YaGMuR_YüReKLiM
09.02.2013, 22:50
ÖZET
Motorların nominal devir sayısına karşılık gelen güçleri genellikle sabittir.
eşitliğine bağlı olarak döndürme momentleri de sabittir. Buna karşın iş makinelerinin çeşitli çalışma koşullarına bağlı olarak, çeşitli dönme momentlerine gereksinimleri vardır. Buda ( 1 ) denk-lemine bağlı olarak iş makinelerinin sadece devir sayısının değişmesi ile mümkün olmaktadır. Bu amaçla motor ile iş makinesi arasında motorun gücünü ileten ve aynı zamanda dönme hızının değerini ve/veya yönünü de değiştiren güç ve hareket ileten elemanlar kullanılmaktadır. Genellikle makine konstrüksiyonunda, mekanik güç ve hareket ileten elemanlar olarak dişli çark mekanizmaları, sürtünmeli çark meka-nizmaları, kayış kasnak mekanizmaları ve zincir mekanizmaları kullanıl-maktadır.
Bu çalışmada endüstride yaygın bir kullanım alanına sahip olan kayış kasnak mekanizmaları hakkında genel bir bilgi verilmiştir. Kayış kasnak mekaniz-malarının hangi elemanlardan oluştuğu, kaça ayrıldığı, diğer güç ve hareket ileten elemanlara göre avantajları ve dezavantajları ile kayış kasnak mekaniz-malarındaki kayıplar hakkında gerekli açıklamalar yapılmıştır.
1. Giriş
Kayış kasnak mekanizmaları bir milden diğer mile güç iletmek için kullanılan makine elemanlarıdır. Bu mekanizmalar iki mil üzerine bağlı kasnaklar ile bunlar üzerine sarılan bükülebilir elastik bir elemandan (çeşitli tiplerdeki kayışlar) meydana gelirler. Bu düzenekler sayesinde birbirlerinden çok uzak olan miller çalıştırılabilir. Yükün elastiki bir şekilde iletilebilmesi kayış kasnak mekanizmalarının önemli bir üstünlüğüdür.
Kayışlar, birden çok güç gereksinimi olan birime güç ileten, aynı zamanda hız düşürücü, darbe sönümleyici ve aşırı yük düzenleyici olarak da görev yapan, çok yönlü ve pahalı olmayan makine elemanlarıdır. Büyük yükleri, ani yük artışlarını sönümleyerek iletebilirler. Kayış ömrünün yüksek olması için kayışlar belirli gerilme sınırları içinde ve malzeme ömrüne uygun ortamlarda çalıştırılmalıdır. Ancak kayış kasnak mekanizmalarında meydana gelen kayma olayı aşırı yüklemeye engel teşkil eder.
2. Kayış kasnak mekanizmaları
Kayış kasnak mekanizmalarında hareket, döndüren kasnaklara sarılan ve oldukça esnek olan kayışlar vasıtasıyla sağlanmaktadır (Şekil 1.). Kayış kasnak mekanizmalarındaki hareketin iletilmesinde kayış ile kasnak arasındaki sürtünme önemli bir rol oynamaktadır.
Kayış kasnak mekanizmaları, kayışın kesitine bağlı olarak; düz kayış mekanizmaları, Vkayış mekanizmaları ve dişli kayış ( zaman kayışı ) mekanizmaları olmak üzere üç grupta incelenebilir (Şekil 2.).
Düz kayış mekanizmaları, dişli kayış mekanizmaları ve Vkayış mekanizmalarının temel özellikleri hakkında genel bir bilgi vermek gerekirse;
Düz Kayış Mekanizmaları, silindirik kasnaklar üzerinde çalışmak için tasarlanmış ince ve düz bant şeklindeki kayışlardır. Büyük kuvvetlerin iletilmesinde, eksenler arası mesafenin büyük olması durumunda, yüksek kayış hızlarında düz kayış kasnak mekanizmaları kullanılır.
Düz kayışlar geniş bir hız ve moment bölgesinde kullanılırlar. Çevre hızının 45 m/s' den ve iletilen gücün 400 kW' tan büyük olması durumunda düz kayış kasnak mekanizmaları kullanılabilmektedir.
Düz kayış kasnak mekanizmalarında meydana gelen ön gerilme kuvvetindeki değişmeler, V kayış kasnak mekanizmalarına göre daha hassastır. Düz kayışların, düşük maliyeti ve esnekliği diğer kayış tiplerine göre avantajlı yönleridir.
Düz kayış mekanizmalarında kullanılan kayış tipleri şunlardır;
•Kösele kayışlar,
•Kauçuklu düz kayışlar,
•Balata düz kayışlar,
•Naylon takviyeli kayışlardır.
Dişli Kayış Mekanizmalarında güç iletimi şekil bağı ile sağlanır. Dişli kayış ile kasnak arasında kayma yoktur. Bu dişlilere bir nevi elastik malzemeden yapılmış zincir mekanizması da denebilir. Dişli zincirlere yakın güç kapasitesi ile düz kayışların yüksek hız karakteristiklerine sahip bir kayış türüdür.
V Kayış Mekanizmaları ise üzerine iki veya daha çok V yivi açılmış kasnağa sarılan trapez kesitli, esnek ve sonsuz kayışların birleşimidir. V kayış ile kasnak arasındaki sürtünme bağı kayışın yan yüzeylerindeki kama etkisi ile elde edilir. Kayışa küçük bir ön gerilme verilmesi durumunda büyük normal kuvvet Fn ve böylece iyi bir sürtünme bağı elde edilir
V kayış mekanizmaları kendi içlerinde de aşağıda belirtilen sınıflara ayrılır;
Bantlı V Kayışları, çoğu mekanizmalar için güvenilir ve sorunsuz bir kullanıma sahiptir. Bununla beraber sürekli veya darbeli yükler etkiyen bazı makineler üzerinde, V kayışları yanlamasına, birbirine çarpma, hatta makaralar üzerinden fırlama ve hızlı yıpranmaya neden olan dönme etkisi ve belli bir açı altında kasnağa girme nedeniyle güvenli değildirler. Bu tip sakıncaları önlemek için çoklu V kayışları geliştirilmiştir.
Sonsuz V Kayışları, belirli uzunluklarda uçsuz olarak kalıplanır ve imal edilirler. Bunlardan birini çekici diğerini ise kasnak yüzeyine oturucu diye iki kısma ayırabiliriz. Yükü karşılayan çekici kısım kayış profilinin üst kısmında bulunan kord ismi verilen iplerdir. Alt taraftaki kauçuklu tabaka V kayışına elastikiyet verir.
Sonsuz V Kayışlarının kullanıldığı yerlerde eksen aralığı ayarlanabil-mektedir. Böylece V kayışını aşırı zorlamadan dolayı yerine takmak ve iyi bir gergi ayarı yapmak mümkün olur. İlk kullanılma devresinde yüzde 3' e kadar bir uzama meydana geldiğinden gergi ayarının yapılabilmesi çok önemlidir.
Dar V Kayışları, zamanla normal V kayışlarına alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Çünkü normal V kayışlarının kesitlerinin ufak bir kısmı ile bütün yükü taşıdıkları anlaşılmış ve bu kısımlar alınarak daha ufak kesitli dar V kayışları meydana getirilmiştir. Birden fazla konik çalıştırılan mekanizmalarda kuvvetin eşit olarak bütün kayışlara dağıtılması gereklidir. Bu nedenle uzunluk farklarının belirli bir sınırın içinde kalması gereklidir. Bu nedenle kayış boyları hassas olarak aynı şartlar altında ölçülmelidir.
Dar V kayışları aynı kapasitedeki normal kayışlardan daha küçük kesit alanına sahip oldukları için daha az yer kaplarlar. Daha hafif oldukları için merkezkaç kuvvetler daha azdır. Dolayısıyla daha yüksek hızlarda çalışabilirler. Kesit alanlarına oranla daha büyük dış yüzeye sahiptirler. Böylece daha iyi ısı vererek normal V kayışlara oranla daha az ısınırlar. Sahip oldukları yüksek bükülme kabiliyetlerinden dolayı, daha yüksek bükülme frekansına dayanıklıdırlar (Derby 1974).
Ekli V Kayışları, uzun kolonlar şeklinde imal edilirler ve piyasada kangal şeklinde bulunurlar. Bunların uçlarını bağlama için atölyelerde delikler açılırken kayışlar birçok kez zedelendikleri için imalatçılar bunu genellikle delikli yaparlar.
Bu delikler yüzünden kayışların kesitleri zayıfladıkları için ekli V kayışların bütün kesiti daha kuvvetli yapılmalıdır. Kıvrılarak sarılmış bir bez şerit kauçuğun içinde vulkanize edilerek ekli V kayışları meydana getirilir. Bu yüzden bu kayışlar daha serttir ve çalışmada sonsuz V kayışları kadar küçük kasnaklarda çalışamazlar (Akkurt 1987).
Geniş V Kayışları, kademesiz hız ayar mekanizmalarıyla güç iletiminde kullanılırlar. Bu kayışlar normal ve dişli olmak üzere iki ayrı şekilde imal edilirler.
kanal açıları standartlaştırılmamıştır. Normal tipler için = 34 'de iyi sonuçlar alınmıştır. Dişli tiplerinde ise çeşitli imalatçılarca = 25, 27, 28, 30 olarak uygulanmaktadır.
Çok Profilli V Kayışları ise düz bir kayışın altına V şeklindeki profiller bağlanarak elde edilen kayış mekanizmalarıdır. Bu kayışların normal V kayışlara göre bazı üstünlükleri vardır. Kayışın üst kısmındaki çekici ipler bir düz kayışın yüksek çeki kuvvetini, alttaki V şeklindeki kaburgalar ise bir konik kayışın özelliğini verirler. ^
Bu kayış sayesinde i = 40:1' e kadar çok yüksek çevrim oranları iletilebilir. Bu kayışların imal edildikleri temel malzeme neoprene olup yüksek çeki direncinden başka, yağlara karşı dayanıklılığı da yüksektir.
Neoprenenin bu özelliğinden faydalanılarak birkaç V kayışının üzerine bir neoprene şeridini kaynatmak ve kayışları yağdan korumak mümkündür. Kaynak edilmiş olan neoprene şeridi kayışların çeki mukavemetini arttırmaz. Ancak bunları yağdan korur ve yuvalarında yan dönmeleri önler (Hansson 1989).
3. Kayış kasnak mekaniz-malarının avantajları
Kayış kasnak mekanizmaları diğer güç iletim mekanizmalarına göre aşağıda belirtilen üstünlüklere sahiptir.
•Basit olmaları nedeniyle, diğer mekanizmalara göre oldukça ucuz bir konstrüksiyon oluşturur.
•Yüksek verime (max. %95…%98) sahiptir.
•Sessiz çalışır.
•Birbirinden belli bir uzaklıkta bulunan iki mil arasında güç ve hareket iletimini sağlayabilir.
•Kayış, elastik bir malzemeden yapılmış olduğundan darbeyi karşılama ve sönümleme kabiliyeti büyüktür.
•Ani yük büyümelerini iletemez; bu nedenle bir emniyet elemanı olarak çalışır.
•Kademeli kasnaklar kullanılarak çevrim oranı kolayca değiştirilebilir.
•Yağlamaya ihtiyaç duymamakta ve bakımı kolay olarak yapılmaktadır.
•Kayışın kasnak üzerinde kayma sınırının, tümden nakledilecek gücün sınırını belirlemesi; böylelikle
sistemin aşırı yükten korunması sağlanmaktadır.
4. Kayış kasnak mekaniz-malarının dezavantajları
Yukarıda üstünlükleri belirtilen kayış kasnak mekanizmalarının kusurları ise şu şekilde sıralanabilir:
• Kayış ile kasnak arasındaki kısmi kaymalardan dolayı tam ve sabit bir çevrim oranı sağlanamaz.
• Hareket iletimi için kayışın kasnak üzerine bastırılması gerekir, yani bir basma kuvvetine ihtiyaç gösterir. Bu basma kuvvetinin etkisi altında miller ve yataklar dişli çark ve zincir mekanizmalarındakine göre daha büyük zorlamalara maruz kalırlar.
• Kayışta zamanla bir gevşeme meydana geldiğinden, mekanizmanın bir gerdirme tertibatı ile donatılması gerekir.
• Kayış cinsine göre kullanım sıcaklığı -50ºC ~ +60ºC (+80ºC) arasında sınırlıdır. +140ºC' de kayışta bozulmalar başlar.
• Sıcaklık, nem, yağ, toz gibi çevre şartları küçük oranda da olsa kayışın uzamasına neden olabilir ve sürtünme katsayısını değiştirebilir.
• Sürtünme nedeniyle statik elektriklenme meydana gelebilir.
5. Kayış kasnak mekaniz-malarındaki kayıplar
5.1. Kayışlarda Olabilecek Kayıplar
Kayışların cinsine, şekline, malzemesine ve birleştirilmesine dikkat edilmemesi veya bakımlarının öngörülen periyotlarla yapılmaması gibi sebeplerden dolayı kayışta kopma, zedelenme, yırtılma, vb. gibi hasarlar ortaya çıkabilir. Bu durumda mekanizmadaki kuvvet aktarımında kayıplar ve azalmalar meydana gelir. Kayışların bakımsız olması veya yanlış bakım yapılması kayışın zedelenmesine ve kolayca kopmasına neden olabilir. Örnek olarak kösele kayışların elastik kalmalarını sağlamak için bu kayışlara imalatları sırasında ağırlıklarının yüzde 15' i kadar yağ emdirilir. Yağlama iyi yapılırsa yüksek kaliteli, kötü yapılırsa düşük kaliteli bir kayış elde edilir. İşletme şartlarına bağlı olarak kayışların en az senede 2 veya 3 defa temizlenerek tekrar yağlanmaları gerekmektedir. Ama kösele kayışlar mutlaka hayvansal yağlar ile yağlanmalıdır. Eğer bu durum göz ardı edilirse ve kayış bitkisel veya madeni yağlar ile yağlanırsa kayış bozulur ve özelliğini yitirir. Kayışların birleş-tirilmesi de oluşabilecek kayıplar için önemli bir etkendir. Çünkü kayışlar birbirinden ayrılmasalar bile iyi yapıl-mayan bir birleştirme yüzünden gevşeyen kayışlardaki kuvvet iletimi oldukça azalır. Yine ısınmadan dolayı yapıştırılarak birleştirilen kayışlar da gevşemeler ve kopmalar meydana gelebilir.
5.2. Sürtünmeden Dolayı Olabilecek Kayıplar
Kayışın υ hızının sürtünmeye etkisi vardır. Hız artıkça μ'de artar. Bu nedenle mekanizmadaki devir sayılarını iyi kontrol etmemiz gerekmektedir. Eski ve iyice yağlı bir kayışın sürtünmesi yeni ve yağsız bir kayışın sürtünmesinin birkaç katıdır. Yani kayışların bakımının yeterli sürelerde ve doğru bir şekilde yapılması gerekmelidir. Kasnağın yüzey yapısı da önemlidir. Yüzeyi pürüzsüz ve parlak olan bir kasnakta ki sürtünmeden dolayı oluşacak kayıp daha da azalmıştır. Kayışı kasnağın üzerine basan yüzey basıncının artmasıyla da sürtünme azalabilir.
5.3. Isınmadan Dolayı Olabilecek Kayıplar
Kayışlarda sıcaklık artıkça kayışlarda genleşmeler olabilir ve bu nedenle kayışta uzamalar meydana gelir. Yine soğuk bir ortam da çalışan mekanizmada ise soğuktan dolayı kayış çeker ve kayışın kopmasına neden olabilir. Aşırı sıcaklıkta yine kayışın malzeme yapısında da deformasyon meydana gelebilir. Böyle bir durumda kayış özelliğini kaybedeceği için yine mekanizma veriminde bir kayıp meydana gelebilir.
6. Sonuçlar
Bu çalışmada kayış kasnak mekanizmalarının diğer mekanik güç ve hareket iletimini sağlayan makine elemanlarına karşı üstün ve mahsurlu yanları açıklanmıştır. Sonuç olarak kayış kasnak mekanizmaları sayesinde birbirlerinden çok uzak olan miller çalıştırılabilme imkânına sahip olmakta ve yük elastiki bir şekilde iletilebilmektedir.
Birden çok güç gereksinimine gerek duyulan uygulamalarda güç iletimini sağlayan, aynı zamanda hız düşürücü, darbe sönümleyici ve aşırı yük düzenleyici olarak da görev yapan, çok yönlü ve pahalı olmayan kayış kasnak mekaniz-maları endüstriyel uygulamalarda çoğunlukla tercih edilen mekanik güç ve hareket iletimini sağlayan makine elemanlarından birisidir.
Kaynaklar
• Derby, "V-Kayışları Teknik Katalogu", Latin Matbaacılık Sanayi, İstanbul, 1974.
• Gerbert, B.G., "Pressure Distribution and Belt Deformation in V-Belt Drives", "ASME Journel of Engineering for Industry", 1975.
• Akkurt, Mustafa, "Makine Elemanları Cilt II", Birsen Yayınevi, İstanbul, 1999.
• Gediktaş, M.Y.S., "Kayış Kasnak Mekanizmaları", Çağlayan Kitapevi, İstanbul, 1989.
• Hannson, H., "Geometry Conditions for Good Power Capasity in a V-Ribbed Belt Drive", "Proceedings of the International Power Transmission and Gearing Conference, Institute of Technology", p:59-64, Chicago, 1989.
Motorların nominal devir sayısına karşılık gelen güçleri genellikle sabittir.
eşitliğine bağlı olarak döndürme momentleri de sabittir. Buna karşın iş makinelerinin çeşitli çalışma koşullarına bağlı olarak, çeşitli dönme momentlerine gereksinimleri vardır. Buda ( 1 ) denk-lemine bağlı olarak iş makinelerinin sadece devir sayısının değişmesi ile mümkün olmaktadır. Bu amaçla motor ile iş makinesi arasında motorun gücünü ileten ve aynı zamanda dönme hızının değerini ve/veya yönünü de değiştiren güç ve hareket ileten elemanlar kullanılmaktadır. Genellikle makine konstrüksiyonunda, mekanik güç ve hareket ileten elemanlar olarak dişli çark mekanizmaları, sürtünmeli çark meka-nizmaları, kayış kasnak mekanizmaları ve zincir mekanizmaları kullanıl-maktadır.
Bu çalışmada endüstride yaygın bir kullanım alanına sahip olan kayış kasnak mekanizmaları hakkında genel bir bilgi verilmiştir. Kayış kasnak mekaniz-malarının hangi elemanlardan oluştuğu, kaça ayrıldığı, diğer güç ve hareket ileten elemanlara göre avantajları ve dezavantajları ile kayış kasnak mekaniz-malarındaki kayıplar hakkında gerekli açıklamalar yapılmıştır.
1. Giriş
Kayış kasnak mekanizmaları bir milden diğer mile güç iletmek için kullanılan makine elemanlarıdır. Bu mekanizmalar iki mil üzerine bağlı kasnaklar ile bunlar üzerine sarılan bükülebilir elastik bir elemandan (çeşitli tiplerdeki kayışlar) meydana gelirler. Bu düzenekler sayesinde birbirlerinden çok uzak olan miller çalıştırılabilir. Yükün elastiki bir şekilde iletilebilmesi kayış kasnak mekanizmalarının önemli bir üstünlüğüdür.
Kayışlar, birden çok güç gereksinimi olan birime güç ileten, aynı zamanda hız düşürücü, darbe sönümleyici ve aşırı yük düzenleyici olarak da görev yapan, çok yönlü ve pahalı olmayan makine elemanlarıdır. Büyük yükleri, ani yük artışlarını sönümleyerek iletebilirler. Kayış ömrünün yüksek olması için kayışlar belirli gerilme sınırları içinde ve malzeme ömrüne uygun ortamlarda çalıştırılmalıdır. Ancak kayış kasnak mekanizmalarında meydana gelen kayma olayı aşırı yüklemeye engel teşkil eder.
2. Kayış kasnak mekanizmaları
Kayış kasnak mekanizmalarında hareket, döndüren kasnaklara sarılan ve oldukça esnek olan kayışlar vasıtasıyla sağlanmaktadır (Şekil 1.). Kayış kasnak mekanizmalarındaki hareketin iletilmesinde kayış ile kasnak arasındaki sürtünme önemli bir rol oynamaktadır.
Kayış kasnak mekanizmaları, kayışın kesitine bağlı olarak; düz kayış mekanizmaları, Vkayış mekanizmaları ve dişli kayış ( zaman kayışı ) mekanizmaları olmak üzere üç grupta incelenebilir (Şekil 2.).
Düz kayış mekanizmaları, dişli kayış mekanizmaları ve Vkayış mekanizmalarının temel özellikleri hakkında genel bir bilgi vermek gerekirse;
Düz Kayış Mekanizmaları, silindirik kasnaklar üzerinde çalışmak için tasarlanmış ince ve düz bant şeklindeki kayışlardır. Büyük kuvvetlerin iletilmesinde, eksenler arası mesafenin büyük olması durumunda, yüksek kayış hızlarında düz kayış kasnak mekanizmaları kullanılır.
Düz kayışlar geniş bir hız ve moment bölgesinde kullanılırlar. Çevre hızının 45 m/s' den ve iletilen gücün 400 kW' tan büyük olması durumunda düz kayış kasnak mekanizmaları kullanılabilmektedir.
Düz kayış kasnak mekanizmalarında meydana gelen ön gerilme kuvvetindeki değişmeler, V kayış kasnak mekanizmalarına göre daha hassastır. Düz kayışların, düşük maliyeti ve esnekliği diğer kayış tiplerine göre avantajlı yönleridir.
Düz kayış mekanizmalarında kullanılan kayış tipleri şunlardır;
•Kösele kayışlar,
•Kauçuklu düz kayışlar,
•Balata düz kayışlar,
•Naylon takviyeli kayışlardır.
Dişli Kayış Mekanizmalarında güç iletimi şekil bağı ile sağlanır. Dişli kayış ile kasnak arasında kayma yoktur. Bu dişlilere bir nevi elastik malzemeden yapılmış zincir mekanizması da denebilir. Dişli zincirlere yakın güç kapasitesi ile düz kayışların yüksek hız karakteristiklerine sahip bir kayış türüdür.
V Kayış Mekanizmaları ise üzerine iki veya daha çok V yivi açılmış kasnağa sarılan trapez kesitli, esnek ve sonsuz kayışların birleşimidir. V kayış ile kasnak arasındaki sürtünme bağı kayışın yan yüzeylerindeki kama etkisi ile elde edilir. Kayışa küçük bir ön gerilme verilmesi durumunda büyük normal kuvvet Fn ve böylece iyi bir sürtünme bağı elde edilir
V kayış mekanizmaları kendi içlerinde de aşağıda belirtilen sınıflara ayrılır;
Bantlı V Kayışları, çoğu mekanizmalar için güvenilir ve sorunsuz bir kullanıma sahiptir. Bununla beraber sürekli veya darbeli yükler etkiyen bazı makineler üzerinde, V kayışları yanlamasına, birbirine çarpma, hatta makaralar üzerinden fırlama ve hızlı yıpranmaya neden olan dönme etkisi ve belli bir açı altında kasnağa girme nedeniyle güvenli değildirler. Bu tip sakıncaları önlemek için çoklu V kayışları geliştirilmiştir.
Sonsuz V Kayışları, belirli uzunluklarda uçsuz olarak kalıplanır ve imal edilirler. Bunlardan birini çekici diğerini ise kasnak yüzeyine oturucu diye iki kısma ayırabiliriz. Yükü karşılayan çekici kısım kayış profilinin üst kısmında bulunan kord ismi verilen iplerdir. Alt taraftaki kauçuklu tabaka V kayışına elastikiyet verir.
Sonsuz V Kayışlarının kullanıldığı yerlerde eksen aralığı ayarlanabil-mektedir. Böylece V kayışını aşırı zorlamadan dolayı yerine takmak ve iyi bir gergi ayarı yapmak mümkün olur. İlk kullanılma devresinde yüzde 3' e kadar bir uzama meydana geldiğinden gergi ayarının yapılabilmesi çok önemlidir.
Dar V Kayışları, zamanla normal V kayışlarına alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Çünkü normal V kayışlarının kesitlerinin ufak bir kısmı ile bütün yükü taşıdıkları anlaşılmış ve bu kısımlar alınarak daha ufak kesitli dar V kayışları meydana getirilmiştir. Birden fazla konik çalıştırılan mekanizmalarda kuvvetin eşit olarak bütün kayışlara dağıtılması gereklidir. Bu nedenle uzunluk farklarının belirli bir sınırın içinde kalması gereklidir. Bu nedenle kayış boyları hassas olarak aynı şartlar altında ölçülmelidir.
Dar V kayışları aynı kapasitedeki normal kayışlardan daha küçük kesit alanına sahip oldukları için daha az yer kaplarlar. Daha hafif oldukları için merkezkaç kuvvetler daha azdır. Dolayısıyla daha yüksek hızlarda çalışabilirler. Kesit alanlarına oranla daha büyük dış yüzeye sahiptirler. Böylece daha iyi ısı vererek normal V kayışlara oranla daha az ısınırlar. Sahip oldukları yüksek bükülme kabiliyetlerinden dolayı, daha yüksek bükülme frekansına dayanıklıdırlar (Derby 1974).
Ekli V Kayışları, uzun kolonlar şeklinde imal edilirler ve piyasada kangal şeklinde bulunurlar. Bunların uçlarını bağlama için atölyelerde delikler açılırken kayışlar birçok kez zedelendikleri için imalatçılar bunu genellikle delikli yaparlar.
Bu delikler yüzünden kayışların kesitleri zayıfladıkları için ekli V kayışların bütün kesiti daha kuvvetli yapılmalıdır. Kıvrılarak sarılmış bir bez şerit kauçuğun içinde vulkanize edilerek ekli V kayışları meydana getirilir. Bu yüzden bu kayışlar daha serttir ve çalışmada sonsuz V kayışları kadar küçük kasnaklarda çalışamazlar (Akkurt 1987).
Geniş V Kayışları, kademesiz hız ayar mekanizmalarıyla güç iletiminde kullanılırlar. Bu kayışlar normal ve dişli olmak üzere iki ayrı şekilde imal edilirler.
kanal açıları standartlaştırılmamıştır. Normal tipler için = 34 'de iyi sonuçlar alınmıştır. Dişli tiplerinde ise çeşitli imalatçılarca = 25, 27, 28, 30 olarak uygulanmaktadır.
Çok Profilli V Kayışları ise düz bir kayışın altına V şeklindeki profiller bağlanarak elde edilen kayış mekanizmalarıdır. Bu kayışların normal V kayışlara göre bazı üstünlükleri vardır. Kayışın üst kısmındaki çekici ipler bir düz kayışın yüksek çeki kuvvetini, alttaki V şeklindeki kaburgalar ise bir konik kayışın özelliğini verirler. ^
Bu kayış sayesinde i = 40:1' e kadar çok yüksek çevrim oranları iletilebilir. Bu kayışların imal edildikleri temel malzeme neoprene olup yüksek çeki direncinden başka, yağlara karşı dayanıklılığı da yüksektir.
Neoprenenin bu özelliğinden faydalanılarak birkaç V kayışının üzerine bir neoprene şeridini kaynatmak ve kayışları yağdan korumak mümkündür. Kaynak edilmiş olan neoprene şeridi kayışların çeki mukavemetini arttırmaz. Ancak bunları yağdan korur ve yuvalarında yan dönmeleri önler (Hansson 1989).
3. Kayış kasnak mekaniz-malarının avantajları
Kayış kasnak mekanizmaları diğer güç iletim mekanizmalarına göre aşağıda belirtilen üstünlüklere sahiptir.
•Basit olmaları nedeniyle, diğer mekanizmalara göre oldukça ucuz bir konstrüksiyon oluşturur.
•Yüksek verime (max. %95…%98) sahiptir.
•Sessiz çalışır.
•Birbirinden belli bir uzaklıkta bulunan iki mil arasında güç ve hareket iletimini sağlayabilir.
•Kayış, elastik bir malzemeden yapılmış olduğundan darbeyi karşılama ve sönümleme kabiliyeti büyüktür.
•Ani yük büyümelerini iletemez; bu nedenle bir emniyet elemanı olarak çalışır.
•Kademeli kasnaklar kullanılarak çevrim oranı kolayca değiştirilebilir.
•Yağlamaya ihtiyaç duymamakta ve bakımı kolay olarak yapılmaktadır.
•Kayışın kasnak üzerinde kayma sınırının, tümden nakledilecek gücün sınırını belirlemesi; böylelikle
sistemin aşırı yükten korunması sağlanmaktadır.
4. Kayış kasnak mekaniz-malarının dezavantajları
Yukarıda üstünlükleri belirtilen kayış kasnak mekanizmalarının kusurları ise şu şekilde sıralanabilir:
• Kayış ile kasnak arasındaki kısmi kaymalardan dolayı tam ve sabit bir çevrim oranı sağlanamaz.
• Hareket iletimi için kayışın kasnak üzerine bastırılması gerekir, yani bir basma kuvvetine ihtiyaç gösterir. Bu basma kuvvetinin etkisi altında miller ve yataklar dişli çark ve zincir mekanizmalarındakine göre daha büyük zorlamalara maruz kalırlar.
• Kayışta zamanla bir gevşeme meydana geldiğinden, mekanizmanın bir gerdirme tertibatı ile donatılması gerekir.
• Kayış cinsine göre kullanım sıcaklığı -50ºC ~ +60ºC (+80ºC) arasında sınırlıdır. +140ºC' de kayışta bozulmalar başlar.
• Sıcaklık, nem, yağ, toz gibi çevre şartları küçük oranda da olsa kayışın uzamasına neden olabilir ve sürtünme katsayısını değiştirebilir.
• Sürtünme nedeniyle statik elektriklenme meydana gelebilir.
5. Kayış kasnak mekaniz-malarındaki kayıplar
5.1. Kayışlarda Olabilecek Kayıplar
Kayışların cinsine, şekline, malzemesine ve birleştirilmesine dikkat edilmemesi veya bakımlarının öngörülen periyotlarla yapılmaması gibi sebeplerden dolayı kayışta kopma, zedelenme, yırtılma, vb. gibi hasarlar ortaya çıkabilir. Bu durumda mekanizmadaki kuvvet aktarımında kayıplar ve azalmalar meydana gelir. Kayışların bakımsız olması veya yanlış bakım yapılması kayışın zedelenmesine ve kolayca kopmasına neden olabilir. Örnek olarak kösele kayışların elastik kalmalarını sağlamak için bu kayışlara imalatları sırasında ağırlıklarının yüzde 15' i kadar yağ emdirilir. Yağlama iyi yapılırsa yüksek kaliteli, kötü yapılırsa düşük kaliteli bir kayış elde edilir. İşletme şartlarına bağlı olarak kayışların en az senede 2 veya 3 defa temizlenerek tekrar yağlanmaları gerekmektedir. Ama kösele kayışlar mutlaka hayvansal yağlar ile yağlanmalıdır. Eğer bu durum göz ardı edilirse ve kayış bitkisel veya madeni yağlar ile yağlanırsa kayış bozulur ve özelliğini yitirir. Kayışların birleş-tirilmesi de oluşabilecek kayıplar için önemli bir etkendir. Çünkü kayışlar birbirinden ayrılmasalar bile iyi yapıl-mayan bir birleştirme yüzünden gevşeyen kayışlardaki kuvvet iletimi oldukça azalır. Yine ısınmadan dolayı yapıştırılarak birleştirilen kayışlar da gevşemeler ve kopmalar meydana gelebilir.
5.2. Sürtünmeden Dolayı Olabilecek Kayıplar
Kayışın υ hızının sürtünmeye etkisi vardır. Hız artıkça μ'de artar. Bu nedenle mekanizmadaki devir sayılarını iyi kontrol etmemiz gerekmektedir. Eski ve iyice yağlı bir kayışın sürtünmesi yeni ve yağsız bir kayışın sürtünmesinin birkaç katıdır. Yani kayışların bakımının yeterli sürelerde ve doğru bir şekilde yapılması gerekmelidir. Kasnağın yüzey yapısı da önemlidir. Yüzeyi pürüzsüz ve parlak olan bir kasnakta ki sürtünmeden dolayı oluşacak kayıp daha da azalmıştır. Kayışı kasnağın üzerine basan yüzey basıncının artmasıyla da sürtünme azalabilir.
5.3. Isınmadan Dolayı Olabilecek Kayıplar
Kayışlarda sıcaklık artıkça kayışlarda genleşmeler olabilir ve bu nedenle kayışta uzamalar meydana gelir. Yine soğuk bir ortam da çalışan mekanizmada ise soğuktan dolayı kayış çeker ve kayışın kopmasına neden olabilir. Aşırı sıcaklıkta yine kayışın malzeme yapısında da deformasyon meydana gelebilir. Böyle bir durumda kayış özelliğini kaybedeceği için yine mekanizma veriminde bir kayıp meydana gelebilir.
6. Sonuçlar
Bu çalışmada kayış kasnak mekanizmalarının diğer mekanik güç ve hareket iletimini sağlayan makine elemanlarına karşı üstün ve mahsurlu yanları açıklanmıştır. Sonuç olarak kayış kasnak mekanizmaları sayesinde birbirlerinden çok uzak olan miller çalıştırılabilme imkânına sahip olmakta ve yük elastiki bir şekilde iletilebilmektedir.
Birden çok güç gereksinimine gerek duyulan uygulamalarda güç iletimini sağlayan, aynı zamanda hız düşürücü, darbe sönümleyici ve aşırı yük düzenleyici olarak da görev yapan, çok yönlü ve pahalı olmayan kayış kasnak mekaniz-maları endüstriyel uygulamalarda çoğunlukla tercih edilen mekanik güç ve hareket iletimini sağlayan makine elemanlarından birisidir.
Kaynaklar
• Derby, "V-Kayışları Teknik Katalogu", Latin Matbaacılık Sanayi, İstanbul, 1974.
• Gerbert, B.G., "Pressure Distribution and Belt Deformation in V-Belt Drives", "ASME Journel of Engineering for Industry", 1975.
• Akkurt, Mustafa, "Makine Elemanları Cilt II", Birsen Yayınevi, İstanbul, 1999.
• Gediktaş, M.Y.S., "Kayış Kasnak Mekanizmaları", Çağlayan Kitapevi, İstanbul, 1989.
• Hannson, H., "Geometry Conditions for Good Power Capasity in a V-Ribbed Belt Drive", "Proceedings of the International Power Transmission and Gearing Conference, Institute of Technology", p:59-64, Chicago, 1989.