Vinç Kancalarının Farklı Malzeme Özellikleri ve Yükleme Kapasitelerine Göre Yorulma Dayanımlarının İncelenmesi

Genel olarak sanayi endüstrisinde kullanılan vinç kancalarının nakliye, inşaat ve imalat gibi çeşitli sektörlerde önemli bir görevinin olması araştırmacıların bu alanda çalışmalar yapmasını gerektirmiştir. En genel anlamda şekillerine göre isimlendirilen kancalar basit kancalar, çift ağızlı kancalar ve lamelli kancalar olarak sınıflandırılırlar. Kancalar, işlev olarak yer yer değişim gösterebilmesinin yanında genel olarak bir malzemeyi kaldırmak, bir yerden başka bir yere taşımak ve ağır yükleri yükseltmek amacıyla kullanılırlar. Emniyetli bir şekilde kaldırma, taşıma ve yükseltme işlerini yapabilmesi ve çok büyük ve tekrarlı yüklere maruz kalmasından dolayı en büyük çekme yükleri yani yük kapasiteleri, yorulma testleri ve analizleri yapılarak yorulma ömürlerinin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada kapsamında 2 ton karbon ve alaşım, 3 ton karbon ve alaşım, 15 ton alaşım ve 25 ton karbon kancalar çeşitli statik ve yorulma testlerine tabii tutulmuştur. Yorulma testlerinden elde edilen veriler yardımıyla kanca tiplerine ait Gerilme-Döngü Sayısı (S-N) eğrileri oluşturulmuştur. Çalışma kapsamında yorulma analizlerinde kullanılacak S-N eğrileri bir başka deyişle Wöhler eğrileri bir malzemenin hasar meydana getiren çevrim sayısına karşı gelen gerilme genliğinin büyüklüğünü ifade eden eğrilerdir. Bu çalışmada farklı malzemelerden yapılmış ve farklı statik yük kapasitesindeki kancaların yorulma dayanımları, elde edilen S-N eğrileri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, karbon kancaların alaşım kancalara göre daha yüksek çekme yük kapasitesine sahip olduğu, yorulma ömrüne kancaların büyüklüğünün etki etmediği, karbon kancaların alaşım kancalara göre daha uzun yorulma ömrüne sahip olduğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Vinç Kancası, Kırılma Mekaniği, Yorulma Dayanımı, Statik Yük Testi

PDF

___

[1] Sundriyal R. Stress Analysis of Crane Hook with Different Cross Sections Using ANSYS, Int. J. Sci. Res.2017; vol. 6, no. 8, pp. 1363–1368.
[2] Kökçü İ. Kule Vinci Tasarımı ve Analizi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.2015.
[3] Çoktu AK, Ceylan S. Kaldirma araçlarinda i̇ş sağliği ve güvenli̇ği̇.2012.
[4] Nazlioğlu A. İnşaat sektöründe kullanilan kule vi̇nçler i̇le yapilan çalişmalarda karşilaşilan ri̇skleri̇n tespi̇ti̇ ve korunma yollari, Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı.2014.
[5] Urul H. Yapı İşyerlerinde Kullanılan Vinçlerle Yapılan Çalışmalarda Alınması Gereken İş Sağlığı ve Güvenliği Önlemleri.2013.
[6] Nazlioğlu A, Karakavak A, Aydos MR, Taş N. Kule vi̇nçleri̇n güvenli̇ kullanimina i̇li̇şki̇n uygulama rehberi̇.2018.
[7] Gerdemeli İ. Yük Tutma Elemanları, in Transport Tekniğinde İleri Konular,2019; pp. 1–25.
[8] Anonim. DIN-15400 Lifting hooks;materials,mechanical properties,lifting capacity and stresses. Germany.1990.
[9] Anonim. Dın-17102 Weldable Normalızed Fıne Graın Structural Steels - Technıcal Delıvery Condıtıons For Plate, Strıp, Wıde Flats, Sectıons And Bars. Germany. 1983.
[10] Anonim. Dın-17103 Weldable Fıne Graın Structural Steel Forgıngs - Technıcal Delıvery Condıtıons. Germany. 1989.
[11] Sonsino CM. Course of SN-curves especially in the high-cycle fatigue regime with regard to component design and safety, Int. J. Fatigue,2007; vol. 29, pp. 2246–2258, doi: 10.1016/j.ijfatigue.2006.11.015.
[12] Qin YX, Xie WT, Ren HP, Li X. Crane hook stress analysis upon boundary interpolated reproducing kernel particle method, Eng. Anal. Bound. Elem.,2016; vol. 63, pp. 74–81, doi:10.1016/j.enganabound.2015.11.006.
[13] Torres Y, Gallardo JM, Domínguez J, Jiménez FJE. Brittle fracture of a crane hook, Eng. Fail. Anal., 2010; vol. 17, no. 1, pp. 38–47, doi: 10.1016/j.engfailanal.2008.11.011.
[14] Vinodh S, Ravikumar R. Application of probabilistic finite element analysis for crane hook design, J. Eng. Des. Technol., 2012; vol. 10, no. 2, pp. 255–275,doi: 10.1108/17260531211241211.
[15] Bergaley A, Purohit A. Structural Analysis of Crane Hook Using Finite Element Method, Int. J. Sci. Mod. Eng., 2013; vol. 1, no. 10, pp. 3–7.
[16] Desai N, Zeytinoglu N. Design and Optimization of the Geometric Properties of a Crane Hook, World J. Eng. Technol., 2016; vol. 4, no. August, pp. 391–397.
[17] Sahu S, Dewangan R, Patnaik M, Yadav N. Study of Crane Hook Having Trapezoidal Section by Finite Element Method & Design of Experiments, Int. J. Mod. Eng. Res., 2012; vol. 2, no. 4, pp. 2779–2781.
[18] Liu YB. Prediction of the S–N curves of high-strength steels in the very high cycle fatigue regime, Int. J. Fatigue, 2010; vol. 32, no. 8, pp. 1351–1357, doi: 10.1016/j.ijfatigue.2010.02.006.
[19] Richard HA, Sander M. Fundamentals of fracture mechanics, in Solid Mechanics and its Applications. 2016.
[20] Paris WAP, Gomez M, Paris PC, Gomez MP, Anderson WEP. A Rational Analytic Theory of Fatigue, Trend Eng. 1961.
[21] Korkut S. What is a SN-Curve?, Siemens Digital Industries Software, .https://community.sw.siemens.com/s/article/what-is-a-sn-curve (accessed Apr. 30, 2020). 2019.