Konu Anlatımı
Rulman, Kasnak ve Kayış Bağlantıları
Makine elemanları arasında rulman, kasnak ve kayış üçlüsü, hareketin bir parçadan başka bir parçaya aktarılmasını sağlayan temel bağlantı elemanlarıdır. Rulman hareketli parçalar arasındaki sürtünmeyi en aza indirir ve milin yatay ile düşey konumunu korur. Kasnak, çevresindeki kayış ya da zincir yardımıyla bir mil üzerindeki dönme hareketini başka bir mile iletir. Kayış ise iki mil arasında uzaklık olsa bile gücün aktarılmasını mümkün kılar.
Ön bilgi olarak kuvvet ve moment dengesi ile devir sayısı oranları bu konunun temelini oluşturur. Aynı milin iki farklı çap üzerinden dönmesi, dönme hızı ile çap arasında ters orantı bulunduğunu gösterir. Ayrıca sürtünme yüzeylerinde oluşan ısının yataklar üzerindeki etkisi, rulman seçiminde belirleyici ölçüttür.
1. Ne Öğreneceğiz ve Ön Bilgi
Bu konuda rulmanın görevini ve çeşitlerini, kasnak ile kayış bağlantılarının nasıl kurulduğunu, kama ve segmentin mile kaymayı nasıl önlediğini ve bu bağlantılarda ortaya çıkabilecek arızaları öğreneceksiniz. Ayrıca devir sayısı, kayış hızı ve rulman ömrü hesaplarını yapabilecek düzeye geleceksiniz.
- Rulmanın taşıdığı yükü ve oluşan momenti tanıma
- Dişli çarklarda devir sayısı oranını hesaplama
- Kayışın gerginliğini ayarlama ve denetleme
- Arıza belirtilerini gözleyerek bağlantı tipini belirleme
2. Temel Kavramlar ve Sınıflandırma
Rulman, iç bilezik ile dış bilezik arasında yük taşıyan, temas yüzeylerini yağ veya gres ile ayrılmış biçimde tutan makine elemanıdır. Kuvvet yönüne göre radyal ve bel rulmanı, dönel yuvarlanma elemanına göre ise bilyalı ve iğneli rulman olarak adlandırılır. Bilezik yapısına göre açık, kapalı, tek sıralı ve çift sıralı rulmanlar kullanılır. Yük doğrultusu değişmeyen hâllerde bilyalı rulman, yüksek yük ve kuvvetli darbe altında ise iğneli rulman daha uygundur.
| Rulman çeşidi | Yuvarlanma elemanı | Taşıdığı yük | Öne çıkan özellik |
|---|
| Bilyalı | Temassız temas | Radyal ve bel yükü | Düşük sürtünme, yüksek devir |
| İğneli | Sürtünmeli temas | Yalnızca radyal yük | Yüksek yük kapasitesi |
| Konik makaralı | Sürtünmeli temas | Radyal ve bel yükü | Konik açı ile ayar |
Kasnak düz, konik ve dişli olmak üzere sınıflandırılır. Düz kasnak düz yüzeyli kayışla, konik kasnak V profil kayışla çalışır. Dişli kasnak dişli kayış veya zincirle çalışır; çarklar arasında kayma gerçekleşmez, bu nedenle devir sayısı oranı diş sayılarından kesin olarak belirlenir.
Kayış bağlantılarında düz kayış en yalın çözümdür. V profil kayış, oluklu kasnakla birlikte çalışarak daha küçük çaplı kasnak kullanılmasını sağlar ve gerginliği kendiliğinden korur. Dişli kayış ile zincir, kaymanın tamamen önlendiği ve yüksek güçlerin iletildiği bağlantılardır. Kayıtsız parçalı kayış bağlantısında ise iki parça halka kaynağıyla birleştirilir ve kısa mesafelerde kolayca sökülebilir.
Kama ile segment birlikte çalışır. Kama, tekerlek, kasnak ve dişli gibi parçanın mile dönmesel olarak bağlanmasını sağlar. Segment ise dönen parçanın ağırlık merkezi kaymasından doğan kuvvetleri mil gövdesine aktararak milin eğilip kırılmasını önler.
3. Basit Örnek ve Adım Adım Çözüm
Basit bir örnek olarak, çapı 100 mm olan bir kasnağın 600 d/dk hızla döndüğü kabul edilsin. Bu kasnağın çevresindeki kayışın hızı sorulmaktadır.
Çözüm dört adımda yürütülür. Önce çap metreye çevrilir. Sonra devir sayısı dakikadaki değer olarak yazılır. Kayış hızı bağıntısı uygulanır ve elde edilen değer makine hız sınırlarıyla karşılaştırılır.
- Çap değerini metre cinsine çevirin.
- Devir sayısını dakikadaki değer olarak yazın.
- Kayış hızı bağıntısında yerine koyup sonucu bulun.
- Sonucu üreticinin belirttiği azami hızla karşılaştırın.
İkinci basit örnekte diş sayısı ile devir sayısı arasındaki bağıntı kullanılır. Bu bağıntıda iki çarkın devir sayısı ile diş sayılarının çarpımları birbirine eşittir; eşitlik çözümün temelidir.
4. İleri Örnek ve Saha Uygulaması
Saha uygulamasında en sık kurulan iş, bir motor ile makine mili arasındaki güç aktarımını kayışla sağlamaktır. İlk adımda gerekli devir sayısı ve güç belirlenir. İkinci adımda devir oranına göre kasnak çapları seçilir. Üçüncü adımda kayışın gerginliği gerilme aparatıyla ayarlanır. Dördüncü adımda ısınma, ses ve titreşim gözlenerek denetim yapılır.
| Bağlantı tipi | Avantajı | Dezavantajı | Uygun kullanım |
|---|
| Kayışlı | Uzun mesafe, darbe yumuşatma | Kayma olabilir, bakım ister | Güç aktarımı |
| Dişli çarklı | Devir oranı kesin, kayma yok | Sesli çalışır, yağlama ister | Hassas devir ayarı |
| Zincirli | Yağlı ortamda çalışır, yüksek güç | Ağır ve gürültülü | Endüstriyel makine |
| Geçmeli kuplaj | Kompakt, kayıp çok az | Eksen kaymasına duyarlı | Kısa mesafe |
Güç hesabında kayışın aktardığı güç, gergin ve gevşek kenar kuvvetleri arasındaki farkın kayış hızıyla çarpımıdır. Bu değer makine etiketindeki güçten büyükse kayış aşırı yüklenir ve ömrünü kısa sürede tamamlar.
5. Karşılaştırma Tablosu ve Denetim
Denetimde ilk olarak rulmanın serbest dönüp dönmediği, ikinci olarak kama ve yuvanın gevşeklik bulunup bulunmadığı, üçüncü olarak kayış gerginliği, dördüncü olarak yatak yağının durumu kontrol edilir. Ses, titreşim ve sıcaklık artışı bir arada görülüyorsa bağlantı elemanında dengesizlik vardır.
Rulmandan gelen kesintisiz uğultu genellikle yağ eksikliğini, aralıklı vurma sesi ise yuvarlanma elemanındaki aşınmayı gösterir.
Bakım kayıtlarında rulman tipi, ölçüsü ve değiştirilme tarihi mutlaka yazılır. Aynı düzen kasnak ve kayış için de geçerlidir. Böylece arıza sonrasında aynı ölçülerin yeniden kullanılması sağlanır.
6. Sık Yapılan Hatalar, Özet ve Kendini Dene
En sık yapılan hata, aşırı yük altında çalışan bir makinede rulman yerine daha büyük kasnak seçmektir. Kasnak büyütülünce hız artar, rulman ömrü hızla düşer. İkinci hata, kayışın gerginliğini aşırı artırarak yatak yükünü büyütmektir. Üçüncü hata ise segment kullanılmayan yüksek devirli bir milde denge sorunu oluşmadan çalışmaktır.
Özetle rulman sürtünmeyi azaltıp hareketi taşır, kasnak dönme hareketini iletir, kayış uzak mesafeden güç aktarır, kama ve segment kaymayı ile eğilmeyi önler. Doğru seçim, doğru montaj ve zamanında yağlama bu bağlantıların ömrünü belirler.
Kendini dene: bir makinenin kasnak bağlantısında devir düşüyor ve mil sıcaklığı yükseliyorsa, önce gerginliği, sonra kama bağlantısını, en son rulman yağlama durumunu denetle.
