Kayışlı bir tahrik tasarlarken veya mevcut bir tahrikin kayışını değiştirirken üç soruya cevap gerekir: Hangi kasnak çaplarıyla istenen devir elde edilir? Kayış uzunluğu ne olmalı? Kaç kayış ve hangi profil kullanılmalı? Bu rehberde kayış kasnak hesabının temel formüllerini, örnek bir hesabı, V kayışı profillerini ve kayış numaralarının nasıl okunduğunu adım adım anlatıyoruz.
Kayış çeşitleri, gerdirme ve arızalar için kayış nedir rehberimize bakabilirsiniz.
Temel Kavramlar ve Semboller
| Sembol | Anlamı | Birim |
|---|---|---|
| d | Küçük (genellikle tahrik eden) kasnağın etkin (hatve) çapı | mm |
| D | Büyük (tahrik edilen) kasnağın etkin çapı | mm |
| n₁, n₂ | Tahrik eden ve tahrik edilen kasnak devri | dev/dak |
| i | Çevrim (devir) oranı | — |
| C | Eksen (merkez) mesafesi | mm |
| L | Kayışın etkin (hatve) uzunluğu | mm |
| v | Kayış hızı | m/s |
Önemli: Hesaplarda kasnağın dış çapı değil, kayışın kanalda oturduğu etkin (hatve) çap kullanılır. Kataloglar kasnak etkin çapını ayrıca verir.
1. Devir Oranı ve Kasnak Çapı Hesabı
Kayma ihmal edildiğinde kayış hızı her iki kasnakta aynıdır. Buradan:
i = n₁ / n₂ = D / d → n₂ = n₁ × d / D ve D = d × n₁ / n₂
Sürtünmeli V kayışlarında yaklaşık %1–2 kayma olabileceği için gerçek devir hesaplanandan biraz düşüktür. Hassas devir gereken yerlerde triger (dişli) kayış kullanılır.
2. Kayış Uzunluğu Hesabı
Açık (paralel) kayış tahrikinde yaklaşık kayış uzunluğu:
L ≈ 2C + π(D + d) / 2 + (D − d)² / (4C)
Hesaplanan uzunluğa en yakın standart kayış uzunluğu seçilir ve eksen mesafesi buna göre yeniden hesaplanır.
3. Standart Kayışa Göre Eksen Mesafesi
Seçilen standart uzunluk L için gerçek eksen mesafesi:
b = 2L − π(D + d) ve C = [ b + √( b² − 8(D − d)² ) ] / 8
Montaj ve gerdirme için motor kızağında eksen mesafesini bir miktar kısaltıp uzatabilecek ayar payı bırakılmalıdır.
4. Kayış Hızı ve Sarım Açısı
v = π × d × n₁ / 60 000 (d mm, n₁ dev/dak → v m/s)
Küçük kasnaktaki sarım açısı yaklaşık: α ≈ 180° − 57,3° × (D − d) / C. Sarım açısı küçüldükçe kayışın aktarabileceği güç azalır; çok büyük çevrim oranlarında ve kısa eksen mesafelerinde dikkat edilmelidir. Kayış hızının, seçilen kayış profili için üreticinin belirttiği sınırların içinde kalması gerekir.
Örnek Hesap
Bir elek tahrikinde motor devri n₁ = 1480 dev/dak, motor kasnağı d = 200 mm, elek kasnağı D = 500 mm ve hedef eksen mesafesi C ≈ 1000 mm olsun:
| Adım | Hesap | Sonuç |
|---|---|---|
| Çevrim oranı | i = 500 / 200 | 2,5 |
| Elek mili devri | n₂ = 1480 × 200 / 500 | 592 dev/dak |
| Yaklaşık kayış uzunluğu | 2×1000 + π×700/2 + 300²/(4×1000) | ≈ 3122 mm |
| Standart uzunluk seçimi | En yakın standart (ör. SPB 3150) | 3150 mm |
| Gerçek eksen mesafesi | b = 6300 − π×700 ≈ 4101; C = (4101 + √(4101² − 8×300²)) / 8 | ≈ 1014 mm |
| Kayış hızı | π × 200 × 1480 / 60 000 | ≈ 15,5 m/s |
| Sarım açısı | 180° − 57,3 × 300 / 1014 | ≈ 163° |
Bu adımlardan sonra aktarılacak güce göre kayış sayısı belirlenir.
5. Kayış Sayısı ve Profil Seçimi
Kayış sayısı; aktarılacak güç, servis faktörü (darbeli yüklerde daha yüksek), kayış profili, küçük kasnak çapı, devir, sarım açısı ve kayış uzunluğu düzeltme katsayılarıyla üretici kataloglarından hesaplanır. Genel yaklaşım:
- Tasarım gücü = motor gücü × servis faktörü (kırıcılar gibi darbeli yüklerde daha yüksek faktör),
- Tasarım gücü ve küçük kasnak devrine göre profil seçimi (SPZ, SPA, SPB, SPC),
- Seçilen profil ve kasnak çapı için katalogdan bir kayışın aktarabileceği güç,
- Sarım açısı ve uzunluk düzeltmeleriyle kayış sayısı (yukarı yuvarlanır).
V Kayışı Profilleri ve Kasnak Ölçüleri
| Profil | Üst Genişlik (yaklaşık) | Yükseklik (yaklaşık) | Önerilen Min. Kasnak Etkin Çapı (yaklaşık) |
|---|---|---|---|
| SPZ | 9,7 mm | 8 mm | 63 mm |
| SPA | 12,7 mm | 10 mm | 90 mm |
| SPB | 16,3 mm | 13 mm | 140 mm |
| SPC | 22 mm | 18 mm | 224 mm |
| Z (klasik) | 10 mm | 6 mm | 50 mm |
| A (klasik) | 13 mm | 8 mm | 75 mm |
| B (klasik) | 17 mm | 11 mm | 125 mm |
| C (klasik) | 22 mm | 14 mm | 200 mm |
Minimum kasnak çapları üreticiye göre değişebilir; daha küçük kasnak kullanmak kayış ömrünü kısaltır. Kasnak kanalları kayış profiline uygun olmalı ve aşınma şablonlarıyla kontrol edilmelidir.
Kayış Numarası Nasıl Okunur?
- Dar profiller (ör. SPB 3150): Harfler profili, rakam genellikle mm cinsinden etkin (hatve) uzunluğu gösterir.
- Klasik profiller (ör. B60): Rakam çoğu zaman inç cinsinden iç uzunluğu gösterir (B60 ≈ 60 inç ≈ 1524 mm iç uzunluk); etkin uzunluk profile göre birkaç santimetre fazladır.
- Dişli (kenarı açık) kayışlar: Profil harfinin yanında “X” bulunur (ör. XPB, BX).
- Bantlı kayışlar: Kayış sayısı öne yazılır (ör. 3/SPB 3150).
Uzunluk gösterimi standarda ve üreticiye göre farklı olabileceğinden, sipariş verirken profil ile birlikte uzunluğun hangi tanıma göre (iç, dış veya etkin) verildiği belirtilmelidir.
Sık Yapılan Hatalar
- Kasnak dış çapını etkin çap yerine kullanmak.
- Minimum kasnak çapının altına inmek.
- Eksen mesafesine ayar payı bırakmamak.
- Çoklu kayışlarda eşleştirilmiş takım yerine farklı partilerden kayış kullanmak.
- Kırıcı gibi darbeli yüklerde servis faktörünü düşük almak.
Sıkça Sorulan Sorular
Kayış uzunluğu nasıl hesaplanır?
L ≈ 2C + π(D + d)/2 + (D − d)²/(4C) formülüyle; sonra en yakın standart uzunluk seçilir.
Kasnak çapı ile devir nasıl değişir?
Devirler kasnak çaplarıyla ters orantılıdır: n₂ = n₁ × d / D. Büyük kasnak daha yavaş döner.
Kayış uzunluğunu mevcut kayıştan nasıl ölçerim?
Kayışın üzerindeki numara okunmuyorsa kayışın iç çevresi ölçülebilir ve profile göre etkin uzunluğa çevrilebilir; en doğrusu kasnak çapları ve eksen mesafesinden hesaplamaktır.
Triger kayışı hesabı farklı mı?
Mantık aynıdır; ancak triger kayışlarda diş sayıları ve hatve kullanılır ve kayma yoktur.
Örnek: İstenen Devir İçin Kasnak Çapı Seçimi
Bir helezon yıkayıcının redüktör giriş milinin 980 dev/dak yerine 735 dev/dak dönmesi istensin; motor kasnağı (d) 180 mm olsun:
| Adım | Hesap | Sonuç |
|---|---|---|
| Gerekli oran | i = 980 / 735 | ≈ 1,33 |
| Büyük kasnak çapı | D = 180 × 1,33 | ≈ 240 mm |
| Standart kasnak seçimi | En yakın standart etkin çap | ör. 236 veya 250 mm |
| Gerçek devir (D = 236 mm) | 980 × 180 / 236 | ≈ 747 dev/dak |
| Gerçek devir (D = 250 mm) | 980 × 180 / 250 | ≈ 706 dev/dak |
Hangi standart çapın seçileceği, devir toleransına göre belirlenir. Kasnak değiştiğinde kayış uzunluğu ve eksen mesafesi yeniden hesaplanmalıdır.
Dar Profilli V Kayışlarında Örnek Standart Uzunluklar
Dar profilli kayışlar standart etkin uzunluk serileri halinde üretilir. Örneğin SPB profilinde sık kullanılan uzunluklardan bazıları: 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500 ve 5000 mm. Ara uzunluklar ve diğer profillerin serileri üretici kataloglarından kontrol edilmelidir.
Saha Örneği
Bir titreşimli elekte kayışların sık kopması üzerine yapılan incelemede, motor kasnağının daha önce bir arıza sonrası daha küçük çaplı bir kasnakla değiştirildiği ve elek devrinin düşmemesi için bu kasnağın kayış profili için önerilen minimum çapın altında kaldığı görülür. Ayrıca kayışlar eşleştirilmiş takım değildir. Doğru çaplı kasnak ve büyük kasnak birlikte yeniden hesaplanıp eşleştirilmiş takım takıldığında kopmalar sona erer.
Terimler Sözlüğü
- Etkin (hatve) çap: Kayışın kasnak kanalında oturduğu çap.
- Çevrim oranı: İki kasnak devrinin oranı.
- Sarım açısı: Kayışın küçük kasnağı sardığı açı.
- Servis faktörü: Darbeli ve uzun süreli çalışma için güce eklenen pay.
- Eşleştirilmiş takım: Uzunluk toleransları birbirine çok yakın kayış seti.
Daha Fazla Soru
Kayış hızı en fazla ne olmalı?
Kayış profiline ve tipine göre üreticinin belirttiği sınır geçerlidir; çok yüksek hızlarda kasnak balansı da önem kazanır.
Eksen mesafesi ne kadar olmalı?
Pratikte genellikle büyük kasnak çapı ile iki kasnak çapı toplamı arasında bir değer seçilir; çok kısa mesafe sarım açısını, çok uzun mesafe kayış çırpmasını artırır.
Kasnak kanalı aşınmış mı nasıl anlaşılır?
Kanal şablonu ile kontrol edilir; aşınmış kanalda kayış kanal dibine oturur, kayar ve parlar.
CSP Mühendislik Desteği
CSP Mühendislik; kırıcı, elek ve konveyör tahrikleri için V kayışları, bantlı kayışlar, kasnaklar ve kilitleme burçlarının seçimi ve tedariki ile tahrik hizalaması konusunda destek verir. Kırıcı tahrik parçaları için kırıcı yedek parçaları, elekler için titreşimli elek yedek parçaları sayfalarımızı inceleyebilir; burç tipleri için mil burcu rehberimize, redüktörlü tahrikler için redüktör hesabı rehberimize bakabilirsiniz.
