60 ton kapasiteli çift portafolu portal kren tasarımı ve sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Abstract

Ülkemizde ve tüm dünyada ticaret hacmi ve altyapı çalışmaları arttıkça endüstriyel taşımanın önemi artmaktadır. Endüstriyel taşıma, transport makinaları yardımı ile yapılır. Portal krenler de limanlarda, tersanelerde, şantiyelerde ve birçok başka alanda ağır yüklerin kaldırılması, indirilmesi, taşınması gibi işleri üstlenen önemli transport makinalarıdır. Bu çalışmada büyük bir şantiyede veya bir prekast beton stok sahasında çalışabileceği öngörülen 60 ton kaldırma kapasiteli çift portafolu bir portal krenin tasarımı yapılmıştır. Öncelikle krenin çalışma koşulları ile ilgili varsayımlar yapılarak DIN/FEM standartlarına göre sınıflandırılmalar yapılmış ve hesaplamalarda kullanılacak katsayılar belirlenmiştir. Sonrasında ise kren çelik konstrüksiyonunda oluşan gerilme ve deformasyon değerleri hesaplanmış ve yapının emniyetli olup olmadığı kontrol edilmiştir. Hesaplamalar yapıldıktan sonra emniyetli olduğu teyit edilen kesitlere göre krenin bilgisayar üzerinden katı modeli oluşturulmuş ve oluşturulan bu katı model sonlu elemanlar ile analiz yazılımına aktarılmıştır. Aktarılan model üzerinden sınır koşulları tanımlanmış ve model farklı koşullar için ayrı ayrı çözdürülmüştür. Analiz sonuçlarında gerilme ve deformasyon değerleri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar analizi ile elde edilen bu değerler, klasik hesaplamalar neticesinde elde edilen gerilme ve deformasyon değerleri ile mukayese edilip yorumlanmıştır.

The importance of industrial conveying increases as trading volume and infrastructure investments increase in Turkey and across the world. Industrial conveying takes place by way of conveying machines. Gantry cranes are important conveying machinery that undertake the duty of lifting, lowering, moving and suspending heavy loads in harbors, shipyards, construction sites and various other fields. In this study, a cantilever gantry crane with 60 tons safe working load was designed that is convenient to work in a large construction site or a precast concrete stockyard. In the first step, some assumptions have been made regarding the working conditions of gantry crane and the crane was classified in compliance with FEM and DIN standards. Thereafter, stress resultants and deformation values were analytically calculated and ensured that the construction is safe. After all the calculations have been made, solid model of the gantry crane parts were created with verified sections by using CAD software and the assembled model was imported into finite element analysis software. In FEA software, constraints were defined and analysis have been made for different loading conditions. Stress and deformation values acquired by FEA software were compared with analytical calculations. The results were discussed in conclusion.