BÖLÜM 11. BANTLI KONVEYÖRLER HESAP ESASLARIfiles.ticiz.com/2257_mak41911.pdfEşdeğer konveyör uzunluğu L tayin edilirken her iki uçtaki kasnaklarda meydana gelen sürtünmeye

BÖLÜM 11. BANTLI KONVEYÖRLER HESAP ESASLARI 11.1. GİRİŞ Bugün endüstride işletme ekonomisine en fazla etki eden faktörlerden biri malzeme iletimidir. Bantlı konveyörle, sürekli malzeme iletiminde bir çok uygulama alanları içinde en elverişli sistemi oluştururlar. Erişilebilen yüksek taşıma kapasitesi, uzun mesafelere yük taşıma yeteneği, transport yolunun kavisli olabilmesi, basit tasarım, hafif yapı, güvenilir işletme gibi özellikler bantlı konveyörleri en çok kullanılan transport makinası durumuna getirmiştir. Taşınan malzemeler kuru veya ıslak, pülverize hububatta olduğu gibi tane veya kömürde olduğu gibi parça halinde olabilir. Bantlı konveyörler esas itibariyle iki kasnak arasında gerilmiş ve rulolarla mesnetlenmiş uçsuz bir banttan ibarettir. Normal olarak bandın üst yüzü malzemenin naklinde kullanılmakla beraber dönüş kolundan istifade edilen konveyörler de vardır. Malzemenin yüklemesi ve boşaltılması konveyör boyunca herhangi bir noktada yapılabilir. Daha önce belirtildiği gibi mesafeler uzun ve kapasite büyük olursa bantlı konveyör uygun malzemenin naklinde en ekonomik çözümü sağlar. Büyük kapasitede yığma malzemenin sürekli olarak uzun mesafelere yatay veya az meyille iletimi söz konusu olduğu zaman, genellikle bantlı konveyörler en uygun çözüm olmaktadır. Bu tip konveyörlerle kuru veya ıslak her türlü malzeme taşıyabilmektedirler. Bantlı konveyörler günümüzde özellikle maden cevherleri, kömür, kum ve tahıl gibi yığma malzemelerin iletiminde başarılı bir uygulama alanı bulmuştur. İletilecek malzeme bir veya birkaç tambur tarafından hareket ettirilen bant tarafından taşınır. Bantlı konveyörün malzeme naklindeki sağladığı avantajları şu örnekle açıklayabiliriz: M.Ö. 2800 yıllarında inşa edilen Gize Piramidinin inşaatında yaklaşık olarak 100.000 işçi 30 yıl çalışmıştır. Bu piramidin hacmi kadar toprak (2.600.000 m3) bugün 3 m genişliğinde bir bantlı konveyörle 130 saatte (20.000 t/h) taşınabilirdi. Bantlı konveyörlerin başlıca kullanım alanları:

• Maden ocakları • Cevher hazırlama tesisleri • Dökümhanelerde kum hazırlama tesisleri • Termik santraller • Liman yükleme ve boşaltma tesisleri • Büyük inşaat şantiyeleri • Hafriyat ve beton hazırlama tesislerinde • Kimya, kağıt, çimento ve şeker sanayinde • Tahıl silolarında

Bir bantlı konveyörün ana elamanları genel olarak şunlardır;

a) Malzemeyi nakleden bant b) Taşıyıcı ve dönüş makaraları c) Baş, kuyruk, gergi ve saptırma tamburları d) Tahrik düzeni e) Gergi düzeni

Dr C Erdem İMRAKDr İsmail GERDEMELİ MAK419 - Transport Tekniği

2

f) Şasi g) Yükleme düzeni h) Boşaltma düzeni i) Bant temizleme düzeni j) Diğer teçhizat

11.2. BANTLI KONVEYÖRLERİN HESABI 11.2.1. Bant Genişliği Dökme yükler taşındığında, band genişliğini konveyörün kapasitesi ve nakledilen malzemenin boyutu belirler. Parça mal taşınması durumunda ise bu genişliği parçaların sayısı ve dıştan dışa ölçüleri belirler. Düz taşıyıcı rulolarla desteklenen bir band üzerinde, serbest akışlı bir malzemenin bir ikizkenar üçgen biçimini alacağı kabul edilir. Band kenarlarından saçılmayı önlemek için üçgen tabanı, B band genişliği ve ϕ ise yükün statik sevk açısı olmak üzere ve üçgenin taban açısı Bb 8.0= ϕϕ 35.01 ≅ alınır. Eğim bir konveyörde, yükün muhtemel saçılmalarını ünlemek tanımlamak için C1 düzeltme katsayısı hesaba katılır. Bu katsayı konveyör eğimine bağlıdır. Bir düz band üzerindeki yükün enine kesitinin alanı:

( ϕ)ϕ 35.0tan16.02

tan4.08.02 1

21111 CBCBBCbhF ⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅== (11.1)

Bir oluklu taşıyıcı rulo takımı tarafından desteklenen bir band üzerindeki yükün enine kesitinin F alanı F2 üçgenlerinin alanlarının toplamına eşittir. Yan ruloların eğim açısı 20o ve orta ruloların uzunluğu ise toplam alan: BP 4.00 ≅

( )0435.035.0tan16.00435.0tan16.0 122

112

21 +=⋅+≈+= ϕϕ CBBBCBFFF (11.2) a) Düz taşıyıcı ruloların desteklendiği bant için debi:

( ϕγγ 35.0tan5763600 12

1 VCBVFQd == )

)

[t/saat] (11.3) ve bant genişliği;

( ϕγ 35.0tan576 1 VCQB d

d = [m] (11.4)

(a) Tek Rulolu (b) Üç Rulolu (c) Parça Mal Taşıyan Şekil 11.1 Konveyörler


3

b) Oluklu bir taşıyıcı rulo takımının desteklediği band için;

( )[( )[ ]135.0tan6.3160

16035.0tan576

3600

12

12

+=

+=

=

ϕγ

ϕγ ]γ

CVB

CVB

FVQ

o

o

o

[t/saat] (11.5)

Bant genişliği;

( )[ ]135.0tan6.3160 1 +=

ϕγ CVQB o

o [m] (11.6)

Kaba bir yaklaşım için ortalama ϕ ≈ 45o alınabilir. C1 katsayısının değeri ise konveyörün θ eğim açısına göre;

Tablo 11.1 C1 katsayısı θ 0 – 10o 10 –15o 15 – 200 ≥ 20o

C1 1 0.95 0.90 0.85 Bant hızı taşınan yükün cinsine, konveyör eğimine, ara boşaltmalar olup olmayacağına bağlıdır. Pulluklar aracılıyla boşaltmaların yapıldığı konveyörlerde band hızı 1.25 ile 1.6 m/s’yi geçmemelidir. a parçanın boyutu olmak üzere amax en büyük parça boyutu, amin en küçük parçanın boyutu olarak alındığında amax / amin oranı 2,52‘dan büyükse malzeme boyutlandırılmamış malzeme .olarak adlandırılır. Eğer bu oran 2.5’den küçükse malzeme boyutlandırılmıştır denir. Boyutlandırılmış malzemeler ortalama parça büyüklüğü diye ifade edilen;

2minmax aa

a+

=′ (11.7)

değeri ile nitelendirilir. Boyutlandırılmamış malzemelerde a’ = amax alınır. Yukarıda bulunan bant genişlikleri aşağıdaki bağıntılara göre parça boyutuyla irdelenmelidir. Sınıflandırılmamış malzemeler için : 200+′≥ aB [mm] (11.8) Sınıflandırılmış malzemeler için : 2003.3 +′≥ aB [mm] (11.9) olmaktadır. Son olarak seçilen bant genişliği hesaplanan genişliğin üstünde en yakın standart genişliğe yuvarlatılmalıdır. Parça mallar taşımak üzere tasarlanmış bir bantta, bant genişliği iletilecek yükün dıştan dışa ölçülerine ve band üzerindeki konumuna bağlıdır. Mallar bandın iki kenarından 50-100 mm içeride olacak biçimde yüklenmelidir. Birim yükler taşınan bandlarda hızı; birim ağırlık, yükleme ve boşaltma yöntemi ve istenen iletim kapasitesi belirler.


4

Şekil 11.2 Gergin ve gevşek koldaki kuvvetler

Tamburda oluşan moment,

( )221DTTM −= (11.10)

ve diğer taraftan çevresel kuvvet 21 TTP −= olarak yazıldığında,

2PDM = (11.11)

ve kasnağın gücü net çekme kuvveti P [daN] ve bant hızı v [m/s] olmak üzere

N = η⋅75

Pv [BG] (11.12)

olacaktır. Gergin ve gevşek kollardaki çekme kuvvetlerinden ayrı olarak banda gelen tesirler santrifüj kuvvetten ve gene bandın kasnağa sarılmasından yana eğilme momentinden ibarettir. Bantlı konveyörlerde v hızı düşük olduğundan santrifüj kuvvetler ihmal edilebilecek mertebelerdedir.

T1 = 1

751 −= µβ

µβ

ee

vNT ve

1175

2 −= µβev

NT (11.13)

yazılır. Eğimli olarak malzeme iletiminde kullanılan konveyörlerde band ağırlığının band doğrultusundaki bileşeninden dolayı da bir germe kuvveti vardır. Tahrik kasnağının üstte olması halinde bant ağırlığından dolayı gergin ve gevşek kolda kuvvetler birbiri ile aynıdır ve bu germe kuvvetlerinin güç iletimine etkisi yoktur. Ancak bandın mukavemet hesabında ve germe kuvvetinin tayininde, ağırlıktan dolayı meydana gelen germe kuvveti dikkate alınmalıdır. Konveyörlerde iki kasnak arasındaki l uzunluğundaki bandın ağırlığı ise bant ağırlığından dolayı ilave olarak meydana gelen germe kuvveti;

lWB

θsinlWS BB = (11.14)

olacaktır.


5

11.2.2. Bant Tipi ve Tabaka Sayısının Tayini Konveyörlerde bant tipi malzeme ve çalışma şartlarına; tabaka sayısı ise maksimum germe kuvvetine göre hesaplanır. Tabaka sayısının imkan nispetinde az olması bandın taşıyıcı rulolar üzerinde kolay form almasını sağlar. Bu bakımdan yüksek kaliteli band malzemesine ihtiyaç vardır. Banttaki maksimum germe kuvveti Smax ve malzeme iletim kapasitesine göre geniştir. Bant genişliği B ve tabaka başına dokunum mukavemeti KZ olmak üzere banttaki tabaka sayısı

zBKSZ max= (11.15)

bağıntısı ile bulunur. 11.2.3. Bandın Tahrik Gücü Bandı tahrik etmek için gerekli gücü aşağıdaki bileşenlere ayırabiliriz.

• Sistemi boşta çalıştırmak için gerekli olan güç • Malzemeyi yatay nakletmek için gerekli güç • Malzemeyi düşey olarak nakletmek için gerekli güç

Sistem boşta çalışırken sadece sürtünme kayıpları karşılanır. Bu halde rulolardaki ve tamburlardaki sürtünme kayıplarını tespit edebilmesi için gerekir. Ancak çok sayıda rulonun aynı sürtünme karakteristiklerini vermesi güç olduğu gibi mekanik montaj ve imalat hataları, hesap sonuçlarına bir hayli tesir edebilir. Hatta zamanla çalışma esnasında rulo yataklarının yağlı olup olmaması ve kasıntı yapması bile sürtünme kayıplarını değiştirebilir. Diğer taraftan kaybın önemli bir kısmını teşkil etmekle beraber hesaplanmayan şu tesirler de vardır:

• Bandın rulo sıraları arasında teşkil ettiği eğrinin bant hareketi dolayısıyla sürekli değişmesinden meydana gelen kayıp. Bu kayıp, band hızı rijitliğine, rulolar arasındaki mesafeye ve rulo sıraları arasındaki bandın maruz kaldığı çekme kuvvetine bağlıdır.

• Bandın formlu kesitindeki malzemenin rulolar üzerinden geçerken şeklinin değişmesinden meydana gelen kayıp.

Bu kayıp da banttaki çekme kuvvetine, rulo eksen açılarına ve rulo sıraları arasındaki mesafeye bağlıdır. Şu halde toplam sürtünme kaybını bulmak için bütün hareketli parçaların sürtünme kayıplarını toplamak ve yukarıdaki tesirleri göz önüne almak lazımdır. Bu ise imkansız gibidir. Pratik olarak sürtünme kaybını hesaplayabilmek için gerek nakledilen malzemenin gerekse konveyörün hareketli parçalarının toplam ağırlığı sisteme ait ortalama bir sürtünme katsayısı ile çarpılır. Tecrübeler ortalama çalışan bir çok konveyör tesisatı için ortalama sürtünme katsayısı 0.03 değerine esas alınabileceğini göstermiştir. Boşta çalışmaya ait sürtünme kaybının bulunması için önce bant ve hareketli parçaların birim boyuna isabet eden ağırlığı tespit edilmeli ve bu değer konveyör uzunluğu ile çarpılarak toplam ağırlığı bulunmalıdır. Toplam ağırlığın sürtünme katsayısı ile çarpımı ise sürtünme kuvvetini verir. Band ve hareketli parçaların birim boya isabet eden ağırlığı;

D

D

T

TB L

WLWWW ++= 21 [kg/m] (11.16)

Eşdeğer konveyör uzunluğu L [m] olmak üzere boş konveyörü tahrik için gerekli güç;


6

N1 =

751LvWN llµ= [BG] (11.17)

olur. Eşdeğer konveyör uzunluğu L tayin edilirken her iki uçtaki kasnaklarda meydana gelen sürtünmeye tekabül etmek üzere konveyör eksenleri arasındaki L0 mesafesine sabit bir uzunluk eklenmektedir. Konveyör üzerine yapılan tecrübeler bu uzunluğun 15 ile 45 m arasında seçilmesi gerektiğini göstermektedir. Daha emniyetli olması bakımından 45 m seçilirse;

450 += LL [m] (11.18) Eşdeğer boyla ilgili verilen bir bağıntı da:

1507.1 0 += LL [m]. (11.19) Bu durumda boş konveyörü tahrik için gerekli güç;

( )75

451

vLWN oll +=µ [BG] (11.20)

Benzer şekilde saniyede q [kg] malzemeyi nakletmek için gerekli N2 gücü, sürtünme katsayısı µ2 olmak üzere;

( )75

4522

+= oLqN µ [BG] (11.21)

veya konveyörün iletim kapasitesi Q [ton/saat] ise;

( )270

4522

+= oLQN µ [BG] (11.22)

Bu denklemde µ2 = 0.03 alınmalıdır. Malzemeyi düşey olarak nakletmek için gerekli N3 gücü düşey mesafe H olmak koşuluyla;

753qHN ±= veya

2703QHN ±= [BG] (11.23)

yazılabilir. Malzemenin yokuş yukarı naklide N3 pozitif, yokuş aşağı naklinde ise negatiftir. Böylece tahrik tamburunda gerekli güç;

321 NNNN ++= (11.24) Motor gücü için tahrik tambur gücünü tahrik mekanizmasının verimi η’ya bölünmelidir. Verim, tahrik mekanizmasının konstrüksiyonuna bağlı olarak değişir ve 0.8 ile 0.96 arasında seçilebilir.


7

11.3. BANTLI KONVEYÖRLERİN KONSTRÜKSİYONU 11.3.1. Bantlı Konveyörün Çalışma Prensibi Konveyör bant sistemi, iki tambur arasında bulunan sonsuz (uçsuz) banttan oluşur. Taşınacak yük bir taraftan yüklenir diğer yerden boşaltılır. Şekil 11.3’te görülen bantlı konveyör elemanları: Tahrik tamburu (tahrik ünitesine bağlı), dönüş tamburu (germe düzenine bağlı), üst ve alt makara, kılavuz rulo, gergi sistemi, motor ve çelik konstrüksiyondan oluşur. Hareketin sağlanması için bant sistemine bir ön gerilme kuvvetinin uygulanması şarttır.

Şekil 11.3 Bantlı konveyör ve elemanları

Bant tahrik yöntemleri, konstrüksiyona ve taşınacak malzemenin özelliğine bağlı olarak; baştan tahrik, kuyruktan tahrik veya çift tahrik olarak baştan ve kuyruktan olabilir. Çok tamburlu sistemlerde düşük bant gerilmeleri meydana gelir ancak ilave motor ve dişli sistemlerinden kaynaklanan ilave masraf yaratır. Banlı konveyör konstrüksiyonunda bant hareket hızı ve tahrik gücü bulunmasına etkiyen tasarım parametreleri olarak, taşıma malzemenin özellikleri ve yoğunluğu ile konveyör kapasitesi; bant özellikleri, taşıma uzunluğu ve eğimi bilinmesi gereken teknik değerlerdir. Taşıyıcı makaralar tek parçalı ya da çok parçalı olarak çelik konstrüksiyon üzerinde tespit edilmişlerdir. Taşıyıcı makaralar, üst kısımda banda düz veya oluk formunda, alt kısımda ise düz olarak yapılır. Düz bantlar parça malların iletiminde ve düşük kapasitelerde kullanılabilirler. Dökme malların büyük taşıma kapasitelerinde iletimi 2, 3 veya 5 parçalı taşıyıcı makaraların yataklık ettiği oluklu, geniş bantlarla yapılır.

Şekil 11.4 Taşıyıcı makaralar ve bantların oluk şekilleri

Konveyör bandında kuvvet iletimi, taşıyıcı bant ile tahrik tamburu arasında Eytelwein bağıntısına dayanır. Tambur çevresindeki band gerilme kuvvetleri T1 ve T2 arasında Eytelwein bağıntısından elde edilen logaritmik bir oran mevcuttur. İletim değeri; e logaritma tabanı, bant sürtünme katsayısı µ, sarım açısı α olmak üzere sınır halinde,


8

µαeTT

=2

1 (11.25)

Tahrik tamburu tarafından kauçuk banda iletilen çevre kuvveti, bandın her iki ucundaki kuvvetlerin farkıdır. Yatay pozisyonda çalışan bir konveyörde bant boyunca etkiyen kuvvetler Şekil 11.5’te görülmektedir. Burada, T1 ve T2 kuvvetlerini sağlamak için banda bir ön gerilme verilmesi gereklidir. Bu ön gerilme, tahrik tamburunda gerekli olan minimum T2 kuvvetini temin edecek kadar olmalıdır. Şekil 11.5‘de tahrik tamburu üzerinde oluşan bant kuvvet dağılımı gösterilmiştir. Hareket yönüne göre kuvvetler azalmaktadır.

Şekil 11.5 Tahrik tamburunda meydana gelen kuvvetler

5.3.2. Bant Tahrik Yöntemleri Yukarı doğru iletimde, iletilen malın ve bant ağırlığının hareket yönünde dik bileşeni sürtünmeyi artırmaktadır. Bir konveyör aşağı doğru eğimli bir pozisyonda çalışıyorsa, yüklerin bant doğrultusundaki bileşenleri de faydalı etkide bulunur ve bant kollarındaki germe kuvvetlerinin daha az olmasını sağlar. Bu nedenlerle, uygun konstrüksiyonlar yapıldığı takdirde, bant kollarındaki germe kuvvetleri büyük değerler almamaktadır. Şekil 11.6’da görülen bantlı konveyör üzerine etki eden kuvvetler ve tasarım parametreleri kullanılarak değişik tahrik tarzları için hesap esasları aşağıda sırasıyla verilmiştir. Bandın üst kısmında oluşan kuvvet FO, direnç katsayısı C, makara yatak sürtünme katsayısı µ, bant boyu L, bant ağırlığı GG [kg/m], iletilen malın ağırlığı GB [kg/m], üst kısım taşıyıcı makara ağırlığı GRO [kg/m] olmak üzere

( ROBG GGGLCF ++⋅⋅⋅= )µ0 (11.26) ile ifade edilir. Bandın alt kısmında oluşan kuvvet FU, alt kısım taşıyıcı makara ağırlığı GRU [kg/m] ile

( RUBU GGLCF +⋅⋅⋅= )µ (11.27) dir. Üst ve alt kısımda oluşan kuvvetlerin toplamı bant üzerindeki çevre kuvvetine eşittir.


9

Şekil 11.6 Eğimli tahrik edilen bir bant üzerinde etkiyen kuvvetler Bant tahrik hesaplarında eğimsiz ve eğimli tasarıma göre, baştan kuyruktan ve her iki yerden tahrik ayrı ayrı ele alınmış ve bant germe kuvvetleri her biri için hesaplanmıştır.

UO FFP += (11.28)

11.3.2.1. Eğimsiz çalışma durumu Bandın düz satıhta çalıştığı yatay pozisyonunu koruduğu konstrüksiyondur. Şekil 11.7’de eğimsiz durumda 3 değişik tahrik yöntemi gösterilmiştir. Şekil 11.7.a’da eğimsiz baştan tahrik, Şekil 11.7.b’de eğimsiz kuyruktan tahrik ve Şekil 11.7.c’de her iki uçtan tahrik yöntemleri gösterilmiştir. Her bir şekil üzerinde tahrik tamburunun konumuna uygun olarak tambur dönüş yönleri ile oluşan bant gergi kuvvetleri işaretlenmiştir. a) Eğimsiz baştan tahrik yöntemi Şekil 11.7a’da görülen eğimsiz baştan tahrik yönteminde, (11.28) eşitliğinde bulunan çevre kuvveti ve sürtünme katsayısı ile bant sarım açısı yardımıyla T1 kuvveti,

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+=

1111 µαe

PT (11.29)

olarak bulunur. Diğer bant gergi kuvvetleri ise (11.28) ve (11.29) eşitliklerinden, yazıldığında, T3 ve T4 kuvvetleri sırasıyla (11.27) ve (11.29) eşitliklerinden bulunur.

PTT −= 12

T3 = T2 + FU ve T4 = T3 (11.30)


10

Şekil 11.7 Eğimsiz tahrik yöntemleri b) Eğimsiz kuyruktan tahrik yöntemi Şekil 11.7’de görülen eğimsiz kuyruktan tahrik yönteminde, baştan tahrik yönteminde kullanılan (11.29) ve (11.30) eşitlikleri sırasıyla T1 , T2 ve T4 ile bant gergi kuvvetleri ve (11.26) ve (11.27) eşitlikleri yardımıyla T3 gergi kuvveti OFTT += 23 olarak elde edilir. c) Her iki yerden tahrik yöntemi Şekil 11.7c’de görülen eğimsiz her iki yönden tahrik yönteminde, baştan ve kuyruktan yaratılan tahrik için çevre kuvvetleri ayrı ayrı hesaplanır. Bunun için ilk olarak PB çevre kuvveti, PB1 ve PB2 bileşenlerinin hesaplanmasıyla elde edilir.

11

1 −−

=BBAA

BB

eeePB αµαµ

αµ

(11.31)

( )12 −+= BBeFPP UBαµ (11.32)

21 BBB PPP += (11.33)

Diğer tamburda oluşan PA çevre kuvveti ise, BA PPP −= olarak elde edilir. Bant gergi kuvvetlerinin yerinin sırası ve yerinin tespit edilmesi için bir karşılaştırma işlemi yapılır ve bunun için (11.27) ve (11.33) eşitliklerden faydalanılır.

UBA Fe

Pe

PBBAA

−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+<⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

− 111

11

αµαµ (11.34)

Eşitsizlik gerçekleştiği durumda, T3 bant gergi kuvveti (11.33) eşitliği kullanılarak

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+=

1113 BBe

PT B αµ (11.35)

olarak elde edilir. Diğer bant gergi kuvvetleri ise (11.33) ve (11.35) eşitliklerinden

BPTT −= 34 (11.36) T2 ile T1 bant gergi kuvvetleri:


11

UFTT −= 32 ve (11.37) APTT += 31

olur. Eşitsizlik gerçekleşmediği durumda ise, T1 bant gergi kuvveti, PA çevre kuvveti kullanılarak,

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+=

1111 AAe

PT A αµ (11.38)

olarak elde edilir. Diğer bant gergi kuvvetleri ise, PA çevre kuvveti ve T1 bant gergi kuvvetinden elde edilir.

APTT −= 12 ; ; 013 FTT −= BPTT += 34 (11.39) 11.3.2.2. Eğimli çalışma durumu Konveyör bandının yatayla açı yaparak malzemeleri yukarıya veya aşağıya doğru taşıdığı konstrüksiyondur. Eğimli çalışma durumunda tamburlar arasında düşey mesafe, Şekil 11.8’de gösterilen eğim açısı ve bant boyuna göre δsinLH = ile elde edilir. Bu durumda eğim açısını etkisiyle (11.26) ile (11.27) eşitlikleri sarasıyla,

( )( ROBG GGGLCF ++⋅⋅⋅= )δµ cos0 (11.40) ( RUBU GGLCF +⋅⋅⋅= )δµ cos (11.41)

olacaktır. a) Yukarıya doğru tahrik yöntemleri Şekil 11.8’de yukarıya eğimli durumda 3 değişik tahrik yöntemi gösterilmiştir. Şekil 11.8a’da yukarıya eğimli baştan tahrik, Şekil 11.8b’de yukarıya eğimli kuyruktan tahrik ve Şekil 11.8c’de yukarıya doğru her iki uçtan tahrik yöntemleri gösterilmiştir. Her bir şekil üzerinde tahrik tamburunun konumuna uygun olarak tambur dönüş yönleri ile oluşan bant gergi kuvvetleri işaretlenmiştir.

Şekil 11.8 Yukarıya doğru tahrik yöntemleri (11.28) eşitliği, tamburlar arasındaki düşey mesafe ile yukarıya tahrik yöntemi için elde edilir.


12

GUO GHFFP ⋅++= (11.42) a.1) Yukarıya baştan tahrik yöntemi Şekil 11.8a’da görülen bant gergi kuvvetlerinden T1 ve T2 (3.29) ifadesinde hesaplanır. T3 gergi kuvveti ise (11.30) ve (11.41) eşitliklerinden,

GU GHFTT ⋅−+= 23 (11.43) T4 bant gergi kuvveti ise (11.30) eşitliğinde elde edilir. a.2) Yukarıya kuyruktan tahrik yöntemi Şekil 11.8b’de görülen bant gergi kuvvetlerinden T1 bant gergi kuvveti (11.29) eşitliğinden ve

ile elde edilir. T3 gergi kuvveti ise (11.30) ve (11.41) eşitliklerinden, PTT −= 12

UB FGHTT −⋅+= 13 (11.44)

T4 bant gergi kuvveti ise (11.30) eşitliğinde elde edilir. a.3) Yukarıya her iki yerden tahrik yöntemi Şekil 11.8c’de görülen bant gergi kuvvetlerinin bulunması için, baştan ve kuyruktan yaratılan tahrikte çevre kuvvetleri ayrı ayrı hesaplanır. Bunun için ilk olarak PB çevre kuvveti, PB1 ve PB2 bileşenlerinin hesaplanması ile elde edilir. PB1 kuvveti, (11.31) eşitliğinden, PB2 bileşeni ise:

( )1)(2 −⋅−+= BBeGHFPP BUBαµ (11.45)

ile elde edilir. Diğer tamburda oluşan PA çevre kuvveti ise, (11.33) eşitliğinden yazılır. Bant gergi kuvvetlerinin yerinin bulunması için her iki uçtaki çevre kuvvetleri karşılaştırılır ve uygun şekilde kuvvetler yerleştirilir.

UBBA FHGe

Pe

PBBAA

−+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+<⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

− 111

11

αµαµ (11.46)

Eşitsizlik gerçekleştiği durumda, T3 ve T4 bant gergi kuvvetleri sırasıyla (11.35) ve (11.36) eşitlikleriyle elde edilir. Diğer bant gergi kuvvetleri ise,

UB FGHTT −⋅+= 42 (11.47)

APTT += 21 (11.48) Eşitsizliğin gerçekleşmediği durumda ise, T1 bant gergi kuvveti (11.29) eşitliğinden ve

ile elde edilir ve diğer bant gergi kuvvetleri ise, PTT −= 12

( BG GGHFTT )+⋅−−= 014 (11.49)


13

BPTT += 43 (11.50) b) Aşağı doğru tahrik yöntemleri Şekil 11.9’da aşağı doğru eğimli durumda 3 değişik tahrik yöntemi gösterilmiştir. Şekil 11.9a’da aşağıya eğimli baştan tahrik, Şekil 11.9b’de aşağıya eğimli kuyruktan tahrik ve Şekil 11.9c’de aşağıya doğru her iki uçtan tahrik yöntemleri gösterilmiştir.

Şekil 11.9 Aşağıya doğru tahrik yöntemleri

(11.28) eşitliği, tamburlar arasındaki düşey mesafe ile yukarıya tahrik yöntemi için elde edilir.

GU GHFFP ⋅−+= 0 (11.51) b.1) Aşağı baştan tahrik yöntemi Şekil 11.9.b’de görülen bant gergi kuvvetlerinden T1 bant gergi kuvveti (11.29) eşitliğinden ve ile elde edilir ve T3 gergi kuvveti ise, PTT −= 12

BU GHFTT ⋅++= 23 (11.52)

ifadesinden ve T4 bant kuvvet gergi kuvveti ise (11.30) eşitliğinde elde edilir. b.2) Aşağıya kuyruktan tahrik yöntemi Şekil 11.9.b’de görülen bant gergi kuvvetlerinden T1 bant gergi kuvveti (11.29) eşitliğinden ve ile elde edilir ve T3 gergi kuvveti ise, PTT −= 12

UB FGHTT −⋅−= 13 (11.53)

ifadesinden ve T4 bant kuvvet gergi kuvveti ise (11.30) eşitliğinde elde edilir. b.3) Aşağıya her iki yerden tahrik yöntemi Şekil 11.9.c’de görülen bant gergi kuvvetlerinin bulunması için, baştan ve kuyruktan yaratılan tahrikte çevre kuvvetleri ayrı ayrı hesaplanır. Bunun için ilk olarak PB çevre kuvveti PB1 ve PB2 bileşenlerinin hesaplanması ile elde edilir. PB1 kuvveti, (11.31) eşitliğinden, PB2 bileşeni ise


14

( )( )12 −⋅++= BBeGHFPP BUBαµ (11.54)

ile elde edilir. Diğer tamburda oluşan PA çevre kuvveti ise, (11.33) eşitliğinden yazılır. Bant gergi kuvvetlerinin yerinin bulunması için her iki uçtaki çevre kuvvetleri karşılaştırılır ve uygun şekilde kuvvetler yerleştirilir.

UBBA FHGe

Pe

PBBAA

−−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+<⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

− 111

11

αµαµ (11.55)

Eşitsizlik gerçekleştiği durumda, T3 ve T4 bant gergi kuvvetleri sırasıyla (11.35) ve (11.36) eşitlikleriyle elde edilir. T1 gergi kuvveti, (11.48) eşitliği ile ve diğer bant gergi kuvvetleri ise,

UB FGHTT −⋅−= 42 (11.56) olarak elde edilir. Eşitsizliğin gerçekleşmediği durumda ise, değilse; T1 bant gergi kuvveti (11.29) eşitliğinden ve ile elde edilir ve diğer bant gergi kuvvetleri ise, PTT −= 12

BGHFTT ⋅++= 023 ve BPTT −= 34 (11.57)

11.4. BANTLI KONVEYÖRLERİN HESABI Bir bantlı konveyörde kayış ana boyutları ve gerekli motor gücünü belirlemek için kullanılan ilk veriler:

• İletilecek yükün karakteristikleri • Hesaplanmış ortamla ve maksimum kapasite • Konveyörün geometrisi ve ana boyutları • İşletme koşulları (kuru veya ıslak ortam, açık veya kapalı bölge ve besleme ve

boşaltma yöntemleri) Dökme yükler taşındığında, kayış (bant) genişliğini, konveyörün kapasitesi ve taşınan malzemenin boyutu belirler. Parça malların taşınması durumunda ise bu genişliği parçaların sayısı ve dıştan dışa ölçüleri belirlemektedir. Düz taşıyıcı makaralarla desteklenen bir bant üzerinde serbest akışlı malzemenin bir ikizkenar üçgen biçimini alacağı kabul edilir (Şekil 11.1a). Bant kenarlarından saçılmayı önlemek için, B kayış genişliği ve φ ise yükün statik şev açısı olmak üzere üçgen tabanı ve üçgenin taban açısı Bb 8.0= ϕϕ 35.01 = alınır. Eğimli bir konveyörde, yükün muhtemel saçılmalarını tanımlamak için C1 düzeltme katsayısı hesaba dahil edilir. Bu katsayı konveyörün eğimine bağlıdır. Bir düz kayış üzerindeki yükün enine kesit alanı (Şekil 11.1a):

( ϕ)ϕ35.0tan16.0

2tan4.08.0

2 12111

1 CBCBBCbh

F ⋅=⋅⋅

== (11.58)


15

Bir oluklu taşıyıcı makara takımı tarafından desteklenen bir kayış üzerindeki yükün (Şekil 11.1b) enine kesitinin F alanı ise F2 yamuğu ile F1 üçgeninin alanlarının toplamına eşittir. Yan makaraların eğim açısı 20o ve orta makaranın uzunluğu Bl 4.00 = ise toplam alan:

211

221 0435.0tan16.0 BCBFFF +≈+= ϕ (11.59a)

dir. Gerekli düzenlemeler yapıldığında toplam alan

( )[ 0435.035.0tan16.0 12 += ϕCBF ] (11.59b)

olur ve bu durumda konveyörün kapasitesi

γψγ vFFvQ O36003600 == [t/saat] (11.60) ile hesaplanır. Yükün hesaplanan bir enine kesit alanı değerlerini (11.60) denklemine konulursa, konveyörün kapasitesi, düz taşıyıcı makaralar için d; oluklu taşıyıcı makaralar için o indisi kullanılarak,

( ϕγγ 35,0tan5763600 12

1 vCBvFQ dd == ) [t/saat] (11.61a)

( )[ ]16035,0tan5763600 12 +== ϕγγ CvBFvQ oo [t/saat] (11.61b)

olarak hesaplanır. Burada bant genişliği

( )ϕγ 35,0tan576 1 vCQ

B dd = [m] (11.62a)

( )[ ]135,0tan6,3160 1 +=

ϕγ CvQ

B oo [m] (11.62b)

olacaktır. Değişik yükler için statik şev açısı φ ve yığma ağırlığı γ [t/m3] değerleri Tablo 1.3’de verilmiştir. Kaba bir yaklaşım için ortalama °= 45ϕ alınabilir ve C1 katsayısının değerleri ise Tablo 11.1’de verilmiştir. Eğer °= 45ϕ alındığında

11 1607,121

CvQ

CvQ

B ddd γγ

≅≈ [m] (11.63a)

11 324181

CvQ

CvQ

B ddo γγ

≅≈ [m] (11.63b)

değerleri bulunur. Bant hızı; iletilen malın cinsine, bant genişliğine, konveyör eğimine ve ara boşaltmalar olup olmayacağına bağlıdır. Önerilen bant hızları Tablo 11.2’de verilmiştir. Pulluklar aracılığıyla ara boşaltmaların yapıldığı konveyörlerde bant hızı 1.25 – 1.6 m/s değerini geçmemelidir.


16

(11.62a) ve (11.62b) denklemlerinden hesaplanan bant genişliği,

Sınıflandırılmamış malzemeler için : 2002 +′≥ aB [mm] Sınıflandırılmış malzemeler için : 2003.3 +′≥ aB [mm]

bağıntılara göre yükün parça boyutuyla irdelenmelidir. Seçilen bant genişliği, en yakın standart genişliğe yuvarlatılmalıdır. Parça-mallar taşımak üzere tasarlanmış bir bandın genişliği, taşınacak yükün dıştan dışa ölçülerine ve bant üzerindeki konumuna bağlıdır. Mallar, bandın iki kenarından en az 50 - 100 mm kadar içerde olacak biçimde yüklenmelidir (Şekil 11.1c). Birim yükler taşıyan konveyörlerde hızı; birim ağırlık, yükleme ve boşaltma yöntemi ve istenen iletim kapasitesi belirler.

Tablo 11.2 Önerilen bant hızları Bant genişliği, B [mm]

400 500-650 800-1000 1200-1600Dökme yük özellikleri Malzemeler Bant hızı, v [m/s]

Aşındırmaz ve aşındırıcı malzemeler, kırılmış fakat sınıflandırılmamış

Kömür, tuz, kum, turba

1.0 1.6

1.25 2.0

2.0 4.0

2.0 4.0

Aşındırıcı, küçük ve orta parçalı (a’< 160 mm)

Çakıl, cevher, cüruf, kırma taş

1.0 1.25

1.0 1.6

1.6 2.0

2.0 3.0

Aşındırıcı, büyük parçalı (a’ > 160 mm) Kaya, cevher, taş – 1.0

1.6 1.0 1.6

1.6 2.0

Kırılgan yükler, sınıflandırılmış malzeme

Kok, kömür, odun kömürü

1.0 1.25

1.0 1.6

1.25 1.6

1.6 2.0

Pülverize yük, tozlu Un, çimento, fosforit

0.8 1.0

Tahıl Çavdar, buğday 2.0 – 4.0 Bant hızlarında genellikle, m/s arasında alınmaktadır. Eğer bir teknolojik süreç doğrudan doğruya bant üzerinde gerçekleştiriliyorsa bant hızı bu sürecin istemlerine göre belirlenir. Parça-mallar taşıyan bir konveyörün kapasitesi,

8.05.0 L=v

avzGQ ⋅⋅⋅

=6.3 [t/saat] (11.64)

ifadesinden bulunur. Konveyörün çeşitli bölümlerindeki harekete karşı direnç katsayısının belirlenmesi gerekmektedir. Bant doğrusal bölümlerdeki (kesitlerde) taşıyıcı makaralar üzerinde hareket ederken, direnç kayıpları bilyeli yataklardaki sürtünmeden, taşıyıcı makaralar üzerinden geçen bandın yuvarlanmasından ve bandın taşıyıcı makaralar üzerindeki eğilmesinden doğar. Eğimli konveyörlerde doğrusal bölümlerdeki direnç kuvvetleri,

( )( )wLHqqW yatod ′+±+= (11.65a)


17

( )wLHqW yatob ′+±= (11.65b) olarak hesaplanır. Yüklü şerit için:

( )

( )HqqwLqqqW

LqqwLqqqW

kyatdky

kdky

+±′⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ ′++=

+±′⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ ′++= ββ sincos

(11.66)

olarak direnç kuvvetleri hesaplanmaktadır. Boş (dönüş) şeridi için ise

HqwLqqW

LqwLqqW

kyatdkb

kdkb

±′⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ ″+=

±′⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ ″+= ββ sincos

(11.67)

dir. Burada

q Yükün birim ağırlığı qk Bandın birim ağırlığı qd’ Yüklü şerit için taşıyıcı makaraların birim ağırlığı qd’’ Boş şerit için taşıyıcı makaraların birim ağırlığı β Konveyörün yatay düzlemle açısı [derece] L Doğrusal bölümün uzunluğu [m] Lyat Doğrusal bölümün yatay izdüşüm uzunluğu [m] H Yükseklik [m] w’ Taşıyıcı makaralar ile kayış arasındaki direnç katsayısı

(11.66) ve (11.67) denklemlerinde artı işaret kayışın yukarı doğru hareketi için; eksi işaret ise aşağıya doğru hareket için kullanılmaktadır. Bandın birim ağırlığı qk değeri

( 211.1 δδδ ++= ik Bq ) [kg/m] (11.68) ile hesaplanır. Taşıyıcı makaraların dönen parçalarının ağırlığı bunların tasarım biçimine ve boyutlarına bağlıdır. Burada

B Bant genişliği [m] i Kat sayısı δ Kalınlığı δ1, δ2 Kaplama kalınlıkları [mm]

l ve l2, sırasıyla yüklü ve boş şeritlerde taşıyıcı makaralar arasındaki açıklık olmak üzere taşıyıcı makaraların dönen kısımlarının ağırlıkları

lG

q dd =′ ve

2lG

q dd =″ [kg/m] (11.69)

dır. Bilyeli yataklı taşıyıcı makaralardaki w’ katsayısının değerleri Tablo 11.3’te verilmiştir. Kaymalı yataklı taşıyıcı makaralarda bu değer 3 ila 4 kat yüksek alınır.


18

Tablo 11.3 Taşıyıcı makaralarla bant arasındaki direnç katsayısı w’

w’ katsayısı İşletme koşulları Özellikler

Düz OlukluUygun Temiz, kuru ortam, aşındırıcı toz yok 0.018 0.02

Orta Isıtılan bir ortam, sınırlı miktarda aşındırıcı toz, normal hava nemi 0.022 0.023

Kötü Isıtılmayan ortamda veya açık hava, büyük ölçüde aşındırıcı toz, aşırı nem 0.035 0.04

Bandın yüklü şeridi, sürtünme katsayısı µ1 olan bir sabit kızak üzerinde kayıyorsa, eğimli ve doğrusal bir bölümdeki direnç kuvveti,

( )( HLqqW eky ±+= 1 )µ (11.70) dir Yatay bölümde ise

( )( 1 )µLqqW ky += (11.71)

olur. Çelik bir kızak üzerinde kayan bandın sürtünme katsayısı 6.035.01 L=µ ; lifleri boyunca planyalanmış bir tahta kızak üzerindeki bandın sürtünme katsayısı ise

7.04.01 L=µ arasında alınabilir. Alt değerler elverişli, üst değerler ise elverişsiz işletme koşullarında geçerlidirler. Saptırma tamburlarının direnci, 180o’lik sarılma açısı için 05.103.1 L=K arasında alınarak,

gergev SKS ⋅= (11.72) olarak hesaplanır. Tahrik tamburundaki direnç ise

( )( )gevgerçev SSW += 05.003.0 L (11.73) denkleminden elde edilir. Makara takımlarının Wmt direnci

( )1−= ′αwgereğ eSW (11.74)

denkleminden veya konveyörün yaptığı küçük açılı dönüşler için, bandın makaralardan geçtiği yerdeki çekme kuvveti Sger [daN] ve Makara takımındaki toplam dönüş açısı β [rad] alındığında

βwSW gereğ ′= (11.75) yaklaşık formülü ile hesaplanır. Boşaltma pulluğunun direnci, taşınan yükün bandın metresine düşen q birim ağırlığına ve B bant genişliğine bağlı olarak


19

BqW pl 7.2= [daN] (11.76) ile hesaplanır. Bant gerginliğinin, bütün profili boyunca ayrıntılı bir hesabı, bandın döndürme tamburundan çözüldüğü noktadan başlar ve bu tambura girdiği noktada tamamlanır. Tambur üzerinde bandın gergin tarafındaki Sger çekme kuvvetinin, gevşek taraftaki Sgev çekme kuvvetiyle ayrılma ve girme noktalan arasındaki bütün bölümlerin dirençleri toplamına eşit olduğu bilinmektedir. Bandın gergin tarafındaki Sger çekme kuvveti, yerel dirençlerin şiddetlerinin belirlediği, kayış gerginliğine bağlı, sayısal katsayı K ′′ ve lineer dirençleri gösteren bir sayısal miktar A [daN] alınarak,

ASKS gevger +′′= (11.77) bulunur. Kurulacak çalıştırma biriminin türü kararlaştırıldıktan ve buna bağlı olarak tambur üzerindeki kayışın α sarılma açısı ve kayışla tambur arasındaki µ sürtünme katsayısı belirlendikten sonra (Tablo 11.4’e uygun olarak) eµα sayısal değeri hesaplanır ve konveyörün ayrı bölümlerdeki bütün dirençler hesaplandıktan sonra, Sgev teriminin sayısal değeri bulunur. Bu ilk verilerle, bant profili boyunca her noktadaki gerginlik hesaplanabilir.

Tablo 11.4 Sürtünme katsayısının değerleri

Tambur türü ve koşullar Sürtünme katsayısı, µ

Dökme demir veya çelik tambur, çok nemli atmosfer, kirli 0.1 Ağaç veya lastik kaplanmış tambur, çok nemli atmosfer, kirli 0.15 Dökme demir veya çelik tambur, nemli atmosfer, kirli 0.2 Dökme demir veya çelik tambur, kuru atmosfer, tozlu 0.3 Ağaç kaplanmış tambur, kuru atmosfer, tozlu 0.35 Lastik kaplanmış tambur, kuru atmosfer, tozlu 0.4

Yüklü şeridin gerginliğinin Symin minimum değerini aldığı iki taşıyıcı makara arasında bant sarkmasının meydana gelmediği kontrol edilmelidir. Kayış bir bükülebilir halat olarak kabul edilerek, taşıyıcı makaralar arasındaki maksimum sarkma (sehim):

( )min

2

8 y

k

Slqq

f+

= (11.78)

olacaktır. Pratik olarak, dökme yükler için ( ) lf ⋅≤ 03.0025.0max L olmalıdır. Buradan bant gerginliği için minimum değerin aşağıdaki bağıntıyı sağlaması gerektiği anlaşılır:

( )( ) lqqS ky ⋅+≥ 45min L (11.79) dir. Parça malların taşındığı durumlarda, bant ağırlığı düzgün yayılı bir yük olarak alınırken, malzemeninki nokta yük kabul edilir. Taşıyıcı makaralar arasındaki bölüm yalnız bir birimlik G yükünü taşıyorsa, toplam kayış sarkması


20

minmin

2

48 yy

k

SGl

Slq

f += (11.80)

olacaktır. Eğer iki taşıyıcı makara arasındaki bölümde birçok birim yük varsa kayış sarkması, düzgün yayılı yük varsayımına göre (11.78) denkleminden bulunur. Yüklü şeritteki minimum gerginlik, noktalara gelen kuvvetler toplanarak, hesaplanmış ve (11.79) ve (11.80) denklemlerinden hesaplanan Symin yüklü şeridin gerginliğinden daha küçük bulunmuşsa, hesap yeniden yapılmalı ve yüklü şeritte çekme kuvvetinin minimum olduğu gerçek nokta bulunarak bu noktanın Symın değeri alınmalıdır. Bu yeni hesaplamada bant profili, bandın döndürme tamburuna sarılma ve çözülme noktalarına kadar, iki yönde izlenir ve bant sarkmalarını kabul edilebilir sınırlar içinde tutan Sger ve Sgev değerleri bulunur. , Gerekli kayış katsayısının belirlendiği maksimum çekme kuvveti.

tKBSk

i max≥ (11.81)

ile ifade edilir. Burada

Kt 1 cm genişlik için kat başına kopma gerilmesi [kg/cm] k Emniyet katsayısı (Tablo 11.5)

Tablo 11.5 Bant kat sayısına bağlı olarak emniyet katsayıları

Kayış kat sayısı 2 – 4 4 – 5 6 – 8 9 – 11 12 – 14 Emniyet katsayısı, k 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0

Sger ve Sgev değerleri belirlendikten sonra, Wo etkin çekme kuvveti bulunur. Kullanılacak motorun gücü genellikle hesaplanan bu değerden % 15 ila 20 daha yüksek olarak alınır. Konveyörün ayrı bölümlerindeki gerginlikleri gösteren bir diyagram Şekil 11.10’da verilmiştir.

1- döndürme tamburu 2- gerdirme tamburu

Şekil 11.10 Bant gerginliği diyagramı


21

11.4.1. Örnek Bantlı Konveyörler Hesabı Bir ön işleme atölyesinin ısıtılan bölümüne kurulacak olan ve Şekil 11.11’de görülen bir yatay bantlı konveyör, saatte parça malı, 1600=Z 60=L m uzaklığa iletmektedir. Besleme düzgünsüzlüğünü katsayısı ve taşınacak parçaların boyutları mm,

mm ve yükseklik 100 mm olup, parçaların ağırlıkları 25.1=′K 220=b

1801 =b 10=G kg dır.

Şekil 11.11 Yatay bantlı konveyör

a) Konveyörün ana parametreleri Düz konveyör kayışı, bilyalı yataklı düz taşıyıcı makaralar üzerinde dönmektedir ve bu taşıyıcı makaralar arasında bir çelik saç kızak bulunmaktadır. Minimum dıştan dışa boyutlar ve basit bir tasarım sağlamak amacıyla; 01.0=X ve 600=L mm stroklu bir vidalı gerdirme düzeni kullanılmaktadır. Bant genişliği,

400180220902 =+=⋅+= bB mm dir. Parça kayış üzerine, Şekil 11.1’de görüldüğü gibi yanlamasına konduğu zaman, parçanın kayış kenarından uzaklığı köşegenel olarak:

58)284400(5.0 =−⋅ mm olur. Bant hızı Tablo 11.2’den 0.5 m/s olarak ve yüklü şeritte taşıyıcı makaralar arasındaki açıklık m ve boş şeritte 4.1=l 8.22 =l m kabul edilmektedir. Taşınabilecek maksimum parça sayısında konveyörün maksimum teorik kapasitesi

200025.11600max =⋅=′= KZZ parça/saat ile bulunur. Kapasite ise

201000

2000101000

max =⋅

=⋅

=ZG

Q t/saat

dir. Maksimum yükte, ayrı birim yükler arasındaki ortalama uzaklık (11.7) denkleminden elde edilir.

9.02000

5.036003600

max

=⋅

=⋅

=Z

va m


22

b) İletilen metre başına yükler Bandın her metresi başına yük, (3.5) denklemine göre

1.119.0

10===

aGq kg/m

dir. Banttaki kat sayısı, ilk yaklaşımda (Tablo 11.6) 4=i ve kaplama kalınlığı, (Tablo 11.7) yüklü tarafta 31 =δ mm, boş tarafta 5.12 =δ mm bulunur.

Tablo 11.6 Önerilen bant katları

Bant genişliği [mm] 300 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Kat sayısı, i 3 4

3 5

3 6

3 7

4 8

5 10

6 12

7 12

8 12

8 12

9 14

25.1=δ mm alarak, bandın birim ağırlığı (11.68) denklemine göre,

( 2.45.13425.14.01.1 =++⋅⋅=kq ) kg/m bulunur.

Tablo 11.7 Önerilen kaplama kalınlıkları Kaplama kalınlığı

[mm] Yük Malzeme Yüklü taraf

Boş taraf

Dökme yükler Taneli ve pudra, aşındırıcı değil Tahıl, kömür tozu 1.5 1.0 İnce taneli ve küçük parçalı, aşındırıcı, orta veya ağır (a’< 60 mm; γ < 2 t/m3)

Kum, döküm kumu, çimento, kırma taş, kok 1.5 – 3.0 1.0

Orta taneli, hafif aşındırıcı, orta veya ağır (a’< 160 mm; γ < 2 t/m3) Kömür, turba briketi 3.0 1.0

Orta taneli, aşındırıcı, orta veya ağır (a’< 160 mm; γ < 2 t/m3)

Çakıl, taş, cevher, kaya tuzu 4.5 1.5

Büyük parçalı, aşındırıcı, ağır (a’> 160 mm; γ > 2 t/m3)

Manganez cevheri, demir cevheri 6.0 1.5

Birim yükler Kağıt veya kumaş ambalajda, hafif Paketler, kutular, kitaplar 1.0 1.0 Yumuşak kaplardaki yükler Çantalar, balyalar 1.5 – 3.0 1.0 Sert kaplardaki yükler < 15 daN 1.5 – 3.0 1.0 Sert kaplardaki yükler > 15 daN

Kutular, variller, sepetler 1.5 – 4.5 1.0 - 1.5

Darasız yükler Makine parçaları, seramik eşya, yapı elemanları 1.5 – 6.0 1.0 - 1.5


23

Taşıyıcı makaraların dönen parçalarının ağırlığı, 734.010310 =+⋅=+⋅= BGd kg olarak bulunur. Yüklü ve boş şeritteki taşıyıcı makaraların dönen parçalarının metre başına ağırlıkları (11.69) denklemlerinden hesaplanır.

54.1

7==′dq kg/m ve 5.2

8.27

==″dq kg/m

c) Harekete karşı direnç ve banttaki çekme kuvveti Konveyör profilindeki dirençler ayrı bölümlere ayrılmalıdır. Ancak (Şekil 11.11) a ve b saptırma tamburlarının dirençleri ihmal edilebilir ve profil 1 den başlayarak numaralandırılır. Bandın döndürme tamburundan çözüldüğü 1 noktasındaki T1 gerginliği Sgev olarak alınır. 2 noktasındaki gerginlik, harekete karşı bant direnç katsayısı (Tablo 11.3) alınarak, 022.0=′w

( )9022.060)5.22.4( 11

12,112

+=⋅⋅++=

′′′++=+=

TTwLqqTWTT dk

olur. 3 noktasındaki gerginlik,

1007.1)9(07.1 1123 +=+⋅=⋅= TTTKT daN bulunur. Bandın yüklü şeridindeki harekete karşı direnç, taşıyıcı makaraların dirençleri ile çelik saç kızağın dirençleri toplamına eşittir. Çelik saç üzerinde bandın sürtünme katsayısı

4.0=µ değeri alınmaktadır. 4 noktasındaki gerginlik iki durum için hesaplanmalıdır. İlk olarak, boşaltma pulluğu işletme durumunda olarak (parçaların ara boşaltmasından dolayı 4T ′meydana gelir) ve boşaltma pulluğu kaldırılmış olarak (boşaltma yalnızca kuyruk tamburu üzerinden meydana gelir). 4T ′′ Birinci durum için:

( )[ ] ( ) ( )4.20907.1

7.25.05.05.05.0

1

1221113

4,334

+=++′′++++′′+++=

+′+=′

TqBLqwLqqLqqwLqqqT

WWTT

kdkkdk

p

µµ

İkinci durum için:

( )[ ] ( )2.21007.1

5.05.0

1

1113

4,334

+=++′′+++=

′′+=′′

TLqqwLqqqT

WTT

kdk µ

(11.77) denklemindeki K ′′ katsayısını hesaplarda 1.07 ve A değerini birinci durumda 209.4 ve ikinci durumda 210.2 göstermektedirler. Hesapta yük için üst değeri veren ikinci sonuç alınır.


24

Döndürme tamburundaki sarılma açısı α = 210o ve sürtünme katsayısı Tablo 11.4’e göre çelik tambur ve nemli ortam için µ = 0.2 alınırsa, bulunur. Son hesaplanan iki denkleme göre:

14 08.208.2 TSeSTS gevgevger =⋅=≤= µα

2.21007.108.2 11 +≥ TT ve 2081 ≥T21792082 =+=T daN

6.2321020807.13 =+⋅=T daN 8.4322.21020807.14 =+⋅=T daN

Bandın dolu ve boş şeritlerini paralel kabul ederek ve kızaklar üzerinde hareket eden tambur için gerekli kuvvet daN alındığında gerdirme ağırlığı 15=TW

6.464156.23221732 =++=++= Tg WTTG kg dır. d) Bant yapısının hesabı Kauçuk kaplamalı ve katları B-820 sınıfından bir bant kullanıldığı kabul edilirse, (11.81) denkleminden 87.1)5540/(8.4325.9 =⋅⋅=i bulunur. Gerdirme vidasının aşırı yüklemelerini göz önüne alarak alınır. Önceki hesaplarda kayış kat sayısı 3=i 4=i alındığı için, bant birim ağırlığında bir değişiklik olacaktır. e) Çekme kuvveti ve gerekli elektrik gücü Döndürme tamburundaki dire nç (yataklardaki kayıplar ihmal edilirse)

( ) ( )( ) kg2.192088.43203.0

03.0 14

=+=

+=+′= TTSSkW gevgerçev

değere eşittir. Çekme kuvveti ise

kg2442.192088.432140

=+−=

+−=+−= çevçevgevger WTTWSSW

dir. Üç çift düz alın dişli takımından meydana gelen bir güç aktarma düzeni bulunduğu, her dişli çiftinin verimi η’ = 0,96 ve döndürme tamburunun kavramaları ile yatakların toplam verimi η’’ = 0,95 olduğu kabul edilirse

42.195.096,0102

5,02443 =⋅⋅

⋅=N kW

olarak bulunur. Kullanılan motor gücü 1.6 kW olacaktır. f) Konveyörün toplam direnç katsayısı

435.06020

42.1367367=

⋅⋅

==QL

Nw

bulunur. Bandı bütün hareket yörüngesi boyunca bir dolu kızak tarafından desteklenen bir konveyörün toplam direnci, hesaplanan bu değerden daha da yüksek olacaktır.


Documents

BÖLÜM 11. BANTLI KONVEYÖRLER HESAP ESASLARIfiles.ticiz.com/2257_mak41911.pdfEşdeğer konveyör uzunluğu L tayin edilirken her iki uçtaki kasnaklarda meydana gelen sürtünmeye