yivli bir tambura ait bazı büyüklükler görülmektedir.

Tablo 4.6. H₁-işletme grubu katsayısının seçilmesi

Tahrik grupları

Halat tamburu Halat makarası Denge makarası

Serbest dönmeyen tel halatlar

Serbest dönebilen ve

dönme yönünden zayıf

tel halatlar

Serbest dönmeyen tel halatlar

Serbest dönebilen ve

dönme yönünden zayıf

tel halatlar

Serbest dönmeyen tel halatlar

Serbest dönebilen ve dönme yönünden

zayıf tel halatlar

1Em 10 11.2 11.2 12.5 10 12.5

1Dm 11.2 12.5 12.5 14 10 12.5

1Cm 12.5 14 14 16 12.5 14

1Bm 14 16 16 18 12.5 14

1Am 16 18 18 20 14 16

2m 18 20 20 22.4 14 16

3m 20 22.4 22.4 25 16 18

4m 22.4 25 25 28 16 18

5m 25 28 28 31.5 18 20

Kepçelerin tel halatları 1Bm çalışma grubu tel halatlarının sınıflandırılmasından bağımsız olarak ölçülendirilmelidir.

*) Seri halde imal edilen kaldırma makinelerinde, halat konstrüksiyonunun seçiminde yeteri derecede bir yerleştirme zamanına ulaşılabilirse, serbest dönebilen ve dönme yönünden fakir olan tel halatlarda c katsayısı, serbest dönemeyen halatlarda olduğu gibi kullanılmalıdır.

Şekil 4.9. Tamburun motor miline kama ile bağlanması

Şekil 4.10. Tambur yiv ölçüleri b d S

r

t DA D2-a DT

a e D1

Tamburun çapı, üzerine sarılan tel halatın ekseninden ölçülmek üzere;

T 1 2

D =H H⋅ ⋅d

eşitliği ile hesaplanır. Burada d-halat anma çapı ve H1-işletme grubu katsayısı olup, Tablo 4.5’den, H₂-halat eğilme katsayısı olup Tablo 4.7’den veya 5.10’dan alınacaktır.

Đkiz makaralı palanga düzeninde çift taraflı yivli tambur kullanılacağından, tamburun çevre hızı, yükün kaldırılma hızı ile palanga aktarım oranının (i=ⁿ

2 ) çarpımına eşit olmaktadır. Böylece yükün kaldırılma hızı Vk ise tamburun çevre hızı;

T p K Halatlar arası mesafe : Kenar çıkıntısı :

Yiv tepesinin yuvarlanma dairesine olan uzaklığı

Tablo 4.7. Tambur yiv ölçüleri

Tablo 4.8. H₂ Halat eğilmesi katsayısı

WT ≤5 6-9 ≥10

H2 1,1 1,12 1,25

Yükün kaldırılma yüksekliği h ve taşıyıcı halat sayısı n olmak üzere halatın tambur üzerindeki sarım sayısı (Z);

Tel halat

çapı d(mm) 10 13 16 19 22 27 33 40 44

s 12 15 18 22 25 31 37 45 49

r 5.5 7 9 10.5 12 15 18 22 24

a 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5 6

T

Z= n h 2 dir.

π D

⋅ +

⋅

Yiv açılmış tambur uzunluğu (ℓ);

=Z S dir.⋅ l

Halat tambur üzerine iki taraftan sarılıyorsa, bir tarafa ait sarım (yivli kısım) uzunluğu (ℓ’);

=Z S dir.

2

′ ⋅ l

Eşitlikteki 2 sayısı; halatın tamburdan boşalması (yükün en alt durumda olması) halinde halat ucu bağlantısının emniyeti için alınan fazla sarım sayısıdır.

4.1.5.2. Tambur et kalınlığının hesaplanması

Tambur et kalınlığının hesaplanması için, tamburda oluşan gerilmelerin göz önüne alınması gerekir. Bu gerilmeler:

-Dönme momenti nedeniyle oluşan burulma gerilmesi, -Halat yükü nedeniyle oluşan eğilme gerilmesi,

-Halatın sarılması nedeniyle oluşan büzülme (basma ve eğilme gerilmesi) şeklinde sayılabilir.

Döndürme momenti nedeniyle tamburda oluşan burulma gerilmesi oldukça küçük bir etkiye sahip olup göz ardı edilebilir. Halat kollarındaki çekme nedeniyle oluşan eğilme gerilmesi ise sadece uzun tamburlarda bir öneme sahiptir. Büzülme (tamburun buruşması) nedeniyle oluşan basma gerilmesi;

b

σ =0,5 F dir.

⋅t s

⋅

Eğilme gerilmesi;

e 4 2 6

T

σ =0,96 F 1 dir.

D t

⋅ ⋅ ⋅

Pratikte tambur et kalınlığı (t); d-halat anma çapı olmak üzere, döküm tamburlarda t≈d, çelik döküm veya kaynakla şekillendirilmiş çelik sac tamburlarda t=0,6·d alınabilmektedir.

Bu yaklaşımla elde edilen tambur et kalınlıkları yukarıdaki eşitliklerde yerine yazılarak bulunan gerilmelerin emniyet değerleri içinde olup olmadıkları kontrol edilir.

Tamburlardaki,

Emniyetli basma gerilmesi(σ ) ; _b

Dökme demir tamburlarda :600 daN/cm², Çelik ve çelik döküm tamburlarda :1000 daN/cm², Emniyetli eğilme gerilmesi(σ ) ; _e

Dökme demir tamburlarda :200-250 daN/cm²,

Çelik ve çelik döküm tamburlarda :500 daN/cm² alınabilmektedir.

Bu emniyet değerleri, hafif işletmelerde %25 arttırılabilir ancak ağır işletmelerde %20 azaltılmalıdır.

ÇÖZÜM:

b) Küçük çaplı sabit makaranın çevre hızı;

π (2 r) n π (2 0, 03) 64 makara göbeğine asılı olan yük bu hızın yarısı kadar bir hızla yukarı çıkacağından yükün çıkış hızı;

b) Sabit makaralar 64 d/d ile dönerse yük kaç m/dak hızla yukarı çıkar? R=3r ve r=30 mm dir.

BÖLÜM-V