Download kasnak boyutlandirmasi ve ornek

V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• V kayış kasnak mekanizmaları problemlerinde genelde iletilecek güç P[kW]; devir sayıları 𝑛 ; 𝑛 ; 𝑖 =
⁄
ve eksenler
arası mesafe e belli olup, bu işlevi emniyetle gerçekleştirecek kayışın tipi, boyu ve sayısı hesaplanır.
• Bu hesapta üretici firmaların kataloglarındaki değerlerden yararlanılır. Hesapta takip edilecek yol aşağıda sıralandığı
gibidir:
• 1. Klasik veya Dar V kayışların hangisinin kullanılacağına karar verilir. Hem mekanizmanın kaplayacağı hacim, hem de fiyat
açısından karşılaştırıldığında makine mühendisliğinin hemen hemen tüm alanlarında dar V kayışlar, klasik V kayışlara
üstünlük sağlarlar. Bu nedenle, yeni konstrüksiyonların tamamına yakınında dar V kayışlar kullanılmaktadır. Sadece bazı
özel durumlarda ve küçük kasnağın yuvalı, büyük kasnağın düz kamalı olarak seçildiği konstrüksiyonlarda klasik V kayışlara
rastlanmaktadır.
• 2. Tahrik motorunun ve iş makinesinin türüne, dinamik özelliklerine ve günlük çalışma sürelerine bağlı olarak işletme
faktörü 𝑐 bulunur (Tablo 21.6).
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• 3. Nakledilecek güç işletme faktörüyle çarpılarak hesap gücü 𝑃 = 𝑃𝑐 ; belirlenir.
• 4. Küçük kasnağın devir sayısı ve hesap gücüne göre kayış tipi (Şekil21.27) ve küçük kasnağın çapının sınırları seçilir. V
kayışlarına ait kasnakların standart etken çapları Tablo 21.16'da verilmiştir.
• Bu diyagramlar sayesinde verilen koşullara (güç, devir sayısı) uygun, en ekonomik kayış tipini bulmak mümkündür. Kayışın
güç nakli açısından optimum kullanımı ve ekonomikliği o profil için mümkün olan en büyük kasnağı seçmekle olur. Ancak
bu da büyük hacimli konstrüksiyonlara neden olduğundan daha küçük çapların da tercih edildiğine rastlanır. Olası kasnak
çapı olarak verilen değerlerin en küçüklerinden şart değil ise uzak durulmalıdır, zira küçük kasnak çaplarında gerekli kayış
sayısı artar, bu da kasnak genişliğini büyütür ve pahalandırır (Kasnak çapının diyagramda okunan değerinin, o kayış için
öngörülen çapların küçükleri bölgesinde çıkması halinde, bir boy küçük kayış tipini kullanmak ta iyi sonuç verebilir.).
Ayrıca kasnak çapı kayış hızı, dar V kayışlarda 42 m/s'den büyük olmayacak şekilde seçilmelidir.
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• 5. Eksenler arası mesafe e ile küçük kasnağın çapı 𝑑 , ve büyük kasnağın çapı 𝑑 = 𝑖𝑑 , arasındaki ilişkinin:
• 0,7 𝑑 𝑑
<𝑒<2 𝑑 𝑑
sınırları arasında olması tavsiye edildiğinden 𝑑 , ve 𝑑 'nin standart kasnak çapları arasından
(Tablo 21.16) seçiminde bu kurala dikkat edilir.
• 6. Sarım açısı hesaplanır:
• cos =
;
𝛽 = 2𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠
• Buna bağlı olarak sarım açısı faktörü 𝑐 Tablo 21.7'den okunur.
• 7. Kayış için gerekli etken uzunluk:
•𝐿
= 2𝑒 + 1,57 𝑑 + 𝑑
+
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• İfadesinden hesaplanarak, kayış uzunlukları listesinden en yakın kayış boyu seçilir (Tablo 21.18). w indisi; çapın ve kayış
uzunluğunun kayış kesitinin tarafsız eksenine göre ölçülmüş olduğunu gösterir. Uzunluk faktörü 𝑐 da aynı listeden alınır.
Kayışın standart boyu ile yukarıdaki boy arasında muhtemelen bir fark olacaktır ki bu da eksenler arası mesafenin yeniden
kontrol edilmesini gerektirecektir. Yeni kayış uzunluğu ile eksenler arası tam doğru mesafe:
• 𝑒 ≈ 𝑝 + 𝑝 − 𝑞;
𝑝 = 0,25𝐿 − 0,393 𝑑 + 𝑑 ; 𝑞 = 0,125 𝑑 − 𝑑
şeklide tespit edilir.
• 8. Yine kataloglardan kayışın takılması için gerekli y, gerdirilmesi için gerekli x mesafeleri öğrenilir. Bu değerler hesabı
doğrudan etkilemese de montaj ve işletme kuralı olarak konstrüksiyonda belirtilmesi faydalıdır.
• 9. Kayış hızının ve eğilme frekansının malzeme sınırlarının aşıp aşmadığı kontrol edilir.
•𝑉=
[m/s], 𝑑 𝑚𝑚 , 𝑛 𝑑/𝑑 ; 𝑓 =
𝑠
dar V kayışlarda 𝑓 ,
= 60 1/𝑠 alınır. (𝑧 : kasnak sayısı)
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• 10. Artık sıra kaç adet kayış alınması gerektiğinin hesabına gelmiştir. Yine kataloglardan kasnak çapı, çevrim oranı ve
dönme hızının ortak bir fonksiyonu olarak bir kayışın nominal gücü 𝑃 Tablo 21.19-21.22 yardımı ile okunur ve:
•𝑧=
ifadesinden kayış hesabı yapılır
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• Örnek: Küçük bir dokuma tezgâhı ile elektrik motorunun milleri arasında yaklaşık 400 mm mesafe vardır. Motordan
makineye güç nakli dar V kayış mekanizması ile sağlanacaktır. Motorun gücü 8 kW, devir sayısı 1800 d/d’dır. İş makinesinin
milindeki devir sayısının 720 d/d olması isteniyor. İşletme faktörü ise 1,3'tür. Olabilecek en küçük kasnak çapları
kullanılarak bu mekanizma boyutlandırılmak isteniyor. Buna göre:
• a) Kayış tipini ve kasnak çaplarını bulunuz.
• b) Kayış uzunluğunu belirleyiniz.
• c) Kaç adet kayış gereklidir?
• d) Kasnak genişliğini bulunuz.
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• a) Kayış tipini ve kasnak çaplarını bulunuz.
•𝑖=
=
= 2,5
• 𝑃 = 𝑃𝑐 = 8 1,3 = 10,4 𝑘𝑊
• Şekil 21.27’den kayış tipi SPZ ve 𝑑 = 112 … 180 mm arası seçilebilir.
• 𝑑 = 112 mm seçilir. (Tablo 21.6) → 𝑑 = 𝑖𝑑 = 112 2,5 = 280 𝑚𝑚 bulunan değer standart çap değerinde olduğu
için uygundur (Tablo 21.6).
• 0,7 𝑑 𝑑
<𝑒<2 𝑑 𝑑
• b) Kayış uzunluğunu belirleyiniz.
→
274 < 400 < 784 uygundur.
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
•𝐿
= 2𝑒 + 1,57 𝑑 + 𝑑
•𝐿
= 1400 mm seçilir (Tablo 21.18)
+
• Aynı tablodan SPZ kayış tipi ve 𝐿
= 1433 𝑚𝑚
= 1400 mm için 𝑐 = 0,96 bulunur.
• Yeni standart kayış uzunluğu 𝐿 için eksenler arası tam doğru mesafe bulunur:
• 𝑒 ≈ 𝑝 + 𝑝 − 𝑞 = 383 𝑚𝑚;
𝑝 = 0,25𝐿 − 0,393 𝑑 + 𝑑
= 195,9; 𝑞 = 0,125 𝑑 − 𝑑
= 3528
• Dar V kayış malzeme sınırlarını aşıp aşmadığı kontrol edilir:
•𝑉=
= 10,55
;𝑓 =
= 15,1 ; 10,55 < 42
𝑣𝑒 15,1 < 60
𝑜𝑙𝑑𝑢ğ𝑢 𝑖ç𝑖𝑛 𝑢𝑦𝑔𝑢𝑛𝑑𝑢𝑟.
V Kayış Kasnak Mekanizmalarının
Boyutlandırılması
• c) Kaç adet kayış gereklidir?
• 𝛽 = 2𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠
= 155˚ ve sonsuz kayış için 𝑐 = 0,93 (Tablo 21.7)
• SPZ tipi kayış için 𝑃 = 3,87 kW (Tablo 21.19 𝑑 = 112 𝑚𝑚 ve i=2,5 için)
•𝑧=
= 3,01
• Bu mekanizma için 3 adet SPZ tipi kayış yeterli olacaktır.
• d) Kasnak genişliğini bulunuz.
• Kayış sayısına bağlı olarak kasnak genişliği Tablo 21.13’ten 𝑏 = 40 𝑚𝑚 olarak bulunur.