Kule vinci tasarımı ve analizi

Abstract

Bu tezde ilk olarak kule vinç özellikleri ve bölümleri hakkında bilgi verilmiştir. Solidworks bilgisayar destekli tasarım programı kullanılarak, kule vincin üç boyutlu katı modeli oluşturulmuştur. Bütün kule vinç bileşenleri modellenmiştir ve daha sonra programın montaj bölümünde birleştirilmiştir. Modeller Solidworks'te oluşturulduktan sonra ANSYS sonlu elemanlar analiz programına transfer edilmiştir. Çalışmanın bu bölümünde modeller sonlu elemanlar analizi için hazırlanmıştır. Problemin tanımlanması için ilk olarak ANSYS programında modeller meshleme yapılmıştır. Daha sonra kule vinç parçaları ANSYS programında analiz yapılmıştır. Kule vinç tasarımı yapılırken göz önünde bulundurulması gereken birçok etken vardır. Bunlardan başlıcaları; kule vinç kendi ağırlığı, transport edilecek yükün ağırlığı, hareketler sırasında oluşan dinamik yükler ve rüzgar ya da diğer iklim koşullarından kaynaklanabilecek harici yüklerdir. İmalat sonrası büyük kayıplarla sonuçlanabilecek kazaları önlemek için, tasarım aşamasında tüm bu etkenler dikkate alınmalıdır. Buradan da anlaşılabileceği gibi kule vinç tasarımında optimum sonuca ulaşabilmek için çok sayıda tekrar gerektiren hesaplamalar yapılmaktadır. Bu hesaplamalar sonlu elemanlar yöntemi ile yapılarak, tasarım sürecinde zamandan tasarruf edilebilir.

In this thesis, firstly, it is informed about specifications of tower crane and parts of tower crane. Solidworks 3D design software has been used for modeling the tower crane. All the tower crane components were modeled, and then they were combined in the assembly module of the software. The models, which were generated via Solidworks software, and transferred to ANSYS finite element analysis software. In this part of the study, models were prepared for the finite element analysis. For defining the problem, firstly the models were meshed in ANSYS software.Then parts of tower crane is analyzed in ANSYS software. There are several factors that has to be taken into consideration when a tower crane being designed. Most important factors are; self weight of the tower crane, the weight of the bulk which has to be transported and the dynamic loads which occur during the movements. Moreover, for the tower cranes which operate in open-air, the external loads caused by wind and the other climate conditions has to be considered. In order to prevent possible accidents which can cause enormous losses after manufacturing, all these factors have to be taken into account during the design process. That means tower crane design process requires repetitive strenght calculations. During the design process, time can be saved by handling these calculations with the assistance of Finite Element Method.