mekanik fren

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/7/2019 mekanik fren

    1/26

    BLM 7.MEKANK FREN KONSTRKSYONLARI

    7.1. GR

    Frenler hareketi durduran veya yavalatan mekanizmalardr. Kaldrma makinalarnda ise biryk durdurmak, sabit bit ykseklikte tutmak veya istenilen ekilde hareket ettirmek iinkullanlr. alma artlarna uygun olarak ok eitli fren tipleri gelitirilmitir. Kullanmamalarna gre kaldrma makinalarnda frenler gruba ayrlr :1.Tutma frenleri : ykn veya bir arln potansiyel enerjisini alarak, sabit bir ykseklikte

    kalmasn salayan frenlerdir.2.Yrtme frenleri : yatay hareketi durduran frenlerdir. Kinetik enerjiyi alarak yatay hareketi

    durdurur veya yavalatrlar.3. ndirme frenleri : ykn potansiyel enerjisini alarak ini hzn ayarlayan frenlerdir.

    Mekanik etkili frenlerde kinetik ve potansiyel enerji srtnme yoluyla syadntrlr. Olduka kk bir fren momenti ve uygun fren boyutlar elde etmek iin freninyksek devirli bir mil zerine yerletirilmelidir. Bunun iin en iyi yntem, motor, milinekamal kavrama diskini fren kasna olarak kullanmak ve motor milinden faydalanmaktr.

    Kaldrma makinalarnda kullanlan fren sistemlerinin prensibi, kayma srtnmesinedayanmaktadr. Meydana gelen srtnme ii sya dntrlmektedir. Fren sistemlerininhesab basitletirilmi hesap yntemine veya DIN 15434 normunda verilen kesin hesapyntemine gre yaplr.

    Frenleme iin gerekli kuvvet, kol kuvveti, ayak kuvvet ve a

    rl

    k-yay kuvveti olabilir.Kuvvet ubuk mekanizmalar, halat veya hidrolik olarak iletilir. Fren ama ii ise, kol kuvvetiyay kuvveti, manyetik veya elektro-manyetik aclar gibi zel ama motorlar kullanarakyaplr.

    7.1. BASTLETRLM HESAP YNTEMFren sistemlerinin hesabnda balang noktas frenleme momentinin bulunmasdr.Basitletirilmi hesap ynteminde frenleme momenti tahrik sisteminin toplam verimi vemomenti gz nne alnarak hesaplanr. Burada telenen ve dnen makina elemanlar ileyklerin atalet kuvvetleri ve momentleri ayr ayr hesaplanmadan bir emniyet faktrtanmlanarak fren momenti bulunur. Bu durumda frenleme momenti;

    M MB d= 2Burada,MB : frenleme momentiMd : tahrik motorundan elde edilen moment : tahrik sisteminin toplam verimi : emniyet faktr

    - elle tahrik edilen kaldrma makinalar 1.3 ... 1.5- motorla tahrik edilen kaldrma makinalar 2 ... 3- kepeli kaldrma makinalar 3 ... 4- yrtme ve dndrme mekanizmalar 1.5

    7.2. PABULU FRENLER

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    2/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar137

    Kaldrma makinalarnda yaygn olarak kullanlan fren eididir. Fren momenti fren pabucuveya pabularnn bastrlmas sonucu elde edilir. Bu tip frenlerin souma kabiliyetidierlerine nazaran daha iyidir. Tek pabulu ve ift pabulu olmak zere iki tip pabulu frenvardr.

    Tek pabulu frenler, hafif ier iin dnlm kk frenleme momentlerinde

    kullanlmtr. Tek pabulu frende, fren mili (motor mili) tek ynl basma kuvvetiyleeilmeye zorlanr. Bu mahsur nedeniyle kaldrma makinalarnda hemen hemen daima iftpabulu olarak tertip edilerek, kullanlrlar.

    ift Pabulu Frenlerift pabulu frende, fren milinin dzensiz zorlanmas giderilmi ve eilme gerilmelerinlenmitir. ekil-20'de gsterilen her iki pabu birbirine kollar ve mafsall gnye ilebalanm olup, kasnak zerine birlikte etki ederler. Fren pabular kollar ve n gerilmeli biryay yardm ile ekilerek bastrlr. Byk krenlerde, fren pabular fren kollarna mafsallolarak balanr.

    ekil-20 ift pabulu fren

    Frenin alma Prensibi :

    Elektromagnetik ift pabulu frende frenleme, N noktasna etki eden bir G arl ile; frenalmas ise elektro-magnet ile salanr. Mekanizma durdurulurken fren kolundaki Garlnn veya yay kuvvetinin etkisi ile iki pabu kasnaa baslarak frenleme salanr.Bunun iin H-V-W-S kollarndan faydalanlr.

    Freni amak iin mekanizmann ikinci bir motorla elektro-magnete akm vererekmanyetik alan etkisiyle iindeki ekirdek Z kuvveti ile ekerek fren kollarndaki baskykaldrr. Bylece fren kasna dnmeye balar.

    Kaldrma makinalarnda dier makinalardan farkl olarak frenler her zamandevrededir. Tahrik motoru harekete getiinde fren alr ve hareket balar. Tahrik motorunun

    elektrii istenmeden kesildiinde fren sistemi kendiliinden devreye gireceinden kazalarakar da emniyet salanm olur.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    3/26

    Endstriyel Tama ve Depolama138

    Fren Kasnann BoyutlandrlmasFren kasnann boyutlandrlmas kullanlacak sistemin frenleme momentine bal olarakifade edilir. Fren kasnann D apnn hesab, frenlenecek moment yardm ile bulunur :

    ( )D

    M n

    p vB

    o

    3 9.

    ekil-21 Pabu boyutlar

    olur. DIN 15431 normunda fren kasnann boyutlar verilmitir. Buna gre standart ap vegenilikler Tablo-17'de verilmitir.

    Tablo-17 Fren Kasna BoyutlarKasnak ap D Kasnak genilii b Kasnak ap D Kasnak genilii b

    (160) 60 500 190200 75 630 236

    250 95 710 265315 118 (800) 300400 150

    Fren kasnann boyutlandrlmasnda kasnan ve kaplama malzemesinin (balatann)anmasna ve fren kasnann snmasna sebep olan fren tarafndan alnan saatteki enerjimiktar nemlidir. Fren kasna ve kaplama malzemesi iftinden yzey basnc (po), evre hz(v) ve srtnme katsays () kaplama malzemesinin mr etkilenir.

    Fren balatas yzey basnc, ekil-21'de gsterilen boyutlar yardmyla,

    pM

    D b lo

    B

    o o=

    1

    olarak hesaplanabilir. Kullanlan fren balatalarn srtnme katsaylar ve basn deerleriTablo-18'de verilmitir.

    Tablo-18 Fren balatas deerleriBalata Malzemesi Srtnme katsays

    Yzey basncpo [daN/cm

    2]Pamuklu dokuma 0.45 - 0.55 0.3 - 3Asbest dokuma 0.30 - 0.40 0.5 - 6Buna malzemesi 0.30 - 0.45 0.5 - 1.5

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    4/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar139

    Fren kasnaklarnn boyutlandrlmasnda po.v ve po.v. deerleri nemli rol oynar.Kaldrma makinalarnda bu deerler,

    po.v = 12 - 25 daNm/cm2s

    po.v. = 6 - 10 daNm/cm2s

    arasnda alnr. Hafif iletmelerde yksek deerler, ar iletmelerde kk deerler dikkate

    alnr.

    ift Pabulu Frenin Hesap Esaslarift pabulu frende yaplacak esas hesaplar, fren yaynn boyutlandrlmas, fren zcsnnseimidir. lk olarak fren yaynn hesab ele alnacaktr.

    Her iki pabuta bask kuvvetinin eit olmas iin mafsallar srtnme kuvvetidorultusunda olmaldr. ekil-20'de grlen ift pabulu frende mafsal noktas O'ya gremoment alnrsa,Mo = 0

    P b F a S ay x = 0bulunur. S ubuunda meydana gelen ve moment yaratan Sx kuvveti, V ubuk kuvvetine balolarak,

    S Ve

    dx =

    eklinde hesaplanr. V ubuk kuvveti ise, ubuklarn arl K ve fren ekirdeinin Garlna bal olarak hesaplanr:

    ( )V K Gg

    f= +

    Bu durumda fren yaynn boyutlandrlmas,

    F P ba

    V ed

    y =

    eitlii ile yaplr. Bu yay n gerilmesini salayacak yayn seimi yaplr.

    Fren zcsnn seimi, fren ama iinin hesabyla yaplr. Fren ama ilemiesnasnda ayrma yolu (hava aral), fren pabularnn fren kasnandan emniyetleayrlmasn temin edecek kadar olmaldr. zellikle mafsal noktalarndaki yatak boluklar nekadar kkse o kadar kk seilmelidir. Tablo-19'da fren kasnak apna bal olarakdeerleri verilmitir.

    Tablo-19 Fren hava aral

    deerleriFren kasnak ap D 160 - 200 - 250 320 - 400 - 500 630 - 710 - 800Hava aral 1 - 1.5 1.5 - 2 1.8 - 2

    Fren zcnn seimi, hava aral kadar P bask kuvvetini gevetme ii ile yaplr.Bu durumda fren ama ii A,

    AP

    =

    dir. Burada fren tertibatndaki ubuklarn verimi olarak yaklak 0.9 alnr. Bu deer vedier kayplar gz nne alndnda ama ii,

    A P= 2 2.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    5/26

    Endstriyel Tama ve Depolama140

    ifadesinden hesaplanr. Fren zcnn seimi iin, balatalarn anmalar dikkate alnarakhesaplanan A deerinin %25 daha fazlas alnr ve A* deerine uygun zc firmakataloglarndan seilir.

    A A P* . .= = 125 2 75

    Fren zc listelerinden zcnn kaldrma stroku h, A* ama iine gre seilir. Bulisteden G ekirdek arln da semek mmkndr. Freni zmek iin gerekli Z ekmekuvveti ise,

    ZA

    h=

    *

    ifadesinden bulunur. Fren kollarndaki uzunluklarn hesab iin seilen h strokunun%80inden faydalanlr.h1 0 8= . h

    i

    Ayn zamanda h1 stroku, i kol uzunluklar oran ve hava aralna bal olarak, frenkollarnn mafsal boluklar %10 orannda gz nne alnarak,

    ( )h i1 11 2 2 2= = . . eklinde yazlabilir. Bu iki ifadeden i kol uzunluk oran bulunur. Bu deerde ekil 9-3'degsterilen kol uzunluklarnn orandr. Genellikle konstrksiyonda g fren zcsnn tatbikmesafesi deikendir.

    ia

    b

    e

    d

    g

    f=

    Genellikle konstrksiyonda g fren zcsnn tatbik mesafesi deikendir.

    6.2.3. Fren Tertibat

    Bir asansr makinasnda frenler, tutma ve yrtme frenleri olarak alrlar. Tutmafrenleri bir hareketin sonunda yk askda tutan frenlerdir. Yrtme frenleri ise dorusalhareket yapan ktlelerle (kabin, tanan yk, kar arlk, halat vb.) ile dnen ktlelerin (rotor, kavrama, fren kasna, sonsuz vida mili, dengeleme volan vb.) kinetik enerjilerinialrlar. Burada ktlelerin tam hzdan m , yoksa yavalatlm bir hzdan m frenlendiklerinedikkat edilmelidir. Zira kullanlan elektrik motorunun tipine ve kumanda ekline bal olarakhzlar deiik deerlerde olabilirler.

    Asansr motorlar ayr ekilde olabilir; buna gre frenleme de deiik boyutlarda

    gereklenir:a) Tek devirli fazl alternatif akm motorlar. Bu tip motorlarla tahrikte yksek

    hzlarn aniden frenlenmesi gerektiinden frenleme momenti byktr.b) ift devirli fazl alternatif akm motorlar. Dk devire geildikten sonra durma

    yapldndan daha az moment frenlenmektedir.c) Doru akm motorlar. ok dk bir devirle dnme salanabildiinden frenleme

    momenti ok kktr.

    Asansr makinalarnda, motor ile sonsuz vida mekanizmas arasnda yerletirilenift pabulu fren tertibat ile frenleme salanr. Hareketin iletilebilmesi iin, fren

    tertibat

    doru ak

    m itici bir m

    knat

    s taraf

    ndan a

    larak, fren kasna

    serbestbraklr. Frenleme etkisini salayan eleman feredo veya benzeri cinste balatalarla kapl,

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    6/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar141

    mafsall iki pabutan ibarettir. Srtnmeli tahrik mekanizmalarnda kullanlan iftpabulu fren tertibatekil 75de grlmektedir.

    ekil 75. ift pabulu fren tertibatlar

    Frenler, frenleme momentinin mekanizma ierisinde en kk olduu yerlere (motormili zerine) monte edilecek tarzda dizayn edilirler. ekil 75'de iki farkl fren eidi

    grlmektedir. Frenleme ii yaylarla salan

    r; zmek iin de manyetik a

    c

    lar kullan

    l

    r.Ancak elektrik kesilmesi veya herhangi bir arza durumunda, sisteme ilave edilen birmanivela koluna elle kumanda edilerek zlme salanmaldr.

    Fren mekanizmas, tij arasnda bulunan yaylarn etkisi altnda normal olarakfrenleme konumunda bulunur. Bylece hareketsiz kalan redktr, ancak bir akmverildii zaman hareket serbestliine kavumaktadr. Verilen akm nedeniyle frenkasnann pabular aralanr ve fren serbest kalr. ift pabulu fren tertibat, frenlememomenti ve ona bal DIN 15435 standardna uygun olarak fren kasna boyutlarnagre seilmektedir.

    Asansr tahrik grubunda, elektriin aniden kesilmesi durumunda veya istendiianda durdurma iini yapabilecek bir elektromekanik srtnme etkili fren kullanlr.ift pabulu olarak dizayn edilen fren, kabin % 125 ykl halde maksimum hzdahareket ederken sistemi durdurduu ve o konumunda tutabildii kabul ilehesaplanmaktadr.

    Asansr tahrik grubunda, elektriin aniden kesilmesi durumunda veya istendii andadurdurma iini yapabilecek bir elektromekanik srtnme etkili fren kullanlr. ift pabulufrenkler yaygn olarak kullanlan fren eididir. Fren momenti fren pabucu veya pabularnnbastrlmas sonucu elde edilir. Bu tip frenlerin souma kabiliyeti dierlerine nazaran dahaiyidir. Frenler, tek pabulu olarak altnda fren mili (motor mili) tek ynl basmakuvvetiyle eilmeye zorladndan, daima ift pabulu olarak tertip edilerek, kullanlrlar.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    7/26

    Endstriyel Tama ve Depolama142

    ift pabulu frende, fren milinin dzensiz zorlanmas giderilmi ve eilme gerilmelerinlenmitir. Her iki pabu birbirine kollar ve mafsall gnye ile balanm olup, kasnakzerine birlikte etki ederler. Fren pabular kollar ve n gerilmeli bir yay yardm ile ekilerekbastrlr. Freni amak iin mekanizmann ikinci bir motorla elektro-magnete akm vererekmanyetik alan etkisiyle iindeki ekirdek kuvvet ile ekerek fren kollarndaki basky kaldrr.

    Bylece fren kasna dnmeye balar. Elle fren zme sistemi de elektrik kesildii hallerdekullanlmaktadr (ekil 76).

    ekil 76. Elle fren zme mekanizmas

    Asansrlerde, dier makinalardan farkl olarak frenler her zaman devrededir. Tahrikmotoru harekete getiinde fren alr ve hareket balar. Tahrik motorunun elektriiistenmeden kesildiinde fren sistemi kendiliinden devreye gireceinden kazalara kar daemniyet salanm olur.

    Asansr makinalarnda ift pabulu fren haricinde, planet mekanzimal ve redktrszmodellerde diskli frenler de kullanlmaktadr (ekil 77).

    Pin

    Mknats

    Manivela

    ekil 77. Diskli frenler

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    8/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar143

    h) Fren Tertibat

    Asansr tahrik grubunda, elektriin aniden kesilmesi durumunda veya istendii andadurdurma iini yapabilecek bir elektromekanik srtnme etkili fren kullanlr. ift pabulufrenkler yaygn olarak kullanlan fren eididir. Fren momenti fren pabucu veya pabularnn

    bastrlmas sonucu elde edilir. Bu tip frenlerin souma kabiliyeti dierlerine nazaran dahaiyidir. Tek pabulu frende, fren mili (motor mili) tek ynl basma kuvvetiyle eilmeyezorlanr. Bu mahsur nedeniyle kaldrma makinalarnda hemen hemen daima ift pabuluolarak tertip edilerek, kullanlrlar.

    ift Pabulu Frenlerift pabulu frende, fren milinin dzensiz zorlanmas giderilmi ve eilme gerilmelerinlenmitir. ekil 5.7de gsterilen her iki pabu birbirine kollar ve mafsall gnye ilebalanm olup, kasnak zerine birlikte etki ederler. Fren pabular kollar ve n gerilmeli biryay yardm ile ekilerek bastrlr. Byk krenlerde, fren pabular fren kollarna mafsallolarak balanr.

    Frenin alma Prensibi :Elektromagnetik ift pabulu frende frenleme, N noktasna etki eden bir G arl ile; frenalmas ise elektro-magnet ile salanr. Mekanizma durdurulurken fren kolundaki Garlnn veya yay kuvvetinin etkisi ile iki pabu kasnaa baslarak frenleme salanr.Bunun iin kollarndan faydalanlr.

    Freni amak iin mekanizmann ikinci bir motorla elektro-magnete akm vererek manyetikalan etkisiyle iindeki ekirdek kuvvet ile ekerek fren kollarndaki basky kaldrr. Bylecefren kasna dnmeye balar.

    Asansrlerde, dier makinalardan farkl olarak frenler her zaman devrededir. Tahrik motoruharekete getiinde fren alr ve hareket balar. Tahrik motorunun elektrii istenmedenkesildiinde fren sistemi kendiliinden devreye gireceinden kazalara kar da emniyetsalanm olur.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    9/26

    Endstriyel Tama ve Depolama144

    HavaAral

    Cvata

    ap Adedi

    ekil 5.7 ift pabulu fren

    Frenleme Momentinin Bulunmas

    Frenleme momentinin bulunmasnda basitletirilmi hesap ve kesin hesap yntemleriuygulanabilir. Kesin hesap ynteminde, statik momentlerin haricinde, dnen ktlelerin ataletmomentlerinin de dikkate alnd dinamik momentler kullanlr.

    Gerekli fren kuvveti, ykn tutulmas ve hareketin durdurulmas iin yeterli olmaldr. Bu

    kuvvet fren boyutlar

    n

    tespit edebilmek iin gerekli temel bir byklktr. Fren tertibat

    n

    nhesabnda balang noktas frenleme momentinin bulunmasdr. Basitletirilmi hesapynteminde frenleme momenti tahrik sisteminin toplam verimi ve momenti gz nnealnarak hesaplanr. Burada telenen ve dnen makina elemanlar ile yklerin atalet kuvvetlerive momentleri ayr ayr hesaplanmadan bir emniyet faktr tanmlanarak fren momentibulunur.

    (i) Basitletirilmi Hesap YntemiFren sistemlerinin hesabnda balang noktas frenleme momentinin bulunmasdr.Basitletirilmi hesap ynteminde frenleme momenti tahrik sisteminin toplam verimi vemomenti gz nne alnarak hesaplanr. Burada telenen ve dnen makina elemanlar ile

    yklerin atalet kuvvetleri ve momentleri ayr ayr hesaplanmadan bir emniyet faktrtanmlanarak fren momenti bulunur. Bu durumda frenleme momenti;

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    10/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar145

    2df MM = [Nm]

    Burada,Mf : frenleme momentiMd : tahrik motorundan elde edilen moment : tahrik sisteminin toplam verimi : emniyet faktr ( 2 ia 3)

    (ii) Kesin Hesap Yntemiift pabulu olarak dizayn edilen fren, kabin % 125 ykl halde maksimum h zda hareketederken sistemi durdurduu ve o konumunda tutabildii kabul ile hesaplanr. Fren momentiiki bileenden oluur statik moment ve dinamik moment.M M Mf s= + d [N m]

    i) Statik moment:

    M

    Q K G

    i G g

    D

    isK

    H

    T

    GT=

    +

    +

    125

    2

    .

    [N m]Burada toplam verim T ;

    T H K= S

    3

    H : halat donanm verimiK: tahrik kasna verimi

    S : kar ark tahrikinde sonsuz vida mekanizmas verimi

    ii) Dinamik moment:M Id = [N m]

    Dnen ktlelerin atalet momentlerinin motor miline indirgenmesi prensibine dayanr. Toplamatalet momenti :I I I I= + +1 2 Burada

    I1 : rotor, fren kasna ve sonsuz vidann atalet momentleri [kg m2]

    I2 : sonsuz vida kar ark ve tahrik kasnann atalet momentleri [kg m2]

    I3 : lineer hareket eden sistemin dier elemanlarna ait atalet momentleri [kg m2]

    ( )I I I Iimotor fren

    S

    G1 2 2+ = +

    ( )I Q K G G i Di iK H GT3

    2

    2

    2 2125 4= + + +

    .

    =

    n

    tmotor

    f30[1/s2]

    durma zaman : tv

    af= [s]

    Fren seiminde moment hesabnn haricinde frenleme srasnda fren kasna zerinde aakan snma da dikkate alnmaldr. Birim saatte fren kasna ile pabular arasndakisrtnme neticesinde aa kan s A:A M t zf a f=

    10 3 [kJ / h]

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    11/26

    Endstriyel Tama ve Depolama146

    frenleme e aki ortalama asal hz a :snasnd

    a

    n=

    60

    [1/s]

    n : frenlemenin balangcndaki motor devri says [1/dak]

    arakoment yardm ile bulunur :

    Burada,

    z : saatte tekrarlanan altrma adedi [1/h]

    Fren Kasnann BoyutlandrlmasFren kasnann boyutlandrlmas kullanlacak sistemin frenleme momentine bal olifade edilir. Fren kasnann D apnn hesab, frenlenecek m

    ( )D

    M n

    p vB

    o

    3 9.

    ann boyutlar verilmitir. Buna gre standart ap veenilikler Tablo 5.13de verilmitir.

    Kasnak ap D Kasnak genilii b Kasnak ap D Kasnak lii b

    olur. DIN 15431 normunda fren kasng

    Tablo 5.13. Fren Kasna Boyutlargeni

    (160) 60 500 190200 75 630 236250 95 710 265315 118 (800) 300400 150

    Fren kasnann boyutlandrlmasnda kasnan ve kaplama malzemesinin (balatann)anmasna ve fren kasnann snmasna sebep olan fren tarafndan alnan saatteki enerjimiktar nemlidir. Fren kasna ve kaplama malzemesi iftinden yzey basnc (po), evre hz(v) ve srtnme katsays () kaplama malzemesinin mr etkilenir. Fren balatas yzeybasnc, ekil 5.8de gsterilen boyutlar yardmyla,

    ekil 5.8. Fren pabu boyutlar

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    12/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar147

    Fren boyutlar, iletilen s miktar, kullanlan malzeme ifti, kasnan evresel hz ve savurmamomentinin byklkleriyle dorudan ilgilidir. Ancak olaylar dier frenlerde olduu kadarkarmak olmadndan, balangta kasnak boyutlar deneysel deerlere bal olarak tespitedilebilir. Tablo 3. te fren kasnann motor mili zerinde olmas durumunda kasnakboyutlar ve motor gleri grlmektedir. Bundan sonra yrtlecek hesaplarla gerekli

    kontroller yaplmaldr.

    Tablo 3. Fren kasna aplarFren Kasna

    (Malzeme GG)Maksimum Motor Gleri [BG]

    (Tek devirli 3 fazl alternatif akm)f mm Genilik mm200 80 5250 80 7300 100 11350 125 17

    400 160 25

    G deerleri ift devirli fazl alternatif akm motorlarnda 1.5 kat; doru akmmotorlarnda ise 3...5 kat kadar alnabilir.

    Fren kasnann ap, frenleme momentine gre DIN 15435 standardndanseilmektedir. Fren kasnann seiminin uygun olup olmad, fren basncna grekontrol edilmektedir. Fren balatasnn maksimum basn deeri pem = 1,5 N/mm

    2alndnda ve fren tertibat ile ilgili boyutlar kullanldnda, fren basnchesaplanmaktadr.

    oo

    B

    lb1

    DMp

    =

    Burada,MB : frenleme momentiD : fren kasna ap : fren balatas srtnme katsays ( = 0,4)bo : fren balatas geniliilo : fren balatas uzunluu

    olarak alnmtr .

    Kullanlan fren balatalarn srtnme katsaylar ve basn deerleri Tablo 5.14de verilmitir.

    Tablo 5.14. Fren balatas deerleriBalata Malzemesi Srtnme katsays

    Yzey basncpo [daN/cm

    2]Pamuklu dokuma 0.45 - 0.55 0.3 - 3

    Asbest dokuma 0.30 - 0.40 0.5 - 6Buna malzemesi 0.30 - 0.45 0.5 - 1.5

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    13/26

    Endstriyel Tama ve Depolama148

    Fren kasnaklarnn boyutlandrlmasnda po.v ve po.v. deerleri nemli rol oynar. Kaldrmamakinalarnda bu deerler,

    po.v = 12 - 25 daNm/cm2s

    po.v. = 6 - 10 daNm/cm2s

    arasnda alnr. Hafif iletmelerde yksek deerler, ar iletmelerde kk deerler dikkatealnr.

    ift Pabulu Frenin Hesap Esaslarift pabulu frende yaplacak esas hesaplar, fren yaynn boyutlandrlmas, fren zcsnnseimidir. lk olarak fren yaynn hesab ele alnacaktr. Her iki pabuta bask kuvvetinin eitolmas iin mafsallar srtnme kuvveti dorultusunda olmaldr. Bu yay n gerilmesinisalayacak yayn seimi yaplr.

    Fren zcsnn seimi, fren ama iinin hesabyla yaplr. Fren ama ilemi esnasnda ayrma yolu (hava aral), fren pabularnn fren kasnandan emniyetle ayrlmasn teminedecek kadar olmaldr. zellikle mafsal noktalarndaki yatak boluklar ne kadar kkse okadar kk seilmelidir. Fren kasnak apna bal olarak deerleri ekil 5.7de verilmitir.

    Fren zcnn seimi, hava aral kadar P bask kuvvetini gevetme ii ile yaplr. Budurumda fren ama ii A,

    AP

    =

    dir. Burada fren tertibatndaki ubuklarn verimi olarak yaklak 0.9 alnr. Bu deer ve

    dier kay

    plar gz nne al

    nd

    nda ama ii,

    A P= 2 2.

    ifadesinden hesaplanr. Fren zcnn seimi iin, balatalarn anmalar dikkate alnarakhesaplanan A deerinin %25 daha fazlas alnr ve A* deerine uygun zc firmakataloglarndan seilir.

    A A P* . .= = 125 2 75

    Fren zc listelerinden zcnn kaldrma stroku h, A* ama iine gre seilir. Bulisteden G ekirdek arln da semek mmkndr. Freni zmek iin gerekli Z ekme

    kuvveti ise,

    ZA

    h=

    *

    ifadesinden bulunur. Fren kollarndaki uzunluklarn hesab iin seilen h strokunun%80inden faydalanlr.

    h1 0 8= . h

    i

    Ayn zamanda h1 stroku, i kol uzunluklar oran ve hava aralna bal olarak, frenkollarnn mafsal boluklar %10 orannda gz nne alnarak,

    ( )h i1 11 2 2 2= = . .

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    14/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar149

    eklinde yazlabilir. Bu iki ifadeden i kol uzunluk oran bulunur.

    Gerekli fren kuvveti, ykn tutulmas ve hareketin durdurulmas iin yeterli olmaldr. Bukuvvet fren boyutlarn tespit edebilmek iin temel bir byklktr. Elde etmek iin nceliklefrenleme momentinin bulunmas lazmdr.

    Ykn gvenli birekilde asl tutulabilmesi iin Q tama kuvvetinin 1.5 katnn frenlenmesigerektii dikkate alnrsa, en kk frenleme momenti:

    Mekanizmal makinalarda M Bn = (0,55Q + GT)DT hG / iG [daNm] (27)

    Mekanizmasz makinalarda M Bn = (0,55Q + GT)DT hA hLR [daNm] (28)

    olur. Burada ykn %40 nn dengelendii kabul edilmitir. Kabinin 2:1 oranna greaslmasnda Q yerine yars alnr.

    Dorusal hareketli ktlelerin kinetik enerjisi:

    E GS = GS v2 / 2g [daNm] (29)

    Gs kuyuda dorusal hareketli (kabin, tanan yk, kar arlk,halat vb.) ktlelerin arldr.Bunlarn bazlar deikendir bunun iin yeterliyaklaklklaGs = 5x Tama kuvveti olacakekilde kabul edilebilir. v[m/s ] olarak sistemin hz; g de 9.81[ m/s2]

    olarak yer ekimi ivmesidir.

    Hzl olarak dnen ktlelerin kinetik enerjileri (motor, kavrama, fren kasna, sonsuz vidamili, dengeleme volan gibi) paralarn bilinen GD2 savurma momentinden elde edilir. nMsonsuz vidann devir says olmak zere dnen ktlelerin kinetik enerjisi

    ER= GD2 p2 nM

    2 / 8g302 = GD2 nM2 / 7160 [daNm] (30)

    dir. Toplam kinetik enerji:

    EG = EGS + ER [daNm] (31)olur.

    En uygunsuz durum olarak ( tam yk aa doru inerken ) lzumlu fren momenti :

    MD

    i i

    E b

    v

    QBv

    T

    G S

    G= +

    2 8

    [daNm] (32)

    dir.

    iS halatn kabinle olan balanma eklini gsterir. 1:1 balama eklinde(dorudan) iS =1 ve2:1 balama eklinde(hareketli makara aracl ile) iS = 2 olarak alnr. b yavalama ivmesiv=0.5 m/s de 0.4 m/s2; v=1.5 m/s de 0.6 m/s2 arasnda olur. Q/8 deeri asansrn srtnmesive tam yk durumunda dikkate alnr. Yavalama ivmesi 1 m/s2 deerini gememelidir.

    Bulunan frenleme momentlerinden hangisi daha bykse buna gre Pb frenleme kuvvetiaadaki formlden hesaplanr.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    15/26

    Endstriyel Tama ve Depolama150

    PB = MB / dB mB [daN] (33)

    Burada dB fren kasna apn gsterir; mB de srtnme katsaysdr. Kullanlan malzemeiftlerine gre genellikle mB = 0.3 ... 0.35 olarak alnr.

    Frenlemede kasnan devir says da byk bir nem arz eder. rnein daha iyi bir siletiminden dolay 1000 d/dak lk bir hzla dnen bir fren kasna 600 d/dak lk hzla dnenkasnaktan daha iyi sonu verebilir. Bunun iin arpmnn kontrol gerekir. p0 [daN/cm

    2]pabu basnc ; v[m/s] kasnan evre pov hz olmak zere pov = 12...25 daNm/cm

    2.sdeerleri arasnda olmaldr. Byk deerler, hafif iletme artlarnda ve dk frenlemesaylarnda alnr. Pabu basnc :

    po = PB / bolo [daN/cm2] (34)

    den bulunur. bo [cm] pabu genilii; lo [cm] pabu boyunu gstermektedir.

    Pabu basma kuvveti bulunduktan sonra gerekli F[daN] yay kuvveti fren kollarnnkonstrksiyonuna gre denge denklemleri yazlarak bulunur. Yay hesaplar bu kuvvete greyaplr.

    Freni zmek iin kasnakla pabu arasnda braklan hava aral l = 0.1 ...0.2 [cm] kadaralnr. Bu durumda gerekli fren zme ii :

    AL = 2PB l / hp [daNcm] (35)

    dir. malat firma kataloglarndan bu ie uygun bir fren zc seilir. Ancak bulunan iin%25 fazlasn salayan zc tercih edilmelidir.

    9.3. BANTLI FRENLERKaldrma makinalarnda ift pabulu frenlere nazaran daha nadir kullanlan fren eididir.Sade yaplar, az yer kaplamalar ve byk frenleme etkisi salamalar nedeniyle kullanlrlar.Buna karlk frenlenen mili emeye zorlamalar olumsuz ynleridir. Hesap esaslarsrtnmeli tahrik hesabndaki grlen Eytelwein Bantsna dayanmaktadr. Bantl frenleryaplar itibariyle 5 gruba ayrlrlar:

    a) Basit bantl fren

    b) ok sarml bantl frenc) Diferansiyel bantl frend) Entegral bantl frene) Deiken bantl fren

    Btn bantl frenlerde, elik bir bant fren kasna zerine geirilmitir. Bandn ularfren koluna ve sabit bir noktaya baldr. Fren kasna zerinde bandn sarlma as ,srtnme katsays, bandn kasnaa sarl ve al yerlerindeki germe kuvvetleri sra ile S1ve S2 olduunda frenlenecek evre kuvveti :

    ( )U S SM

    D

    B= =1 22/

    (173)

    Ayrca alnabileceinden,S S e1 2/ =

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    16/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar151

    ( )U S e= 2 1

    SU

    e

    M

    D e

    S

    M

    D

    e

    e

    B

    B

    2

    1

    1

    2 1

    1

    2

    1

    =

    =

    =

    (174)

    yazlabilir.

    9.3.1. Basit Bantl Frenekil 9-5'de grlen basit bantl frende, bandnbir ucu sabit noktaya dier ucu fren kolunabaldr. Frenlenecek yk momenti daima aynynde olmas durumunda uygun olan basit bantlfrende S1 byk gergi kuvvetinin bulunduubant ucu sabit noktaya; S2 gergi kuvvetinin bu-

    lunduu bant ucu da fren koluna bal

    d

    r. MBfren momentini yaratacak olan fren kolu zerin-deki K arlk veya yay kuvveti ekil 9-5 Basit bantl fren

    K Sa

    c

    M

    D e

    a

    cB= =

    2

    2 1

    1(175)

    dir. K kuvvetinin deerini kltebilmek iin sarm asn mmkn olduunca byltmekgerekir. Sabit noktann uygun dzenlenmesiyle = = 3 2 270/ elde edilir.

    Moment yn ekil 9-5'de grlen ynn aksine alndnda S1 ve S2 kuvvetleri yerdeitir ve bu durumda K kuvveti,

    K Sa

    c

    M

    D

    e

    e

    a

    cB= =

    1

    2

    1

    (176)

    olacandan, K kuvveti (175) ifadesinde elde edilen deerden e kadar byk olur. Farklmoment ynleri iin eit olmayan K kuvvetleri nedeniyle deiken ynl tahrikmekanizmalar iin uygun bir fren tertibat deildir.

    9.3.2. ok Sarml Bantl FrenBasit bantl frende sarm as gerekli frenmomentini salamada yetersiz kaldndaekil 9-6'da grlen ok sarml frenyaplr. Bunun iin fren kasna yeterince

    geni olmaldr. Kasnak geniletilerekvida eklinde yan yana fren band sarlr.K kuvvetinin hesab, basit bantl fren hesa-bnda verilen (175) ve (176) ifadeleri ileyaplr. ekil 9-6 ok sarml bantl fren

    9.3.3. Diferansiyel Bantl FrenDiferansiyel bantl frenlerde bandn ucusabit noktaya balanmayp, her iki ucuekil 9-7'de grld gibi fren kolunabaldr. Bylece her iki germe kuvvetiayn anda tesir etmektedir. Frenleme tesiribasit bantl frene nazaran daha fazladr.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    17/26

    Endstriyel Tama ve Depolama152

    Bu frende K kuvveti,ekil 9-7 Diferansiyel band fren

    KS b S a

    c

    M

    D c

    b a e

    eB=

    =

    2 1 2

    1

    (177)

    olarak bulunur. Burada b a e olduunda K 0 olacandan fren herhangi bir d etkiolmadan kendiliinden tutar. Yani kilit etkisi gsterir. Buna gre diferansiyel bantl fren birdnme yn iin frenleme dier ynde is kendiliinden alan bir kilit olarak alr. Dnyn ekil 9-7'nin tersi olursa K kuvveti,

    KS b S a

    c

    M

    D c

    b e a

    eB=

    =

    1 2 2

    1

    (178)

    bulunur ve bu durumda K kuvvetinin deeri artm olur.

    9.3.4. Entegral Bantl FrenHer iki bant ucu fren koluna balanm olup, her ucun moment kollar mesnet noktasna eitmesafededir. ekil 9-8'de grlen entegral bantl frenin K kuvveti,

    K S S ac

    MD

    ee

    ac

    B= + = +

    ( )1 2 2 11

    (179)

    dir.

    Dn yn deiince, momentkollarnn eit olmas nedeniyle K kuvvetideimez. Her iki dn yn iin deayn fren momenti salanr.

    ekil 9-8 Entegral bantl fren

    9.3.5. Deiken Bantl FrenHer iki dn ynnde de alabilen ve eit frenleme etkisine sahip deiken bantl fren ekil9-9'da grlmektedir. Fren her iki ynde almas srasnda denk kolu bandn sarlan ucunabiraz eilerek her iki ynde alarak az bir fren kuvvetine ihtiya duyar. Bu zelliindendolay yrtme mekanizmas gibi deiken dn ynl tahrik mekanizmalarna uygun birfrendir.

    a- denk kolub- bant ucu mesnet noktasc- bant ucu mesnet noktasd- eki kolu

    e- fren kolu

    ekil 9-9 Deiken bantl fren

    9.3.6. Fren Kasnann BoyutlandrlmasMotor gcne gre fren kasna lleri bantl frenler iin de kullanlabilir. Fren kasnalmlendirilmesinde s hesaplar yerine bant malzemesinin po yzey basnc ve pov arpmesas alnarak yaplr. bantl frenlerde, bandn her yerinde po deerinin eit olmadekil 9-10'da grlmektedir. ekil 9-10 yardmyla yzey basncnn hesab fren bandnn as ilegsterilen bir yerinde,

    p dPdf

    o = (180)

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    18/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar153

    dir. Bant germe kuvvetinin radyal bileenidP, d as yeterince kk alnrsa,dP S d

    dP S d

    =

    =

    tan

    (181)

    olur. Ayrca bandn birim alan df,

    dfD

    d bo= 2

    (182) ekil 9-10 Bant zerinde oluan kuvvetler

    bo bant genilii olmak zere bulunur. (181) ve (182) ifadeleri kullanlarak yzey basnc,

    pS d

    Dd b

    S

    D bo

    oo

    =

    =

    2

    2(183)

    olarak yazlabilir. Fren bandnn asnda germe kuvveti S ise, S dir. Bant ekil9-10'da grld gibi = 0 dan = deerine kadar sarlmaktadr. S bant germe kuvvetibandn kasnaa sarl yerinde ( = 0) en byk deeri; band terk ettii yerde ( = ) en

    kk deerini alr. Bu durumda yzey basncnn maksimum deeri,

    S e= 1 /

    pS

    D bo

    o

    =

    2 1 (184)

    ile hesaplanr.

    Fren Band ve lleriFren bantlar St50 eliinden yaplr ve perinle veya yaptrma ile balanan bir frenmalzemesi il kaplanr. Baz hallerde kaplama olmadan plak bir bant da kullanlr. Frenkasna apna gre bant kalnlk ve genilikleri ile fren kaplamas kalnl Tablo 9-3'deverilmitir.

    Tablo 9-3 Fren Band lleriFren kasnak apD

    160 200 250 320 400 500 630 800

    Fren kasnakgenilii b

    50 65 80 100 125 160 200 250

    bant geniliibo

    45 60 70 90 110 140 180 230

    bant kalnl 2 2 2 3 3 3 3 3Kaplama kalnl 5 5 6 6 7 8 10 10

    Bantl Frenlerde Ama iFren bandnn hava aral 1 ila 2.5 mm arasndadr. Gerili durum D apndaki bant ilegevemi durumda D+2 apnn alan bandn uzunluk fark, bant zerinde llen ho gevememiktarn verir. ekil 9-11'de grlen basit bantl frende ho,

    ( )( )h D Do = + = 22

    (185)

    olarak bulunur. K fren kuvvetinin tatbik noktasndaki hk kalkma stroku bantl fren tipine gredeimektedir.

    Basit bantl fren : h hc

    ak o=

    ok sarml bantl fren : h h ca

    k o=

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    19/26

    Endstriyel Tama ve Depolama154

    Diferansiyel bantl fren : h hc

    ak = 1 ; h h

    c

    bk = 2 ; h h2 1 =

    Entegral bantl fren : h hc

    ah

    c

    ak = = 1 2 ; h h2 1+ =

    ekil 9-11 Fren ama ii

    Fren ama ii A, fren arlnn kaldrlmas veya yayn sktrlmas iidir. Ama iiK kuvveti ve hk kalkma stroku ile hesaplanr. Burada fren tertibatndaki kayplar ifade ederve 0.95 deerindedir.

    AK hk=

    (186)

    Ama ii iin bantl frenler mukayese edilecek olursa, ok sarml frenin ama ii basitbantl frenden sarm asna bal olarak daha fazladr; diferansiyel bantl frende basit bantl

    frenden kk; entegral bantl

    frende ise bantl

    ve diferansiyel bantl

    frenden byktr.

    RNEK : Bir liman kreninde 10 ton yk bir elektrik motoruyla v = 30 m/dak yk kaldrmahzyla kaldrlmaktadr. Kaldrma motorunun devir says 600 d/dak; toplam verim =0.85;frenleme emniyet faktr 2.5; fren balatalarnn srtnme katsays = 0.45 dir. Bandnkasnaktan radyal akl= 2 mm; fren kasnann ap D= 500 mm; balata boyutlar bo=180; lo = 320 olduuna gre ekilde verilen ift pabulu frende;a) Fren momentini hesaplaynz.b) Fren pabularna gelen P bask

    kuvvetlerini hesaplaynz.c) Fren balata basncn po hesaplayarak,

    po.v, pov deerlerini bulunuz.d) Kol uzunluklar evrim orann i = 9.1

    alarak x kol uzunluunu hesaplaynz.e) Fren zcsndeki ama miktar h ve

    gerekli fren zme ii A* deerini bulunuz.

    ZM :a) Fren momentinin hesab iin ncelikle motor milindeki dndrme momenti hesaplanr.

    motor gc :NQ v

    =

    =

    =60 75

    10000 30

    60 75 08578 4

    .. BG

    motor momenti :M Nnd

    = = =71620 71620 78 4600

    9362. daNcm

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    20/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar155

    fren momenti :M M= = =2 5 2 5 9362 0 85 16910 32 2. . . . daNcmBb) Fren bask kuvveti P, fren momentinden hesaplanr.

    PM

    DB=

    =

    =

    16910 3

    50 0457516

    .

    .. daN

    c) Fren balata basnc, P bask kuvvetinin bant yzeyine oranyla bulunur.

    pP

    bo o o=

    =

    =

    l

    7516

    18 32130

    .. daN/cm2

    kasnak evre hz : vD n

    =

    =

    =

    60

    05 30

    60157

    .. m/s

    p v daNm/cmo = =130 157 20 42. . .2s

    p v = = 130 157 045 919. . . . daNm/cm2sod) Kol uzunluu x, kollar arasndaki evrim oranndan hesaplanr.

    ix

    = =600

    300 60

    273

    1509 1.

    x = =9 1 300600 60 150273 150. mm

    e) Fren zcsndeki ama miktar h, kasnaktaki 2 mm hava aral ve kol uzunluklararasndaki i evrim oranndan hesaplanr.

    hi

    =

    =

    =11 2

    0 8

    9 1 11 2 0 2

    0 85

    .

    .

    . . .

    .

    cm

    Ama ii ise bask kuvveti ve hava aral yardmyla bulunur.

    A P* . . . . . .= .= =125 2 2 125 2 2 7516 0 2 413 4 daNcm

    RNEK : ekilde grlen basit bantl fren, 1.5 kW gcnde, 750 d/dak devir saysnda olanmotor miline balanmtr. Mekanizmann verimi =0.8 ve frenleme emniyet faktr 2.5 dur.Kullanlan fren kasnann ap D= 750, fren bandnn genilii bo=230, srtnme katsays= 0.35, bandn kasnaa sarlma as=270dir. Bandn kasnaktan almas= 2 mm, frenzcsnn ekirdek arl G= 4.5 kg, zc ekirdeindeki ekme kuvveti K=207 Nolduuna gre:a) Fren momentini bulunuz.b) Bant ekme kuvvetlerini ve evre kuvvetini

    hesaplaynz.c) Fren zc ekirdeindeki kalkma miktar h

    ve gerekli fren zme iini A* bulunuz.

    d) Fren kolunun arln ihmal ederek, G frenarln hesaplaynze) Band ile kasnak arasnda meydana gelen

    maksimum basnc bulunuz.

    ZM:a) Fren momentinin hesab iin ncelikle motor milindeki dndrme momenti hesaplanr.

    motor momenti :MN

    nd= = =

    30 30 1500

    75019

    Nm

    fren momenti :M M= = =2 5 2 5 19 0 8 30 42 2. . . . NmB

    b) Bant evre kuvveti U, fren momenti yard

    m

    yla hesaplan

    r.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    21/26

    Endstriyel Tama ve Depolama156

    UM

    DB= = =

    /

    .

    . /2

    30 4

    075 281 N

    Bant ekme kuvvetleri : e e = =0 35 3 2 5 2. / .

    SU

    e2 1

    81

    5 2 119 3=

    =

    = .

    . N

    S U NS1 2 81 19 3 100 3= + = + =. .c) Fren zc ekirdeindeki kalkma miktar

    S2 kolundaki h2 kalkma miktarndan bulunur.

    h2 23

    29 42= = =

    . mm

    h h= = =2630

    909 42

    630

    906594. . mm

    Fren zme ii uygulanan K kuvveti ve h kalkma miktar ile hesaplanr.A K h* . . .= = =125 1 25 207 65 94 17062 Nmm 1.7 Nm

    d) G fren arl, mesnet noktasna gre moment alnarak bulunur.

    MK G G

    G K G

    = =

    = = =

    0630 630 760 0

    630

    760207 45

    630

    760134 3( ) ( ) . N

    e) Bant ile kasnak arasnda meydana gelen maksimum basn:

    pS

    D b o=

    =

    =2 2 1003

    750 2300 00116

    1 .. N/mm2 dir.

    7.3. ELDRO zcsBir santrifj pompa ile alan fren zcs cihaznn alma prensibi AEG firmasnnELDRO cihaz ile aklanabilir. Bu cihaz iinde kanatl pompa ve yataklanm olan dkmedemir piston ile ii ya dolu hazneden meydana gelmitir. Motor tahrik gc 0,2 kW ile 1 kWarasnda deimektedir. Bu motor dik olarak yerletirilen bir mil zerinden kanatl arkdndrmektedir. Bylece ya, pistonunun stnde bulunan silindir odasndan altndakihazneye baslarak pistonun yukarya hareketi salanr. Piston zerine balanm olan vehazne kapandan darya kan iki adet elik pim hareketi ile fren ubuklarn iter. Bucihaz ile 50 ila 160 mm strokta 200 ila 3000 N aras nda bir itme kuvveti salanmaktadr.Saate yk tekrar ise motor gcne bal olarak 400 ila 4000 1/h arasndadr. Eldro fren

    zclerinin olduu sistemde fren pabular kasnaa hafif srtnr halde dayandndanstrok motorunun kapanmasyla fren hemen kapanr ve ykn kaymas nlenmi olur. Baztiplerde pompa motoru ya silindiri iine yerletirilmi olup ya iinde alrlar (ekil-22).

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    22/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar157

    ekil-22 ELDRO zcs

    FREN ZCLER

    1. Doru Akml Manyetik Fren zcsekme kuvvetini btn strok boyunca sabit tutabilmek iin manyetik endvinin st ksmkoniktir. Manyetik endvi gvde, fren koluna uyacak ekilde dndrlebilir. Ana akm,manyetik fren zcsnn endvisi ile seri balanm olup, balantlara ve bileziklere gerek

    yoktur. Frende akmsz motor ile tehlikeli olan dme durumlar yoktur. Mahzurlu taraf isemotor gerilim dmesi ve motor yk ile deien ekme kuvvetidir. ndirme frenindekullanlmazlar. Bo kancann hareketinde duruma gre motorun boa dn akm freniamaya yetmediinden fren pabular fren kasnana srtebilir. Bu nedenle motora paralelbal olan manyetik fren geveticileri kullanlmaktadr. Bunlarn ekme kuvveti motorakmna bal deildir. Fakat kumanda sisteminde zel balantlara veya zel fren zmekontaktrne gereksinim vardr. Akm verildiinde kk gerilimler iin yaplm olansarglar ekme kuvvetini salamak iin ksa bir sre ebeke geriliminin tamamn alr. Sonnoktaya varmadan nce ise yardmcalter bir n direnci devreye sokarak sarg akmn bellibir deere drr. Bu ekilde sarg arsnmaz ve endvi emniyetli birekilde ekili olarakkalr.

    1. Gvde2. ekirdek kutuplu kapak3. Silindirli gvde4. Manyetik bobin5. ekme ubuu6. Endvi ekirdei7. Dayanma cvatas

    8. st boluk9. Alt boluk

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    23/26

    Endstriyel Tama ve Depolama158

    10. Ayar cvatas11. Kablo girii12. Balant paras13. Topraklama cvatas14. Diren silindiri

    2. Alternatif Akm Manyetik Fren zcsLamelli sa paketinden meydana getirilen endvi fazl sarg nedeniyle yass atal eklindeolup, dndrlmez ve bu nedenle iyi bir ayar iin ekme ubuu fren koluna balanabilmesiiin birbirine dik iki delie sahiptir. Akmn verilmesi srasnda alternatif akm mknatsyksek bir akm eker ve endvi tamamen ekildikten sonra akm der. lgili kontaktrlerinbalang akmna gre seilmesi gereklidir. Strok iinin yannda saatteki devreye giri veklara dikkat etmek gerekir. Alternatif akm manyetik fren zcs kataloglarndagrlen ekme kuvvetinin %60 dikkate alnmaldr. Aksi halde frenleme esnasnda oluankuvvetli ekmeler nedeniyle sa ekirdeklerin ve sarglarn mrleri ksalr.

    3. ELDRO zcsBir santrifj pompa ile alan fren zcs cihaznn alma prensibi AEG firmasnnELDRO cihaz ile aklanabilir. Bu cihaz iinde kanatl pompa ve yataklanm olan dkmedemir piston ile ii ya dolu hazneden meydana gelmitir. Motor tahrik gc 0,2 kW ile 1 kWarasnda deimektedir. Bu motor dik olarak yerletirilen bir mil zerinden kanatl arkdndrmektedir. Bylece ya, pistonunun stnde bulunan silindir odasndan altndakihazneye baslarak pistonun yukarya hareketi salanr. Piston zerine balanm olan vehazne kapandan darya kan iki adet elik pim hareketi ile fren ubuklarn iter. Bucihaz ile 50 ila 160 mm strokta 200 ila 3000 N aras nda bir itme kuvveti salanmaktadr.

    Saate yk tekrar ise motor gcne bal olarak 400 ila 4000 1/h arasndadr. Eldro frenzclerinin olduu sistemde fren pabular kasnaa hafif srtnr halde dayandndanstrok motorunun kapanmasyla fren hemen kapanr ve ykn kaymas nlenmi olur. Baztiplerde pompa motoru ya silindiri iine yerletirilmi olup ya iinde alrlar.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    24/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar159

    4. Drl zcsDrl cihaz fren koluna balanan basn silindirinden meydana gelmitir. Pistonun itilmesiiin gerekli ya basnc bir hidrolik pompa yardmyla temin edilir. Basnl ya ile pistonkuvveti ve fren kolu direnci yenilerek piston itilmekte ve fren gevetilmektedir. Frenzldnde bir st basn ventili ile basnl yan Drl pompas iinde devreyitamamlamas salanr. Kren motorunun durdurulmas ile pompa motoru akmsz kalmakta vesilindir iindeki bask yay kuvveti pistonu eski konumuna getirmektedir. Piston kuvveti 30ila 60 mm arasndaki i strokunda 550 ila 7500 N arasnda deimektedir. Bu deer saattekiyk tekrar %60 ED durumunda 600 1/h karlktr. Piston ini-k sresi 0,2 ila 1,4 sarasndadr.

    a. Tahrik motorub. Elastik kavrama

    c. Dili pompad. Pompa haznesie. Ayar ventilif. ticig. Maksimum basn ventilih.. Piston iticisii. Yayk. Ayar cvatasl. Basn kanalm. Basn balantsn. Kaak yay balants

    o. Yay doldurma cvatas

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    25/26

    Endstriyel Tama ve Depolama160

    5. Merkezka Kuvvetli Fren zcsBu tip fren zcs ktle kuvvetleri yardmyla almaktadr. Alt ksmda kk bir motordnme esnasnda merkezka kuvvet etkisi ile alabilir ubuk sistemini dndrmektedir.Artan devir says ile alan kollar tij ve fren koluna balanan ubuu yukar doru iter.Frenleme, motorun akmnn kesilmesi ve yay kuvveti ile yaplmaktadr. Motor gc ve devirsaysna bal olarak 3 ila 315 Nm arasndaki strok ii, 250 ila 8000 N arasndaki itme kuvvetive 20 ila 50 mm arasndaki strok ile salanr. Saatteki yk tekrar says 100 ila 1000 1/harasnda deimektedir.

    1. Motor2. Arlklar3. Kayc mil4. tici5. Fren yay

    6. Kresel Vidal Fren zcsBu fren zcsnde rulmanl yatakla gvde zerinde yataklanan somun zerinde yiv

    alm mil sayesinde ksa devre rotorlu bir motorun dnme hareketini dorusal hareketeevirmektedir. Akm verildiinde somun dnerek mile bal fren kolunun hareket etmesisalanr. Akm kesilirse yay paketinin etkisiyle sistem tekrar balang konumuna dner vefren zlr. Dndrme momenti ve zme kuvveti motora verilen gerilme baldr. Strokkuvveti 550 ila 1800 N arasnda, strok 50 ila 80 mm arasnda deimektedir.

    Dr C Erdem MRAKDr smail GERDEMEL MAK419 - Transport Teknii

  • 8/7/2019 mekanik fren

    26/26

    Mekanik Fren Konstrksiyonlar161

    1. Motor2. Kresel vida3. Vida somun

    4. tici gz5. Yay paketi6. Serbest gvde7. Gvde8. Balant kutusu9. Gvdedeki gz