Vinç Tasarımı Terminolojisi: Temel Terimlere Giriş Kılavuzu

Vinç tasarım terminolojisi, mühendislik çizimlerini okuma, tasarım hesaplamaları yapma ve teknik teklifleri iletme konusunda temel oluşturur. Bu kılavuz, vinç parametreleri, görev sınıfları, metal yapılar, yükler ve performans göstergelerini kapsayan yaygın terimleri tanıtmaktadır.

Vinç Tasarımında Temel Terminoloji: Parametreler ve Görev Sınıfları

Vinç mekanizması parametreleri, kaldırma makinelerinin çalışma performansını tanımlar ve tasarım ve ekipman seçimi için bir temel oluşturur. Bir vinç çalışma sınıfı, kaldırma kapasitesinin ve zamanının kullanımının yanı sıra çalışma döngüsü sayısını da dikkate alır.

1. Nominal Kaldırma Kapasitesi Gn

Nominal kaldırma kapasitesi, bir vincin kaldırabileceği yükün veya malzemenin toplam ağırlığıdır; bu ağırlığa, sökülebilir kaldırma ataşmanları (konteyner yayıcıları hariç) veya kepçe, elektromanyetik kaldırma cihazları ve kaldırma kirişleri gibi aksesuarlar da dahildir. Kule vinçler, kamyon vinçler ve portal vinçler gibi değişken yarıçaplı vinçler için nominal kaldırma kapasitesi, çalışma yarıçapına göre değişir. Nominal kaldırma kapasitesi, minimum yarıçapta güvenli çalışma koşulları altında izin verilen maksimum nominal kapasitedir.

Günlük kullanımda, "kaldırma kapasitesi" genellikle nominal kaldırma kapasitesi anlamına gelir.

Seri üretim ve standardizasyonu desteklemek amacıyla, nominal kapasiteye ilişkin bir seri standardı oluşturulmuştur (Tablo 1-1). Kaynak, GB783-87'yi belirtmekte ve birimi t olarak vermektedir. Yeni tasarlanan kaldırma makineleri için, vinç ve yardımcı kaldırma mekanizmasının nominal kaldırma kapasitesi, standart seri değerlerine uygun olmalıdır. Özel performansa sahip ekipmanlar da standart seri değerlerine uygun olmalı veya mümkün olduğunca yakın kalmalıdır.

2. Span S

Köprü vinci için açıklık, vincin köprü hareket raylarının merkez hatları arasındaki yatay mesafedir. Geçmişte yaygın olarak L kullanılmış olsa da, S ile gösterilir ve metre (m) cinsinden ölçülür. Elektrikli köprü vinci açıklıkları için ulusal bir standart seri mevcuttur (kaynak Tablo 1-2). Şekil 1-1, vinç açıklığını göstermektedir. Bir köprü vincinin açıklığı, bina açıklığı Sc'ye bağlıdır; açıklık serisinde artış genellikle 3 m'dir.

Şekil 1-1, (a) vinç açıklığını ve (b) iki raylı bir vincin açıklığını içermektedir.

3. Ölçü K

Tekerlek izi olarak da adlandırılan ray genişliği aşağıdaki gibi tanımlanır:

• Bir tramvay için bu, tramvay raylarının merkez çizgileri arasındaki mesafedir.
• Bomlu vinçler için bu, ray merkez çizgileri arasındaki veya yürüyüş tekerleklerinin yüzey merkez çizgileri arasındaki mesafedir.

4. Dingil Mesafesi B

Dingil mesafesi, diğer adıyla aks aralığı, vinç veya arabanın destek merkez hatları arasındaki, boylamasına hareket yönü boyunca olan mesafedir. Dingil mesafesi B'nin ölçümü, destek tekerleklerinin düzenine bağlıdır.

5. Kaldırma Yüksekliği H, İndirme Derinliği h ve Kaldırma Aralığı D

Kaynak, kaldırma aparatının en yüksek ve en alçak çalışma pozisyonlarını kullanarak ilgili dikey mesafeleri tanımlar ve şunları verir:

D = H + h

İndirme derinliğinin olmadığı durumlarda, kaldırma aralığı D, kaldırma yüksekliği H'ye eşittir. Kaldırma yüksekliği ve indirme derinliği, referans noktası olarak kanca haznesinin merkezi kullanılarak ölçülür. Kepçe gibi diğer kaldırma aparatları için, kapalı konumdaki en alçak nokta referans olarak kullanılır.

6. Mekanizma Çalışma Hızları

Vinç mekanizmasının çalışma hızları, kullanılan mekanizmaya göre değişiklik gösterir:

• Kaldırma ve indirme hızı Vn: Sabit çalışma durumunda nominal yükün dikey yer değiştirme hızı, m/dak cinsinden ölçülür.
• Vinç veya köprü hareket hızı VR': Sabit çalışma durumunda, yatay bir yüzey veya ray üzerinde nominal yükünü taşıyan vincin hareket hızı, m/dak cinsinden ölçülür.
• Arabanın hareket hızı Vt': Sabit çalışma durumunda, nominal yükünü taşıyan bir arabanın yatay bir ray üzerinde kaydettiği hız, m/dak cinsinden ölçülür.

7. Tekerlek Yükü

Tekerlek yükü, vinç köprüsünün kendi ağırlığı, vinç arabasının kendi ağırlığı ve nominal kaldırma kapasitesinin, vinç arabası limit konumundayken vinç tekerleklerine uyguladığı maksimum dikey basınçtır. Bu, hareket mekanizmasının ve rayların tasarımı için önemli bir temel oluşturur.

8. Görev Sınıfı

Vinç çalışma sınıfı, kullanım sınıfına (tasarım ömrü boyunca toplam çalışma döngüsü sayısı) ve yük durumuna göre bölünür. Bu, vincin işinin ne kadar zorlu olduğunu, zaman içinde ne kadar yoğun çalıştığını ve ne sıklıkla tam yük taşıdığını gösterir.

Kaynak, görev sınıflarını A1-A8 olarak ayırmaktadır. Yaklaşık karşılaştırma şu şekildedir: A1-A4 hafif hizmet, A5-A6 orta hizmet, A7 ağır hizmet ve A8 çok ağır hizmet. Kaynak Tablo 1-4, vinç görev sınıflarına örnekler vermektedir.

Vinç Metal Yapıları ve Bileşenleri için Yaygın Kullanılan Terimler

1. Vinç Metal Yapısı

Vinç metal yapısı veya vinç çelik yapısı olarak da adlandırılan bu yapı, bir vincin çeşitli yüklerini taşıyabilecek kapasitede bir yapıdır. Çelik levhalardan ve metal malzemelerden üretilmiş profillerden oluşur ve kaynak, perçinleme, cıvatalama ve diğer bağlantı yöntemleri kullanılarak belirli bir yapısal düzende bir araya getirilir.

Vinç metal yapıları, yük taşıyıcı elemanlar, yük taşımayan elemanlar ve bağlantı bölümlerinden oluşur. Ana kirişler, uç kirişler ve ayaklar yük taşıyıcı elemanlardır ve mukavemet, rijitlik ve stabilite hesaplamaları gerektirir. Yürüyüş yolları, korkuluklar ve merdivenler yük taşımayan elemanlardır; kaynakta bunların mukavemet, rijitlik ve stabilite hesaplamaları gerektirmediği, ancak güvenlik, kullanım kolaylığı ve ergonominin dikkate alınması gerektiği belirtilmiştir. Bağlantılar çoğunlukla kaynak ve cıvatalama ile yapılırken, perçinleme artık nadiren kullanılmaktadır.

2. Tipik Metal Yapı Türleri

Tipik tipler arasında köprü yapıları, portal vinçler, kuleler ve bomlar bulunur. Vinç metal yapıları, ana kirişler, uç kirişler ve ayaklar gibi temel elemanları oluşturan elemanlardan, levhalardan ve profillerden yapılır. Farklı elemanlar, köprüler, portal vinçler, kuleler ve bomlar gibi temel vinç yapılarını oluşturur.

3. Yaygın Yapısal ve Bileşen Terimleri

• Ana kiriş: Tavan veya portal vinçlerin ana yük taşıyıcı elemanı olup, kaldırma yükünü taşır.
• Bacak: Portal vinç veya kamyon vincinin genel çalışma dengesini korumaya yardımcı olan destek elemanı.
• Jib: Vinçlerde yük kaldırmak ve çalışma yarıçapını ayarlamak için kullanılan, sabit veya teleskopik bir kol.
• Kaldırma mekanizması: Yükleri dikey olarak yukarı ve aşağı hareket ettiren, motor, dişli kutusu, tambur, fren, kanca ve diğer bileşenlerden oluşan mekanizma.
• Seyahat mekanizması: Vinç veya arabayı hareket ettiren mekanizma; raylı veya raysız olabilir.
• Döndürme mekanizması: Vinç kolun dikey bir eksen etrafında dönmesini sağlayan mekanizma; genellikle kamyon vinçlerinde, paletli vinçlerde ve kule vinçlerinde kullanılır.
• Fren: Durdurma, hız sınırlama ve emniyet amaçlı kullanılan bir frenleme cihazı.
• Limit anahtarı: Kaldırma yüksekliğini, hareket mesafesini veya dönüş açısını sınırlayarak aşırı hareketi önleyen bir güvenlik cihazı.
• Aşırı yük sınırlayıcı: Kaldırılan yük nominal değeri aştığında kaldırma gücünü otomatik olarak kesen bir güvenlik cihazı.

Yük ve Kuvvet Terimleri

1. Düzenli Yükler

Normal vinç işletimi sırasında düzenli yükler sıklıkla oluşur. Bunlar arasında yerçekimi yükleri, vincin hareket ettirilmesi veya frenlenmesiyle oluşan atalet yükleri ve vincin çelik yapısının yer değiştirmesi veya deformasyonundan kaynaklanan yükler bulunur. Bu yükler, mukavemet kaybı, elastik kararsızlık ve yorulma kaybı hesaplamaları ve kontrolleri yapılırken dikkate alınmalıdır.

Düzenli yükler şunları içerir:

• Kendi ağırlığıyla taşıdığı yük PG: Vinçin çelik yapısının, mekanizmalarının, elektrikli ekipmanlarının ve diğer kütlelerinin yerçekimi kuvveti.
• Nominal kaldırma yükü PQ: Nominal kaldırma kapasitesinde, kaldırılan toplam kütlenin yerçekimi kuvveti. Kaldırma kapasitesi yüksek olduğunda, kaldırma ekipmanının ve tel halatın ağırlığı da hesaba katılmalıdır.
• Yatay hareket atalet yükü PH: Vinç veya arabanın kendi kütlesi ve kaldırılan kütlenin, boylamasına veya enine hareket ederken ve yatay düzlemde ivmelenirken veya fren yaparken ürettiği yatay atalet kuvveti.

2. Kazara Yükler

Kazara oluşan yükler, normal çalışma sırasında sık meydana gelmeyen ancak zaman zaman ortaya çıkabilen yüklerdir. Bunlar başlıca aşağıdaki türleri içerir:

• Ps eksenindeki eğimden kaynaklanan yatay yanal yük: Vinç veya araba, boyuna veya enine hareket sırasında eğildiğinde, tekerlek flanşı veya yatay kılavuz tekerlek gibi bir kılavuz tertibatında oluşan yönlendirme tepkisinden kaynaklanan yük.
• Eğim yükü Pp: Vinç veya araba, ray üzerinde yokuş yukarı hareket ederken karşılaşılan direnç. Kaynak metindeki "ray üzerinde" ifadesi bir metin hatası içeriyor gibi görünüyor ve teknik inceleme gerektiriyor.
• Hizmet halindeki rüzgar yükü Pw: Açık alanda kullanılan bir vincin çalışma sırasında dayanabileceği maksimum rüzgar kuvveti. Kaynak ayrıca buz, kar ve sıcaklık yüklerinden de bahsediyor.

3. Özel Yükler

Özel yükler, vincin normal çalışmadığı veya hizmet dışı olduğu istisnai koşullar altında ortaya çıkan yüklerdir. Bunlar başlıca aşağıdaki türleri içerir:

• Çarpışma yükü PC: Aynı ray üzerinde bitişik iki vincin çarpışması veya bir vincin rayın sonundaki tampon durdurucuya çarpması sonucu oluşan yük.
• Yatay devrilme yükü Psl: Örneğin, bir istifleme vincinde, rijit bir kaldırma kılavuz çerçevesinin içinde veya rijit kılavuz çerçevesinin alt ucunda hareket eden bir nesne veya yük taşıma cihazı bir engelle çarpışabilir ve vincin veya arabanın devrilmesine neden olabilecek yatay bir kuvvet oluşturabilir.
• Sismik yük PE: Depremden kaynaklanan ve kaldırma tipi bir vinci etkileyen yük.
• Hizmet dışı rüzgar yükü: Vinç hizmet dışıyken dayanabileceği maksimum rüzgar kuvveti, N cinsinden ölçülür.

Diğer yükler, proses yükleri gibi belirli durumlarda ortaya çıkabilir. Yorgunluk yükü Vinç operasyonlarının tekrarlanması sırasında yapının maruz kaldığı döngüsel, alternatif bir yüktür ve ekipmanın kullanım ömrünü etkiler.

Performans Göstergesi Terimleri

• Mukavemet, yorulma mukavemeti doğrulaması dahil: Bir elemanın dış kuvvetler altında hasar görmeden dayanabilme yeteneği. Mukavemet; çekme ve basınç mukavemeti, eğilme mukavemeti, kesme mukavemeti ve taşıma veya ezilme mukavemetini içerir.
• Sertlik: Dış kuvvetler altında eleman deformasyonunu sınırlama yeteneği. Bu, dikey ve yatay yönlerdeki statik rijitliğin yanı sıra kullanıma bağlı dinamik rijitliği de içerir.
• İstikrar: Dış kuvvetler karşısında istikrar kaybına direnme yeteneği. Bu, genel devrilme önleme kapasitesini, küresel üye istikrarını ve yerel istikrarı içerir.
• Güvenlik faktörü: Tasarımda ayrılan güvenlik payı, burada yapısal yük taşıma kapasitesinin gerçek yüke oranı olarak tanımlanır. Geçerli yönetmelik şartlarını karşılamalıdır.
• İzin verilen gerilim: İlgili yönetmeliğin yapı malzemesinin dayanabileceği maksimum gerilme değeri.

Özet

Bu terimler vinç tasarımında temel ve sıkça kullanılan terimlerdir. Çizim hazırlığına, parametre hesaplamalarına, teknik teklif görüşmelerine ve yapısal tasarım ile kod uygulamasına ilişkin daha detaylı çalışmalara destek sağlarlar.

Cindy

Naber: +86 191 3738 6654

E-posta: cindywang@hndfcrane.com

Ben Cindy, vinç sektöründe 10 yıllık çalışma deneyimim ve çok sayıda profesyonel bilgi birikimim var. 500'den fazla müşteri için tatmin edici vinçleri seçtim. Vinçlerle ilgili herhangi bir ihtiyacınız veya sorunuz varsa lütfen benimle iletişime geçmekten çekinmeyin, uzmanlığımı ve pratik deneyimimi kullanarak sorunu çözmenize yardımcı olacağım!