Öz: Giriþ: Birçok alanda da dökme malzemeler yoðun bir þeklide kullanýlmaktadýr. Helezon konveyörlerde, dökme malzeme taþýmacýlýðýnda yaygýn olarak kullanýlan transport sistemlerinden biridir. Ýletim kapasitesini artýrabilmek için, konveyör içindeki malzeme akýþýnýn iyi bilinmesi gerekmektedir. Bu nedenle, bu çalýþmada, endüstride yoðun bir þekilde kullanýlan helezon konveyörlerdeki dökme malzemelerin iletim verimin artýrýlabilmesi için testler ve dökme malzeme analizleri yapýlmýþtýr. Ýletim kapasitesine etki eden faktörlerin baþýnda oluk boþluðu ve eðim faktörü geldiði ve bunun helezon konveyör tasarýmýna etkisi gösterilmiþtir. Amaç: Yapýlan bu çalýþmada bu oluk boþluðunun ve eðimin etkisi, farklý özelliðe ve boyuta sahip iki malzemenin üzerinde deneysel olarak test edilmiþ, bilgisayar ortamýnda modellenerek bu iki faktörün helezon konveyör sistem üzerindeki etkileri incelenmiþtir. Kapsam: Bu kapsam da ilgili konu da yayýnlanmýþ olan makalelerde incelenmiþ olup yapýlan analiz sonuçlarý bu makalelere göre karþýlaþtýrýlmýþ, bu sonuçlara göre çalýþan malzemelere göre uygun oluk boþluklar ve eðimler tespit edilmiþtir. Yöntem: Laboratuvar ortamýnda bulunan konveyör sistemimiz de iki farklý malzememiz olan kum ve çakýl taþý malzemeleri taþýnmýþ, akýþ sýrasýnda sistemimizin ortalama taþýma debisi bulunmuþtur. Hesaplanan bu akýþ debisi daha sonra tasarýmýzýn bilgisayar ortamýnda modellenmesi ile beraber sonlu elemanlar yöntemini kullanan ilgili akýþ programýna girilmiþtir. Programda tanýmlý ve katý parçacýklarýn temas modellemelerinde kullanýlmakta olan Hertz-Mindlin Methodu ile farklý oluk boþluða ve eðime sahip olan konveyör sistemlerinde analiz çalýþmalarý tamamlanmýþtýr. Analiz çalýþmalarýnda malzemelerin giriþ ve çýkýþ debileri kontrol edilerek tespit edilen ilgili oluk boþluklarý ve eðimlerdeki sistemin iletim süreleri kontrol edilmiþtir. Ek olarak bu akýþlar sýrasýnda geriye doðru malzeme kaymasý kaynaklý malzeme kayýplarý da incelenmiþtir. Bulgular: Hertz-Mindlin Methoduna göre yapýlan analiz çalýþmalarýnýn sonuçlarýna göre helezon konveyör sistemleri üzerinde oluk boþluðunun ve eðim faktörünün etkileri azýmsanamayacak kadar önemli olduðu ortaya çýkarýlmýþtýr. Analizler sonucunda elde edilen veriler karþýlaþtýrýlmýþ olup grafikler ve tablolar üzerinden gösterilmiþtir. Akýþ sürelerine ve sistemin çýkýþ debilerine bu faktörlerin doðrudan etkilediði oluþturulan bu grafik ve tablolar aracýlýðýyla gözlemlenmiþ olup çeþitli alanlarda kullanýlan bu sistemlerin tasarýmlarý belirlenirken bu iki faktörün göz önünde bulundurulmasý gerektiði belirtilmiþtir.
Sonuç: Analizlerimizde ilk olarak ayný oluk boþluklarýna sahip farklý eðimlerde malzeme akýþlarý incelenmiþ olup ilgili tasarýmlarýmýzda eðim derecesi arttýrýldýðýnda malzemenin sistem üzerinde ki iletim sürelerinin arttýðý gözlemlenmiþtir. Ýlgili malzemelerin bu iletim sürelerinin artmasý ayný zamanda sistem içerisinde akýþ hýzlarýnýn da eðim ile beraber ters orantýlý olarak azaldýðýný göstermektedir. Ayný zamanda ayný oluk boþluklara sahip sistemlerde eðim derecesi arttýrýldýðýnda malzeme akýþ debisinde ki dalgalanmalarýn da doðru orantýlý arttýðý görülmüþtür. Bu durumun sebebi ise sistemin eðimi arttýrýldýðýnda malzemelerde yýðýlma hareketi artmasý ve buna baðlý olarak sistemde ki doluluk oranýnýn artmasý olarak yorumlanmýþtýr. Bu duruma ek olarak özellikle oluk boþluðunun parçacýk boyutundan 3 kat ve üzeri olduðu durumlarda akýþ süresi iyice uzamýþtýr. Özellikle sistem eðiminin 30 derece ve yukarýsý olan eðimler de akýþ gözlemlenmemiþtir. Ayný eðim derecesinde farklý oluk boþluklarýna sahip tasarýmlarýmýz incelendiðinde ise sistemimizin iletim süresinin oluk boþluðu ile doðru orantýlý uzadýðý görülmüþtür. Maksimum çýkýþ debi büyükleri ise 15-30 dereceye sahip eðimlerde parça çapý büyüklüðüne sahip oluk boþluklarýnda ölçülmüþ olup bu durumun sebebi geriye doðru malzeme akýþý olmamasý kaynaklý hatveler arasý doluluk oranýnýn fazla olmasý olarak görülmüþtür. Analizlerimizde malzeme giriþ ve çýkýþ debileri incelendiðinde eðim arttýrýlýrken malzeme kaybýnýn en az görüldüðü deðerlerin sistem oluk boþluðunun malzeme boyutundan 1,5 kat büyük olduðu durumlarda görülmüþtür. Bu durumun sebebi küçük oluk boþluk boyutlarýnda malzeme sýkýþmasý ve büyük oluk boþluk boyutlarýnda da ise geriye doðru malzeme kaymasý kaynaklý olmasý olarak yorumlanmýþtýr. Elde edilen bu sonuçlar doðrultusunda oluk boþluðunun ve eðimin helezon konveyör sistemi üzerinde etkileri bulunmuþ olup sistemlerimiz yatay konumda iken malzeme kayýplarýnýn en az olduðu, eðim arttýrýldýðýnda ise ideal oluk boþluðunun parça boyutundan 1,5 kat olmasý gerektiði ve konveyör tasarýmýnda bunu dikkate alýnmasý gerekmektedir.
Anahtar Kelime: Helezon Konveyör Sistemi, Oluk Boþluk, Eðim Faktörü, Kum, Çakýl Taþý, Hertz-Mindlin Methodu,
Yazar Notu: Bu çalýþma Dr. Öðretim Üyesi Berna BOLAT tarafýndan danýþmanlýðý yapýlan Yýldýz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliði “Fen Bilimleri Enstitüsü” nde yapýlmakta olan Onur DEDEOÐLU’nun “Helezon Konveyör Sistemlerinde Oluk Boþluðunun ve Eðim Faktörünün Ýletim Kapasitesine Etkisi” Konu Baþlýklý, Yüksek Lisans Tez çalýþmasýndan türetilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Helezon Konveyör Sistemi, Oluk Boþluk, Eðim Faktörü, Kum, Çakýl Taþý, Hertz-Mindlin Methodu
|
