Kaldırma makinaları. MAK 4023 Transport Tekniği

Kaldırma makinaları

MAK 4023 – Transport Tekniği

Basit kaldırma makinaları

Basit kaldırma makinaları el ile çalıştırılan kaldırma makinalarıdır.

En yaygın kullanılan ve insan gücüyle (elle) çalıştırılan yük kaldırma makinaları :

• krikolar

• palangalar

• ceraskallar

• triforlar

• el vinçleri (çıkrıklar)

Kol kuvveti

Çok güçlü bir adamın kasları anlık olarak 450 kilogramlık kuvvet

uygulayabilir. Ancak bu güç sürekli olamaz. İnsan gücü zamana bağlı olarak ani düşüş gösterir ve yaklaşık 10 dakika sonra dayanma gücü % 10 ile %15 seviyelerine kadar geriler.

Normal bir insan sadece bir dakika gibi kısa bir süre için maksimum 1.2 BG güç üretebilir.

Devamlı olarak yorulmadan ortalama 0.3 BG güç üretilebilir.

Kol kuvveti olarak yorulmadan 150 N ile 200 N

Çevirme kolu

Çevirme kolu yarıçapı : 300 ⋯ 400 mm Bir işçi için sap uzunluğu : 250 ⋯ 350 mm İki işçi için sap uzunluğu : 400 ⋯ 500 mm

Bir işçinin gücü 10 kg ila 15 kg, istisnai olarak 20 kg alınır.

Krank hızı saniyede 0,5 m ila 1 m arasında değişir. Çift kranklar birbiriyle 120° veya 180 ° kadar dengelenir. Krank milinin yerden yüksekliği 0,9 ila 1,2 m, genellikle 1.0 metredir.

Çevirme kolu

Çevirme kolu uzunluğu :200 mm – 250 mm – 300 mm Uygulanan moment : 60 Nm – 120 Nm

Krikolar

Krikolar

Yükleri iterek kaldıran veya hareket ettiren basit kaldırma makinalarıdır.

Tamir ve değiştirme işlerinde kullanılan, çoğunlukla el ile tahrik edilen taşınabilir yapılardır.

Krikolar

TS EN 1492 standardına göre krikoların sınıflandırılması

Mekanik krikolar Hidrolik krikolar Pnömatik krikolar

Krikolar

Krikonun gerekli hareketleri için maksimum el kuvvetleri :

Krikoyu harekete başlatmak için 300 N

Yüksüz krikonun hareketini devam ettirmek için 200 N Yüklü krikonun hareketini başlatmak için 400 N Yüklü bir krikonun hareketini devam ettirmek için 300 N El pompası manivelasıyla yüklü krikoyu kaldırmak için 400 N Ayak pompası kullanarak yüklü krikoyu kaldırmak için 400 N

Mekanik krikolar

Mekanik krikolar, kremayerli kriko, vida tipi silindirik kriko veya mekanik transmisyon krikosu gibi mekanik aletler vasıtasıyla hareket ettirrilen krikolardır.

Mekanik krikolar

Kremayerli kriko

Vidalı kriko Sehpa

krikosu

Römork krikosu

Kremayerli krikolar

Hafif ve taşımaları kolay

olduğu için montaj işlerinde çok sık kullanılır. Taşıma

kapasitesi 20 tona ve kaldırma yüksekliği (kurs) 0,4 metre

kadardır.

Tek kişilik olan 280 N, ikişilik olan 530 N kol kuvveti

kullanarak yüklerin

kaldırılmasında kullanılır.

Kremayerli krikolar

Bir çevirme kolu ile kremayer pinyonuna verilen döndürme momentinin yarattığı pinyon çevresel kuvveti kremayeri iterek yük değerini karşılar.

Küçük yüklerde çevirme kolu doğrudan pinyon milini tahrik eder.

Büyük yüklerde el ile uygulanan moment dişli çiftlerinden geçirilerek arttırılır ve

kremayer pinyonuna ulaşır.

Kremayerli krikolar

Pehlivan krikosu olarak da bilinen genellikle taşıt tamirlerinde ve kamyon kasalarının kaldırılmasında kullanılır.

Kremayerli krikolar

Kremayerli krikonun temel parçaları :

Kremayerli krikolar - pehlivan

Kremayerli krikolar

DIN 7355 standardında 1.5 ton ile 10 ton arasında kaldırma

kapasitesindeki kremayerli krikolar ve temel boyutları verilmiştir.

Kremayerli krikolar

Yükün kaçmasını önlemek ve kontrollü bir

şekilde indirebilmek problemdir. İlk uygulanan sistem, basit bir şekilde mile bağlı bir kilit çark ve tırnağı kullanımıdır.

Kremayerli krikolar

Kilit-çark mekanizması kazalara neden olduğundan günümüzde yerini kilit çark mekanizması ile kombine sürtünmeli kayma yüzeylerinde

oluşan emniyetli çevirme kolu almıştır.

Kremayerli krikolar – hesap esasları

Pinyonda meydana gelen çevresel kuvvet, krikonun kaldırabileceği yüke karşılık gelir :

𝑃_𝑈 = 𝑄 𝑃_𝑈 = 𝑀_𝑒

𝑟₀(= 𝑑₀Τ2)

Çevirme kolunda meydana gelen moment :

𝑀_𝑒 = 𝐾 × 𝑎

Kriko kaldırma kapasitesi :

𝑄 = 𝐾 × 𝑎 × 𝑖 × 𝜂 𝑟₀(= 𝑑₀Τ2)

K : kol kuvveti (200 ile 300 N) I : dişli çevrim oranı

a : kol uzunluğu (200 ile 300 mm) 𝜂 : kriko verimi (0.60 ile 0.70)

Kremayerli krikolar – hesap esasları

Verilen prensip şemalarına göre, gerekli çevrim oranı, el ve yük momentleri arasındaki oran olarak yazılır.

𝑖 = 𝑀_𝑒 × 𝜂

𝑀_𝑑 = 𝑟₀(= 𝑑₀Τ2)

𝑎 = 𝑧₂

𝑧₁ × 𝑧₄

𝑧₃ × ⋯

Kremayerli krikolar – hesap esasları

Kremayerdeki toplam gerilme :

Pinyon dişlisindeki diş dibi gerilmesi :

𝜎_𝑡 = − 𝑄

𝑏 × ℎ − 𝑀_𝑒 𝑏 × ℎ²

6

≤ 𝜎_𝑒𝑚

𝜎_𝑒 = 𝑀_𝑒

𝑊_𝑒 = 𝑄 × ℎ₁ 𝑏 × 𝑠²

6

≤ 𝜎_𝑒𝑚

Q : yük (N)

M_e : eğilme momenti

b,h : kremayer dişlisi boyutları s : diş kalınlığı

𝜎_𝑒𝑚 : emniyet gerilmesi (300⋯ 400 𝑁/𝑚𝑚²)

Kremayerli krikolar

Sehpa kriko

Yaygın olarak havacılıkta kullanılan sehpa kriko (TS 9161), üç köşeli ve eşkenar üçgen tabanlı kesik piramit şeklinde düşey eksen ile 30 derece açı yapmaktadır.

Vidalı krikolar

Vidalı krikolar atölye veya şantiyelerde parça ve blokların yerlerine konması ve oturtulması, ayarlanması, ağır parçaların desteklenmesi gibi işlerde kullanılan

krikolardır.

Montaj ve tamir işlerinde kullanılan vidalı krikolar otoblokajlı yapılır.

Vidalı krikolar

Vidalı krikoların verimleri 0.20 ila 0.40 arasındadır.

Kaldırma kapasiteleri 35 tona; kaldırma yükseklikleri ise 0.4 metreye kadardır.

Hafif yük krikoları çelik çubuk kolarla tahrik edilir.

Gövdesi çelik saçtan veya dökme

demirden, vidalı mil St50 , St60 çeliğinden imal edilir.

Vidalı krikolar

Somun vida ilişkisiyle elle uygulanan

döndürme momenti sonucu vidalı milde yükü iten büyük bir eksenel kuvvet oluşur.

Vida otoblokajlı olduğundan yükün kendiliğinden inme tehlikesi yoktur.

Otoblokaj şartı :

𝑉𝑖𝑑𝑎 𝑒ğ𝑖𝑚 𝑎ç𝚤𝑠𝚤 ∶ 𝛽 < 𝑆ü𝑟𝑡ü𝑛𝑚𝑒 𝑎ç𝚤𝑠𝚤 ∶ 𝜌

Vidalı kriko çeşitleri

Makas kollu Somunu

döndürülen

Vidası

döndürülen

Sonsuz vidalı

Vidalı kriko çeşitleri

Vidalı krikolar – hesap esasları

Elle uygulanan moment vida döndürme momentini ve hareketli yüzey sürtünme momentini karşılar.

𝑀_𝑒 = 𝐾 × 𝑎

𝑀_𝑒 = 𝑄 × 𝑟_𝑚 × 𝑡𝑎𝑛 𝛼 ± 𝜌 ± 𝑄 × 𝜇₁ × 𝑟₁

(+) işareti yük kaldırma (-) işareti yük indirme

𝑟_𝑚 : vida ortalama yarıçapı 𝛼 : vida eğim açısı (~4º ila 5º)

𝜌 : sürtünme açısı (𝜇 = 0.1 için 6º)

𝜇₁: vidalı mil ucu ile yük arasındaki sürtünme katsayısı 𝑟₁ : tabla altı sürtünmesinde ortalama yarıçap

Vidalı krikolar – hesap esasları

Kriko verimi : 𝜂 = 𝑡𝑎𝑛 𝛼

𝑡𝑎𝑛 𝛼 + 𝜌 + 𝜇₁ × 𝑟₁ 𝑟_𝑚 Basma gerilmesi: 𝜎𝑏 = 𝑄

𝜋 × 𝑑₀² 4

Burulma gerilmesi: 𝜏𝑏 = 𝑀 = 𝐾 × 𝑙 𝑊 = 𝜋 × 𝑑₀²

16

𝜎_𝑖 = 𝜎_𝑏² + 4 × 𝛼 × 𝜏_𝑏 ² 𝛼 = 𝜎_𝑒𝑚 1.3 × 𝜏_𝑒𝑚

Vida yüzey basıncı: 𝑝 = 𝑄

𝑛 × 𝜋 × 𝑑² − 𝑑₀² 4

Q : yük (N)

d : vida diş dibi çapı d₀ : vida diş üstü çapı 𝛼 : katsayı

n : vida diş sayısı

Krikolar

Taşıt krikoları (TS 857 ISO 8720), levye kolunun aşağı yukarı hareketiyle çalıştırılması halinde 360 N, diğer krikolarda 120 N kuvvet uygulanarak çalışmaktadır.

Örnek :

Yandaki şekilde görülen M10x2 çaplı, hatveli kare profilli vida ile tahrik edilen makaslı kriko ile 4 kN yükü üst kolu

yatayla 𝜃 = 35° açıya getirebilmek için uygulanması gereken T moment değeri ne olur ?

Not : statik sürtünme katsayısı 𝜇 = 0.15 alınacaktır.

Römork krikosu

Römorklar için kullanılan

şanzımanlı, ayarlı ve düz modelleri bulunmaktadır.

Kaldırma kapasitesi 5 tona kadardır.

Yandan çevirmeli Üstten çevirmeli

Hidrolik krikolar

Kriko üzerine tespit edilen ya da ondan ayrı olan bir basma pompasının elle

tahrik edilmesiyle basınçlı yağ yük pistonuna iletilir.

Ana elemanları, piston, silindir ve pompa kasasıdır.

Kaldırma kapasitesi : maks. 1000 ton Kaldırma yüksekliği : maks. 0.5 m

Hidrolik basıncı : maks. 500 Bar

Hidrolik krikolar

El ile çalıştırılan bir emme

basma tulumba ile elde edilen basınçlı yağ yük kaldırma

silindirine gönderilir.

Yük silindirine gönderilen

basınçlı yağ piston yüzeyinde yarattığı kuvvet etkisi ile yükü karşılar ve hareket ettirir.

Hidrolik kriko

Hidrolik krikolar

Geri basma supapı kapalı olduğu için geri

kaçmayacağından yük

kaldırıldığı yükseklikte durur.

Yükün indirilmesi, indirme

vanasına kumanda edilerek yük silindirindeki basınçlı yağın

depoya geri dönmesiyle sağlanır.

Hidrolik krikolar

Hidrolik krikolar

Emniyet düzeni : pompa elemanlarından birinin kırılması ya da sadece akışkanın kaçak yapması halinde bile yükün yerinden tutulması gerekir.

Buna göre emniyet somunu ile sağlanır.

Sızdırmazlık düzeni : sızdırmazlık özelliği genellikle takke ya da U şeklinde bir meşin parçası aracılığı ile sağlanır.

Hidrolik krikolar

Kaldırma kursu sınır düzeni : kriko piston kurs sonuna eriştiği zaman, basınç kabı cidarındaki bir depo dönüş deliğinin önü açılır. Kaçak

deliğinin görevi yerine getirmesi mümkündür.

Sadece, delik ekseninin yeteri kadar aşağıda bulunması gerekir.

Yükün indirilmesi : elle kumanda edilen bir dönüş tiji basınç kabı içindeki basıncı ortadan kaldırır.

Hidrolik krikolar

Pompa : basınç yüksek ve debi zorlunlu olarak zayıftır. Özellikle, piston çapı kol

ucunda uygulanması mümkün olan kuvvetin üst sınırına bağlıdır.

Hidrolik kriko çeşitleri

• Pompa ile birleşik hidrolik krikosu

• Pompa ile birleşik olmayan hidrolik krikosu

• Çeneli hidrolik krikosu

• Seyyar hidrolik krikosu

• Hidrolik transmisyon krikosu

• Hidrolik kaldırma krikosu

Hidrolik kriko çeşitleri

Hidrolik krikolar

Karayolu taşıtlarında 3.5 ton ağırlığı geçmeyen yüklerin kaldırılmasında kullanılan krikolar (TS 2067 IS0 11530) olup, kaldırma koluna en fazla 400 N çalışma kuvveti uygulanmaktadır. Sistemde basınç emniyet valfi bulunmaklıdır. Yük kaldırmak ve indirmek için farklı çalışma sistemi

bulunur.

Hidrolik krikolar

Hidrolik krikonun ağırlığının 10

kg’den fazla olması halinde taşıma kolaylığı sağlaması için gövde

üzerine tutamak ilave edilir.

Hidrolik kriko

Pompa ile birleşik olmayan hidrolik krikosu

Hidrolik kriko silindiri, tek tesirli piston ve yay geri dönüşlü olarak yapılmaktadır.

Pompa ile birleşik olmayan hidrolik krikosu

El pompası kullanılarak, 500 ton yüklerin kaldırılması mümkün iken, basınç kaynağı olarak elektrik tahrikli sistemlerde 1000 ton yük

değerlerine ulaşılabilir.

Hidrolik transmisyon krikosu

Dikey şanzıman krikosu olarak da bilinir.

Seyyar hidrolik krikolar

Çeneli hidrolik kriko

Genellikle tezgah ve makina gibi ağır yüklerin (2 t - 100 t ) kaldırılmasında, ayarlanmasında kullanılır.

Hidrolik kaldırma krikosu

Yükleri kaldırmak veya taşıtların kısmen kaldırılmasında kullanılan ve kızakla yönlendirilen hidrolik krikodur. Katlanır modelleri bulunur.

Hidrolik krikolar – hesap esasları

Yük silindiri altındaki basınç ile bir kola tahrik edilen pompanın yarattığı basınç birbirine eşittir.

𝑝 = 𝑄

𝜋 × 𝐷²Τ4 𝑝 = 𝐾 × Τ𝑏 𝑎

𝜋 × 𝑑²Τ4 × 𝜂

Yükü kaldırma için gerekli kol kuvveti :

K= 𝑄 × ^𝑑2

𝐷² × ^𝑎

𝑏 × ¹

𝜂 𝐷 : yük silindiri çapı 𝑑 : pompa piston çapı 𝑎 𝑏 : kol oranıΤ

𝜂 : kriko verimi (0.60 ile 0.70)

K= 𝑃 × ^𝑎

𝑏 × ¹

𝜂

Hidrolik krikolar

Yük kaldırma stroku :

s₁ : el pompası ilerlemesi d₁ : el pompası piston çapı d₂ : yük silindiri piston çapı V : süpürülen yağ hacmi

𝑠₂ = 𝑠₁ × 𝑑₁ 𝑑₂

2

𝑠₂ = 4 × 𝑉 𝜋 × 𝑑₂²

Hidrolik kriko örneği

75 ton’luk hidrolik kriko:

Kaldırma kursu yüksekliği 160 mm, kriko kütlesi 60 kg’dır.

Pompa gövdesi yarı-sert

çelikten; klape olarak 𝜙10’luk bilyalar ve konik yaylar

kullanılmıştır.

Emme borusu bakırdan,

𝜙 15’lik piston ise Cr-Ni’li sert çelikten imal edilmiştir.

Pnömatik kriko

Pnömatik krikolar basınçlı hava ile

çalıştırılır, ağır malzeme ve makinaları kaldırmak ve konumlandırmak için

kullanılır.

Pnömatik güç, basınçlı hava yardımı ile mekanik güce dönüştürür. Basınçlı hava, ağır bileşenleri kaldırmak,

itmek veya hareket ettirmek amacıyla kuvveti aktarır.

Palangalar

Palanga tanımı

Halat, zincir gibi çekme elemanıyla sabit veya hareketli bir veya birden fazla makaradan oluşan bir düzenek ile insan kol gücü yardımıyla yüklerin kaldırılıp indirilmesini sağlayan basit kaldırma makinasıdır.

Palanga tanımı

Makaraların halatlarla birlikte çeşitli şekillerde düzenlenerek yüklerin

kaldırılmasında kullanılan makara donanımlarıdır.

Palanga takımı

A-Sabit makara B-Sübye C-Kabasorta palanga D-Adi palanga E-Top palangası

Makara tipleri ve verimleri

Palangalarda kullanılan makaralar, sabit makara, hareketli makara ile denk makarasıdır.

Sabit makara

Halat makara üzerinden çalışırken taşıyıcı aks sabit duruyorsa, bu tür makaraya sabit makara adı verilir.

Sabit makara, mil ekseni yer değiştirmeyen, üzerinde halatın sevkine kılavuzluk eden veya saptırma işini yapan makaradır.

Hareketli makara

Hareketlli makaralarda makara aksı, halat ve yükle birlike aşağı-yukarı hareket etmektedir.

Hareketli makara mil ekseni yer değiştirebilen

makaradır. Çalışırken makara hem döner hem de doğrusal hareket eder.

Denge makarası

Sabit makara tipinde olan ve ikiz palangada, yükün taşıyıcı halat

kollarına eşit dağılmasını ve küçük halat uzamalarının dengelenmesine yarayan makaradır.

Üzerinde bir halat hareketi olmadığından sürtünme veya kayıp yoktur.

Makara verimi

Halatla tahrikte makara verimi, halatın eğilmesi ve makaranın yatak sürtünmesinden oluşan kayıplar ile ifade edilir.

Makara verimi – halat eğilmesi

Tekil tellerin elastik katılığından ve halatın doğru halden eğri hale veya tersine geçişte tellerin iç sürtünmesine bağlıdır.

Bu nedenle halat makaraya sarılırken halat kolu a₁ kadar dışarıya açılır.

Halat makaraya sarılmaya başladığında aldığı eğri şeklini devam ettirmeye çalıştığından

halat kolu a₂ kadar çeriye kaçar.

Makara verimi – halat eğilmesi

Makara yatak sürtünme kaybı dikkate alınmadan

𝑆₁ × 𝑅 + 𝑎₁ = 𝑆₂ × 𝑅 − 𝑎₂ 𝑆₂ = 𝑆₁ × 𝑅 + 𝑎₁

𝑅 − 𝑎₂

𝑅+𝑎₁

𝑅−𝑎₂ terimi, 𝑎₁ve 𝑎₂ büyükülüğüne

bakılmaksızın > 1 olduğundan 𝑆₂ > 𝑆₁ olacaktır.

Makara verimi – halat eğilmesi

Açılan halat kolundaki çekme kuvveti, sarılan halat kolundaki kuvvetten t₁ kadar büyüktür. Bu kayba halatın eğilmesinden dolayı sürtünme

katılığı denir.

Rubin tarafından düz sarılışlı ve çapraz sarılışlı halatlar için ayrı ayrı yapılan deneyler sonucu t₁ değeri bulunmuştur.

düz sarılışlı halatlar : ^𝑡1 = 0.063 × 𝑑²

𝐷 × 𝑆 + 300

çapraz sarılışlı halatlar : ^𝑡1 = 0.09 × 𝑑²

𝐷 × 𝑆 + 500

Makara verimi – halat eğilmesi

Kullanılan ifade ile sabit makaranın normal şartlarda halat eğilmesi ile meydana gelen kaybı %1 den fazla değildir.

Halatın makaraya sarılma açıcısının bu kayıp üzerinde herhangi bir etkisi yoktur.

Rubin yaptığı deneyde d = 13 ila 20 mm çaplarında değişen halatlar ile D = 500 ila 900 mm çaplarındaki makaralara

S = 1000 ila 4000 daN’luk çekme kuvvetleri uygulayarak verilen t₁ değerlerini bulmuştur.

Makara verimi – yatak sürtünme kaybı

Makara ile pernosu arasındaki sürtünmeden meydana gelen

kayıptır. Bu kayıp sarılan ve açılan halatın çekme kuvvetlerinin

bileşkesine bağlıdır.

Sarılma açısı 180 derece alındığında, bileşke kuvvet 𝑄 + 𝑆 ≅ 2𝑆 olacaktır.

Makara pernosundaki moment :

𝑀_𝑠 = 𝑄 + 𝑆 × 𝜇 × 𝑑₁

2 = 𝑆 × 𝜇 × 𝑑₁

Makara verimi – yatak sürtünme kaybı

Sürtünme momentinin yenilmesi için açılan halat koluna eklenmesi

gereken ilave kuvvet :

Normal şartlarda 𝑑₁Τ𝐷 ≈ Τ1 6 kadar alınabilir ve kaymalı yatak sürtünme katsayısı 0.09 kabul edilirse,

𝑡₂ = 2 × 𝑆 × 0.09 × 1

6 = 0.03 × 𝑆 𝑡₂ = 𝑀_𝑠

𝐷/2 = 2 × 𝑆 × 𝜇 × 𝑑₁ 𝐷/2

Sabit makara verimi

Sabit makarada sürtünme katılığı ve yatak sürtünme kaybı gözönüne alınarak verim :

Kaymalı yataklarda :

𝑡₂ = 0.03 × 𝑆 𝑡₂ = 0.01 × 𝑆

𝜂 = 𝑆

𝑆 + 𝑡₁ + 𝑡₂

𝜂 = 𝑆

𝑆 + 0.04 × 𝑆 = 0.96

Makara verimi

Halatın rijitliğinden ileri gelen eğilme direnci ve aks yataklarındaki

sürtünme kayıpları nedeniyle sabit makara verimleri aşağıdaki gibidir.

Yataklama türü Makara verimi

Kaymalı yatak 0,96

Rulmanlı yatak 0,98

Hareketli makara verimi

Hareketli makarada denge şartından : Bağıntılar birarada yazılırsa,

Makara kayıpları dikkate alınmazsa :

𝑆₁ + 𝑆₂ = 𝑄 𝑆₁= 𝑆₂ × 𝜂

𝑆₂ × 𝜂 + 𝑆₂ = 𝑄 𝑆₂ × (𝜂 + 1) = 𝑄

𝑆₂ = ^𝑄

1+𝜂

𝑆₁ = 𝑆₂ = 𝑄/2

Makara verimi : ^𝜂ℎ = 𝑄 2Τ

𝑆₂ = 𝑄 2Τ

𝑄 (1 + 𝜂)Τ = 1 + 𝜂 2

Makara verimi

Halatın rijitliğinden ileri gelen eğilme direnci ve aks yataklarındaki sürtünme kayıpları nedeniyle hareketli makara verimleri aşağıdaki gibidir.

Yataklama türü Makara verimi

Kaymalı yatak 0,98

Rulmanlı yatak 0,99

Makara verimi

Sabit makara Hareketli makara

Halat çekme kuvveti S 𝑄 𝜂Τ 𝑄 (2 × 𝜂)Τ

Taşıyıcı halat sayısı z 1 2

Çevrim oranı i 1 2

Halat çekme hızı v_h 𝑖 × 𝑣_𝑦ü𝑘 𝑖 × 𝑣_𝑦ü𝑘

Çekilen halat boyu h 𝑖 × 𝑠 𝑖 × 𝑠

Makara verimi – kaymalı yatak - rulmanlı yatak

𝜂 0,96

0,98

0,98 0,99

𝑣_𝑦ü𝑘 : yük kaldırma hızı 𝑠 : yük kaldırma yüksekliği

Makara donanımı

Makara donanımında sabit makara vinç gövgesinde veya boom (ok) ucuna bağlı iken hareketli makaralar kanca bloğunda yer alır.

Makara donanımı

Bu donanımda taşıyıcı yük halatı sarıldığı tamburdan

çıktıktan sonra doğrudan sabit makaradan veya sonrasında kanca bloğundan geçerek kullanılır.

Basit palanga

Bağımsız olarak tek başlarına kaldırma işlerinde kullanılabildikleri gibi

çoğunlukla vinç veya oklu krenlerde (liman krenlerinde) kullanılır.

Makara sarılan bir halatın ucu ya alt bloğa (hareketli makara grubuna) veya üst bloğa (sabit makara grubuna) tespit edilir. Alt blokta kanca gibi yük tutma elemanı blunur.

Basit palangalar

Basit palanga, küçük yüklerin (maks. 300 kg)

kaldırılmasında kullanılan ve taşıyıcı halat sayısı en fazla 8 olan makara donanımlarıdır.

Basit palangalar

Basit palanga, sabit makaraların üst makara;

hareketli makaraların kancanın da bağlı

bulunduğu alt makara bloğunu (kanca bloğu) oluşturduğu makara donanımıdır.

Elyaf halat veya çelik tel halat kullanılır.

Basit palangalar

Yükün kaldırılmasında kullanılan çekme halatının sabit ucu yukarıdaki üst makara bloğuna veya alttaki kanca bloğuna

sabitlenir.

Basit palangalar

Üç kollu bir basit palanganın kurulması görülmektedir.

Çekme halatının sabit ucu hareketli makaraya

sabitlenmiştir.

Basit palangalar

2 makaralı 3 makaralı 4 makaralı

Basit palangalar

5 makaralı 6 makaralı 7 makaralı

Basit palangalar

Dört halat kolundan (iki hareketli makaradan) oluşan bir basit

palanganın açılmış hali görümektedir.

İki makara bloğunun ortasından

geçen bir düzlemin kestiği halat kolu sayısı ile palanga tanımlanır.

Halatın üzerinden geçtiği son makara sabit makara ise sayıma dahil

edilmez.

Basit palangalar

Makara olarak genellikle eşit

çaplı makara kullanılır. Üst ve alt blokta sabit ve hareketli

makaraların eksenleri ayrı ayrı ortaktır. Açık düzendeki basit palangalar nadir kullanılır.

Basit palangalar

Aynı sayılı makaraya sahip basit palanga hesabında, halatın

hareketli makaradan başladığı kabul edilir.

Basit palangalar

Tek makaralı basit palangada yük kaldırmak için uygulanacak kuvvetin hesabı :

Basit palangalar

Çekme kuvvetinin sabit makaradan uygulandığı palangalar

Çekme kuvvetinin hareketli makaradan uygulandığı palangalar

Basit palangalar

Makara adedi (n) ve taşıyıcı halat kolu sayısı (z = n+1) dir.

Palanga verimi, kayıplar ihmal edilerek :

Gerçekte ise :

𝑆₁ = 𝑆₂ = 𝑆₃ = ⋯ = 𝑆_𝑧−1 = 𝑆_𝑧 = 𝑄 𝑧

𝑆₂ > 𝑆₁ 𝑆₃ > 𝑆₂

⋮

𝑆_𝑧−1 > 𝑆_𝑧−2 𝑆_𝑧 > 𝑆_𝑧−1

Basit palangalar

Halat kollarına gelen kuvvetler :

𝑆_𝑧−1 = 𝑆_𝑧 × 𝜂

𝑆_𝑧−2 = 𝑆_𝑧−1 × 𝜂 = 𝑆_𝑧 × 𝜂²

𝑆_𝑧−3 = 𝑆_𝑧−2 × 𝜂 = 𝑆_𝑧 × 𝜂² × 𝜂

⋮

𝑆₂ = 𝑆_𝑧 × 𝜂^𝑧−2 𝑆₁ = 𝑆_𝑧 × 𝜂^𝑧−1

𝑆₁ + 𝑆₂ + 𝑆₃ + ⋯ + 𝑆_𝑧−1 + 𝑆_𝑧 = 𝑄

Basit palangalar

Halat çekme kuvvetleri yerine yazılırsa:

geometrik dizi toplamı

𝑄 = 𝑆_𝑧 × 𝜂^𝑧−1 + 𝑆_𝑧 × 𝜂^𝑧−2 + ⋯ + 𝑆_𝑧 × 𝜂² + 𝑆_𝑧 × 𝜂¹ + 𝑆_𝑧 𝑄 = 𝑆_𝑧 × 𝜂^𝑧−1 + 𝜂^𝑧−2 + ⋯ + 𝜂² + 𝜂 + 1

1 − 𝜂^𝑧 1 − 𝜂

𝑄 = 𝑆_𝑧 × 1 − 𝜂^𝑧 1 − 𝜂

Basit palangalar

Kaldırmada toplam verim :

𝜂_𝑝 = 1

𝑧 × 1 − 𝜂^𝑧 1 − 𝜂 𝜂_𝑝 = 𝑄/𝑧

𝑆_𝑧 = 𝑄/𝑧

𝑄 × 1 − 𝜂^𝑧 1 − 𝜂

Basit palangalar

Yük indirmede ise, halat kollarındaki çekme kuvvetleri

𝑆_𝑧−1 = 𝑆_𝑧 × 1 𝜂 𝑆_𝑧−2 = 𝑆_𝑧−1 × 1

𝜂 = 𝑆_𝑧 × 1 𝜂² 𝑆_𝑧−3 = 𝑆_𝑧−2 × 1

𝜂 = 𝑆_𝑧 × 1

𝜂² × 1 𝜂

⋮

𝑆_𝑧 = 𝑄 × 𝜂^𝑧−1 × 1 − 𝜂^𝑧 1 − 𝜂

Basit palangalar

Yük indirmede palanga verimi :

𝜂_𝑝 = 𝑧 × 𝜂^𝑧−1 × 1 − 𝜂^𝑧 1 − 𝜂

𝜂_𝑝 = 𝑆_𝑧 𝑄/𝑧

Basit palangalar

Taşıyıcı halat kolu sayısı 𝑧 = 6 olan basit palangada makara yataklarının rulmanı ve kaymalı yataklı olması durumunda :

𝜂_𝑝 = 1

𝑧 × 1 − 𝜂^𝑧

1 − 𝜂 = 1

6 × 1 − 0.96⁶

1 − 0.96 = 0.905 𝜂_𝑝 = 1

𝑧 × 1 − 𝜂^𝑧

1 − 𝜂 = 1

6 × 1 − 0.98⁶

1 − 0.98 = 0.95 𝜂_𝑝 = 𝑧 × 𝜂^𝑧−1 × 1 − 𝜂^𝑧

1 − 𝜂 = 6 × 0.96⁶⁻¹ × 1 − 0.96⁶

1 − 0.96 = 0.90 𝜂_𝑝 = 𝑧 × 𝜂^𝑧−1 × 1 − 𝜂^𝑧

1 − 𝜂 = 6 × 0.98⁶⁻¹ × 1 − 0.98⁶

1 − 0.98 = 0.95

YükkaldırmaYükindirme

Basit palangalar

Yükün yerden L kadar yukarı kaldırıması için çekilmesi gereken halat boyu :

(a) makara sisteminde L kadar (b) makara sisteminde 2L kadar (c) makara sisteminde 6L kadar

Basit palangalar

ÖRNEK :

Kaymalı yataklı eşdeğer makaralardan oluşan donanmda 90 kg ağırlığındaki bir işçinin kendini yukarı çekebeilmesi için halata tatbik etmesi

gereken K kuvvetini hesaplayınız.

ÇÖZÜM

Halat kollarındaki kuvvetler :

Kuvvetler yerine yazıldığında : 𝑆₁ = 𝑄 − 𝐾

2 × 𝜂_ℎ𝑚 𝑆₂ = 𝑆₁

2 × 𝜂_ℎ𝑚 𝐾 = 𝑆₂ 𝜂_𝑠𝑚

𝐾 = 𝑄 − 𝐾

4 × 𝜂_ℎ𝑚² × 𝜂_𝑠𝑚

𝜂_𝑠𝑚 = 0.96 𝑣𝑒

𝜂_ℎ𝑚 = 0.98 𝑎𝑙𝚤𝑛𝑑𝚤ğ𝚤𝑛𝑑𝑎 𝐾 = 𝑄 − 𝐾

3.68(= 4 × 0.98² × 0.96)

𝐾 = 𝑄

4.68 = 900

4.68 = 192,3 𝑁

Basit palangalar

A B C

Yanda görülen 3 farklı basit palanga ile yük kaldırılacaktır. Makaralar

eşdeğer olup, hepsi kaymalı yataklanmıştır. Buna göre

a) Palanganın toplam verimi nedir?

b) Yükün yerden 3 metre kaldırılması için çekilmesi gereken halat boyu nedir ?

SORU :

A B C

Yanda görülen 3 farklı basit palanga ile yük kaldırılacaktır. Makaralar

eşdeğer olup, hepsi rulmanlı yataklanmıştır. Buna göre

a) Palanganın toplam verimi nedir?

b) Maksimum 200 N kuvvet uygulanarak kaldırılabilecek

maksimum yük değerleri nedir ?

İkiz palangalar

Kren arabasında kullanılan ikiz palangalar yüklerin kaldırılması esnasında basit

palangada görülen kayma hareketinin olmadığı palanga düzenidir.

Benzer iki basit palanganın paralel bağlanması ile oluşur.

İki serbest halat ucu üzerinden sağ ve sol yivler bulunan tambura iki taraftan

sarılır.

Denk makarası kullanılır.

İkiz palangalar

Taşıyıcı halat kolu sayısının yarısı olan basit palanga verimi ile aynıdır.

Taşıyıcı halat kolu sayısı z’ = z /2 alınır.

𝜂_𝑝 = 1

𝑧′ × 1 − 𝜂^𝑧′

1 − 𝜂

Örnek : z = 12 halat kolu z’ = 6 olur

İkiz palangalar

İkiz palangalar

Palanga ifadeleri

Basit palanga İkiz palanga Halat çekme kuvveti S 𝑄 (𝑧 × 𝜂Τ _𝑝) 𝑄 (𝑧 × 𝜂Τ _𝑝)

Taşıyıcı halat sayısı z 𝑧 = 𝑧 𝑧^′ = 𝑧/2

Çevrim oranı i 𝑧 𝑧/2

Halat çekme hızı v_h 𝑖 × 𝑣_𝑦ü𝑘 𝑖 × 𝑣_𝑦ü𝑘

Çekilen halat boyu h 𝑖 × 𝑠 𝑖 × 𝑠

Palanga verimi 𝜂_𝑝 1

𝑧 × 1 − 𝜂^𝑧 1 − 𝜂

1

𝑧′ × 1 − 𝜂^𝑧′

1 − 𝜂

𝑣_𝑦ü𝑘 : yük kaldırma hızı 𝑠 : yük kaldırma yüksekliği

ÖRNEK :

Şekilde görülen halatlı kaldırma mekanizmasında çekme kuvveti 50 kN ve makaralar kaymalı yataklı olduğuna

göre emniyetle kaldırılabilecek yük miktarını bulunuz.

z = 6 taşıyıcı halat kollu palanga sisteminde Q yükü ile halat üzerindeki çekme kuvveti arasında

Palanga sisteminde oluşan toplam makara verimi

𝑄 = 50 × 6 × 0.87

= 261 kN

𝑄 = 𝑆_𝑚𝑎𝑥 × 𝑧 × 𝜂_𝑡𝑜𝑝

𝜂_𝑡𝑜𝑝 = 𝜂_𝑝 × 𝜂 𝜂_𝑡𝑜𝑝 = 1

𝑧 × 1 − 𝜂^𝑧

1 − 𝜂 × 𝜂 = 1

6 × 1 − 0.96⁶

1 − 0.96 × 0.96 = 0.87

Trifor

Halatlı çektirme (trifor)

Halatlı çektirme (trifor) aracı, hareketli tel halatlı portatif bir kaldırma aracıdır.

Bir diğer adı da tel halat vincidir.

Belirlenmiş en fazla taşıyabileceği çalışma yük sınırlarını aşmadan, yükleri çok uzak mesafelere çekmek, kaldırmak ve

yerleştirmek amacı ile kullanılmaktadır.

Halatlı çektirme (trifor)

• İletim hızı 3m/dak,

• Kapasite: 800kg, 1600kg, 3200kg, 5400kg.

• Çelik Halat: Standart 20m galvanizli çelik halat.

• Gövde: Alüminyum ve demir kabuk

Halatlı çektirme (trifor)

Halatlı çektirme (trifor)

Yükü yukarı çekme

Yükü aşağı indirme

Yükü boşaltma

Halatlı çektirme (trifor)

• TS 1228 Çelik tel halatlı çektirmeler

• TS ISO 4510-2 İnşaat ve kazı makinaları - Servis el aletleri - Bölüm 2:

Mekanik çektirmeler ve iticiler

Halatlı çektirme (trifor) – TS 1228

TS 1228 standardına göre 1.5 ton ve 3.0 ton kapasitesinde olup, halata kuş gözü

kullanılarak kanca bağlanır.

Halat olarak 6x25F dolgulu tip halat kullanılır.

El vinçleri (çıkrıklar)

El vinci (çıkrık)

Tambur üzerine sarılan halat yardımıyla yükün yatayda çekilmesi veya yukarıya kaldırılıp indirilmesinde kullanılan el ile tahrik edilen basit kaldırma makinasıdır.

El vinci (çıkrık)

El vinci (çıkrık)

El vinci (çıkrık)

Kol kuvvetiyle çalıştırılan ve yerden belli bir yüksekliğe yerleştirilen bir tambur ve onu döndürmeye yarayan bir koldan oluşur. Kuvvet aktarma oranlarını değiştirmek için dişli grupları yerleştirilir.

Çevrim oranı :

Kol kuvveti :

El vinci (çıkrık)

Çevrim oranı :

Kol kuvveti :

Sistemin verimi :

Örnek :

Kol kuvveti (çevirme kuvveti) F_K= 150 N Kol yarıçapı r_K = 360 mm

Tambur çapı d_T = 200 mm

Tambur dişli çark çapı d₂ = 460 mm Pinyon dişil çapı d₁ = 64 mm

Toplam verim : η = 0,65

Aşağıda verilen teknik bilgiler dikkate

alındığında kaldırlabilecek maksimum yük değeri nedir ?

Çözüm

Dişli çark tahvil oranı : 𝑖 = ^𝑑2

𝑑₁ = ⁴⁶⁰

64 =7.188 Tamburun 1 turu için

kolun dönme sayısı : 𝑛_𝑘 = 𝑖 × 𝑛_𝑡 = 1 × 7.188 = 7.188 El kuvvetinin yarattığı

moment :

𝑀_𝐾 = 𝐹_𝑘 × 𝑟_𝑘 = 150 × 0.36

= 54𝑁𝑚

Tambur momenti : 𝑀^𝑡 = 𝑀_𝑘 × 𝑖 × 𝜂 = 54 × 7.188 × 0.65

=252,28 Nm Kaldıralacak yük : 𝑄 = 𝑀_𝑡

𝐷 2Τ = 252,28

0,2 2Τ = 2523𝑁

El vinci

Gemilerde kullanılan el vinci (TS 7025), kol gücüyle çelik tel halatın sarılmasını sağlayan kaldırma makinasıdır.

Irgat vinci

Irgat el vinci, tambura bağlanan halat yardımıyla yükleri yatak olarak çekmeye yarayan mekanik el vincidir. Genellikle tekne çekmek, kapı veya kapak açıp kapatmak için kullanılır.

Irgat vinci

Gemi güvertelerinde kullanılan ve elle tahrik edilen ırgat vinci ve halat toplama vincinde, iki yanda elle tahrik edilen döndörme kolları ve bantlı fren sistemi bulunur.

𝑀_𝑒𝑙 = 2 × 𝐾 × 𝜂 = 0.8 × 𝑟

http://transport.itu.edu.tr/mak4023uzak