Köprülü vinçlerde kiriş kesitlerinin optimum tasarımı

Abstract

Elektrikle çalışan köprülü vinçlerin minimum köprü kiriş ağırlıklarının optimum dizaynı için bir bilgisayar programı hazırlanmıştır (Qbx, ver. 7.0). Kaynaklanmış kutu tipi kirişler basit mesnetlenmiş kiriş gibi modellenmiştir. Gerilmeler ve yer değiştirmeler arabanın kirişteki en kötü pozisyonunda, bütün yükler hareket ederken ki en kritik durumunda elde edilmiştir. Vinç köprü kirişlerinin dizaynı problemi, eşitsizlik sınırlamalanyla bir minimum ağırlık problemi olarak formüle edilmiştir. Amaç fonksiyonunun minimizasyonu, kiriş ağırlığının minimizasyonu olarak alınmıştır. Gerilmeler, sehim, flambaj, titreşim frekansı ve boyutlar, standartlarca belirlenen emniyetli değerleri aşmayacak şekilde sınırlandırılmışlardır. Meydana gelen nonlineer programlama problemi, büyük mekanik sistemlerin tasarımında kullanılan pratik dizayn optimizasyonu yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Bilgisayar programına dizayn değişkenleri girişi, standart levha boyutlarının kombinasyonlan ile hazırlanmış bir listeden sıra ile yapılmış ve uygun bir çözüm bulununcaya kadar işlem tekrarlanmıştır. Sadece bu listelere de bağlı kalınmamış, kesit oranlan değiştirilerek yeni dizayn değişkenleri elde edilmiştir. Ayrıca, standart kutu kirişler için çeşitli kaldırma yükü ve çeşitli köprü açıklıklarında gerilme, sehim ve flambaj değerleri incelenmiştir. Minimum gerilmeyi veren kaldırma yükü ve köprü açıklığı elde edilmiştir. Sayısal örnekler, yaklaşımların etkilerini gösteren grafikler ile verilmiştir.