Yürüyen merdivenlerde kullanılan lamelli zincirlerin çeşitli yöntemlerle gerilme analizi

Abstract

YÜRÜYEN MERDİVENLERDE KULLANILAN LAMELLİ ZİNCİRLERİN ÇEŞİTLİ YÖNTEMLERLE GERİLME ANALİZİ ÖZET Düşey transport endüstrisinin önemli bir kısmını oluşturan yürüyen merdivenler, zincir mekanizmasına bağlı hareketli basamaklarla yolcuları taşır. Yürüyen merdivenlerin tahrik elemanı olarak lamelli zincirler kullanıldığı için zincire etkiyen yüklerin bilinmesi ve işletme sırasında zincir mekanizmasında ortaya çıkan gerilmelerin analizi önemlidir. Bu çalışmada yürüyen merdivenlerde kullanılan lamelli zincir baklasının gerilme analizleri analitik, modern sayısal metodlarla ve deneysel olarak incelenmiştir. Bu tez çalışmasında, ilk iki bölümde, yürüyen merdivenler ve lamelli zincirler hakkında yeterli bilgi verilerek, literatürdeki çalışmalar özetlenmiştir. Sonrasında standartlara uygun bir yürüyen merdivenin ve bu yürüyen merdivende kullanıma uygun bir lamelli zincirin boyutlandırması yapılmış, zincir baklasına gelen çekme kuvveti hesaplanmıştır. Boyutlandınlan bu zincir baklasının gerilme analizi ilk olarak analitik yolla yapılmıştır. Daha sonra modern sayısal yöntemler ile analize geçilmiştir. Modern sayısal yöntemler, malzemenin tahribatsız olarak hızlı bir şekilde gerilme analizinin yapılmasına olanak tanır. Bu tez çalışmasında sonlu elemanlar (Finite Element Method, FEM) ve smır elemanları metodlarma (Boundary Element Method, BEM) yer verilmiştir. Bu iki yöntem en yaygın kullanılan sayısal yöntemlerdir. FEM analizleri için ANSYS®, BEM analizleri için de BEASY® analiz programlan kullanılarak bakla üzerindeki maksimum ve minimum gerilme ile deformasyon bölgeleri incelenmiştir. İki analiz programı ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış, sonuçların uyumlu olduğu görülmüştür. Sayısal yöntemlerde, problemin eşdeğeri bir model bazı varsayımlar yapılarak oluşturulduğundan, elde edilen sonuçların daha iyi değerlendirilmesi amacıyla baklanın deneysel gerilme analizi yapılmıştır. Deneysel gerilme analizi yapılırken, gerilmelerin ölçülmesi pratik yöndem mümkün değildir. Strain-gage elemanı kullanılarak, uygulanan yükler karşısında baklada oluşan birim uzamalar ölçülmüş ve bu değerlerden gerilme değerlerine geçiş yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar FEM ve BEM analiz sonuçları ile karşılaştırıldığında, elde edilen değerler oldukça uygun bulunmuştur. Lamelli zincir baklasının, çeşitli yöntemlerle yapılan gerilme analizi sonuçlan birbirine uyumludur. Bu da modem sayısal yöntemlerin, doğru modelleme ile verimli olarak kulknilabileceğini göstermiştir. xın

THE STRESS ANALYSIS OF ROLLER CHAINS WHICH ARE USED IN ESCALATORS BY MEANS OF VARIOUS METHODS SUMMARY The escalators which are one of the important part of vertical transport industry, are transporting the passengers with the steps which are connected to the chain mechanism. Since the roller chains are used as the driving element in the escalators, learning the loads acting on the roller chains and the analyze of the stresses which occurs during the service life are important issues. In this study, the stress analysis of the roller chains have been done by analytical, modern numerical and experimental methods. In this study, in first two sections, sufficient information has been given about the escalators and roller chains. Secondly, an escalator confirming to the standards and the roller chain which is used with this escalator system have been dimensioned and the force applied to the roller chain has been calculated. First stress analyze has been performed with analytical methods. Then the modem numerical methods have been used. With numerical methods, analysis can be done quickly, without any destruction. In this study, Finite Element Method (FEM) and Boundary Element Method have been used. These two methods are the most popular ones. For FEM and BEM analysis ANSYS® and BEASY® software have been used for examining the maximum and minimum stresses and deformation regions. The results have been compared and they have been found convenient. Since the model of the problem can be built with some hypothesis in numerical methods, in order to evaluate the model more precisely, experimental stress analyze have been done. In experimental stress analyze, the measuring of the stress value can not been done. By using strain-gage, the strain values have been measured and the stress values have been calculated by using these values. The results have been compared with the FEM and BEM results and values have been appeared logical. All stress analyze results of chain are convenient to each other. This shows that the modern numerical methods can be used efficiently with correct modeling. xiv