Taşıyıcı halatların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of hauling ropes mechanical properties
Yazar: ÖZLEM SALMAN
Danışman: PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Helisel sarımlı halatlar, geniş ve önemli bir mühendislik eleman sınıfı oluşturur. Eksenel dayanım ve rijitlik sağlayacak düzenli bir geometrik formda helisel olarak bir araya getirilmiş demetlerden oluşurlar. Helisel tel demeti genellikle bir çekirdek ve onun etrafını çevreleyen bir veya birkaç katmandan oluşan tel demetidir. Bu elemanların en önemli özelliği büyük eksenel yükleri düşük eğilme ve burulma rijitliği ile taşımalarıdır.Sahip olduğu karmaşık geometriden dolayı bir halat teli yükleme sırasında uzama, kesme, eğilme, burulma, temas, sürtünme ve olası yerel plastik davranış etkilerinin birleşimine maruz kalır. Eksenel yükleme (uzama ve burulma) uygulandığında bu yapılar yükleme sonrasında da helisel karakteristik göstebilir. Dolayısıyla bu özellik bu tür yapıların analizini basitleştirmede kullanılabilir ve böylece sayısal çözümlemelerde model büyüklüğü azalır.Bu çalışmada, çelik tel halatların statik yük altındaki gerilme durumu deneysel olarak sunulmuştur. Çelik tel halatlar, normal malzeme numunelerinden farklı kesit ve yapıya sahip olduğundan klasik yöntemlerle testlerin yapılması mümkün değildir. Bu nedenle, farklı yöntemler incelenerek çekme testleri gerçekleştirilmiştir.Deneylerde üç farklı çelik tel halat kullanılmıştır. Bu halatların tel ve demetlerine de ayrı ayrı çekme deneyi uygulanmıştır. Bu deneyler sonucunda, halatların demetleri ve telleri arasındaki ilişki incelenmiştir.Bu tez çalışmasında çelik tel halatlara ve bileşenlerine (demet, öz, tel) çekme deneyi yaparken kullanılabilecek en uygun deney aparatının seçimi ve neticelerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

Abstract:
Helical wire ropes constitute a wide class of important engineering component. They comprise groups of wires spun helically together in a regular geometric pattern to form an integral unit to provide axial strength and stiffness. It is well known that a major advantage of such elements is their capacity to support large axial loads with comparatively small bending or torsional stiffness.Due to its complex geometry, a wire in rope is subjected to the combined effects of tension, shear, bending, torsion, contact friction and possible local plastic yielding when loaded. When they are subjected to axial loads (tensile and torsional), these structures may still exhibit the helically symmetric characteristic after loading. For this reason, this feature can be used to simplify the analaysis of these structures and to reduce model size in numerical simulations.In this study, strength of wire ropes under static load is presented experimentally presented. It is not possible that tensile test achieve with conventional method because of the wire ropes have different section and composition in comparison with regular material. Therefore, tensile tests are realized by using the different methods.In this study, three different wire rope geometry were used for achiving the tensile test. The strands and the wires of these wire ropes are tested one by one. In consequence of the experiments, relations between the wires, the strands and the ropes are presented.It is aimed to investigate the most appropriate apparatus for tensile tests of steel wire ropes and its components (core ,wire, strand).