Zaman kayışı kasnağı, dişli yapıya sahip zaman kayışıyla birlikte çalışan ve dönme hareketini kayma olmadan senkron şekilde aktarmak için kullanılan güç aktarma elemanıdır.
Piyasada zaman kayışı kasnağı için:
Triger kasnağı
Senkron kasnak
Dişli kasnak
Timing pulley
Triger kayışı kasnağı
gibi farklı isimler de kullanılabilir.
Zaman kayışı kasnağının çevresinde, kullanılan kayışın diş profiline uygun dişler bulunur. Kayış dişleri kasnak dişleriyle birbirine geçerek çalışır.
Bu nedenle V-kayışlı sistemlerden farklı olarak güç aktarımı temel olarak sürtünmeye değil pozitif diş kavramasına dayanır.
Bu yapı sayesinde zaman kayışı kasnakları özellikle senkronizasyonun, hassas konumlandırmanın ve sabit devir oranının önemli olduğu makinelerde kullanılır.
Sistem temel olarak:
Tahrik Kasnağı → Zaman Kayışı → Tahrik Edilen Kasnak
şeklinde çalışır.
Motor veya tahrik mili döndüğünde üzerindeki zaman kayışı kasnağı da döner.
Kasnak dişleri kayış dişlerine geçtiği için hareket kayış üzerinden diğer kasnağa aktarılır.
Normal çalışma şartlarında kayış ile kasnak arasında kayma meydana gelmez.
Bu nedenle iki kasnak arasındaki açısal ilişki ve devir oranı korunabilir.
Zaman kayışının iç yüzeyinde belirli aralıklarla oluşturulmuş dişler bulunur.
Kasnak üzerinde de bu dişlere karşılık gelen profil vardır.
Kayış kasnağa oturduğunda:
Kayış dişi ↔ Kasnak dişi
birbirine geçer.
Bu yapı hareketin mekanik olarak aktarılmasını sağlar.
V-kayışlarında ise güç aktarımı büyük ölçüde kayış yanakları ile kasnak kanalları arasındaki sürtünmeyle gerçekleşir.
“Senkron” ifadesi giriş ve çıkış hareketleri arasındaki zamanlama ilişkisinin korunmasını ifade eder.
Örneğin tahrik kasnağı belirli sayıda tur attığında diğer kasnak da diş sayılarına bağlı olarak hesaplanabilir sayıda tur atar.
Bu nedenle zaman kayışı sistemleri:
Otomasyon makinelerinde
Paketleme makinelerinde
CNC sistemlerinde
Robotik uygulamalarda
Konveyörlerde
Pozisyonlama sistemlerinde
yaygın olarak kullanılabilir.
Kasnağın çevresindeki toplam diş adedi diş sayısı olarak adlandırılır.
Örneğin bir kasnak:
20 diş
veya:
40 diş
olabilir.
Diş sayısı kasnağın:
Hatve çapını,
Devir oranını,
Kayışın bükülme şartlarını
etkileyen temel parametrelerden biridir.
Hatve (pitch), ardışık iki dişin aynı referans noktaları arasındaki mesafedir.
Örneğin zaman kayışı sistemlerinde:
2 mm
3 mm
5 mm
8 mm
10 mm
14 mm
gibi farklı hatveler bulunabilir.
Ancak hatvenin aynı olması tek başına kayış ile kasnağın uyumlu olduğu anlamına gelmez.
Diş profili de aynı olmalıdır.
Profil, kayış ve kasnak dişlerinin geometrisini ifade eder.
Piyasada farklı zaman kayışı sistemleri bulunur.
Yaygın örnekler arasında:
T
AT
HTD
MXL
XL
L
H
ve farklı üreticilerin özel senkron kayış profilleri bulunabilir.
Örneğin:
T5
ile:
HTD 5M
aynı 5 mm hatve değerine sahip olsalar bile aynı diş geometrisine sahip değildir.
Bu nedenle birbirlerinin yerine doğrudan kullanılmamalıdır.
T profil, metrik trapez diş geometrisine sahip zaman kayışı sistemlerinden biridir.
Yaygın tipleri:
T2.5
T5
T10
T20
şeklinde olabilir.
Örneğin:
T5
ifadesindeki 5, nominal olarak 5 mm diş hatvesini belirtir.
AT profil de trapez tabanlı senkron kayış sistemlerinden biridir ancak T profilinden farklı diş geometrisine sahiptir.
Yaygın örnekler:
AT3
AT5
AT10
AT20
şeklindedir.
AT profiller özellikle yüksek performans ve hassas hareket aktarımı gereken çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılabilir.
HTD, kavisli diş geometrisine sahip yaygın senkron kayış sistemlerinden biridir.
Piyasada:
HTD 3M
HTD 5M
HTD 8M
HTD 14M
gibi farklı hatveler bulunabilir.
Örneğin:
HTD 8M
8 mm hatveli HTD profilini ifade eder.
Kasnak da aynı profile uygun olmalıdır.
MXL, XL, L ve H gibi profiller özellikle klasik inç esaslı zaman kayışı sistemlerinde karşılaşılabilen tiplerdir.
Bu kasnaklar metrik T, AT veya HTD profilleriyle karıştırılmamalıdır.
Kayış değiştirirken mevcut kasnağın:
Profilini
Hatvesini
Diş sayısını
Kayış genişliğini
doğru belirlemek gerekir.
Zaman kayışı kasnaklarında yalnızca dış çap üzerinden seçim yapmak doğru değildir.
Temel parametrelerden biri hatve çapıdır.
Hatve çapı, diş sayısı ve hatve ile ilişkilidir.
Teorik olarak:
Hatve Çapı = Diş Sayısı × Hatve / π
şeklinde ifade edilebilir.
Örneğin 20 dişli ve 5 mm hatveli bir kasnağın teorik hatve çapı:
20 × 5 / π ≈ 31,83 mm
olur.
Ancak kasnağın fiziksel dış çapı hatve çapıyla aynı değildir.
Devir oranı kasnakların diş sayıları üzerinden kolayca hesaplanabilir.
Örneğin:
Motor kasnağı = 20 diş
Tahrik edilen kasnak = 40 diş
ise çıkış devri yaklaşık olarak giriş devrinin yarısı olur.
1500 dev/dk → 750 dev/dk
gibi.
Temel ilişki:
n₁ × Z₁ = n₂ × Z₂
şeklinde ifade edilebilir.
Burada:
n = Devir
Z = Kasnak diş sayısıdır.
İki sistem arasındaki temel fark hareket aktarım yöntemidir.
| Özellik | Zaman Kayışı Kasnağı | V-Kayışı Kasnağı |
|---|---|---|
| Kasnak yüzeyi | Dişli | V kanallı |
| Kayış | Dişli zaman kayışı | V-kayışı |
| Aktarım | Pozitif diş kavraması | Sürtünme ağırlıklı |
| Kayma | Normal şartlarda yok | Oluşabilir |
| Senkronizasyon | Çok iyi | Hassas senkron için uygun değil |
| Devir oranı | Diş sayısıyla | Kasnak çapıyla |
| Hassas konumlandırma | Uygun | Genellikle uygun değil |
| Yağlama | Gerekmez | Gerekmez |
Hayır.
İkisinin de çevresinde dişler bulunmasına rağmen çalışma elemanları farklıdır.
Zaman kayışı kasnağı → Dişli kayışla
Zincir dişlisi → Zincirle
çalışır.
Diş geometrileri ve çalışma prensipleri birbirinden farklıdır.
Bazı zaman kayışı kasnaklarının yanlarında flanş bulunur.
Flanşın temel görevi kayışın kasnak üzerinden yana doğru çıkmasını önlemeye yardımcı olmaktır.
Kasnak:
Tek flanşlı
Çift flanşlı
Flanşsız
olabilir.
Flanş ihtiyacı sistem tasarımına ve kayışın yönlendirilme şartlarına göre belirlenir.
Flanşın bulunması hatalı kasnak hizalamasını düzeltmez.
Kasnaklar birbirine göre hatalı hizalanmışsa kayış sürekli flanşa sürtebilir.
Bu durum:
Kayış kenar aşınmasına,
Isınmaya,
Gürültüye
neden olabilir.
Dolayısıyla zaman kayışı kasnakları yine doğru şekilde hizalanmalıdır.
Kasnak genişliği kullanılan zaman kayışının genişliğine uygun olmalıdır.
Örneğin farklı uygulamalarda:
10 mm
15 mm
20 mm
25 mm
30 mm
50 mm
gibi farklı kayış genişlikleri kullanılabilir.
Kesin kasnak genişliği kullanılan profil ve üretici sistemine göre seçilmelidir.
Kasnaklar mile farklı yöntemlerle bağlanabilir.
Yaygın seçenekler:
Hazır delik + kama
Kör göbek + sonradan işleme
Taper Bush
Sıkma göbeği
Konik kilitleme elemanları
Setskur
olabilir.
Bağlantı tipi aktarılacak tork, mil çapı, devir ve bakım ihtiyacına göre belirlenir.
Kör zaman kayışı kasnağı, merkez göbeği nihai mil çapına göre henüz işlenmemiş kasnaktır.
Kasnağın:
Diş profili,
Diş sayısı,
Kayış genişliği
hazırdır.
Ancak göbek daha sonra kullanılacak mile göre işlenir ve gerekiyorsa kama kanalı açılır.
Bu sistem özel mil çaplarına uyarlama imkânı sağlar.
Bazı zaman kayışı kasnakları Taper Bush ile kullanılmak üzere tasarlanır.
Bu sistemde:
Mil → Taper Bush → Zaman Kayışı Kasnağı
bağlantısı oluşturulur.
Taper Bush sistemi özellikle montaj ve sökme kolaylığı ile farklı mil çaplarına uyarlanabilme açısından avantaj sağlayabilir.
Uygulamaya göre zaman kayışı kasnaklarında:
Alüminyum
Çelik
Dökme demir
Mühendislik plastikleri
gibi farklı malzemeler kullanılabilir.
Malzeme seçimi:
Devir,
Tork,
Kasnak boyutu,
Ağırlık,
Çalışma ortamı
gibi faktörlere bağlıdır.
Alüminyum kasnaklar düşük ağırlıkları nedeniyle özellikle:
Otomasyon,
Robotik,
CNC,
Hassas hareket sistemleri
gibi uygulamalarda tercih edilebilir.
Ancak kullanılabilirlik mutlaka uygulamanın tork, devir ve aşınma şartlarına göre değerlendirilmelidir.
Çelik kasnaklar yüksek mekanik dayanım gereken uygulamalarda değerlendirilebilir.
Özellikle:
Yüksek tork,
Ağır çalışma şartları,
Küçük fakat yüksek yüklü kasnaklar
gibi durumlarda uygun olabilir.
Doğru kasnak seçiminde temel olarak:
Zaman kayışı profili belirlenir.
Hatve belirlenir.
Kasnak diş sayısı seçilir.
İstenen devir oranı hesaplanır.
Kayış genişliği belirlenir.
Mil çapı kontrol edilir.
Bağlantı tipi seçilir.
Flanş ihtiyacı değerlendirilir.
Tork ve devir kapasitesi kontrol edilir.
Özellikle ilk üç madde kritiktir:
Profil + Hatve + Diş Sayısı
Çünkü zaman kayışı kasnağı V-kayışı kasnağından farklı olarak belirli bir diş geometrisine sahiptir.
Aynı dış çapa yakın iki kasnak:
Farklı profile,
Farklı hatveye,
Farklı diş sayısına
sahip olabilir.
Bu nedenle yalnızca kasnağın çapını ölçerek doğru yedek parçayı belirlemek güvenilir değildir.
Mevcut bir kasnağın yenisi seçilecekse:
Diş sayısı sayılır.
Hatve belirlenir.
Diş profili tespit edilir.
Kayış genişliği ölçülür.
Mil deliği ölçülür.
Kama kanalı kontrol edilir.
Flanş yapısı incelenir.
Varsa kasnak veya kayış üzerindeki ürün kodları da kontrol edilmelidir.
Kayış ve kasnak aynı hatveye yakın görünse bile diş profilleri farklıysa doğru kavrama oluşmaz.
Bunun sonucunda:
Dişlerde düzensiz yük dağılımı,
Gürültü,
Kayış diş aşınması,
Kasnak aşınması,
Kayış ömrünün azalması,
Diş atlama
gibi sorunlar oluşabilir.
Bu nedenle kayış ve kasnak profili mutlaka eşleşmelidir.
Kasnak aşınmasının yaygın nedenleri:
Yanlış kayış profili
Hatalı kayış gerginliği
Kasnak hizasızlığı
Kir ve aşındırıcı partiküller
Aşırı yük
Yanlış montaj
Uzun çalışma süresi
olabilir.
Kasnak dişleri aşındığında yalnızca kayışı değiştirmek sorunu tamamen çözmeyebilir.
Evet.
Kasnak dişleri aşınmışsa yeni kayış eski ve bozulmuş diş geometrisi üzerinde çalışır.
Bu durum yeni kayışta:
Düzensiz temas,
Diş aşınması,
Gürültü,
Ömür kaybı
oluşturabilir.
Kayış değişimi sırasında kasnakların da kontrol edilmesi önemlidir.
Zaman kayışı kasnakları:
CNC makinelerinde
Otomasyon sistemlerinde
Robotlarda
Paketleme makinelerinde
Konveyörlerde
Tekstil makinelerinde
Baskı makinelerinde
Gıda makinelerinde
Pozisyonlama sistemlerinde
Endüstriyel makinelerde
yaygın olarak kullanılabilir.
Özellikle kaymasız ve senkron hareket aktarımı gereken sistemlerde önemli avantaj sağlar.
En yaygın hatalar:
Sadece kasnak çapına bakmak
Diş profilini kontrol etmemek
Hatveyi yanlış belirlemek
Aynı hatveli farklı profilleri eşdeğer sanmak
Diş sayısını yanlış saymak
Kayış genişliğini kontrol etmemek
Mil çapını göz ardı etmek
Kama kanalını kontrol etmemek
Flanşı hizalama çözümü sanmak
Minimum kasnak diş sayısını dikkate almamak
Tork ve devir kapasitesini kontrol etmemek
Pratik seçim sırası:
Kayış profilini belirle → Hatveyi belirle → Diş sayısını seç → Devir oranını kontrol et → Kayış genişliğini belirle → Minimum kasnak boyutunu kontrol et → Mil çapını belirle → Göbek bağlantısını seç → Flanş ihtiyacını kontrol et → Tork ve devir kapasitesini doğrula
Zaman kayışının dişleriyle kavrayarak dönme hareketini kaymadan ve senkron şekilde aktaran dişli yapılı güç aktarma elemanıdır.
Endüstride “triger kasnağı” ifadesi zaman kayışı kasnağı için yaygın olarak kullanılabilir. “Senkron kasnak” ve “timing pulley” ifadeleri de kullanılır.
Kayışın dişleriyle mekanik olarak kavrayarak kaymasız ve senkron hareket aktarımı sağlamak için dişli yapı kullanılır.
Ardışık iki dişin aynı referans noktaları arasındaki mesafedir.
Hayır. Her ikisinin nominal hatvesi 5 mm olsa da diş geometrileri farklıdır. Kayış ve kasnak profili eşleşmelidir.
Kasnakların diş sayıları kullanılır. Temel ilişki n₁ × Z₁ = n₂ × Z₂ şeklindedir.
Doğru seçilmiş ve gerdirilmiş sistemde normal çalışma sırasında kayma beklenmez. Ancak aşırı yük veya yanlış gerginlik gibi durumlarda kayış diş atlayabilir.
Kayışın kasnak üzerinden yana doğru çıkmasını önlemeye yardımcı olur. Hatalı kasnak hizalamasını düzeltmek için kullanılmaz.
Hazır delik ve kama, kör göbek, Taper Bush veya farklı sıkma bağlantıları kullanılabilir.
Başta diş profili, hatve, diş sayısı ve kayış genişliği olmak üzere mil çapı, bağlantı tipi, tork ve çalışma devri kontrol edilmelidir.
Zaman kayışı kasnağı, dişli zaman kayışıyla birlikte çalışan ve hareketi pozitif diş kavraması sayesinde senkron şekilde aktaran güç aktarma elemanıdır.
V-kayışı kasnaklarından temel farkı, hareket aktarımının sürtünme ağırlıklı değil:
Kayış dişi ↔ Kasnak dişi
kavramasıyla gerçekleşmesidir.
Bu nedenle zaman kayışı kasnakları özellikle hassas devir oranı, senkronizasyon ve pozisyon kontrolü gereken makinelerde kullanılır.
Doğru kasnak seçiminde yalnızca çap yeterli değildir.
En kritik bilgiler:
Diş profili + Hatve + Diş sayısı + Kayış genişliği + Mil bağlantısı
şeklindedir.
Özellikle T5, AT5 ve HTD 5M gibi aynı veya benzer hatve değerine sahip fakat farklı diş geometrisindeki sistemler birbirleriyle karıştırılmamalıdır.
Doğru zaman kayışı ve doğru kasnak birlikte seçildiğinde sistem, kaymasız ve hassas güç aktarımı sağlayarak endüstriyel makinelerde güvenilir bir senkron hareket çözümü oluşturur.
