1. YAPI MAKİNELERİ
DERS NOTLARI
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik – Mimarlık Fakültesi
İnşaat Mühendisliği Bölümü
Hazırlayan
İlker ÖZDEMİR
Tekrar Düzenleyen
Hilmi COŞKUN
2. 1
GENEL BİLGİLER
1. GİRİŞ
İş makineleri tarihi süreç içerisinde hızla gelişme hâlinde olmuştur. İş gücü kapasitesinin
büyük oluşu, zaman ve ekonomiklik değerlerinin ön planda olması, kullanım alanlarının çok
geniş olması beraberinde iş makinelerinde çeşitliliğin de artmasına sebep olmuştur.
İş makineleri, uygun ortamlarda ve işin mahiyetine göre kullanıldığı takdirde ekonomiklik arz
eder. Bu nedenle makinenin fonksiyonlarının iyi bilinmesi gerekir. Günümüzde neredeyse her
işe uygun iş makinesi mevcuttur ve bu çeşitlilik beraberinde iş makinelerinin kullanım
alanlarına göre sınıflandırılmasını da getirmektedir.
1.a. İNŞAAT VE MAKİNE:
Makine, elektrik, tekstil gibi seri ve sürekli üretim yapan endüstriler şu sebeplerden dolayı
makineleşme yoluna gitmişlerdir:
İşçilik ücretlerinin giderek artması
Rekabet ve satış fiyatları dolayısıyla maliyetleri azaltma zorunluluğu
Rekabet, yurtiçi ve yurtdışı üretimlerle yarış dolayısıyla kaliteli mal üretme
zorunluluğu
Üretim şekli süreklilik ve serilik göstermemekle birlikte iş hacimlerinin büyük oluşu
nedeniyle inşaatta ve bağlı yan sanayilerinde oldukça yoğun makineleşmeye gidilmektedir.
Yapının cinsi Toprak Baraj Yol Bina
Kullanılan makine değeri
İnşaat Bedeli
%75 %30 %10
1.b. İNŞAATTA MAKİNE KULLANILMASINI;
Gerektiren Sebepler
1. İşçi bulma zorluğu
2. Büyük hacimli işlerin ancak makineyle kısa zamanda yapılabilmesi
3. Makineli imalatta teknik kontrolün kolay olması
4. Makineli imalatta maliyetin önceden büyük bir yaklaşıklıkla hesaplanabilmesi
5. İşlerin daha üniform ve kaliteli yapılabilmesi
Önleyen Sebepler
1. İstihdam açısından bir ölçüde işsizliğe sebep olması
2. Daha büyük sermaye gerektirmesi
3. İş hacminin küçük olduğu zamanlarda elle inşaatın daha ucuz olması
4. Makinelerin -amortismanı için gerekli olan işlerin her zaman bulunamaması
5. Makine kullanımı için gerekli kaliteli personelin her zaman bulunamaması
3. 1.c. ŞANTİYELERDE KARŞILAŞILAN MAKİNEYLE İLGİLİ PROBLEMLER
Şantiyelerde genel olarak karşılaşılan ve inşaat mühendisleri tarafından çözümlenmesi
gereken problemler şunlardır:
Zemin kazma. sıkıştırma, taşıma v.b. işler (toprak işleri)
Taş malzeme elde etme, taş kırma, eleme, derecelendirme, yıkama v.b problemleri
Beton hazırlama, taşıma- serme, sıkıştırma; bitümlü malzeme hazırlığı v.b. işler
Her türlü taşıma, istif, yükleme-boşaltma v.b. işleri.
Yukarıda sözü edilen makine kullanımıyla ilgili problemler başlıca şu üç ana esasa göre
incelenir:
Makine Seçimiyle İlgili Problemler
Belirli bir inşaat işinin yapılabilmesi için gerekli olan makine tipleri
hangileridir?
Şantiyede belirli şartlar altında bu makine tipleri içinde amaca en uygun olanlar
hangileridir?
Makine Yerleşimiyle İlgili Problemler
Makine şantiyenin neresine yerleştirilmelidir?
Montaj sırasında nelere dikkat edilmelidir?
Makine İşletimiyle İlgili Problemler
İş verimini artırmak için, makinenin işletilmesi sırasında dikkat edilecek
hususlar nelerdir?
İşletme arızalarını azaltmak için makine nasıl bir bakıma tabi tutulmalıdır?
1.d. YAPI MAKİNELERİNDE ARANAN ÖZELLİKLER
Her bir yapı makinesinde arman özellikler birbirinden farklı olmakla birlikte genel olarak tüm
yapı makinelerinde şu önemli özellikler aranmaktadır:
1. Aşırı yüke dayanıklılık
2. Dış etkenlere dayanıklılık
3. Taşıma (nakliye), kurulum {montaj) ve söküm (demontaj) kolaylığı
4. İşletme, tamir ve bakım kolaylığı
4. 2. YAPI MAKİNELERİ VE İNŞAATTA MAKİNE KULLANIMININ TARİHSEL
GELİŞİMİ
M.Ö. III. Yüzyılda, Archimedes Vidası olarak adlandırılan makinenin en eski pompalardan
biri olduğu sanılmaktadır. Yaklaşık 37⁰ eğimle yerleştirilmiş silindir bir gövde içerisinde elle
döndürülen helisel bir vidayla silindirde bulunan su bir miktar yükseltilebilmekteydi.
"Tambur" veya :"Bölmeli Çark" adı verilen bir pompada, ortadan geçen bir mil etrafında
döndürülen, paralel bir çift diskin oluşturduğu tambur, sekiz ana bölümden meydana
geliyordu. Her bölmeye su, 15 cm'lik bir aralıktan giriyor disklerden birinin mile yakın
tarafında bulunan bir delikten savağa boşaltılıyordu. Rito Tinto Maden Ocaklarında bulunan
sekiz çift çarktan oluşan bir boşaltma sisteminde, saatte 11000 litre suyun yerden 30 m.
yükseğe çıkartılması planlanmıştı. Ancak, bu sistemin çalışması için kuvvetli 16 kişinin tam
gün boyunca çalışması gerekiyordu. M.Ö. III. Yüzyılda mucidinin adıyla :'Ktesibios
Makinesi" olarak anılan pompa, pistonları ve supapları olan iki dikey silindirli bir emme-
basma pompasıyla yaklaşık 14 lt/dak su, 4,9 m yüksekliğe güçlü bir insan tarafından
basılabiliyordu 1889'da İspanya'daki Sotiel Coronado maden ocağında bulunan "Valverde
Huelva Pompası" olarak adlandırılan makine, M.S. I. Yüzyıla ait bir ticaret gemisi Dramont
D'nin batığında bulunan dörtlü pompada da silindir, piston ve supaplar bulunmaktaydı
(Dramont D batığındaki pompanın debisinin 630 lt saat olduğu tahmin edilmektedir).
Çin'de kullanılan "Noria"' adlı makinede ise ne insan ne de hayvan gücü esas alınmıştı.
Daldırıldığı akarsu tarafından döndürülen bir çarkın ortasındaki deliğe emilen suyun
yükselmesinden yararlanılmaktaydı. Çinliler daha sonra, akarsuya daldırılmış bir su çarkının
etrafında serbestçe salınım yapabilen kovalarla suyun yükseltilmesinden yararlanmışlardır.
Eski Mısır'da ise: geri kalmış yörelerde halen kullanılan bir mildeki çark etrafında dönen
kovaların, milin bir kayış-kasnak sistemiyle döndürülmesiyle kuyudan su çıkartmaktaydılar.
Mısır İskenderiye'deki Yunan-Roma müzesinde sergilenen, M.S. II. Yüzyıldan kalan bir
mezar freskinde, İskenderiyeli bilginlerin icat ettiği bir su dolabını çeken bir çift öküz
görülmektedir.
Santrifüj pompasının ilk bilimsel tanımı Leonardo Da Vinci (1452-1519) tarafından
yapılmıştır. Pompa, Denis Papin (1647-1714) tarafından uygulamaya konulmuş; ilk
fabrikasyon üretim ise Massachusetts'de 1818 yılında gerçekleştirilmiştir. 1850 de J.
Thomson, pompa verimini artırmak için dağıtıcı kanat (difüzör) kullanır. XX. Yüzyıl
başlarında 40 bar olan pompa basıncı günümüzde 400 bar'a kadar yükselmiştir.
Yaklaşık 9 ton ağırlığındaki Parthenon'un kemer anahtar taşının 10,50 m. yüksekliğe
kaldırılması ve dikkatli bir biçimde yerleştirilmesi gerekiyordu. Bu sorunun nasıl çözüldüğü,
dönemin yapımcılarından birinin mezarındaki kabartmalarda vinç ayrıntılarıyla
görülebilmektedir. M.Ö. I. Yüzyılda yaşadığı sanılan Vitrivius'un kitabında iki vinç
çeşidinden söz edilmektedir. M.S. II. Yüzyıla ait bir mezar kabartmasında da bu vinç
ayrıntısıyla gösterilmektedir. Vitrivius'un anlattığı vinçte, ahşaptan yapılmış / biçiminde bir
ulaşım kolunun ucuna bağlı bir kaldırma halatı bulunmakta, aynı yere bağlı bir palanga
sistemiyle ağırlıklar kaldırılmaktadır. Kaldırma halatı bir çıkrık ya da ayak değirmeni
(aralarında basamaklar bulunan, birbirine paralel bir çift düşey çark) ile çekilmektedir. M.Ö.
VI. Yüzyılda inşa edilen Artemis Tapınağı'nın mimarı Khersiphron, silindir sütunları, sütun
uçlarına açılan demir çubuklara takılan ahşap bir çerçevenin çekilmesiyle yuvarlayarak
(bugünün keçiayağı silindirlerinin çekilmesi gibi) taşıyabilmekteydi.
5. Oğlu Metegenes ise prizma şeklindeki sütun başlığı ve taban taşlarını, taşların karşı iki
yüzüne taktığı demir çubukları yaklaşık 3,5 m çapında, eni oldukça geniş tekerleklere
yataklandırıp taşımaktaydı. Teknoloji konusundaki bu bilgiler, İskenderiyeli Heron (M.Ö.
II.Y.Y. - M.S. II. YY arası) ve Vitrivius kitaplarında bugüne kadar ulaşmıştır.
Yapı makinelerinin, özellikle kazı makinelerinin geçmişi oldukça yenidir. Birçok işin elle
yapıldığı eski zamanlarda bile, nehir ve kanalların derinleştirilmesi gibi, su içerisinden
malzeme çıkarılmasını gerektiren işler için yardımcı aletlere ihtiyaç duyulmuş ve bu amaçla
XV. Yüzyılda Gode Zincirli Ekskavatörlerin elle çalıştırılan ilk tipleri ortaya çıkmıştır. XVIII.
Yüzyılda geniş kazı gerektiren kanallar elle kazılmış ve at arabalarıyla taşınmıştır. İnsanın
saatte yaklaşık 1 m. kazabildiği düşünülürse, ilerleme oldukça yavaş gerçekleşmiştir.
1800'lerin ortalarında demiryolu yapımcıları buharla çalışan, saatte 15—20 m3
kazı yapabilen
ekskavatörlerle tanışmışlar; buharla çalışan ilk godeli ekskavatörü ise 1859 yılında Süveyş
Kanalının inşaatında (1859—1868) kullanmışlardır.
İlk mafsallı çeneli taş kırma makinesi, 1850'lerde İngiltere'de Blake tarafından geliştirilmiştir.
Elle kumandalı mekanik yükleyici ve ray üzerinde hareket eden buharlı ekskavatör
1839'larda; atla çekilen mekanik kürek 1880, atla çekilen fresno tipi skreyper 1885 ve buharlı
traktör ise 1888'lerde kullanılmıştır.
XIX. Yüzyılda toprak dolgu barajlar atla çekilen ağır silindirlerle sıkıştırılmakta idi ve bu
sıkıştırma işinde çekide kullanılan atların ayaklarının çektikleri silindir "drum"larından daha
etkili olduğu fark edilmişti. Bunun üzerine sıkıştırılacak zemin tabakaları üzerinde hayvan
sürüleri dolaştırılmaya başlanılmış ve ilk kez "'keçiayağı silindir"' ana fikri bu şekilde ortaya
çıkmıştır.
6. 3. TÜRKİYE'DE DURUM
Karayolları Genel Müdürlüğü, Amerika'da yapılan bir araştırmayı örnek alarak ilk kez 1951
yılında Ankara-İstanbul karayolu için yaptığı iş-zaman etüdünü yayınlamıştır. 1960'lardan
sonra akaryakıt ve havagazı endüstrisindeki hızlı gelişme, dağıtımın yer altından boru
hatlarıyla yapılması konusunu ortaya çıkartmış; bu sıralarda kanal açmak ve çok büyük
maden tabakalarında çalışmak büyük makineleri gerektirdiği için gode çarklı ve gode zincirli
ekskavatör mekanizasyonu yaratılmıştır; her iki makine de diğer kazı makinelerine göre
pahalı ve karmaşıktır.
Türkiye'de yapı makinelerinin yoğun olarak kullanıldığı ilk yer Karayolları Genel
Müdürlüğü'dür. Karayolları, yol yapım ve bakımında kullanılan yedek parça ve makinelerden
bazılarını 1954 yılından başlayarak yapma ve yaptırma çabasına girmiş; 1959 yılında yedek
parça gereksiniminin %2'si yurt içinde üretilebilmiş ve bu oran 1968 yılında %56'ya ve 1959-
1968 arasında yerli parça üretiminin değeri 12 milyon dolara ulaşmıştır. Bu değer Karayolları
makine parkının % 8,4rüne karşı gelmekte, Genel Müdürlüğün kendi ürettiği makine sayısı
ise 3870 adeti bulmaktaydı. Karayolları, bu yayının 1985 yılındaki ikinci baskısında 50
milyon dolar döviz tasarrufu yaptığını belirtmiştir.
Karayolları Genel Müdürlüğü, 1961 yılında bütün karayolu konularını kapsayan tek teknik
sözlüğü hazırlamış, hazırlama komitesi ilk etapta birimlerden 3000 dolayında terim ve tanım
derlemiş olmakla birlikte Türkçe karşılıklarını bir türlü bulamamış, bu çalışma 1967'de
kurulan Daire Başkanları Kurulunca yeniden ele alınıp 23500 sözcük ve terimden oluşan bir
sözlük hazırlanmıştır.
İnşaat Mühendisleri Odası (İMO), bir komisyon aracılığıyla yedek parça, bakım ve onarımları
daha iyi gerçekleştirmek amacıyla, ülkemizde bulunan yapı makinelerinin cins, model, marka,
yaş ve sayılarını belirlemeyi amaçlamış ve tüm kamu ve özel sektör kuruluşlarıyla
belediyelere bir anket formu göndererek bilgi toplamaya çalışmıştır; fakat 1367 belediye ve 7-
8 bin özel sektör kuruluşundan istenilen bilgiler yeterli olmamıştır. 1995 yılında yapılan
bilimsel bir araştırmada motor-greyder, traktör-skreyper ve lastik tekerlekli motor-
skreyperlerde fiyat analizi, iş makinelerinde sahiplik, maliyet hesabı ve yeni tünel açma
teknikleri ile makinelerinin tanıtımı ve tarihsel gelişimi incelenerek açıklanmaya çalışılmıştır
(Yüksel Orhan, 2005). 1973 yılında yapılmış "Türkiye'nin yapı makineleri yaklaşık envanteri"
aşağıdaki gibidir:
Sektörü ve Adeti
Makine Türü Kamu Özel
Betoniyer 421 401
Ekskavatör 368 192
Greyder 1437 89
Kamyon 2210 549
Damperli Kamyon 3203 691
Kompaktör 387 ?
Kompresör 1716 296
Konkasör 511 ?
Jeneratör 808 137
Elektrojen Grubu 496 ?
Silindir 556 52
Skreyper 250 77
8. 1 inç = 2,54 cm
1 fit = 30,48 cm
1 yarda = 91,44 cm
1 kara mili = 1609,341 m
1 ons = 29,57 cm3
1 pit = 0,473 lt
1 kuart = 0,946 lt
1 galon = 3,785 lt
1 yd3
= 0,764 m3
1 pound = 1 libre = 0,4536 kg
9. TABLO 1.1 Beklenen Tekerlek Ömrü Faktörü
Bakım
Çok iyi 1,0
Orta 0,9
Yetersiz 0,7
Virajlar
Yok 1,0
Orta 0,9
Sert virajlar 0,8
Yükler
Fazla yük yok 1,0
%20 fazla yük 0,8
%40 fazla yük 0,5
Yüzey Koşulları
Kayasız yumuşak toprak 1,0
Az kayalı yumuşak toprak 0,9
İyi bakımlı çakıllı yol 0,9
Kötü bakımlı çakıllı yol 0,7
Sivri, patlamamış kaya 0,6
Eğimler
Düz yol 1,0
Ortalama %6 0,9
En çok %15 0,7
En Büyük Hız
16 km/h 1,0
32 km/h 0,8
48 km/h 0,6
Tekerleğin Durumu
Çekilen 1,0
Ön 0,9
Kullanıldığı Makine
Arkadan boşaltan damper 0,8
Alttan boşaltan damper 0,7
Skreyper 0,6
Yükleyici 0,5
Dozer 0,6
TABLO 1.2 Kaşıklı, Ters Kaşıklı, Draglin Kovalı, Çeneli Ekskavatörlerin ve Krenlerin
Kullanım Süreleri (yılda toplam 1800 iş saati olduğu kabul edilmiştir.)
Kullanım Süresi
Paletli Alt Kısım Tekerlekli Alt Kısım
Yıl İş Saati Yıl İş Saati
Kaşıklı ve Ters-Kaşıklı
Ekskavatörler (yd3
)
0 - 5
/8 8 14400 10 18000
5
/8 - 1 10 18000 11 19800
1 - 13
/4 11 19800 13 23400
13
/4 - 21
/2 13 23400
21
/2 - 31
/2 15 27000
31
/2 - 5 16 28800
10. Draglin Kovalı ve Çeneli
Ekskavatörler (yd3
)
0 - 5
/8 10 18000 10 18000
5
/8 - 1 11 19800 13 23400
1 - 13
/4 13 23400 15 27000
13
/4 - 21
/2 14 25200 17 30600
21
/2 - 31
/2 16 28800 18 32400
31
/2 - 5 17 30600 19 34200
Krenler (ton)
0 - 18 12 21600 13 23400
18 - 35 14 25200 15 27000
35 - 60 16 28800 17 30600
60 - 90 18 32400 18 32400
90 - 120 19 34200 19 34200
120 üstü 20 36000 20 36000
TABLO 1.3 Vergi Usul Yasası Md.314 Uyarınca Belirlenen Amortisman Oranları
Makinenin Adı Oran
Dozerler, konkasörler 0,25
Greyderler 0,20
Kompresör ve eklentileri 0,20
Ekskavatörler ve benzeri krenler ve eklentileri 0,20
Silindirler 0,20
Skreyper ve loderler 0,20
Betonyerler, elevatörler ve sac kalıplar 0,20
Kamyonlar 0,20
Oto vinç, asansör, ve taşıyıcı bantlar 0,15
Sondaj makineleri, kanal pulluğu, tesviye küreği 0,10
Derin kuyu tulumbaları, treyler 0,10
Kazıcı ve kırıcı makineler 0,10
Öğütücü makineler ve briket makineleri 0,10
Ray ve tel üzerinde yürüyen makineli ve makinesiz vasıtalar 0,10
Maden, toprak, vb. taşıyan lokomotif ve vagonlar 0,10
Lastik tekerlekli krenler 0,10
Ray üzerinde hareket eden açık hava krenleri 0,08
Tel çekme, çivi, tel kesme, profil, matkap makineleri 0,08
Yüzer krenler 0,07
Atölye krenleri 0,07
Enerji üretim ve dağıtımına yarayan motor, makine ve tesisler 0,06
11. 2
TAŞ KIRMA, ELEME, YIKAMA VE
BESLEME MAKİNELERİ
ġantiyelerde yeterli ölçüde taĢ ve granülometrik malzeme elde etmek amacıyla söz konusu
dört ayrı gurup makinenin kullanımı gerekmektedir. ĠĢi hızlandırmak, verimi artırmak,
maliyeti düĢürmek üzere bu gurup makinelerden bir veya birkaçı ya da tamamından ayrı ayrı
ya da bir arada yararlanılabilir.
1.a. TAġ KIRMA MAKĠNELERĠ (Konkasörler - Crushers)
YAPILIġ TARZLARINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI:
ÇENELĠ T.K.M.
Mafsallı Çeneli
Eksantrik Çeneli (Jaw Crushers)
KONĠK T.K.M.
Mafsallı Akslı
Sabit Akslı
Serbest Akslı (Gyratory Cone Crushers)
ÇEKĠÇLĠ T.K.M.
Mafsallı Çekiçli
Sabit Çekiçli (Hammer Mills)
SĠLĠNDĠRLĠ T.K.M.
(Roll Crushers)
TAMBURLU T.K.M.
(Rod and Ball Mills)
12.
13. 1.b. TAġ KIRMA MAKĠNELERĠ
KÜÇÜLTME ORANLARINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI:
Kaba TaĢ Kırma Makineleri
50 cm.<d1<120 cm.
5 cm.<d2<20 cm.
Ġnce TaĢ Kuma Makineleri
5 cm.<d1<20 cm.
1 cm.<d2<3 cm
Kum Yapma Makineleri
1 cm.<d1<3 cm.
0,1 cm <d2<0,3 cm.
Küçültme Oranı (i) i=d1 / d2
1.c. TAġLARIN KIRILMASINDA ROL OYNAYAN FAKTÖRLER
1-TaĢın basınç (basma) mukavemeti
2-TaĢın eğilme mukavemeti
14. 3-TaĢın sertlik derecesi
4-TaĢın gevreklik (kırılganlık) derecesi
5-TaĢın homojenliği (izotropisi)
6-TaĢın çatlaklık yapısı
7-TaĢın yoğunluğu (birim hacim ağırlığı)
8-TaĢın sürtünme katsayısı (pürüzlülük)
1.d.TAġ KIRMA MAKĠNELERĠNĠN SEÇĠLĠġĠNDE DĠKKAT EDĠLECEK HUSUSLAR
1-Kırılacak malzeme içerisindeki en iri daneleri kırabilmelidir.
2-Ġstenilen küçültme oranını sağlayabilmelidir.
3-Ġstenilen iĢ verimini sağlayabilmelidir.
4-Kırılacak taĢın cinsine uygun olmalıdır.
15. 2. TAŞ KIRMA MAKİNELERİYLE İLGİLİ UYGULAMAYA YÖNELİK PROBLEM
ÇÖZÜMLERİ
I.) Problemlerin veri oluĢumu, değerlendirme, yöntem seçimi ve çözüm sırası Ģu adımlarla
gerçekleĢtirilir:
-Ġstenilen, saatlik olarak elde edilmesi gerekli kırmataĢ (mıcır), balast, kum v.s.mi yoksa taĢ
kırma makinesinin tip, boyut ya da kapasitesinin seçimi midir?
-Bu arada taĢ ocağından (quarry) Ģantiyeye gönderilen en büyük boyutlu taĢın inch, ya da cm.
olarak boyutu önemlidir. ĠĢ yöneticisi primer ya da sekonder makine kullanıp
kullanılmayacağına, tip ve adetlerine kendi deneyimiyle karar verecektir.
-Kimi problemlerin çözümünde, depoda toplanan belirli boyutlardaki agrega yüzdeleriyle
ilgilenmek gerekmektedir.
-Kırıcı makine seçimleri sırasında bir yandan da uygun makine alt açıklık ayarı (c)'da seçilmiĢ
olmaktadır.
II.) Problem çözümlerinde;
-Önce "Primer Kırıcı Hesabı" yapılır. Genellikle mafsallı çeneli ilk kırıcı olarak seçilen kaba
kırma makinelerinin alt açıklığından çıkan malzemenin %15' i istenilen açıklık ayarı ve uygun
elek boyutunun üzerindedir ve tekrar kırılmak üzere primere geri gönderilir
Bu nedenle;
Q0 [ton/saat]: Ocaktan gelen taĢ
Q1 [ton/saat]: Primerde kırılan taĢ olmak üzere
Q1=Q0 /0,85 [ton/saat]
olarak düĢünülür.
- Bu arada, yukarıda sözü edilen primer kırıcılarda küçültme oranı i=1/5 ila 1/7 arasında
bulunduğu için; inch cinsinden en büyük taĢ boyutu (A)'nın bu oranlara uyan alt açıklık
ayarına sahip olabilen prirner kırıcı tipinin tablolardan seçilmesi gerekmektedir.
Amaks / (5~7) = Cp (Cp: kullanıcının tercihine bağlıdır)
-Daima makinenin maksimum kırma kapasitesi istenilen kırmataĢ saatlik maksimum
üretimine eĢit ya da büyük olmalıdır.
-Seçilen en büyük elek delik çapı mümkünse en az makine alt açıklık ayarı kadar olmalıdır.
Mümkün olmazsa, verilen ya da elde mevcut olan elek delik çaplarına göre malzeme
yüzdeleri (delikten geçen ya da elek üzerinde kalan cinsinden) "K3 Yüzde Cetveli"nden alınır.
-Daima maksimum makine verimi, elekler arasında kalan % cinsinden malzeme miktarlarıyla
çarpılarak "Ölçü Ġçi Verim"ler bulunur. Bunlardan primere geri dönen, sekondere ve depoya
geri gidecek olanlar ayrılır. Verimler toplamı, baĢlangıçta bulduğumuz saatlik maksimum
verim miktarı kadar olmalıdır.
-Ġkinci olarak "Sekonder Kırıcı Hesabı" yapılır. Bu ikincil kırıcılarda, primerden (ilgili
elekten) gönderilen malzemenin miktarı (saatlik debisi) ve yine en büvük malzeme bovutu
önemlidir. Genellikle silindirli kırıcı olarak tercih edilen sekonderlerin 2R çapındaki
silindirleri (drums);
2(A − Cs) / 0,085 ' den büyük çapta olmalıdır.
Yani;
2R= 2(A − Cs) / 0,085 koĢulu sağlanmalıdır. Burada;
Amaks: Primerden gelen en büyük dane boyutu (inch),
Cs: Sekonderin silindirlerarası açıklık ayan (inch).
16. -Uygun sekonder kırıcı seçimi ilgili tablodan ve yukarıda belirtilen parametrelere göre
yapıldıktan sonra, bu makinenin maksimum prospektüs kapasitesinin bize gerekli olan
maksimum saatlik verimden yüksek ya da eĢit olup olmadığına dikkat etmek gerekir.
-Bundan sonra yapılacak olan makine verim hesabı, aynen primer kıncılardakine benzer
biçimde sürdürülür.
-Üçüncü aĢamada "Depoda Toplanan Agrega"nın primer ve sekonderden ya da doğrudan
doğruya ızgaralı besleyiciden gelen miktar ve yüzdelere göre toplamları alınarak meydana
gelen saatlik kırmataĢ ve kum miktarları belirlenir. Bu aĢamada elde edilen yüzdelerin
istenilen yüzde sınırlarını (alt ve üst değerler olarak) geçip geçmediği de kontrol edilir.
Çözümler tamamen iteratifdir (değer atamalı tekrarlı çözüm).
-Elde edilen malzeme yüzdeleri sınır değerler içinde kalıyorsa problem çözümü
tamamlanmıĢtır.
Sonuç sağlanmıyorsa çözüme devam edebilmek için;
a) Ya belli yüzdelerde malzeme depoya gönderilmek yerine genellikle sekondere (nadiren
primere) gönderilmek suretiyle benzer Ģekilde çözümlerle sonuç sağlanmaya çalıĢılır. Bu bir
yerde iĢgücü, zaman ve verim kaybı demektir!
b) Ya da makine cinsleri, tipleri, kapasite ya da alt açıklık ayarları ile sayıları değiĢtirilerek
yine benzer çözüm yöntemleriyle sonuç sağlanmaya çalıĢılır. Elde yeteri kadar tip makine
varsa bu çözüm arayıĢına gidilebilinir!
ÖRNEK: TAġ KIRMA MAKĠNELERĠNDE VERĠM HESABI
VERĠLEN:Saatte 135 ton ""Kalker Mıcırı" elde edilmek istenmektedir. Primer olarak çeneli
taĢ kırma, sekonder olarak da silindirli taĢ kırma makinesi kullanılacaktır. Ocaktan gelen
maksimum taĢ boyutu 16" (16 inch=40,64 cm.) olduğuna ve kırmataĢ elek analizi aĢağıdaki
tabloda verildiğine göre;
ĠSTENEN: Uygun taĢ kırma makinelerini seçiniz.
ELEK BOYUTU Geçen 11
/2 11
/2
3
/4
1
/4
(inch) Kalan - - 3
/4
1
/4 0
% 100 42-48 30-36 20-26
ÇÖZÜM:
*Primer Kırıcı Hesabı:
Q0=135 t/h
0,85 Q1=135 t/h
Q1=158,8 => 158 t/h
16"/(5~7) = (3,2~2,3)"
Cp=3"
Seçilen Primer (3648)" (Tablo 2.5'den)
*Primerden çıkan malzemenin dağılımı (Yüzde Cetvelinden):
Malzeme Boyutu Elekler arası % Makine Ölçü içi Verim
(inch) Miktarı Verimi (t/h) (t/h)
3"den büyük (1,00−0,85)=0,15 158,8 = 23,5 -> Primere
3"-11
/2 arası (0,85−0,46)=0,39 158,8 = 61,9 Sekondere
11
/2 -3
/4" arası (0,46−0,26)=0,20 158,8 = 31,8 -> Depoya
3
/4-1
/4" arası (0,26−0,11)=0,15 158,8 = 23,8 Depoya
17. 1
/4" den küçük (0,11−0,00)=0,11 153,5 = 17,5 -> Depoya
158,8
* Sekonder Kırıcı Hesabı:
0,85 Q2=61,9 t/h
Q1=72,8 t/h
A=3"
C2=11
/2"
2R=2(3−1,5)/0,085 -> 2R=35,3
Seçilen Sekonder (4020)" (Tablo 2.6'dan seçildi).
Q=95,0 t/h > 72,8 t/h -> uygun.
*Sekonderden çıkan malzemenin dağılımı (Yüzde Cetvelinden):
Malzeme Boyutu Elekler arası % Makine Ölçü içi Verim
(inch) Miktarı Verimi (t/h) (t/h)
3"-11
/2 arası (1,00−0,85)=0,15 72,8 = 10,9 -> Sekondere
11
/2 -3
/4" arası (0,85−0,46)=0,39 72,8 = 28,4 -> Depoya
3
/4-1
/4" arası (0,46−0,18)=0,28 72,8 = 20,4 Depoya
1
/4" den küçük (0,18−0,00)=0,18 72,5 = 13,1 -> Depoya
72,8
*Depoda toplanan agreganın dağılımı:
Malzeme Boyutu Primerden Sekonderden Toplam Ġstenilen
(inch) (t/h) (t/h) (t/h) % % Sınırı
11
/2 -3
/4" arası 31,8 28,4 60,2 44,6 42-48
3
/4-1
/4" arası 23,8 20,4 44,2 32,7 30-36
1
/4" den küçük 17,5 13,1 30,6 23,7 20-26
73,1 61,9 135,00 100,0
*Agrega dağılım yüzdeleri istenilen sınırlar içerisinde kalmıĢtır ve sonuç sağlanmıĢtır.
*ġantiyede yapılacak malzeme sirkülasyonu Ģematik olarak Ģöyle gösterilebilir:
21. PROBLEM-2.1:
Primer olarak alt açıklık ayarı C1=3" olan (3648)"lik bir çeneli, sekonder olarak da silindirler
arası C2=11
/2" olan (4020)"lik silindirli bir taĢ kırma makinesinin kullanıldığı tesiste saatte
125 ton kalker mıcırı elde edilmek istenilmektedir. Dane dağılımının aĢağıdaki yüzde sınırları
içerisinde kalabilmesi için malzeme sirkülasyonunda en uygun çözümü bulunuz.
Elek aralıkları (inch) % sınırları
3" - 11
/2" arası 100
11
/2 - 3
/4" arası 36-40
3
/4 - 1
/4" arası 30-36
1
/4" - 0 arası 25
ÇÖZÜM:
*Primer Hesabı: 0.85 Qp = 125 t/h
Qp = 125 / 0,85 =147 t/h < 158 t/h
* Cp = 3"
Seçilen Primer (3648)" (Tablo 2.5'ten)
*Primerden çıkan malzemenin dağılımı (Yüzde Cetvelinden):
Malzeme Boyutu Elekler arası Makine Ölçü içi Verim
(inch) % Miktarı Verimi (t/h) (t/h)
3"den büyük (1,00−0,85)=0,15 147,0 = 22,05 -> Primere
3"-11
/2 arası (0,85−0,46)=0,39 147,0 = 57,33 Sekondere
11
/2 -3
/4" arası (0,46−0,26)=0,20 147,0 = 29,40 -> Depoya
3
/4-1
/4" arası (0,26−0,11)=0,15 147,0 = 22,05 Depoya
1
/4" den küçük (0,11−0,00)=0,11 147,0 = 16,17 -> Depoya
147,0
* Sekonder Hesabı: 0,85 Qs = 57,33 t/h
Qs = 57,33/0,85 = 67,45 < 95 t/h
A = 3" C2 = 11
/2"
2R = 2(3−1,5)/0,085 -> 2R = 35,3"
Seçilen Sekonder: (4020)" {Tablo 2.6'dan seçildi)
*Sekonderden çıkan malzemenin dağılımı (Yüzde Cetvelinden):
Malzeme Boyutu Elekler arası Makine Ölçü içi Verim
(inch) % Miktarı Verimi (t/h) (t/h)
3-11
/2" arası (1,00−0,85)=0,15 67,45 = 10,12 -> Sekondere
11
/2 -3
/4" arası (0,85−0,46)=0,39 67,45 = 26,30 -> Depoya
3
/4-1
/4" arası (0,46−0,18)=0,28 67,45 = 18,89 Depoya
1
/4" den küçük (0,18−0,00)=0,18 67,45 = 12,14 -> Depoya
67,45
*Depoda toplanan agreganın dağılımı:
Malzeme Boyutu Primerden Sekonderden Toplam Ġstenilen
(inch) (t/h) (t/h) (t/h) % % Sınırı
11
/2 -3
/4" arası 29,40 26,30 55,70 45 36-40
3
/4-1
/4" arası 22,05 18,89 40,94 33 30-36
1
/4" den küçük 16,17 12,14 28,31 23 25
67,62 57,33 125,00
22. Sonuç:
11
/2 - 3
/4" arası malzeme sınırın üzerinde; 1
/4 - 0" arası malzeme ise sınırın altındadır. Depoda
toplanan agrega gruplarını istenen dane yüzdeleri arasına getirmek için fazla olan 11
/2 -3
/4"
dane grubundan bir miktar alıp depo yerine sekondere göndermek, 1
/4" den küçük dane
grubunun yüzdesini artıracaktır.
Depolanması istenen 1
/4"den küçük malzeme miktarı
(1250,25 = 31,25 t/h)
Sekonderden depoya gönderilmesi gerekli 1
/4"den küçük malzeme miktarı:
(31,25 − 16,17) / 0,18 = 83,78 t/h
Sekonderde kırılması gereken miktar:
(57,33 + X) / 0,85 (makine verimi)
(57,33 + X) / 0,85 = 83,78
67,45 + 1,18 X = 83,78
X = 13,84 t/h
Primerden depoya gönderilen 11
/2 - 3
/4" arası malzeme:
29,40 − 13,84 = 15,56 t/h. olacaktır.
*Yeni Sekonder Hesabı:
(57,33 + 13,84) /0,85 = Qs
Qs = 83,73 t/h
C2 = 11
/2"
Malzeme Boyutu Elekler arası Makine Ölçü içi Verim
(inch) % Miktarı Verimi (t/h) (t/h)
3-11
/2" arası (1,00−0,85)=0,15 83,73 = 12,56 -> Sekondere
11
/2 -3
/4" arası (0,85−0,46)=0,39 83,73 = 32,65 -> Depoya
3
/4-1
/4" arası (0,46−0,18)=0,28 83,73 = 23,44 Depoya
1
/4" den küçük (0,18−0,00)=0,18 83,73 = 15,07 -> Depoya
83,73
*Depoda toplanan agreganın dağılımı:
Malzeme Boyutu Primerden Sekonderden Toplam Ġstenilen
(inch) (t/h) (t/h) (t/h) % % Sınırı
11
/2 -3
/4" arası 15,56 32,65 48,21 39 36-40
3
/4-1
/4" arası 22,05 23,44 45,49 36 30-36
1
/4" den küçük 16,17 15,07 31,24 25 25
53,78 71,16 ~125,00
*Dane dağılımı istenen yüzdeler arasındadır.
**Aynı problemi baĢka bir bakıĢ açısıyla Ģöyle çözmek mümkündür:
Depolanması istenilen 1
/4"den küçük dane grubu;
1250,25 = 31,25 t/h olmalıdır.
Bu dane grubunda primerden depoya 16,17 t/h malzeme gitmektedir.
Sekondere (57,33 + X)(0,18 − 0,00) / 0,85 kadar malzeme gönderilmek zorundadır.
Bu da; 16,17 + (57,33 + X)(0,18 − 0,00) / 0,85 = 31,25 t/h olacaktır.
16,17 + 12,14 + 0,21X = 31,25
X = 2,94 / 0,21
X = 14,00 t/h
Primerden depoya gönderilen 11
/2 - 3
/4" arası dane grubu;
29,44 − 14,00 = 15,40 t/h
23. Sekondere gönderilen malzeme miktarı ise:
57,33 + 14,00 = 71,33 t/h
*Yeni Sekonder Hesabı:
0,85 Qs = 71,33 t/h
Qs = 83,92 t/h
C2 = 11
/2"
Malzeme Boyutu Elekler arası Makine Ölçü içi Verim
(inch) % Miktarı Verimi (t/h) (t/h)
3-11
/2" arası (1,00−0,85)=0,15 83,92 = 12,59 -> Sekondere
11
/2 -3
/4" arası (0,85−0,46)=0,39 83,92 = 32,73 -> Depoya
3
/4-1
/4" arası (0,46−0,18)=0,28 83,92 = 23,50 Depoya
1
/4" -0" arası (0,18−0,00)=0,18 83,92 = 15,11 -> Depoya
83,92
*Depoda toplanan agreganın dağılımı:
Malzeme Boyutu Primerden Sekonderden Toplam Ġstenilen
(inch) (t/h) (t/h) (t/h) % % Sınırı
11
/2 -3
/4" arası 15,40 32,73 48,13 39 36-40
3
/4-1
/4" arası 22,05 23,50 45,55 36 30-36
1
/4" den küçük 16,17 15,11 31,28 25 25
53,62 71,34 ~125,00
*Dane dağılımı istenen yüzdeler arasındadır.
24. PROBLEM-2.2:
Portatif bir taĢ kırma tesisinde;
(1530)" lik çeneli bir kırıcı
(3022)" lik silindirli kırıcı
11
/2" ve 1
/2" lik iki katlı bir sarsıntılı elek
11
/2" lik küçük danelerin elendiği ızgaralı bir besleyici vardır.
Ocaktan gelen malzemenin %17'si <11
/2" olduğundan çeneli kırıcıya gönderilmiyor. Tesisten
elde edilecek malzemenin dağılımının;
11
/2 - 1
/2" arası 0,40-0,50
1
/2 - 0" arası 0,50-0,60 olması isteniyor.
Makinelerin çıkıĢ açıklıklarını ve en büyük saatlik verimlerini bulunuz.
ÇÖZÜM:
*Primer (çeneli) kırıcının çene açıklığı 21
/2" alındığında, elek analizi tablosundan en büyük
dane boyutunun yaklaĢık 3" olacağı görülür. Buna göre sekonder (silindirli) kırıcının
silindirleri arasındaki açıklığın;
A < 0,085R + C
3 < 0,085(30/2) + C
C > 1,73"
C = 2" alınabileceği bulunur.
*Tablo 2.5'e göre. primerin çene aralığı C1=21
/2" olduğunda kırılabilecek en fazla taĢ
miktarının Q1 = 48 t/h olacağı görülür. Bu durumda %17'si 11
/2" den küçük olan ve ocaktan
gelen toplam malzeme miktarı:
(1,00 − 0,17) Q1 = 48
Q1 = 57,8 t/h
*Primer hesabı:
Malzeme Boyutu Elekler arası Makine Ölçü içi Verim
(inch) % Miktarı Verimi (t/h) (t/h)
11
/2"den büyük (1,00−0,54)=0,46 48,0 = 22,10 -> Sekondere
11
/2 -1
/2" arası (0,54−0,22)=0,32 48,0 = 15,30 -> Depoya
1
/2" den küçük (0,22−0,00)=0,22 48,0 = 10,60 -> Depoya
48,0
*Sekonder Hesabı:
11
/2" den büyük malzeme (22,1 t/h) ve ocaktan gelen malzemenin %17'si (0,1757,8=9,8 t/h)
besleyiciden doğrudan doğruya sekondere kırılmaya gittiğine ve silindirler arası açıklık
(C2=2") olduğuna göre sekonderde kırılabilecek malzeme miktarı Tablo 2.7'den:
0,66 Q2 = 22,1 + 9,8
Q2 = 48,3 t/h
11
/2" den büyük (1,00 − 0,66) 48,3 = 16,40 -> Sekondere
11
/2-1
/2" arası (0,66 − 0,26) 48,3 = 19,30 -> Depoya
1
/2" den küçük (0,26 − 0,00) 48,3 = 12,60 -> Depoya
TOPLAM: 48,30 t/ h
Dane Grubu P S Toplam %
11
/2-1
/2" arası 15,3 t/h 19,3 t/h 34,6 t/h 60
1
/2"den küçük 10,6 t/h 12,6 t/h 23,2 t/h 40
25,9 t/h 31,9 t/h 57,8 t/h
25. *Ġnce daneli malzeme % 50'den az olduğu için primer çıktılarından C2 = 11
/2"- 1
/2" arası
malzemeden bir bölümünü de sekondere göndermek gerekir. Bu miktara "X" diyelim. Bu
dane grubunun kırıcılara göre çıktıları;
Primer den
15,3 − X
Sekonderden
(22,1 − 9,8X)(0,66 − 0,26) / 0,66
toplam saatlik üretimin %50"si kadar olması isteniyor.
(57,8 0,50 = 28,9 t/h)
(15,3 − X) + (22,1 + 9,8 + X)(0,66 − 0,26) / 0,66 < 28,9 t/h
X = 14,6 t/h
Sekondere gelen malzeme miktarı:
Ocaktan 9,8 t/h
Primerden 22,1 + 14,6 = 36,7 t/h
46,5 t/h
0,66 Q2 = 46,5
Q2 = 70,5 t/h < 140 t/h (Tablo 2.6)
11
/2"den büyük (1,00 − 0,66) 70,5 = 24,0 t/h -> Sekondere
11
/2- 1
/2" arası (0,66 − 0,26) 70,5 = 28,2 t/h -> Depoya
1
/2" den küçük (0,26 − 0,00) 70,5 = 18,3 t/h -> Depoya
TOPLAM: 70,5 t/h
Dane Grubu P S Toplam %
11
/2-1
/2" arası (15,3 −14,6) t/h 28,2 t/h 28,9 t/h 50
1
/2" den küçük 10,6 t/h 18,3 t/h 28,9 t/h 50
11,3 t/h 46,5 t/h 57,8 t/h
26. 3. ELEME MAKİNELERI (Screens)
ÇalıĢma tarzlarına göre eleme makineleri iki ana grupta toplanmaktadır:
Tamburlu Elekler (Revolving screens)
Milli tip
Makaralı tip
Sarsıntılı Elekler (Vibrating screens)
Eksantrik milli
Eksantrik kütleli
27. Tamburlu Eleklerin Elemanları
1. Silindirik elek tamburu (profil demirden yapılmıĢ ve üzerine elekler bağlanmıĢtır.
2. Yatayla bir miktar eğimli ve bir mil çevresine ya da 4 taĢıma makarası üzerine
yerleĢtirilmiĢ taĢıma tertibatı.
3. Mili veya taĢıma makaralarını döndüren tahrik tertibatı.
Sarsıntılı Eleklerin Elemanları
1. Alt alta tertiplenmiĢ dikdörtgen Ģeklindeki elek rafları.
2. Çift taraflı ve yaylı olarak C-profiller üzerine oturtulmuĢ, rafları taĢıyan elek kutusu.
3. Elek kutusunu sarsmaya yarayan tahrik tertibatı (bu tertibat, eleğin cinsine göre ya
eksantrik kütleli ya da eksantrik millidir).
Tamburlu Eleklerin Özellikleri
Olumlu Yanları
a) iĢletimi ve bakımı kolay
b) dinamik kuvvet olmadığı için temel problemi yok
Olumsuz Yanları
a) eleme sadece alt yüzeyde, bu nedenle kapladığı yer büyük
b) dönme hızı ve iĢ verimi küçük
c) küçük delikli kısım en çok malzemeyle karĢılaĢıyor, fazla aĢınıyor
Sarsıntılı Eleklerin Özellikleri
Olumlu Yanları
a) tüm yüzeyde eleme var, kapladığı yer küçük
b) sarsma hızı ve iĢ verimi büyük
c) en küçük delikli kısım en altta, az malzeme görür ve az aĢınır
Olumsuz Yanları
28. a) iĢletimi ve bakımı vasıflı personel gerektirir
b) dinamik kuvvetler nedeniyle özel temel gerektiriyor
3.a. ELEK YÜZEYLERĠNĠN TĠPLERĠ VE ÖZELLĠKLERĠ
Yüzey tiplerine göre elekler iki kısma ayrılmaktadır:
Delikli Saç Elekler
Daire, kare veya dikdörtgen Ģeklinde olabilir.
Delikler arasındaki mesafe delik boyutunun yarısı kadar yapılır.
Saç kalınlığı delik boyutu ile doğru orantılıdır.
Tel Örgü Elekler
Kare veya dikdörtgen Ģeklinde olurlar.
Tel kalınlığı delik boyutuyla orantılı olarak artırılır.
d s
d d/2 d d/2
29. 3.b. ELEK KARAKTERĠSTĠĞĠ
Delik alanları toplamının tüm elek yüzey alanına oranına denir.
𝛼 =
𝐹1
𝐹2
: Elek karakteristiği
F1 : Elek yüzeyindeki delik alanları toplamı
F2 : Elek yüzeyi alanı
3.c. DELĠKLER ARASI MESAFE VEYA TEL KALINLIĞI
Büyük olan elek yüzeyinde
1-Elek karakteristiği küçük
2-Ömrü uzun
3-Eleme kabiliyeti az
Küçük olan elek yüzeyinde
1-Elek karakteristiği büyük
2-Ömrü kısa
d s
d s
30. 3-Eleme kabiliyeti çok
d = 1,25 d'
3.d. DELĠK BOYUTU (d)
Bir elek yüzeyinin delik boyutu (d), o elek yüzeyinden geçmesi istenen dane boyutuna (d')
göre seçilir. Genel olarak Ģu oranlarda yapılır:
ELEME KALĠTESĠ: Deliklerden geçebilecek büyüklükteki bütün danelerin alta
düĢmesi ve yan tarafa giden malzeme içerisinde deliklerden geçebilecek büyüklükte
malzeme kalmamasıdır. Eleme kalitesi zaman zaman deneylerle kontrol edilir.
ZOR ELENEN DANE GRUBU (dz): Elek yüzeyinde elenen malzeme içerisinde
bulunan ve boyutu-(d) delik boyutuna yakın olan danelere denir. Ortalama olarak; dz =
0,75d ~ 1,5d arasındadır.
d: delik boyutu (mm) 100 100 100 100 100 100
d' : dane boyutu (mm) 1 10 50 80 90 99
d' / d 0,01 0,10 0,50 0,80 0,90 0,99
delikten geçme olasılığı (%) 90 81 25 4 1 0,01
𝐾 =
𝑄1 𝑄
𝑞1 𝑞
K : Eleme kalitesi
Q : ġantiye eleğine konulan malzeme miktarı
Q1 : ġantiye eleğinden geçen malzeme miktarı
q : Laboratuar eleğine konulan malzeme miktarı
q1 : Laboratuar eleğinden geçen malzeme miktarı
Örnek:
Q = 10000 kg
Q1 = 3000 kg
q = 200 kg
q1 = 80 kg
𝐾 =
3000 10000
80 200
=
0,3
0,4
= 0,75
dz = 0,75 ~ 1,5 d
d : delik boyutu, mm
dz : zor elenen dane grubu boyutu, mm
Örnek:
d = 8 mm
dz = 0,75∙8 ~ 1,5∙8 = 6 ~ 12 mm
Zor elenen dane grubu %'si 18 55
ĠĢ verimi (ton/saat) 12 4
3.e. ELEME KALĠTESĠNĠ ETKĠLEYEN FAKTÖRLER
31. 1.) Dönme veya sarsılma hızı küçüldükçe eleme kalitesi artar, fakat iĢ verimi düĢer.
2.) Elek yüzeyi yataya göre 30° - 80° arasında eğimli yapılır. Eğim azaldıkça eleme kalitesi
düzelir, fakat iĢ verimi düĢer.
3.) Elek yüzeyi üzerindeki malzeme tabaka kalınlığı malzeme içerisindeki en iri dane
boyutundan fazla olmamalıdır. Tabaka kalınlığı küçüldükçe eleme kalitesi düzelir, fakat iĢ
verimi düĢer.
4.) Elek karakteristiği büyüdükçe eleme kalitesi düzelir, fakat elek yüzeyinin ömrü azalır.
5.) Elenecek malzeme içerisinde bulunan zor elenen dane gurubu oranı arttıkça eleme
kalitesinin düĢmemesi için iĢ verimini azaltmak gerekir.
3.f. ELEME MAKĠNELERĠNĠN UYGULAMAYA YÖNELĠK PROBLEM ÇÖZÜMLERĠ
Genellikle ilgili kırıcı makine, saatlik kapasite ve istenilen verim bilinir; bu malzemeyi
eleyebilecek belli katta sarsıntılı elek alanlarının m2
olarak ya da boyutlar olarak bulunması
istenir. Çoğu problemde elenecek dane boyutları ve bunların sınırlarına karar verilmiĢtir.
* Eğer saatte belirli miktarda malzeme mutlaka elensin isteniyorsa, seçilecek eleğin
kapasitesinin hesap sonucu bulunan saatlik verimden %10-15 oranında fazla alınması
uygundur. Bu seçime: deneyime bağlı olmak üzere yönetici veya plancı karar verir.
* Elenen taĢın yoğunluğu standart olarak 1600 kg/m3
kabul edilmiĢ olup bunun dıĢında
verilen yoğunluklar bu değere bölünerek probleme "Teorik Elek Kapasitesi" adı altında bir
katsayı çarpımıyla katılır.
* Q = A∙C∙E∙D∙G formülünden (A)'lar hesaplanarak elek alanları bulunur.
Formülde;
Q [t/h]:Elek kapasitesi (normal ve artırılmıĢ olarak her kat için ayrı ayrı hesaplanır.
Elekten geçen %'leri ise elek analizi tablosundan alınır).
A [m2
]:Elek yüzölçümü (en son bulunacak parametredir A=Q / (C∙E∙D∙G); bir boyut
sabit alınarak değiĢken diğer boyutlar bulunabilir).
C [t/h/m2
]:Eleğin teorik kapasitesi (kırmataĢ veya kum-çakıl için kendi özel
tablosundan ilgili elek delik çapına göre alınır).
E: Verim faktörü (elek verim yüzdesine bağlı olarak kendi tablosundan seçilir, ara
değerler interpole edilir).
D: Kat faktörü (kat sayı ve no'suna göre kendi tablosundan seçilir).
G: Agrega boyut faktörü (elek delik boyutunun yarıĢından küçük boyutlu agreganın %
miktarıdır; kendi tablosundan seçilir; ara değerler interpole edilir).
C: KURU ELEME KAPASĠTELERĠ (ton/saat/feet2
)
Kare Delik
Boyutu (inch)
KırmataĢ Kum ve Çakıl
5 5,00 6,10
4 3
/4 4,95 6,00
4 1
/2 4,90 5,95
4 1
/4 4,85 5,85
4 4,80 5,80
3 3
/4 4,75 5,70
3 1
/2 4,70 5,65
3 1
/4 4,60 5,50
3 4,50 5,40
2 3
/4 4,40 5,25
2 1
/2 4,25 5,05
32. 2 1
/4 4,08 4,85
2 3,80 4,60
1 3
/4 3,60 4,35
1 1
/2 3,35 4,00
1 1
/4 3,05 3,60
1 2,65 3,20
3
/4 2,25 2,65
1
/2 1,75 2,05
1
/4 1,10 1,40
* Değerler, kırıldığı zaman, 100 lb/ft3
(1600 kg/m3
) olan malzemeye dayalı olarak verilmiĢtir.
E: VERĠM KATSAYILARI
Kabul edilebilen elek verimi, % 95 90 85 80 75
Verim faktörü 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00
D: KAT FAKTÖRÜ
Kat no 1 2 3 4
Kat faktörü 1,00 0,90 0,75 0,60
G: AGREGA BOYUT FAKTÖRLERĠ
Agrega
yüzdesi*
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Agrega boyut
faktörü
0,55 0,70 0,80 1,00 1,20 1,40 1,80 2,20 3,00
* Elek delik boyutunun yarısından küçük boyutlu agreganın yüzde miktarı
ÖRNEK ELEK PROBLEMİ - 1:
TaĢ- kırma makineleriyle ilgili olarak verilen ilk örnek problemin verilerini değerlendirerek
saatte 135 ton kalker mıcırı elde edilmek istenilen bir tesiste, aĢağıda verilen elek analizi
değerlerine ve diğer gerekli bilgilere göre uygun eleme makinesi (elek) yüzey alanlarını ve
boyutlarını seçiniz.
11
/2" den büyük malzeme %'si 100
3
/4 - 1
/4" arası malzeme %'si 42-48
1
/4" den küçük malzeme %'si 30-36
11
/2 -3
/4" arası malzeme %' si 20-26
arasında bulunmalıdır.
* Elek verimi % 90.
* Agrega yoğunluğu; 1760 kg/m3
'dür.
* Tesiste 4 katlı sarsıntılı elek kullanılacaktır.
* Primer olarak çeneli, sekonder olarak silindirli T.K.M. kullanılacak ve ocaktan gelecek en
büyük taĢ boyutu 16 inch olacaktır.
ÇÖZÜM:
. TaĢ kırma makineleri bir önceki bölümde seçilmiĢti. Burada elekle ilgili hesaplamalar
yapılacaktır.
. Elek kapasiteleri hesaplanırken; saatte belirli miktarda malzeme elenmesi gerektiğinden elek
verimi örneğin %10 artırılacaktır.
33. Elek Primerden Sekonderden Toplam QartırılmıĢ
1 (3") 158,81,00 - - - 158.8 t/h Q1=174,7 t/h
2 (11
/2") 158,80,85 72,8l,00 207,8 t/h Q2=228,6 t/h
3 (3
/4") 158,80,46 72,80,85 134,9 t/h Q3=148,6 t/h
4 (1
/4") 158,80,26 72,80,46 74,8 t/h Q4= 82,3 t/h
. Eleklerin Teorik Kapasiteleri: Agreganın yoğunluğu 1760 kg/m3
olduğundan tablodan alınan
değerler 1600/1760 = 0,909 katsayısıyla çarpılacaktır.
C1 = 48,4 0,909 = 44,0 t/h/m2
C2 = 35,5 0,909 = 32,3 t/h/m2
C3 = 24,8 0,909 = 22,5 t/h/m2
C4 = l1,8 0,909 = 10,7 t/h/m2
.
. Elek verimi 0,90 olduğundan verim faktörü E = 1,25 (Tablodan)
. Agrega boyut faktörleri:
1
/2 Elek boyutu Primerden Sekonderden ∑ ArtırılmıĢ % G Faktörü
11
/2 (3") 158,80,46 - - - 73,0 80,3 46 G1=1,12
3
/4 (11
/2") 158,80,26 72,80,46 74,8 82,3 36 G2=0,92
3
/8 (3/4") 158,80,16 72,80,26 44,3 48,7 33 G3=0,86
1
/8 (1/4") 158,80,08 72,80,12 21,4 23,5 29 G4=0,79
. Kat faktörleri:
D1=1,00 D2=0,90 D3=0,75 D4=0,60 (4 katlı elek)
Elek Alanları:
A1= l74,7 / (44,0 1,25 1,00 1,12) = 2,84 m2
[2,501,50 m.]
A2= 228,6 / (32,3 1,25 0,90 0,92) = 6,84 m2
[2,503,00 m.]
A3= 148,6 / (22,5 1,25 0,75 0,86) = 8,18 m2
[2,503,50 m.]
A4= 82,3 / (10,7 1,25 0,60 0,79) = 12,98 m2
[2,505,50 m.]
ÖRNEK ELEK PROBLEMİ - 2:
Kapalı çene ayarı 3" olan (3642)" lik çeneli bir kırıcı makineden elde edilen kırma taĢ 23
/4",
13
/4" ve 3
/4" boyutlarında elenecektir. Eleme iĢinde 3 katlı sarsıntılı bir eleme makinesi
kullanılmaktadır. Elek verimi %90 ve taĢın birim hacim ağırlığı 1760 kg/m3
olduğuna göre
eleğin her katının alanlarını m2
olarak hesaplayınız.
ÇÖZÜM:
Primer: (3642)", Cp = 3" için Tablo'dan Q = l45 t/h
(Q) Elek kapasiteleri:
Elek Primerden O (Elek kap.)
1) 23
/4" 145 1,00 = 145,01 t/h
2) 13
/4" 145 0,79 = 114,6 t/h
3) 3
/4" 145 0,51 = 74,0 t/h
34. (C) Teorik elek kapasiteleri: 1600/1760 = 0,909
C1 = 47,4 0,909 = 43,1 t/h/m2
C2 = 38,8 0,909 = 35,3 t/h/m2
C3 = 24,8 0,909 = 22,5 t/h/m2
(E) Verim faktörü: Elek verimi %90 için >> E = 1,25
(D) Kat faktörleri: D1 = 1,00 D2 = 0,90 D3 = 0,75 (3 katlı)
(G) Agrega boyut faktörleri:
1
/2 Elek boyutu Normal boyut Toplam Q (t/h) % G Faktörü
13
/8 (23
/4") 1450,43 62,4 43 G1=1,06
7
/8 (13
/4") 1450,29 42,1 37 G2=0,94
3
/8 (3
/4") 1450,17 24,7 33 G3=0,86
(A) Elek Alanları: A = Q / (CEDG)
Elek Boyutu A Q C E D G A (m2
)
23
/4" A1=l45,0 / (43,1 1,25 1,00 1,06) = 2,54 m2
[2,501,25 m.]
13
/4" A2=114,6 / (35,3 1,25 0,90 0,94) = 3,07 m2
[2,503,00 m.]
3
/4" A3=74,0 / (22,5 1,25 0,75 0,86) = 4,08 m2
[2,502,00 m.]
ÖRNEK ELEK FROBLEMİ - 3:
Kapalı çene ayarı 4" olan (3642)"lik çeneli bir taĢ kırma makinesinden çıkan ve 4"lik elekten
elenen kırmataĢ, silindirler-arası 2" olan (4024)"lik silindirli bir kırıcının girdisini teĢkil
etmekte ve daha sonra 2, 11
/2 ve 1 inchlik eleklerde elenmektedir.
. Elek verimi % 85
. TaĢın birim hacim ağırlığı 1680 kg/m3
. Elek kat adedi 4 kat
Elenen malzeme miktarında artıĢ yapmaksızın eleğin her katının alanlarını m2
olarak
hesaplayınız.
ÇÖZÜM:
Primer (3642)", Cp=4" için (Tablo 2.5'den) -> Qp=181 t/h.
Sekondere gönderilen malzemenin belirlenmesi:
4" den büyük malzeme 181(1,00−0,85) = 27,2 t/h Primere
4" - 2" arası malzeme 181(0,85−0,46) = 70,6 t/h Sekondere
Sekonder (4024)" lik, Cs=2", Qs=70,6/0,85 = 83,1 t/h
. (Q) Elek Kapasiteleri:
Elek Primerden Sekonderden Toplaın (Q)
1(4") 1811,00 - - - 181,0 t/h
2(2") 1810,85 83,1,00 237,0 t/h
3(11
/2") 1810,46 83,10,85 153,9 t/h
4(1") 1810,26 83,10,65 120,0 t/h
. (C) Teorik Elek Kapasiteleri: 1600/1680 = 0,952
C1=52,20,952 = 49,7 t/h/m2
35. C2=41,40,952 = 39,4 t/h/m2
C3=35,50,952 = 33,8 t/h/m2
C4=29,10,952 = 27,7 t/h/m2
. (E) Verim Faktörü (0,85 elek verimi için tablodan) E=l,50
. (P) Kat Faktörleri:
D1=1,00, D2=0,90, D3=0,75, D4=0,60 (4 katlı)
. (G) Agrega Boyut Faktörleri:
1
/2 Elek boyutu Primerden Sekonderden Toplam % G Faktörü
2 (4") 181,00,46 - - - 83,3 46 G1=1,12
1 (2") 181,00,26 83,10,46 85,3 36 G2=0,92
3
/4 (11
/2") 181,00,20 83,10,37 66,9 43 G3=1,06
1
/2 (1") 181,00,15 83,10,26 48,8 41 G4=1,02
. (A) Elek Alanları: A=Q/(C D E G)
Elek Boyutu A O C E D G A(m2
)
4" A1=181,0/(49,71,501,001,12) = 2,17 m2
[1,501,50 m.]
2" A2=237,0/(39,41,500,900,92) = 4,84 m2
[1,503,50 m.]
11
/2" A3=153,9/(33,81,500,751,06) = 3,82 m2
[1,503,00 m.]
1
/2" A4=120,0/(27,71,500,601,02) = 4,72 m2
[1,503,50 m.]
36. 4. YIKAMA MAKİNELERİ (LOG WASHERS)
4.a. MAKĠNELERĠN YAPILIġ TARZLARINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI
1. Tamburlu Yıkama Makineleri (Revolving Washers)
2. Tekneli Yıkama Makineleri (Tank Washers)
a. Helezonlu Tekneli Y.M.
b. Kademeli Tekneli Y.M.
c. Kılıçlı Tekneli Y.M.
Beton yapma iĢinde kullanılan taĢ malzeme içerisindeki kil ve lem oranı %3'den az olmalıdır.
Bu nedenle kum ve çakıl ocak ve yataklarından elde edilen taĢ malzemenin yıkanması gerekir.
37. 4.b. TAMBURLU YIKAMA MAKĠNELERĠNĠN
Elemanları
. Tambur (ucu kesik koni, gövde silindirik)
. Helezon (tambur içinde, yüzeyde)
. TaĢıma makaraları
. Tahrik tertibatı
. Su verme tertibatı (tambur çıkıĢ ucunda duĢ-fıskiye Ģeklinde)
. Besleme silosu
Özellikleri
. ĠĢ verimi yüksektir
. Gerekli temizlik için bol su olmalıdır
. Çok kirli malzeme için elveriĢsiz
. Tambur çapı 50~250 cm
. Tambur boyu 400~900 cm
. ĠĢ verimi 2~100 m3
/h
. Dönme hızı 5~10 dev/dak
4.c. HELEZONLU TEKNELĠ YIKAMA MAKĠNELERĠNĠN
Elemanları
. Tekne
. Elek tamburu
. Ġç helezon (tambur iç yüzeyinde)
. DıĢ helezon (tambur dıĢ yüzeyinde)
. Ġç cepli çark
. DıĢ cepli çark
. Tahrik tertibatı
. Su verme tertibatı
. Besleme silosu
Özellikleri
. Malzemeyi ince ve iri olarak iki kısımda yıkar
. Yıkama daha etkilidir.
. Malzeme kirli su içinden çıktığı için tam yıkanmamıĢ olabilir
. Tambur uzunluğu 150~600 cm
. Tambur çapı 100~250 cm
. ĠĢ verimi 5~50 m3
/h
. Ağırlığı 2~22 ton
38. 4.d. KADEMELĠ TEKNELĠ YIKAMA MAKĠNELERĠNĠN
Elemanları
. Tekne (kademeli, yükseklikleri gittikçe artan, birkaç bölümlü)
. Tahrik mili
. Elek tamburları (her bölüm için ayrı monte edilmiĢtir)
. Cepli çarklar (yine her bölüm için ayrı olarak takılmıĢ)
. Su verme tertibatı
. Besleme silosu
Özellikleri
. Ġnce daneli malzemenin daha etkili yıkanmasını sağlar
. Malzeme son kısımdan tam yıkanmıĢ olarak çıkar
. Tekne uzunluğu 280~600 cm
. Tekne geniĢliği 120~300 cm
. ĠĢ verimi 2~50 m3
/h
. Ağırlığı 1~9 ton
4.e. KILIÇLI TIP TEKNELĠ YIKAMA MAKĠNELERĠNĠN
Elemanları
. Tekne
. Tahrik mili
. Kılıçlar (bir mil üzerine ĢaĢırtmalı olarak monte edilmiĢtir)
. Cepli çark
. Su verme tertibatı
. Besleme silosu
Özellikleri
. Sert ve kalın kil tabakasıyla kaplanmıĢ, çok kirli malzemeyi etkili
bir biçimde yıkar
. Teknedeki kirli su içerisinden çıkan ve tam yıkanamamıĢ malzeme
ayrıca tamburlu bir yıkama makinesinden geçirilmelidir
. Tekne boyu 250~1300 cm
. Tekne geniĢliği 120~500 cm
. ĠĢ verimi 1~100 m3
/h
. Ağırlığı 2~40 ton
4.f. YIKAMA MAKĠNELERĠ VE MALZEME YIKAMAYLA ĠLGĠLĠ GENEL BĠLGĠLER
a) SU ĠHTĠYACI: 1 m3
taĢ malzemenin yıkanması için, kirlilik derecesine göre 1~3 m3
su
gereklidir. Yıkama tesis ve makineleri akarsu, göl. v.s. yerlerin kenarlarında kurulmalı ya da
iki gözlü havuz yapılmalıdır. Zamanla dolan havuzlar sırayla temizlenir.
b) KUM AYIRMA MAKĠNELERĠ (Screw Classifiers): Gerekli durumlarda yıkama
makinelerinden çıkan kirli taĢ malzemenin yıkama suyu, özel yapılmıĢ kum ayırma
makinelerinden geçirilerek çok ince daneli malzeme elde edilmesi mümkündür.
39. 5. BESLEME MAKİNELERİ (FEEDERS)
TaĢkırma makinelerinin tam bir iĢ verimiyle çalıĢabilmesi için sürekli olarak ve üniform
Ģekilde beslenmesi gerekir.
5.a. MAKĠNELERĠN YAPILIġ TARZLARINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI
BANDLI BESLEYĠCĠ (Apron type feeders)
ÇEKMECELĠ BESLEYĠCĠ (Surge feeders)
ZĠNCĠRLĠ BESLEYĠCĠ (Chain Feeders)
IZGARALI BESLEYĠCĠ (Vibrating grizzly feeder)
SÜRGÜLÜ BESLEYĠCĠ
5.b. TAġ KIRMA MAKĠNELERĠ ĠÇĠN BESLEYĠCĠ KULLANMANIN FAYDALARI
a) Kırma makinesinin iĢletme emniyeti artar
b) Kırılan malzemenin uzaklaĢtırılmasına yarayan sürekli iletici kapasite yönünden daha
küçük seçilebilir
c) Kırma makinesi, maksimum iĢ verimine karĢı gelen üniform bir debiyle çalıĢır
d) Ġletimdeki arızalar kırma makinesine yansımaz.
Tablo 2.3 Besleme Makinelerinin Karakteristik Özellikleri
Kullanıldığı Yer
ĠĢ Verimi
(%)
Gücü
(HP)
Önemli Boyutu
Bantlı
Besleyici
Kaba Kırma
(Plaka Bantlı)
30-200
90-360
200-300
5-7,5
5-7,5
7,5-15
Bandın Eni-
Boyu (cm)
90*(240-430)
120*(240-430)
130*(240-430)
Ġnce Kırma
(Kauçuk Bantlı)
40
100
2
3
45(+) 7(*)
90 20
Çekmeceli
Besleyici
Ġnce Kırma
5-18
12-34
20-40
40-50
0,8-1
1,8-2,5
2,2-3,5
6-7
Çekmece
Eni-Boyu
(cm)
40*(100/125)
65*(160/250)
80*(160/250)
125*(250/300)
Zincirli
Besleyici
Kaba Kırma
10-30
20-40
30-50
50-75
0,8
1
1,5
2
Zincir
Ağırlığı (kg)
1450
2000
2600
3350
Izgaralı
Besleyici
Kaba Kırma
25
30
70
4
6
8
Ağırlığı (kg)
3500 60*35
4000 75*40
5000 100*65
41. 3
ZEMİN KAZMA, TAŞIMA, SERME VE
SIKIŞTIRMA MAKİNELERİ
1. ZEMİN KAZMA MAKİNELERİ
ÇalıĢma Ģekilleri ve özellikleri yönünden zemin kazma makineleri altı temel kategoride
gruplandırılır:
ÜNĠVERSAL EKSKAVATÖR
KaĢıklı E. (Power Shovels)
Draglin Kovalı E (Draglins)
Çeneli E. (Clamshells)
Ters-KaĢıklı E. (Backhoes)
Düz-kaĢıklı E. (Hoes)
KABLOLU EKSKAVATÖR
Sarkık Kablolu E. (Hoist Cableways)
Asma Kablolu E. (Luffing Cableways)
GODELĠ EKSKAVATÖR
Gode Zincirli E. (Ladder Type Trenching Machines)
Gode Çarklı E. (Wheel-Type Trencing Machines)
YÜRÜYEREK KAZAN EKSKAVATÖR
Dozer (Bulldozer)
Greyder (Grader)
Skreyper (Scraper)
YÜZEN EKSKAVATÖR
Emici Yüzen E
Godeli Yüzen E.
Diğer Yüzen E.
DĠĞER EKSKAVATÖRLER
Traktör E. (Tractors)
Hendek Açma Makineleri (Trenching Machines)
Yükleme Makineleri (Loaders)
Zemin GevĢetme Makineleri (Rippers)
42. 2. ÜNİVERSAL EKSKAVATÖRLERİN ELEMANLARI
ALT KISIM
Paletli Alt Kısım
Mafsallı plakalardan oluĢan palet Ģeritleri,
=0,5~2 kg/cm2
'lik zeminlerde çalıĢmayı kolaylaĢtırır.
Yürüme hızı, v=0,8~1,5 km/h
Lastik Tekerlekli Alt Kısım
Gücü bir miktar fazla olan zeminlerde kullanılır.
2 veya 3 akslı olabilir.
Yürüme hızı, v=10~30 km/h
Kamyon ġasisi Ģeklinde Alt Kısım
2~3 akslı, v=10~40 km/h)
ÜST KISIM
Alt kısım üzerine ve 360° dönebilecek Ģekilde yerleĢtirilmiĢtir.
Bu kısımda kuvvet makinesi, mekanizmalar, aktarma organları
diĢliler, miller ve taĢıma kumanda yeri bulunur.
Motor genellikle dizeldir.
ÖN KISIM
Üst kısmın önüne genel olarak mafsallı biçimde takılmıĢtır.
Esas kazı ve yükleme iĢini yapan eleman budur.
Ön kısım genel olarak ataĢmanlar biçimindedir ve
kazının cinsi, miktarı ve Ģekline göre değiĢtirilir.
43. 2.a. ÜNĠVERSAL EKSKAVATÖRLERDE Ġġ VERĠMĠNĠ ETKĠLEYEN FAKTÖRLER
YapılıĢla Ġlgili Faktörler
Ön kısmın tipi
Kazıcı elemanın kapasitesi (0,3~3,0 m3
)
Tahrik Ģekli (dizel, elektrik, vb)
Alt kısmın tipi (paletli, lastik tekerlekli, kamyon Ģasili)
ĠĢyeri ġartları Ġle Ġlgili Faktörler
Zeminin cinsi (hafif, normal, ağır)
Kazı cephesi yüksekliği (hoper <=> h?)
ĠĢyerinin serbestlik derecesi
Ġklim Ģartları
Ġdari ġartlar Ġle Ġlgili Faktörler
Ekskavatörün amaca uygun seçilip seçilmediği
Kazı yerinin iyi tertiplenip tertiplenmediği
ĠĢ programının yapılıĢ ve uygulanıĢının iyi olup olmadığı
Bakım ve tamir servisinin iyi olup olmadığı
Operatörün iyi yetiĢmiĢ olup olmadığı
44. 2.b. ÜNĠVERSAL EKSKAVATÖRLERDE ÜST KISMIN DEVRĠLMESĠNĠ ÖNLEMEK
ĠÇĠN ALINACAK ÖNLEMLER:
1- Üst kısmın dönme ekseni ön tarafa yakın düzenlenir.
2- Üst kısmın elemanlarının ağır olanları yapımda arka tarafa yerleĢtirilir.
3- Üst kısmın arka tarafına gerekli büyüklükte denge ağırlığı konur.
4- Alt kısımda, üst kısmın oturduğu dairesel çemberin çapı büyük imal edilir.
5- Dairesel çemberin ortasından geçen ve hareketi üst kısımdan alt kısma ileten düĢey
mil sağlam yapılır.
6- Üst kısımdan sarkıtılan kolların ucundaki emniyet makaraları alt kısımdaki dairesel
çemberi alttan ve yandan kavrayacak Ģekilde imal edilir.
2.c. KAġIKLI EKSKAVATÖRLERĠN
Elemanları
l) Alt Kısım
2) Üst Kısım
3) Ön Kısım
a) UlaĢım kolu
b) KaĢık sapı ve kaĢık
Özellikleri ve Kullanıldığı Yerler
1) Kazı kuvveti büyüktür
2) KaĢığa gerekli hareketler zorunlu olarak yaptırılabilir
3) Sert zeminlerde yarma ve kanal açma iĢlerinde,
taĢ ocağı iĢletmelerinde kullanılır.
45. 2.c.1. KAġIKLI EKSKAVATÖRLERDE Ġġ VERĠMĠ
. Kazı alanı boyutları a, b, h
sayısal olarak: a=400 m., b=200 m., h=3,00 m. olsun
. ÇalıĢma süre ve saatleri saat, gün, ay;
(6 ay, ayda 25 iĢgünü ve günde 8 saat çalıĢma)
. ĠĢ verimi (Q: m3
/saat)
Q = V/t
V = a∙b∙h = 400∙200∙3 = 240000 m3
t = 8∙25∙6 = 1200 saat
Q = 240000/1200 = 200 m3
/saat (1 kazıcıyla)
2 100 m3
/saat (2 kazıcıyla)
4 50 m3
/saat (4 kazıcıyla)
2.c.2. KAġIKLI EKSKAVATÖRLERĠN SEÇĠLMESĠ, OLUMLU VE OLUMSUZ
TARAFLARI
Bir iĢyerinde belirli bir iĢ verimini sağlamak üzere, belli bir iĢ verimine sahip büyük bir
kaĢıklı ekskavatör veya iĢ verimleri toplamı istenilen değerde olan birkaç küçük ekskavatör
seçilebilir. Birkaç küçük ekskavatör yerine bir büyük ekskavatör seçmenin Ģu olumlu ve
olumsuz yönleri olabilir:
Olumlu Tarafları
. KaĢık kapasitesi büyük olduğu için iri taĢları yükleyebilir.
. Tahrik gücü, büyük tek bir kaĢıkta toplandığı için daha sert zeminleri
kazabilir.
. Optimum kazı cephesi büyük olduğu için daha yüksek kazı cephesi önünde
çalıĢabilir.
. Tek operatör kullanılacağı için operatör gideri daha azdır.
Olumsuz Tarafları
. Ekskavatör arıza yaptığında, arıza giderilinceye kadar kazı durur, diğer
makineler boĢ kalır.
. Ağırlığı fazla olduğu için iĢyerine getirilmesi, montaj ve demontajı daha
zordur.
. Yedek parçaları pahalı olduğu için daha fazla yedek parça yatırımı gerektirir.
. KullanılmıĢ makine satımında, değer yüksekliği nedeniyle müĢteri bulmak
zordur.
2.c.3. KARAKTERĠSTĠK DEĞERLERĠ:
. KaĢık kapasitesi 0,3~2,5 m3
46. . Maksimum kazı cephesi yüksekliği 5~10 m.
. Maksimum ulaĢım mesafesi 6~12 m.
. Ağırlığı 7~70 ton.
2.d. DRAGLĠN KOVALI EKSKAVATÖRLERĠN
Elemanları
l) Alt Kısım
2) Üst Kısım
3) Ön Kısım
a) UlaĢım kolu
kafes kiriĢ Ģeklinde, uzatılıp kısaltılabilir
b) Draglin kovası
halat bağlantılı, çekme ve kaldırma vinçli
Özellikleri ve Kullanıldığı Yerler
1) Taban seviyesi altında çalıĢabilir ve ulaĢım mesafesi büyüktür
2) Halatlarla kumanda edilen kova nedeniyle kazı kuvveti küçüktür
3) Sert olmayan zemin kazısı ve kum-çakıl çıkartma iĢlemlerinde
kullanılmaktadır
4) Uzun ulaĢım kolu sayesinde çoğu kez taĢıt gerektirmez, figürasyon yapar.
ĠĢ Verimi ve Karakteristik Değerleri
. ĠĢ verimi kaĢıklı ekskavatörlerdeki gibidir.
. Karakteristik değerleri:
Kova kapasitesi: 0,25 - 2,5 m3
Maks. kazı cephesi derinliği 5 - 13 m.
Maks. ulaĢım kolu mesafesi 8 - 16 m.
Ağırlığı 7 - 70 ton
Çok büyük kova kapasiteli (~20 m3
)
"Özel Tip Draglin Kovalı Ekskavatörler"de vardır.
47. 2.e. ÇENELĠ EKSKAVATÖRLERĠN
Elemanları
1) Alt Kısım
2) Üst Kısım
3) Ön Kısım
a) UlaĢım kolu
b) Çene "alt ve üst baĢlık vinçleriyle kablolu olarak bağlanmıĢtır
Özellikleri ve Kullanıldığı Yerler
1) Çeneyi düĢey yönde hareket ettirerek her seviyede kazı yaptırılabilir
2) Çenenin dolma derecesi ve oranı küçük ve bu yüzdende iĢ verimi küçüktür
3) Kazı kuvveti düĢük olduğundan sert zeminlerde çalıĢamaz; kuyu ve iksalı
hendek açılması iĢlerinde çalıĢabilir; yükleme ve boĢaltma yapabilir
4) Diğer ekskavatörlerle yapılamayan kazı iĢlerinde kullanılabilir.
48. 2.f. TERS VE DÜZ KAġIKLI EKSKAVATÖRLERĠN
Elemanları:
1) Alt Kısım
2) Üst Kısım
3) Ön Kısım
a) UlaĢım kolu (alt ucu mafsallı olarak bağlanmıĢ, kutu kesitli)
b) KaĢık sapı ve KaĢık (ulaĢım kolunun üst ucuna mafsallı olarak
bağlanmıĢ halatlı ve hidrolik tip)
Özellikleri ve Kullanıldığı Yerler:
1) Kazı kuvveti büyüktür
2) Taban seviyesi altında çalıĢabilir
3) UlaĢım mesafesi kısadır
4) Sert zeminlerde temel ve hendek çukurları açma iĢinde kullanılır
5) Düz kaĢıklı ekskavatörler en az kullanılan tipler olmakla birlikte, yol satıh
kazıları, kaplama sökülmesi v.b. iĢlerde ve Ģev teĢkilinde yararlıdır.
49.
50. 3. KABLOLU EKSKAVATÖRLER
3.a. SARKIK KABLOLU EKSKAVATÖRLERĠN
Elemanları ve ÇalıĢması
1) BaĢ kule *
2) KarĢı kule *
3) Kova **
4) Çekme ve geri çekme vinçleri
* Ya her ikisi sabit ya da her ikisi de hareketlidir.
** Geri çekme vinciyle kazı yeri sonuna kadar çekilen; arkası ve yanları
kapalı, altı, üstü ve önü açık özel kova; çekme vinci ve kablosuyla çekilerek doldurulur;
sürüklenerek taşınır.
Özellikleri ve Kullanıldığı Yerler; Karakteristik Değerleri
1) Yapımı ve montajı kolay
2) Hareket olanağı az
3) Enerji kullanımı fazla
4) Nehir ve göllerden kum-çakıl, malzeme v.s. çıkartma iĢlerinde ya da
akarsu ve bataklık taban ıslahı iĢlerinde kullanılır
5) Kova kapasitesi 0,5~3 m3
; kuleler arası açıklıklar 25~300 m.
arasında değiĢir.
3.b. ASMA KABLOLU EKSKAVATÖRLERĠN
Elemanları ve ÇalıĢması
1) BaĢ kule *
2) KarĢı kule *
3) Kova ve Ģaryo
4) Çekme ve kaldırma vinçleri **
* Her iki kule de zaman zaman yer değiştirebilir
** Geri çekme vinciyle kazı yeri sonuna kadar çekilen; arkası ve yanları
kapalı, altı, üstü ve önü açık özel kova; çekme vinci ve kablosuyla çekilerek doldurulur,
sürüklenerek taşınır.
51. Özellikleri ve Kullanıldığı Yerler; Karakteristik Değerleri
1) Teknik özellikleri aynı sarkık kablolu ekskavatörlerdeki gibidir
2) Dolu kovanın zemine sürtünmeden, yüksek vitesle ilerleyiĢi,
üstünlüğü olarak tanımlanabilir
3) Kova kapasitesi, 0,5~8 m3
Kuleler arası açıklıklar 50~450 m. arasında değiĢir
4) Saatlik verim:
𝑄 =
3600 𝑉 𝑓
𝐿1
𝑣1
+
𝐿2
𝑣2
+
𝐿1 + 𝐿2
𝑣3
+ 𝑡
Q [m3
/h] : verim
V [m3
] : kova hacmi
f [-] : zemin dönüĢüm faktörü
L1 [m] : kazı mesafesi
v1[m/sn] : kazı esnasında hız
L2 [m] : iletim mesafesi
v2[m/sn] : iletim esnasındaki hız
v3[m/sn] : geri gidiĢ hızı
t [sn] : sabit süre
52. 4. GODELİ EKSKAVATÖRLER
4.a. GODE ZĠNCĠRLĠ EKSKAVATÖRLER
Elemanları ve ÇalıĢması
1) Alt Kısım (paletli ya da raylı)
2) Üst Kısım (sabit veya dönebilir)
3) Gode Kolu
Kafes kiriĢ Ģeklinde; üst uçta tahrik kasnağı; alt uçta germe kasnağı;
kol üzerinde de gode zinciri ve üzerinde godeler mevcuttur
Genellikle Ģev yüzeyleri üzerinde, kazı eğimi gode kolu ile verilerek; kasnaklar
çalıĢtırılarak harekata geçirilir. Her seferinde kazı ile dolan godeler dönüĢlerde
bantlı ileticilere dökülür. Kazı boyunca ray üzerinde hareket ettirilmek
suretiyle ilerleme sağlanır.
Tipleri
Taban seviyesi altında çalıĢan
Taban seviyesi üstünde çalıĢan
olmak üzere iki tip mevcuttur.
Özellikleri; Kullanıldığı Yerler; ĠĢ Verimleri; Olumlu ve Olumsuz Tarafları
1) Aynı iĢ verimini sağlayan bir kaĢıklı ekskavatöre göre kullandığı enerjinin
azlığı ve düzgün bir kazı yüzeyi vermesi olumlu taraflarıdır
2) Kazı kuvvetinin birçok godeye bölünmesi nedeniyle sert zeminlerde
çalıĢamaması; iri daneli, taĢlı ve kaya zeminlerde kazı yapamaması olumsuz taraflarıdır.
Ancak kazı hacmi büyük olan sürekli iĢlerde verimli çalıĢırlar
3) Q = 60 V n E / 1000
Q [m3
/h) : ĠĢ verimi
53. V [lt]: Gode Kapasitesi
n [dev/dak]: Dakikada boĢalan gode sayısı
E [-]: ĠĢyeri ve idari Ģartlar faktörü
4) Gode kapasitesi 25~100 lt
Kazı cephesi derinliği 6~18 m
Dakikada boĢalan gode sayısı 15~30 dev/dak
4.b. GODE ÇARKLI EKSKAVATÖRLERĠN
Elemanları ve ÇalıĢması; Özellikleri; Kullanıldığı Yerler
1) Paletli Alt Kısım
2) 360° dönebilir Üst Kısım
3) Gode Kolu
- Kafes kiriĢ Ģeklindeki gode koluna bir bantlı iletici tertiplenmiĢtir.
Gode kolunun bir ucu üst kısma mafsallı bağlı, diğer ucunda ise gode çarkı tertiplenmiĢtir.
Gode zincirli ekskavatörün çalıĢmasına benzer Ģekilde; çark üzerinde bulunan
godelere dolan zemin doğrudan bantlı ileticiye aktarılır.
Karakteristik Değerleri
1) Yapı itibariyle gode zincirli ekskavatörlere benzer
2) Aynı anda kazı yapan gode sayısı az olduğu için kazı kuvveti ve
gode kapasitesi daha büyüktür
3) ĠĢ verimi de gode zincirli ekskavatörlere benzer
4) Gode kapasitesi 25~250 lt
Gode kolu uzunluğu 10~30 m
Dakikada boĢalan gode sayısı 30~70 dev/dak.
54. 5. YÜRÜYEREK KAZAN EKSKAVATÖRLER
5.a. DOZERLER
Elemanları
1) Traktörler
2) Levha
Levhanın alt ucunda cıvata somunlarla bağlanmıĢ, sert manganez
çeliğinden yapılmıĢ ve kazıcı diĢleri bulunabilen bir "bıçak" mevcuttur.
Olumlu ve Olumsuz Yönleri
Paletli (itme kuvveti büyük, zemine batma az)
Lastik tekerlekli (çalıĢma mesafesi uzun, hız fazla, yol kaplamasını bozmaz)
Halatlı (yukarı ve aĢağı hareket hızı ve marjı fazla)
Hidrolik (zemine ilave hidrolik kuvvetiyle basınç yapar; kazı gücü fazla;
kalkıĢ-iniĢ hareket marjı sınırlı)
Levha ÇeĢitleri
Buldozer Levhası (Kazılan zemin, levhanın önünde biriktirilerek itilir)
Angldozer Levhası (Kazılan zemin sağa ya da sola kaydırılarak dizi halinde
bırakılır => Figüre yapmak)
Tilt Dozer Levhası (Kazı gücü sivri olan uçta toplandığı için güç daha fazla
hendek açılması, Ģev verilmesi)
Kullanıldığı Yerler
a) Arazi temizleme, düzeltme, reglaj ve ripaj iĢlerinde
b) Yüzeysel kazı, tesviye, figüre yayma ve toplama iĢlerinde
c) Yamaçta tek taraflı küçük yarma açma iĢlerinde
55. d) Dolgu yapma ve Ģev verme ve malzeme ötelenmesi iĢlerinde kullanılır.
ÇalıĢma Periyotları
(I) Kazı durumu
taban seviyesinin biraz altında, küçük vitesle [t1]
(II) Ġtme durumu
levhanın alt kenarı taban seviyesinde, mümkünse en büyük vitesle [t2]
(III) Geri gitme durumu (mümkün olan en büyük geri vitesle; boĢ olarak, tekrar
kazı yerine [t3]
ĠĢ Verimi
Q = 60 V E f / T
Q [m3
/h]: ĠĢ verimi
V[m3
]: Levha Kapasitesi
E [-]: ĠĢyeri ve idari Ģartlar faktörü
f [-]: Zemin dönüĢüm faktörü
T [dak]:Periyot Süresi (t1+t2+t3)
Karakteristik Değerleri
. Traktör gücü 50~300 PS arasında değiĢir
. Levha kapasitesi 1~10 m3
arasındadır
. Maks. çalıĢma mesafesi
Paletlide: 80~100 m.
Lastik Tekerleklide: 120~150 m.
5.b. GREYDERLER
Elemanları; ÇalıĢması
1) Arka Kısım
(kuvvet makinesi, kumanda kabini, iki aks burada)
2) Ön Kısım
(bir aks - iki tekerlek)
3) ġasi
(kutu kesitli kiriĢ Ģeklinde)
56. 4) Levha tertibatı
(levha, diĢli çember, çerçeve, kaldırma-indirme; yana hareket ve
döndürme tertibatları burada yer alır)
BaĢlıca Hareket ġekilleri
a) Ġleri-geri yürütme; ön tekerleklerin sağa sola yatması, dönüĢ.
b) 360° lik levha hareketleri (kaldırma, indirme, yana eğme)
c) Levhayı yana alma
d) Levhayı kendi doğrultusunda kaydırma
e) Levhayı öne-arkaya eğme
Özellikleri
1) Buldozerlere nazaran tesviye yeteneği fazladır
2) Yüzeysel kazı yapabilir
3) Kenar, kafa, Ģev ve V-kesitli hendekler açabilir
4) Malzeme dizi ve figürelerini öteleyebilir, yayabilir
5) ġev tesviye edebilir.
Kullanıldığı Yerler
*. Yol profillerinin teĢkilinde
*. Yol kaplama malzemelerini yaymada
*. Stabilize yol bakımı iĢlerinde kullanılır
57. Karakteristik Değerleri
. Motor gücü 10~100 PS
. Levha uzunluğu 2,7~3,7 m.
. Ġleri hız 5~50 km/h
. Geri hız 7~10 km/h
. Ağırlığı 2,6~10 Ton.
5.c. SKREYPERLER
Elemanları
1) Traktör
2) Arka Kısım
Sandık
Ön kapak
Arka levha
BaĢlıca Hareket ġekilleri
Yürütme hareketi
Sandık ön kısmını kaldırıp indirme hareketi
Ön kapağı kaldırıp indirme
Arka levhayı ileri-geri hareket ettirme
Elevatörlü skreyperlerde zeminin kolay dolması için elevatör hareketi.
Tipleri
Yürütme Tertibatı Bakımından
Paletli
Lastik Tekerlekli
Kumanda ġekli Bakımından
Halatlı
58. Hidrolik
Tahrik ġekli Bakımından
Traktörle Çekilen
Motor-skreyper
ÇalıĢma Periyotları
Kazarak dolma; doldurma (t1)
Yüklü gidiĢ; taĢıma (t2)
Yayarak boĢaltma (t3)
BoĢ dönüĢ (t4)
ĠĢletimi
Kazarak dolma sırasında sandık önü kapak, yürüme hızı iyi ayarlanmalı. Kolay
kazılan zeminlerde tepeleme, zor kazılan zeminlerde silme kapasite ile çalıĢılmalıdır.
F = 10 G
F [Kg]: yardımcı kuvvet
[%]: eğim
G [Ton]: ağırlık
Gerekirse itici traktör kullanılarak kazı yapılmalı
Yüklü gidiĢ-boĢ dönüĢ periyotlarında yol düzgün ve bakımlı olmalı, en büyük
ilerleme hızı seçilmeli
59. Yayarak boĢaltma sırasında tabaka kalınlığı sıkıĢtırma tekniğine uygun olmalı
Kullanıldığı Yerler
1) Örtü tabakası kaldırma iĢleri
2) Tesviye iĢleri (havaalanı, yol)
3) Kazı iĢleri [yarma, kanal]
4) Dolgu iĢleri (baraj, yol)
ĠĢ Verimleri
Q = 60 V E f / T
Q [m3
/h]: ĠĢ Verimi
V [m3
]: Sandık hacmi/kapasitesi
E [-]: ĠĢyeri ve idari Ģartlar faktörü
f [-]: Zemin dönüĢüm/kabarma faktörü
t0 [dak]: Sabit süre
T [dak]:Periyot süresi / Devre süresi
T = t1+t2+t3+t4
Özellikleri
1) Yüzeysel kazı yapabilir
2) Tek baĢına kazma, taĢıma ve yayma iĢlerini gerçekleĢtirebilir
Karakteristik Değerler
Sandık silme kapasitesi: 5~20 m3
Sandık tepeleme kapasitesi: 6,5~27 m3
Traktör gücü: 75~500 PS
ÇalıĢma mesafesi: 250~4000 m
60. 6. YÜZEN EKSKAVATÖRLER
6.a. EMĠCĠ YÜZEN EKSKAVATÖRLER
Elemanları
1) Tekne
2) Santrifüj pompa
3) Emme borusu ve kesici baĢlık
4) Basma borusu
ÇalıĢması
Ġlerleme Ģekli
- 6 vinç ile
- 2 kazık + 2 vinçle
- Pervane ile
Malzeme uzaklaĢtırma Ģekli
- Basma borusuyla
- Yüzer ileticilerle
- Kendi hazneleriyle
Karakteristik Değerleri
. Tekne uzunluğu 10~160 m.
. Tekne geniĢliği 5~22 m.
. Emme borusu çapı 0,3~0,9 m.
. Kazı derinliği 10~25 m.
. Tahrik gücü 100~8000 PS.
. Emme hızı 2,5~5 m/sn.
. Konsantrasyon %15~%40
6.b. GODELĠ YÜZEN EKSKAVATÖRLER
Elemanları
1) Tekne
2) Gode kolu
ÇalıĢması
61. Godeli yüzen ekskavatörlerin çalıĢma Ģekli emici yüzen ekskavatörlerin
çalıĢma Ģekillerinin benzeridir.
Karakteristik Değerleri
. Tekne uzunluğu 17~57 m.
. Tekne geniĢliği 3,5~12 m.
. Gode kapasitesi 25~1000 lt.
. Kazı derinliği 4~20 m.
. Tahrik gücü 20~420 PS.
. Dakikada boĢalan gode sayısı 10~25 dev/dak.
6.c. ÇENELĠ YÜZEN EKSKAYATÖRLER
Karada çalıĢan çeneli ekskavatörlerdeki ana eleman ve kısımların bir tekne üzerine
yerleĢtirilmesiyle ortaya çıkmıĢ bir yüzen ekskavatör türüdür.
6.e. KAġIKLI YÜZEN EKSKAVATÖRLER
Karada çalıĢan kaĢıklı ekskavatörlerdeki ana eleman ve kısımların bir tekneye
yerleĢtirilmesiyle ortaya çıkmıĢ bir cins yüzen ekskavatör türüdür.
62.
63. 7. DİĞER EKSKAVATÖRLER
7.a. KÜÇÜK TRAKTÖR EKSKAVATÖRLER
Kazıcı eleman bakımından
KaĢıklı
Ters kaĢıklı
Kumanda Ģekli bakımından
Halatlı
Hidrolik
Bunların çalıĢma prensipleri, ana elemanları, özellikleri, çalıĢma periyotları ve diğer
parametreleri üniversal ekskavatörlere benzer; genellikle hidrolik elemanlara sahiptirler.
7.b. HENDEK AÇMA MAKĠNELERĠ
Tipleri
a) Gode çarklı
b) Gode kollu
Kullanım Yerleri
Kolay kazılan üniform zeminlerde; boru ve kablo döĢeme, hendek açma, drenaj
hendeği açma v.b. iĢler için kullanılırlar.
Karakteristik Değerleri
Hendek geniĢliği 25~75 cm.
Hendek derinliği 100~170 cm.
64. Motor gücü 35~60 PS.
Ġlerleme hızı 0,1~9 m/dak.
7.c. YÜKLEME MAKĠNELERĠ
Tipleri
Kazma ve boĢaltma bakımından
Önden kazıp öne boĢaltan
Önden kazıp arkaya boĢaltan
Kumanda Ģekli bakımından
Halatlı tip (nadir olarak)
Hidrolik tip (genellikle)
ÇalıĢma bakımından
Kesintili çalıĢan
Sürekli çalıĢan
Kullanım Yerleri
Bu makineler de ön kısımlarında "backhoe" adı verilen yükleyici kovaları ile,
çoğunlukla paletli alt kısma (yürüyüĢ takımlarına) sahip, motor bölmesi ve operatör
kabininden oluĢan üst kısmı bulunan küçük birer traktör ekskavatör türünü oluĢtururlar.
65. 7.d. ZEMĠN GEVġETME MAKĠNELERĠ
Tipleri
Kumanda Ģekli bakımından
Halatlı
Hidrolik
YapılıĢları bakımından
Traktörle çekilen römork
Traktöre ataĢman Ģeklinde
Elemanları
66. 1) Traktör
2) Kazıcı kısım
Karakteristik Değerleri
Traktörün gücü 40~130 PS.
DiĢ sayısı 3~5 adet.
Kazı geniĢliği 1,5~3,3 m.
Kazı derinliği 0,3~0,7 m.
Ağırlığı 1~6 Ton.
ĠĢletimi
. ÇalıĢma sırasında diĢler zemine tam batmalıdır.
. Bu mümkün olamıyorsa
ek ağırlıklar konulabilir,
daha güçlü traktör seçilebilir,
diĢ sayısı azaltılabilir.
. Kurbada diĢler zeminden çıkartılmalıdır.
67. 8. ZEMİN KAZMA MAKİNELERİYLE İLGİLİ UYGULAMA PROBLEMLERİ
8.a. GENEL PROBLEM ÇÖZÜM TEKNĠĞĠ VE KURALLAR
Bu yapı makinesi grubu:
a) Ekskavatörler (Kazıcılar - Yükleyiciler)
b) Dozerler (Kazıcı - Öteleyiciler)
c) Skreyperler (Kazıcı-Yükleyici - TaĢıyıcı - Sericiler)
d) Loaderler (Yükleyiciler)
e) Ripperler (Zemin gevĢetici - YumuĢatıcılar)
olmak üzere 5 temel iĢ makinesi grubu olarak ele alınacak ve bu gruplar da kendi içinde
fonksiyonel alt gruplar Ģeklinde incelenecektir.
. Her makine türü ve alt grup için elde bulunan prospektif bilgiler ve tablo değerlerine dayalı
olarak ayrı formülasyon, çözüm tekniği, parametrik bilgiler ve örnekler verilecektir.
. Bazı makinelerde yalnızca verim hesabı, bazılarında makine seçimi, bir bölümünde süre
veya hacim hesabı, bir bölümünde ise kazı planlaması yapılmakla yetinilecektir. Bir grup
makinede tüm bu hesaplar bir arada yapılabilecektir.
TABLO 1.1 Zeminlerin Karakteristik Özellikleri
Zemin Cinsi
Yerinde
Birim
Hacim
Ağırlığı
(kg/m3
)
KabarmıĢ
Birim Hacim
Ağırlığı
(kg/m3
)
Kabarma
Yüzdesi
Kabarma
Faktörü
Ġstif
Eğimi
Alçı 2550 1460 75 0,57 ---
Çakıl (Kuru) 1660 1475 12 0,89 2,0/1
Çakıl (Nemli) 2020 1765 14 0,88 2,0/1
Çamur (KurumuĢ) 1280-1760 1040-1440 22 0,85 1,0/1
Granit 2750 1350-1530 49-79 0,67-0,56 1,0/1
Kalker 2610 1630 60 0,63 2,0/1
Kaya (Ġyi
ParçalanmıĢ)
2490 1565 60 0,63 ---
Kırma taĢ 1920-2325 1420-1720 35 0,74 2,0/1
Kil (Kuru) 1600 1185 35 0,74 2,0/1
Kil (Nemli) 1780 1305 35 0,74 1,0/1
Killi Ģist 1780 1060 65 0,60 1,0/1
Kum (Kuru) 1542 1340 15 0,87 3,0/1
Kum (Islak) 1600 1400 15 0,87 2,0/1
Lem 1600 1510 22 0,85 2,0/1
Toprak (Kuru) 1660 1325 25 0,80 2,0/1
Toprak (Nemli) 1780 1420 25 0,80 1,0/1
Toprak (Islak) 1895 1528 25 0,80 2,0/1
Toprak (Çakıllı) 1895 1575 20 0,83 ---
Toprak (Kumlu ve 1840 1660 11 0,90 2,0/1
68. Çakıllı)
TABLO 1.16 ĠĢin Durumu ve Yönetim Faktörü
Yönetim Durumu
ĠĢin Durumu Çok Ġyi Ġyi Orta Kötü
Çok Ġyi 0,84 0,81 0,76 0,70
Ġyi 0,78 0,75 0,71 0,65
Orta 0,72 0,69 0,65 0,60
Kötü 0,63 0,61 0,57 0,52
TABLO 1.18 DeğiĢik Dönme Açıları için Kazı ve Yükleme YaklaĢık Devre Süreleri (kazıcı
ile aynı hizada kamyonlara yükleme ve optimum kazı derinliğindeki kazıda gecikme
olmaması halinde saniye olarak süreler)
Kolay Kazı
YaĢ Lem, Hafif Kumlu Kil
KaĢık Kapasite (yd3
)
Dönme Açısı
45° 90° 135° 180°
3
/8 12 16 19 22
1
/2 12 16 19 22
3
/4 13 17 20 23
1 14 18 21 25
1 1
/4 14 18 21 25
1 1
/2 15 19 23 27
1 3
/4 16 20 24 28
2 17 21 25 30
2 1
/2 18 22 27 32
Orta Kazı
Ġyi, Normal Toprak
KaĢık Kapasite (yd3
)
Dönme Açısı
45° 90° 135° 180°
3
/8 15 19 23 26
1
/2 15 19 23 26
3
/4 16 20 24 27
1 17 21 25 29
1 1
/4 17 21 25 29
1 1
/2 18 23 27 31
1 3
/4 19 24 28 32
2 20 25 29 34
2 1
/2 21 26 31 36
Zor Kazı
Sert Kil
KaĢık Kapasite (yd3
)
Dönme Açısı
45° 90° 135° 180°
3
/8 19 24 29 33
1
/2 19 24 29 33
73. 4 10,30 1580 8,69 3460 5,79 7890
5 - - - - - - - - - - - - 7,40 5760
6 - - - - - - - - - - - - 10,30 3740
* Kancadaki çekme kuvveti
TABLO 1.32 Zemin DönüĢüm Katsayıları
Zemin Yerinde KabarmıĢ SıkıĢmıĢ
Yerinde
Kum 1 1,11 0,95
Toprak 1 1,25 0,90
Kil 1 1,43 0,90
Kaya 1 1,60 ---
KabarmıĢ
Kum 0,90 1 0,85
Toprak 0,80 1 0,75
Kil 0,70 1 0,65
Kaya 0,65 1 ---
SıkıĢmıĢ
Kum 1,05 1,15 1
Toprak 1,11 1,35 1
Kil 1,11 1,55 1
8.b. EKSKAVATÖRLERDE PROBLEM ÇÖZÜMLERĠ
Ekskavatörlerde;
a) KaĢıklı Ekskavatörler (-Ters KaĢıklı-)
b) Draglin Kovalı Ekskavatörler
c) Çeneli Ekskavatörler
olmak üzere 3 ayrı alt grupta problem çözümleri ele alınacak, örnekler verilecektir.
8.b.1. KAġIKLI EKSKAVATÖRLERDE VERĠM:
Q = Qi∙Fi∙K∙E∙f
formülüyle hesaplanır. Formülde;
Q [m3
/h] : Saatlik gerçek verim (Tablo 1.19'dan)
Qi [m3
/h] : Saatlik ideal verim
Fi [-] : Kazı cephesi yüksekliği ve dönüĢ açısına bağlı faktör (Tablo 1.20'den)
H [m] : Kazı cephesi yüksekliği
Hop [m] : Optimum kazı cephesi yüksekliği
1 : Kazı sırasında üst kısmın dönüĢ açısı
Fi ; H / Hop ve 1 'den bulunur.
K [-] : KaĢık faktörü ( ≤1,00 alınır - Tablo 1.21'den)
E [-] : ĠĢ ve yönetim durumu faktörü yada saatte çalıĢılan yararlı süre (Tablo 1.16)
f [-] : Zemin dönüĢüm faktörü (Tablo 1.32 veya Tablo 1.1'den)
Ekskavatörle birlikte çalıĢacak "gerekli kamyon sayısı"
N = 1 + 60∙(td + L/vg + tb + L/vd) / (n∙Cm)
74. formülüyle bulunur. Formülde;
N [-] : Gerekli kamyon sayısı
td [dak] : Ekskavatörü bekleme süresi
tb [dak] : Yükü boĢaltma süresi
L [m] : BoĢaltma yerinin uzaklığı (L>300 m. için ekonomiktir)
vg [m/dak] : Dolu gidiĢ hızı
vd [m/dak] : BoĢ dönüĢ hızı
n [-] : Kamyonun kapasitesi / KaĢık kapasitesi (n = 4~5 olmalıdır)
Cm [sn] : Ekskavatörün devre zamanı
8.b.2. DRAGLĠN KOVALI EKSKAVATÖRLERDE VERĠM
Q = Qi∙Fi∙E∙f
formülüyle bulunur.
* Burada parametreler "kaĢıklı ekskavatörlerdekine" benzer Ģekilde hesaplanır.
* Dikkat edilirse formülde "K" kaĢık faktörü bulunmamaktadır. Burada kaĢığın yerini
"Draglin Kovası" almıĢtır. Kova kapasiteleri ağırlık ve boyutları Tablo 1.25'den alınarak
bulunacaktır.
* Draglin ekskavatörlerde saatlik verim ulaĢım kolunun uzunluğuyla değiĢir.
Uygun ulaĢım kolu uzunluğu
UlaĢım Kolu Faktörü = −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
Fiili ulaĢım kolu uzunluğu
* Bu ekskavatörlerde makine dengesini sağlamak ve devrilmeleri önlemek bakımından ulaĢım
kolunun yatayla yaptığı açı, kova büyüklüğü ve ağırlığı, silme ve tepeleme zemin ağırlığı gibi
unsurlar önem taĢımaktadır. ÇeĢitli alternatif çözümler arasında en uygunu ve verim artıĢı için
tercih yapılır.
* Pratik olarak kovanın kendi ağırlığıyla yük ağırlığının toplamı, makineyi devirmeye çalıĢan
kuvvetin % 75'inden daha büyük olmamalıdır.
* Kova kapasitesi (kova + malzeme ağırlığı), ulaĢım kolunun yatayla yaptığı 2 açısı, en
büyük kazı uzaklığı (D), boĢaltma yarıçapı (A), ve yüksekliği (B), en büyük kazı derinliği (C)
gibi parametreler Tablo 1.24'den alınarak değerlendirilebilir yada karĢılaĢtırılır.
* Ekskavatörün değiĢik dönüĢ açıları için devre zamanları, belirli kova kapasiteleri ve zemin
cinsleri için Tablo 1.26'dan alınabilir.
* Yerinde cinsinden saatlik verimler ve Hop'lar Tablo 1.22; H/Hop'lara ve dönme açılarına (1)
karĢı gelen Fi; dönüĢüm katsayıları da Tablo 1.23'den alınabilir.
8.b.3. ÇENELĠ EKSKAVATÖRLERDE VERĠM:
Q = 3600∙V∙E1 / Cm
formülüyle hesaplanır. Burada;
Q [m3
/h] : Saatlik verim
V [m3
] : Kova kapasitesi
E1 [-] : ĠĢyeri, yönetim durumu faktörü yada saatte çalıĢılan yararlı süre
Cm [sn] : Devre zamanı
* Çeneli ekskavatörlerin çene boyutlarına bağlı olarak kapasite, ağırlık ve boyutları Tablo
1.27de verilmiĢtir.
75.
76. ÖRNEK: KAġIKLI EKSKAVATÖR ĠÇĠN VERĠM HESABI
Verilenler:
. KaĢık kapasitesi : 2 yd3
. Zemin cinsi : Sert kil
. Dönme açısı : 75°
. ĠĢin durumu : Ġyi
. Yönetim durumu : Orta
. Kazı cephesi Yüksekliği : 3,35 m
Ġstenilen:
. KabarmıĢ cinsinden saatlik verim.
Çözüm:
. Ġdeal saatlik verim:
Qi = 202 m3
/h (Tablo 1.19'dan)
. Optimum kazı cephesi yüksekliği:
Hop = 3,72 m (Tablo 1.19)
H/Hop = 3,35 / 3,72 = 0,90 için Fi = 1,06
. Dönme açısı:
1 = 75° (Tablo 1.20'den)
E = 0,71 (Tablo 1.16'dan)
K = 0,90 (Tablo 1.21'den seçilen kaĢık faktörü için sağdaki büyük değer alınmıĢtır)
f = 1,43 (Tablo 1.32'den "toprak kabarma faktörü")
Q = Oi∙Fi∙K∙E∙f
= 202∙1,06∙0,90∙0,71∙1,43
= 195,66 m3
/h
77. ÖRNEK: KAġIKLI EKSKAVATÖRLE BĠR KAZI ĠġĠNĠN PLANLANMASI
Verilenler:
. Kazılacak zemin miktarı: 2500 m3
. Bir saatteki yararlı süre: 50 dak.
. Zemin cinsi: Normal
. BoĢaltma yerinin uzaklığı: 4000 m.
. Kazı Süresi: 3 Gün
. Günlük mesai (kötü hava koĢullarında %20 kayıp düĢünüldüğünde) 8 saat
. Kazı cephesi yüksekliği: 3,26 m.
. Dönme açısı: 75°
. KaĢık faktörü: 0,90
. Kamyonun:
. Dolu gidiĢ hızı: 30 km/h
. BoĢ dönüĢ hızı: 50 km/h
. Yükleme süresi: 1 dak.
. BoĢaltma süresi: 2 dak.
. Kira bedeli (ekskavatör): 750000 TL/h.
. Kira bedeli (kamyon): 250000 TL/h
Ġstenenler:
a) Gerekli büyüklükte kaĢığa sahip ekskavatörün seçilmesi
b) Gerekli kamyon sayısının bulunması
c) Toplam kazı bedelinin bulunması
Çözüm:
a) Toplam net çalıĢma süresi: 38(1−0,20) = 19,2 saat
Saatlik ortalama verim: 2500 / 19,2 = 130,2 m3
/h
11
/2 yd3
'lük ekskavatör (Tablo 1.19'dan) seçilirse;
Ġdeal saatlik verim: Qi = 183 m3
/h
Optimum kazı cephesi yüksekliği: Hop = 2,80 m.
H/Hop = 3,26 / 2,80 = 1,15 için
Fi = 1,04 (Tablo 1.20'dan)
1 = 75°
. Yerinde cinsinden verim için f = l,00 zemin dönüĢüm faktörüdür.
(Tablo değerleri de yerinde cinsinden olduğu için)
. Saatlik verimi:
Qy = Qi∙Fi∙E∙K∙f
= 1831,04(50/60)0,901,00
Qy = 142,74 m3
/h > 130,2 m3
/h (=Qi)
olduğu için seçilen 11
/2 yd3
kaĢıklı ekskavatör yeterli ve uygundur.
b) Gerekli kamyon sayısının bulunması:
. GidiĢ ve dönüĢ hızlarının m/dak'ya çevrilmesi
vg = 30 km/h = 500 m/dak
vd = 50 km/h = 833,3 m/dak
. Ekskavatörün devre zamanı (Tablo 1.18'den)
Cm = 21 sn.
. Kamyon kasa hacmi:
(v=l,5 yd3
; n=5; K=0.90)
78. 1,50,9050,7646 = 5,16 m3
. Gerekli kamyon sayısı:
N = 1+(60(1+4000/500+2+4000/833,3) / (521))
N = 10 adet
c) Ekibin saatlik kira bedeli:
1750000+10250000 = 3250000 TL/h
Saatlik verim 142,74 m3
/h olduğuna göre;
. m3
birim kazı bedeli: 3250000/142,74 = 22770 TL/m3
. Toplam kazı bedeli: 250022770 = 56 915 000 TL (1995 yılı için)
79. ÖRNEK: DRAGLĠN KOVALI EKSKAVATÖRDE VERĠM HESABI
Verilenler:
. Kova kapasitesi 2 yd3
. Zemin cinsi kum-çakıl
. Dönme açısı 150°
. ĠĢin durumu Ġyi
. Yönetim durumu Çokiyi
. Kazı cephesi derinliği 1,71 m.
. UlaĢım kolu uzunluğu 15 m.
Ġstenilen:
. KabarmıĢ cinsinden saatlik verim
Çözüm:
. Ġdeal saatlik verim
Qi = 195 m3
/h.(Tablo 1.22)
. Fi faktörünün bulunması (Tablo 1.23)
Hop = 2,44 m
H / Hop = 1,71 / 2,44 = 0,70
1 = 150° için
Fi = 0,81
. ĠĢ ve yönetim durumu faktörü
E = 0,78 (Tablo 1.16'dan iyi > çokiyi)
. Kabarma faktörü
f = 1,11 (Tablo 1.32'den) (yerinde > kabarmıĢ: kum)
. Saatlik verim
Qk = Qi∙F1∙E∙f
Qk = 1950,810,781,11
= 136,75 m3
/h.
80. ÖRNEK: DRAGLĠN KOVALI EKSKAVATÖRDE ULAġIM KOLU UZUNLUĞUNUN
VERĠME ETKĠSĠ VE DEVRĠLMEYE KARġI EMNĠYET
Verilenler:
. Zeminin kabarmıĢ birim hacim ağırlığı k = 1440 kg/m3
. UlaĢım kolu uzunluğu lu = 21 m.
. UlaĢım kolunun yatayla yaptığı açı 2 = 35°
. Denge ağırlığı Qm = 4534 kg.
. Normal tip bir kova kullanılacaktır.
Ġstenilenler:
a) Uygun boyutlu draglin kovasının bulunması
b) UlaĢım kolu uzunluğu azaltıldığında verimdeki artıĢın ne olacağı?
Çözüm:
. En büyük güvenli yük
45340,75 = 3401 kg. (bu yük aĢılmayacaktır)
. Tablo 1.25'den rastgele seçilen kova
11
/2 yd3
'lük olsun
. Kova ağırlığı 11
/2 yd3
kova = 1700 kg
. Toprak ağırlığı 1,3311440 = 1917 kg
Toplam: 3617 kg. > 3401 kg.
. Aynı tablodan seçilen bir küçük kapasitedeki yeni kova
11
/4 yd3
'dür.
. Kova ağırlığı 11
/4 yd3
kova = 1496 kg
. Toprak ağırlığı 1,1041440 = 1590 kg
Toplam: 3086 kg. < 3401 kg.
seçilen kova
lu = 21 m.lik ulaĢım kolu için uygundur.
. UlaĢım kolu uzunluğu 18 m. alınırsa
Qm = 5441 kg. (Tablo 1.24)
. En büyük güvenli yük
54410,75 = 4081 kg.
Bu durumda 11
/2 yd3
'lük kova bu ulaĢım kolu uzunluğu için uygun olacaktır.
.Verim artıĢ yüzdesi
[(1,331 / 1,104) − 1] 100 = % 21 bulunur.
81. ÖRNEK: DRAGLĠN KOVALI EKSKAVATÖRLE BĠR KANAL KAZISI ĠġĠNĠN
PLANLANMASINA AĠT UYGULAMA
Verilenler ve Ġstenilen:
AĢağıda enkesiti ve ölçüleri verilen 160000 m3
'lük (yerinde cinsinden) normal zeminli bir
kanal kazısı için kullanılacak "draglin kovalı ekskavatörün" seçimi istenilmektedir.
KabarmıĢ birim hacim ağırlığı 1280 kg/m3
olan zeminde E = 0,80 iĢ ve yönetim durumu
faktörüyle çalıĢılmakta ve kazının 1 yılda tamamlanması istenilmektedir. Haftada 40 saat ve
yılda 44 hafta olmak üzere toplam 1760 saat çalıĢılacak ve makine dönüĢ açısı 150° olacaktır.
Kazılan toprak, kanal kenarından 6,10 m. uzakta bir sedde Ģeklinde figüre edilecektir ve
kabarmadan dolayı sedde kesiti kanal kesitinin 1,25 katı olacaktır.
Çözüm:
. UlaĢılması gereken gerçek saatlik verim
160000 / 1760 = 90,9 m3
/h.
. Kanal dıĢından sedde dıĢına uzaklık 39,03 m. olup, bu iĢ için en az lu = 21 m'lik ulaĢım kollu
draglin ekskavatör kullanılmalıdır.
. ġekilde geometrisi verilen kazı ve boĢaltma uzaklık ve yüksekliklerine ancak 1=35° lik bir
yatay açıyla ulaĢılabilmektedir (Tablo 1.24'den).
. H/Hop ve 1 dönüĢ açılarına bağlı F1 faktörünün rastgele ilk seçimini (bir yaklaĢımda ve
yakın tahminde bulunarak) F1=0,81 olarak yapalım (Tablo 1.23).
. Saatlik verim:
Q = 90,9 / (0,800,81) = 140,3 m3
/h olmalıdır.
. Tablo 1.22'ye göre 11
/2 yd3
'lük orta tip bir kova kullanılmalıdır.
. Kova ağırlığı 11
/2 yd3
kova = 1700 kg
. Toprak ağırlığı 1,3311280 = 1740 kg
Toplam = 3404 kg
. En büyük güvenli yük:
45340,75 = 3401 kg. (Tablo 1.24)
. Seçilen kovanın istenilen verimi sağlayıp sağlamadığı kontrol edilirse;
. Ġdeal saatlik verim: Qi = 147 m3
/h, Hop = 2,74 m. (Tablo 1.22)
. H/Hop = 3,66 / 2,74 = 1,34
19,51 m 6,10 m 3,66 m 6,10 m 3,66 m
13,41 m
39,03 m
4,88 m
3,66 m
3,66 m
Sedde
F=44,63 m
2
Kanal
F=35,70 m
2
82. . t = 150°
için F1 = 0,81 (Tablo 1.23)
. ĠĢ ve yönetim durumu faktörü
E = 0,80 (veriliyor)
. Saatlik verim;
Q = Qi∙Fi∙E∙f
= 1470,810,801,00
= 95,3 m3
/h.
(Burada verilen ve istenen zemin dönüĢüm Ģartları hep yerinde cinsinden ele alındığı için
faktör f = 1,0 olarak göz önünde tutulmuĢtur)
. Q = 95,3 m3
/h > 90,9 m3
/h olduğundan seçilen kova uygun ve istenilen iĢ verimi sağlanmıĢ
olmaktadır.
83. 9. DOZER, SKREYPER VE LODERLERDE PROBLEM ÇÖZÜMLERİ
* Dozerlerin bıçak kapasiteleri için herhangi bir standart tanımlanmamıĢ olup aĢağıda verilen
ve firmalarca benimsenmiĢ formüller kullanılmaktadır:
a) DÜZ BULDOZERLERDE V = H2
W / 1,239
b) YARIM-U BULDOZERLERDE V = H2
W / 1,125
c) TAM-U BULDOZERLERDE V = H2
W / 1,059
d) ANGLDOZERLERDE V = H2
W / 0,962
H : Bıçak yüksekliği
W : Bıçak geniĢliği
* Loderlerin kova kapasiteleri için Tablo 1.2'de zemin ve malzeme cinsine bağlı olarak
faktörler verilmiĢtir. Malzeme özelliği nedeniyle çoğu kez kova tepeleme doldurulamaz; yine
de yükleyici kovalarının tepeleme dolduğu kabul edilir. Aynı Ģekilde kamyon damper
kasalarının da tepeleme doldurulduğu kabul edilir. Oysa skreyper sandıkları silme kapasiteyle
çalıĢmaktadır.
* Dozerlerde genel olarak bıçağın yaklaĢık 7,6 m.'de dolduğu kabul edilir. Problemlerde bıçak
dolma süresi verilmediğinde ya da prospektüs değerleri açıklanmadığında bu değer
kullanılacaktır. Zemin cinsine göre bıçağın dolma süresi 0,15~0,20 dakika, ters yönde giderek
boĢaltma süresi de 0,10 dakika alınabilir.
* Loderlere uygun kamyon kapasitesi 3~5 kova büyüklüğündedir. Loder ve kaĢıklı
ekskavatörlerde yükleme süreleri Tablo 1.5'de verilmiĢtir.
* Skreyper itici traktörlerinde;
a) Geri gelip itme
b) Zincirleme itme
c) KarĢılıklı itme
gibi 3 ayrı itme yöntemi vardır ve bunların yaklaĢık devre zamanları Tablo 1.4'de; yükleme
süreleri ise Tablo 1.3'de verilmiĢtir.
* Paletli dozerlerin ortalama dönüĢ hızı 8 km/h alınmaktadır. Eğer dönüĢ hızı verilmek
suretiyle bir vitesle sınırlandırılmıĢsa bu vitesin maksimum hızı kullanılır. DönüĢte eğim ters,
kazıcı makine boĢ ve daha hafiftir.
* TaĢıyıcı skreyperlerin dönme ve boĢaltma süreleri Tablo 1.14'de verilmiĢtir.
* Dozerlerde bıçak önündeki malzeme kütlesi, zemin tabakası üzerinde ötelenirken bir direnç
ve sürtünme etkisi söz konusudur. Eğimin belirli bir sınırda olması kaydıyla paletli dozer
verimlerini etkilemediği varsayılır; ±%5'i geçmedikçe de ilgilenilmez.
* Dozer çekim kuvveti (P):
P = V∙ k∙μ formülüyle hesaplanır. Burada,
V: Bıçak kapasitesi
k: KabarmıĢ birim hacim ağırlığı
μ: Sürtünme katsayısıdır.
Tablo 1.10'da dozerlerin sürtünme katsayıları verilmiĢtir.