Bu makalede makara sisteminin ne olduğu ve ne için kullanıldığı anlatılmaktadır. Ayrıca farklı tipteki makara sistemleri de sunulmaktadır.
Makara sistemi nedir?
Bir makara sistemi, daha fazla mekanik avantaj elde etmek için birden fazla makaranın birleşimidir. Basitçe söylemek gerekirse, bir makara sistemi, bir yükü kaldırmak için gereken kuvveti azaltacak şekilde verimli bir şekilde birleştirilmiş bir dizi makaradır.
Bu nedenle makara sistemi, yükün makarasız kaldırılmasına göre çok daha az çabayla hareket ettirilmesine olanak tanır. Böylece makara sistemi ağır bir nesnenin rahatça hareket ettirilmesini mümkün kılar.
Mantıksal olarak, bir makara sistemi, tek bir makaraya göre daha büyük bir mekanik avantaja sahiptir, dolayısıyla makara sistemi, tek bir makaraya kıyasla yükün kaldırılmasını kolaylaştırır.
Örneğin bir asansör, yukarı ve aşağı hareket etmek için genellikle makaralardan ve ağırlıklardan oluşan bir sistem kullanır. Bu nedenle makara sisteminin mekanik avantajı, asansörün ve içinde olabilecek kişilerin ağırlığını kaldırabilecek yeterlilikte olmalıdır.
Kasnak türleri
Makaraları sınıflandırmak için çeşitli kriterler olsa da genel olarak üç türe ayrılırlar: Sabit makaralar, hareketli makaralar ve vinçler. Her makara tipi aşağıda açıklanmıştır.
Sabit makara
Sabit makara, kullanım sırasında sabit kalan makara türüdür. Yani kuvveti statik olarak iletmek için sabit bir makara kullanılır.
Sabit makaraların temel özelliği mekanik avantajlarının olmaması, dolayısıyla uygulanan kuvvetin direncin ağırlığına eşit olmasıdır. Ancak uygulanan kuvvetin yönünün ve yönünün değiştirilmesine izin vererek yükün kaldırılmasını kolaylaştırırlar.
hareketli kasnak
Hareketli bir makara , çalışma sırasında hareket eden bir makaradır. Basitçe söylemek gerekirse, hareketli makara, kullanım sırasında sabit olmayan bir makara türüdür.
Tipik olarak, hareketli makaraların bir ucu sabit, diğer ucu hareketli olup, şaftlarından asılı yükün üstesinden gelmek için bir kuvvet uygulandığında hareket etmelerine olanak tanır.
Hareketli makaraların temel özelliği, mekanik bir avantaj sunmaları, yani bir yükü kaldırmak için gereken çabayı azaltmalarıdır. Somut olarak, hareketli makara uygulanması gereken kuvveti yarıya indirir.
Vinç
Vinç olarak da adlandırılan vinç , iki veya daha fazla makaradan ve vincin tüm makaralarından geçen bir kablodan oluşan bir makinedir. Vinç, ağır yükleri çok daha düşük kuvvet uygulayarak kaldırmak için kullanılan bir makara türüdür.
Bu nedenle vincin temel özelliği büyük mekanik avantaja sahip olmasıdır. Yani, önemli bir ağırlığa sahip bir nesneyi hareket ettirmek için yapılması gereken çabayı önemli ölçüde azaltır. Bu tür kasnakların mühendislik sektöründe bu kadar yaygın kullanılmasının nedeni budur.
Bir vincin çalışma şekli, farklı makaraları, bir ağırlığı kaldırmak için uygulanması gereken kuvveti azaltacak şekilde birleştirmektir. Operatörün yükü vinç kancasına yerleştirmesi, küçük bir kuvvet uygulaması ve yükü vinçle hareket ettirmesi yeterlidir.
Makara sistemlerinin özellikleri
Bir makara sisteminin kullanım derecesini tanımlayan üç önemli özelliği vardır. Makara sistemlerinin bu özellikleri; mekanik avantaj, hız avantajı ve verimliliktir.
Böylece makara sisteminin bu parametreleri aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanır:
- Bir makara sisteminin mekanik avantajı (VM), kaldırılan yük ile sağlanan kuvvet arasındaki orandır. Yani mekanik avantaj, kaldırılan cismin ağırlığının, söz konusu cismi hareket ettirmek için uygulanan kuvvete bölünmesiyle hesaplanır.
- Bir makara sisteminin hız avantajı (VV), yükün ulaştığı hız ile kuvvetin uygulandığı noktanın hızı arasındaki orandır. Benzer şekilde hız avantajının değeri, yükün yaptığı yer değiştirme ile kuvvetin uygulandığı noktadaki yer değiştirme arasındaki orana denk gelir.
- Bir makara sisteminin verimliliği (e), makara sistemi tarafından kullanılan yararlı iş ile sağlanan iş arasındaki orandır; dolayısıyla bu parametre, makara sistemine sağlanan enerji ile kullandığı enerji arasındaki ilişkiyi gösterir. Bir makara sisteminin verimi yüksek olmasına rağmen (0,98 civarında), sürtünme kayıpları olduğundan her zaman 1’den küçük olacaktır.
