STABİLİZATÖRLER. Prof. Dr. N. Sefa KURALAY 1

Transkript

1 STABİLİZATÖRLER Prof Dr N Sefa KURALAY 1

2 STABİLİZATÖRLER Görevleri ve Uygulama Şekilleri Stabilizatörler, şasi veya karoserinin yalpa hareketini azaltmak ve aracın viraj davranışını iyileştirmek amacıyla kullanılırlar Stabilizatör otomobiller için yaklaşık 10 mm den itibaren, kamyon, otobüs gibi ağır araçlarda 60 mm çapa kadar kullanılan, dairesel kesitli, U formunda kıvrılmış yapı elemanıdır Resim : STABİLİZATÖR TİP-1 uygulamasında her iki taraftan H ve F noktalarından elastik lastik yataklar üzerinden askı sisteminin boyuna yön vericilerine bağlanır Resim : STABİLİZATÖR TİP- uygulamasında sırt kısmından H noktalarından şasiye dönebilir olarak yataklanır Bacak uçları F ve enine yön vericiler arasındaki bağlantı ara kollar üzerinden yapılır Prof Dr N Sefa KURALAY

3 Şasinin düşey yaylanması esnasında stabilizatör bacakları eşit şekilde ve aynı yönde döndüğünden herhangi bir kuvvet iletimi söz konusu değildir Tek yönlü bir yaylanma durumunda bacaklardan bir tanesi yola göre pozisyonunu muhafaza ettiği ve diğeri de F noktasından f yolu kadar yukarıya veya aşağıya doğru hareket ettiği için stabilizatör sırt kısmında bir burulma ortaya çıkar Tek taraflı burulma oluşturan kuvvet F ST, stabilizatör yay katsayısı yarı değeri üzerinden F ST c ST f Karşılıklı viraj yaylanmasında stabilizatör bacaklarının ters yönlü olarak burulmaları söz konusudur Stabilizatör, tek yönlü yaylanmaya göre iki kat daha sert olarak etkir Resim: TİP - tarzı monte edilmiş stabilizatör Prof Dr N Sefa KURALAY 3

4 , TİP - 3: Genel uygulamanın bir istisnası olarak VW 1600 serisinin ön askı sisteminde ve Citroen in GS modelinde arka askı sisteminde kullanılan stabilizatör uygulamasında (Tip-3) olduğu gibi, her bir tekerleğin bağlı olduğu boyuna yön vericiler uç kısımlarından bir burulma yayı ile irtibatlandırılmıştır Stabilizatör Hesaplaması - Ön kabuller Resim : Stabilizatör Tip 3, basit olarak her iki taraftan bir aksın boyuna yön vericilerine bağlı burulma yayı stabilizatörün en ekonomik kullanım şeklidir Bu tarz bir stabilizatör aynı zamanda yön vericilerin birbirlerine olan yanal mesafelerini de muhafaza eder Stabilizatör hesabı, yalpa hareketi esnasındaki karşılıklı yaylanmada askı kollarının ucuna etkiyen, ayrıca tekerlek temas noktasına indirgenmiş stabilizatör yay katsayısı c ST ye bağlı stabilizatörün gerçek takıldığı yerdeki yay katsayısı c S in değerinin de bilinmesi gerekmektedir Prof Dr N Sefa KURALAY 4

5 Aracın her iki aksının yalpa merkezi yüksekliklerinin ve düşey yaylanma yay katsayılarının değişmemesi durumunda stabilizatörler yardımıyla belirli bir viraj hızında (Savulma tehlikesi!) yalpa açısı belirli bir değeri aşmamalıdır Ön ve arka aksta kullanılacak stabilizatörün tekerlek temas noktasına indirgenmiş yay katsayıları c STÖ ve c STA nın toplamı aşağıdaki eşitlikten hesaplanabilir : m R =0 m Ö = 450 kg M Ö F S F = S1000 mm F S R =1400 mm S Ö M YALPA m A = 550 kg h m = 500 mm S A m R = 0 M A L R = 500 mm Düşey hareket Özgül frekansı f Ö = 1,0 Hz Yalpa ekseni m R = 0 Düşey hareket özgül frekansı f A = 1, Hz c STÖ q M M M 1 q s s 1 Ö A YALPA Ö ST Ö c c c STA Fh Ö s ST Ö m ; Ö s M y alpa 0,5s v m R M A M Ö h c m Ö A M A s A Prof Dr N Sefa KURALAY 5 V = 108 km/h

6 Stabilizatör yay katsayısı c S : c ST tekerlek temas noktasına indirgenmiş yay katsayısıdır c S i x b c G ST Tablo : Stabilizatör hesabında elastik yataklamaların sayısına göre düzeltme faktörü b G i WS s v A S r l 0 c S i WS b c G ST Prof Dr N Sefa KURALAY 6

7 Tip 1 Tarzındaki Stabilizatörün Hesabı Tablo : Prof Dr N Sefa KURALAY 7

8 Tespit edilen d 1 çapı ölçüsünün yüzey işleme durumuna göre belirli norm ölçü toleransları içinde olması gerekir Yeni d 1 çapına göre stabilizatör yay katsayısı düzeltilmelidir : c S1 c S0 d d Hesaplama için ek olarak yalpa sırasında stabilizatör bacaklarını zıt yönlü olarak zorlayan maksimum yay sıkışması f 1 ve yay uzamasının f değerinin bilinmesine gerek vardır f S f 1 i f X b G F f Stabilizatörü zorlayan maksimum kuvvet max S S1 Tip -1 tarzında kullanılan stabilizatörde en yüksek gerilme ( V1 ) bacak kısmında H yataklama bölgesinde ve stabilizatör sırt kısmında ortada ( V ) ortaya çıkmaktadır c Prof Dr N Sefa KURALAY 8

9 Resim : Tip 1 tarzındaki stabilizatörde oluşan maksimum gerilmeler Prof Dr N Sefa KURALAY 9

10 Tablo : Stabilizatör ve burulma yayı olarak kullanılan yay çelikleri DIN 171 den alınmıştır Prof Dr N Sefa KURALAY 10

11 Hesaplama Örneği, Tip 1 Alttaki resimde verilen Renault 6 aracının arka aksına altta resmi ve ölçüleri verilen stabilizatör, tip 1 tarzında monte edilecektir Stabilizatöre ait bazı değerler : C STR = 4,0 dan/cm l 1 = 6 cm f 1 = 14,4 cm l = 45,5 cm f = 6 cm l 0 = 6 cm r = 35 cm L S = L S = 91 cm Çevrim oranı i X r l Tablodan b G = 0,86 5,84 Prof Dr N Sefa KURALAY 11

12 Stabilizatör yay katsayısı c S0 : c S0 i X c b G STR 5,84 4,0 0,86 158,4 dan / cm Bu tip stabilizatörde L S = L S, bu yüzden çap denklemi çok basitleşir : d d d c 13,9 S0 l 0 5 3, ,436 (6 36 3,8945,5) 1,39 5 3,0910 mm (l 0 3l 1 3,89l Haddelenmiş 14 mm çapında yay çeliği tablodan 0, mm toleransla seçilir Böylece stabilizatör çapı d 1 = 14 0, mm Yeni çapa göre yay katsayısının düzeltilmesi gerekmektedir Buna göre yay katsayısı c S1 : c S1 c S0 d d ,4 Prof Dr N Sefa KURALAY 1 1,4 1,39 ) cm dan/cm

13 Stabilizatör bacak kısmındaki H yataklama noktası yakınındaki V1 gerilmesi : V1 V1 10,F max l d d ,F max 3 1 F max ın hesaplanabilmesi için f S gereklidir: l 0 0 l 1 0,65 l 9 10 ; l 9 0 f F S max V1 f 1 f i c X S1 f b S G 163,16 35 da N 10, ,4 14,3 14,4 0,86,16 5,84 dan/cm cm V1 785 N/mm Sırt kısmındaki gerilme L V S V L' 8,14F S d 8,14F d max 3 1 ve l 7 max 3 1 l 7 l 1 6 l l l0 ve de 0 için : 8,1435 l ,4 7 8 dan/cm Prof Dr N Sefa KURALAY 13 V 66 N/mm

14 En büyük gerilme stabilizatör malzemesi emniyet gerilme değerinden küçük olması gerekmektedir: 1, S V1 em V1 7851, S 1, 1, Yay çeliği olarak tablodan en uygun olarak mukavemet sınıfı I ve S 95 dan/mm olan Ck 53 V + Cr malzemesi gündeme gelmektedir Burada 14 için krom (Cr) ilavesi gereklidir Seçilen malzeme S 785 N/mm Ck 53 + Cr B = dan/mm Prof Dr N Sefa KURALAY 14

15 Hesaplama Örneği, Tip - Stabilizatör ölçüleri ve askı sistemi verilen Opel Kadett 1, de kullanılan Tip- tarzındaki stabilizatörün hesabı için gerekli ölçüler : c STR = 5,0 dan/cm s A =17,4 cm v A = 67 cm f 1 = 10,6 cm f = 7,5 cm ve b G = 0,8 Prof Dr N Sefa KURALAY 15

16 Faktör b G resim den aksa stabilizatörün her bir bacağının bağlantısı için (F noktası) şer adet elastik ve H noktasında da 1 adet yatak kullanılmıştır Resim den stabilizatöre ait boyutsal değerler : l 0 = 18, cm l = 37,65 cm l 4 = 4,15 cm l 5 = 3,5 cm l 6 = 7,3 cm l 7 = 17,7 cm l 9 = 3,5 cm l 10 = 10,75 cm R = 4,5 cm Stabilizatör yay katsayısı c S0 değerini hesaplamak için gerekli i W : i c W S0 s v A A c STR b 17,4 67 i G W 1,904 53,6 0,8 ve, dan/cm k =1 ve +l 4 3 alınmak suretiyle stabilizatör çapı d 0 : d d d ,39 c S0 6,1810, 6, kl cm 13,9 3 0 (118, mm l 5 3 L S ) (3,5 7,78l 67) (7,7837,6517,7 Prof Dr N Sefa KURALAY 16 l 7 l 3 4 ) (4,15 3 )

17 Hesaplanan d 0 değerinin tablodan norm çap d 1 =140, mm değerine düzeltilmesi gerekir Çap düzeltmesiyle yay katsısının yeni değeri c S1 : c S1 c S0 d d 1 0 4, 1,4 1,39 4,75 dan/cm 8 N/cm Çap toleranslarını da dikkate alınmasıyla ortaya çıkabilecek maksimum ve minimum yay katsayıları : c c c Smax Smin S1 c S1 d d max 1 4 1,4,8 1,4 dmin 1,38 c S1,8 d 1 1,4,8 1,3 dan/cm bu da ,1 dan/cm 41N/cm,8 dan/cm 8 %100 5,7 N/cm yani Stabilizatör sırtının orta kısmındaki V gerilmesi: V 8,14F d max 3 1 l 7 l 1 l 6 7 Prof Dr N Sefa KURALAY 17

18 f S F max V L L' f S 1 S f i c 1 W S1 f b S , G 10,6 7,5 0,8 1,904,83,9 8,1488,7 7,3 17,7 1 0, ,4 17,7 0,115 F f S max ,9 cm 88,7 dan 887 N dan/cm Stabilizatörün yataklama noktası H yakınındaki V3 gerilmesi : 503 N/mm V3 10,F d max 3 1 l 7 l l 5 7 0,65 10,88,7 3,5 V3 17,7 0, dan/cm 486 N/mm 3 1,4 17,7 Sırt kısmından bacak kısmına geçişteki R yarıçaplı kavisli bölgedeki V4 gerilmesi : V4 10,88,7 10,751,36 3 1, dan/cm 478 N/mm Prof Dr N Sefa KURALAY 18

19 En büyük gerilme yardımıyla bu durumda V malzeme ve mukavemet özellikleri belirlenebilir: V S 1, S em V 50,31, 1, 1, S 50,3 dan/mm 503 N/mm Yay çeliği tablosundan 1) C 53 V + Cr ( S 95 dan/mm ) Fakat daha uygun fiyatlı olması ) Ck 45 V veya Ck 60 V gibi islah çeliklerinin de kullanılması mümkündür Bu durumda stabilizatör malzemesi : Ck 53 V + Cr, B = dan/mm Prof Dr N Sefa KURALAY 19

20 HAVA YAYLARI ve HİDRO-PNÖMATİK YAYLAR Prof Dr N Sefa KURALAY 0

21 HAVA YAYLARI Gazlı yaylar (Hava veya azot gazı), kapalı hacimdeki gazların elastik davranışının yay olarak kullanılmasıdır Otobüs ve kamyonlarda tercih edilirler Hava yayları progresif yay karakteristiğine sahiptir Gaz basıncının değişmesi ile yaylanma yüke göre ayarlanır, ayrıca şasi yüksekliği muhafaza edilebilir, hatta bir seviye ayar regülatörü ile aynı seviyede tutulabilirbu şekilde virajdaki yana yatma da azaltılır Resim : Askı sisteminde hava yayı uygulaması Prof Dr N Sefa KURALAY 1

22 Yaprak yay tanım eğrisi Hava yayı tanım eğrisi Resim: Hava yayı ve çelik yay karşılaştırması Prof Dr N Sefa KURALAY

23 Sızdırmazlık konisi Efektif çap Efektif çap Resim: Gazlı yay ve hava yayı karşılaştırması Prof Dr N Sefa KURALAY 3

24 Hava Yayı Körüklerinin Karakteristiği Bir hava yayı sistemi; yay körükleri, ayar ventilleri, basınçlı hava boruları, depolar ile bir kompresörden meydana gelir Esas itibariyle yay elementini, uygun ayar ventillerinin kullanılmasıyla araçlarda çoğu kez değişik yük durumlarına otomatik olarak uyan ve basınçlı hava ile doldurulmuş yay körüğü oluşturmaktadır Seviye ayar ventilleri, statik yükten bağımsız olarak montaj yerini, yani otobüslerde sabit bir binme yüksekliğini ve kamyonlarda ise sabit bir yükleme yüksekliğinin muhafaza edilmesini sağlarlar Hava yayı körüğü ile çelik yay elemanlarında olduğu gibi, aks ile gövde arasındaki metal bir bağlantı olmadığı için ses gürültüleri gövdeye çok az iletilir Yay katsayısı ve doğal frekans Hava yayının diğer bir önemli yanı, artan yük ile körüğün artan iç basıncı neticesinde yay katsayısının artması ve azalan işletme basıncında ise uygun bir şekilde azalmasıdır Araç konforunun bir ölçüsü olarak yay tekniğinde genelde doğal frekans kullanılır f 1 c m [Hz] veya f 1 cg F [Hz] (1) Prof Dr N Sefa KURALAY 4

25 Hava yayı körüğünün taşıma kuvveti,üst basınç ile efektif alanın (basınç alanının) çarpımından bulunur: F p Ü A W [N] Efektif alan Hava yayı körükleri kloropren tabanlı, örneğin Du-pont firmasının Neopren ve bunun içinde mukavemet artırıcı vulkanize edilmiş kord dokuma gibi lastik karışımlarından meydana gelmektedir () Resim : İki katlı körükte ve kıvrılabilir silindirik körükte efektif alanın gösterilişi Prof Dr N Sefa KURALAY 5

26 Resim a : Katlanabilir körüklü hava yayı elemanı Prof Dr N Sefa KURALAY 6

27 Resim b : Konik boğazlı, katlanabilir körüklü hava yayı Prof Dr N Sefa KURALAY 7

28 Resim c : Bağlantı boğazlı katlanabilir körüklü hava yayı Prof Dr N Sefa KURALAY 8

29 Resim d : Çift katlı körüklü hava yayı Prof Dr N Sefa KURALAY 9

30 Ek hacim ve efektif alanın değişimi Optimum bir seyahat konforu elde etmek için hava yayı körüklerinin montaj yerine uydurulması gerekmektedir Ek hacmin seçilen körük tipinin uygun sınırları içinde değiştirilmesiyle çeşitli işletme durumlarına uygun bir doğal frekans değerine ulaşılır Körük duvarının sertliği ihmal edildiği taktirde yay katsayısı c, taşıma kuvveti F ile yay yolu s den veya basınç ve kuvvet değerinden elde edilir c df ds p Ü da ds W A W dp ds Ü [N/cm] (3) Resim a : Hava yayı yay katsayısının ek hacme ve efektif alanın körük tipine bağlı değişimi Prof Dr N Sefa KURALAY 30

31 Resim b : Farklı hava yayı tipleri için efektif alan AW nin karakteristik eğrileri Resim c : Yayın karakteristik eğrisine toplam hacmin ve piston hacminin etkisi Prof Dr N Sefa KURALAY 31

32 İzobar yay sabiti : İzobar ile veya sonsuz büyüklükteki bir ek hacimli karakteristik eğri ile ifade edilen efektif alanın değişimi yay katsayısını ve böylece yaylandırılmış bir sistemin doğal frekansını belirlemektedir İzobar yaylanmadaki yay katsayısı dp Ü /ds = 0 olduğundan c i p Ü da ds W [N/cm] Dinamik ve statik yay katsayısı : Havanın termodinamik değişiminin dikkate alınması halinde dpü A W ds ifadesi 3 nolu bağıntıdan şu şekilde yazılabilir (Resim): n(p a p Ü A W ) V Bir dinamik (adyabatik) yaylanma durumu ( = n =1,4) için yay katsayısı: c din p Ü da ds W (p p A W ) V [N/cm] Bir statik (izoterm) hareket durumunda n = 1 olur Statik yay katsayısı : da W A W c p (p p ) [N/cm] (6) stat Ü a Ü ds V a Ü Prof Dr N Sefa KURALAY 3 (5)

33 Düşük bir doğal frekansı elde etmek için ya yay hacmi V nin büyütülmesi veya efektif alanın A W küçültülmesi gerekmektedir Esas olarak yay-kütle sisteminin doğal frekansı için önemli olan dinamik (adyabatik) yay katsayısı ön planda tutulur Hava yayı körüğünün statik (izoterm) yay katsayısı bu tip yay körüklerinin konstrüksiyon prensiplerine bağlı olarak hemen hemen tüm durumlarda sineye çekilir Sabit doğal frekans : Havanın termodinamik durum değişmeleri mutlak basınçlarla bağlantılı olduğundan bu yük durumlarında sabit bir doğal frekansa ancak yüksek hava basınçlarında ulaşılabilir Pratikte yeteri derecede bir doğal frekans düzgünlüğüne 3 bar basıncın üstündeki basınçlarla çalışılırsa ulaşılmaktadır Doğal frekansın hava basıncı ile olan bağlantısı: f 1 da ds 1 A W V Prof Dr N Sefa KURALAY 33 g A W W Resim : Çeşitli termodinamik hal değişiklikleri için hava yayı karakteristik eğrileri p p a Ü [Hz]

34 Ayar Ventilinin Tesir Durumu Hava yayı körükleri otomatik olarak yüke uyan yay elemanlarıdır Hareket esnasında değişen yüklere uyabilme çeşitlerine daha yakından bakılması gerekir Ayar ventili önemli olan bir yapı elemanıdır Bunun için sadece yükseklik ayar ventili kullanılır Araç gövdesinin hızlı yay hareketlerinde, yani kısa zaman içerisindeki titreşimlerde, istenmeyen bir ayar ve hava sarfiyatının meydana gelmemesi için, ayar ventillerinin konstrüksiyonu, ayarlama işlemi, gecikmeli meydana gelebilecek tarzda yapılır Resim : Hava yaylı araçlarda ayar ventilinin düzenlenmesi Prof Dr N Sefa KURALAY 34

35 Prof Dr N Sefa KURALAY 35

36 Çeşitli yüklerde bir ayar ventilinin kullanılması halinde kıvrılabilir bir silindirik körüğün dinamik (adyabatik) yay karakteristiği verilmiştir İşletme yüksekliği bütün yük durumlarında sabit kalmaktadır Her yük için basınç ayarı neticesi yüke bağlı bir yay karakteristik eğrisi uymaktadır Titreşim Sönümleyici Hava yayı körüklerinin önemli bir sönümleme özelliği yoktur Bu sebeple hava yaylı araçların titreşim sönümleyicilerle (Amortisörlerle) donatılmaları gerekir Resim : Ayar ventilinin kullanılmasıyla işletme yüksekliğinin sabit tutulmasının açıklaması Prof Dr N Sefa KURALAY 36

37 Taşıma yükü F Yaylanma miktarı s deformasyonu s Parametre : Piston hacmi dm 3 Karakteristik Eğri Yapraklarının Kullanılması Normal olarak konstrüktör için yüke, hava basıncına ve yerleştirme ölçülerine uygun olarak belirli bir hava yayı körüğünün çeşitli ek hacimli dinamik (adyabatik) yay karakteristik eğrisi hazırdır Tasarım yüksekliği Hava yayı boyu A Resim : Kıvrılabilir silindirik körüğün çeşitli ek hacimlerdeki yay karakteristik eğrileri Prof Dr N Sefa KURALAY 37

38 Kuvvet F Yay Katsayısının Belirlenmesi Verilen kuvvete uygun olarak yay katsayısı c, karakteristik eğri diyagramından aşağıda verildiği gibi elde edilir Karakteristik eğriye teğet, çalışma yüksekliğinde öyle çizilmeli ki, yay karakteristiği ile teğet arasında kalan L mesafeleri s = +0 mm ve s = - 0 mm de eşit olsun Bundan sonra çalışma yüksekliği (s = 0 mm) de teğet üzerinde okunacak kuvvetler yardımıyla ve s = mm lik yaylanmada yay katsayısı F c F ( s100) (s0) s ifadesi ile belirlenir [N/cm] Yay deplasmanı 10 cm Tasarım yüksekliği Yay deplasmanı s [mm] Prof Dr N Sefa KURALAY 38

39 KARAKTERİSTİK EĞRİ ARA DEĞERLERİNİN BELİRLENMESİ 1) Fakat çoğu kez meydana gelen yük veya taşıma kuvveti için yay karakteristik eğrisi mevcut olmayıp, diyagramlarda sadece karakteristik eğriler hava yayı körüklerindeki basınç [bar] olarak verilmiştir Bu durumda doğal frekans, hava yayı körüğünün tam yük bölgesi içinde hemen hemen sabit olduğundan mevcut olan komşu bir karakteristik eğrinin kuvvetinden kesin olarak hesaplanabilir ) Diğer bir olanak interpolasyon yöntemidir Burada basit olması nedeniyle yay katsayısı c nin yay kuvveti F ile orantılı olduğu kabul edilir Basit olması nedeniyle burada c, F ile veya c, p Ü ile orantılı olduğu şartı kullanıldığından bu metodun hataları, düşük basınçlarda yüksek basınçlara oranla daha kuvvetli bir şekilde ortaya çıkmaktadır 3) Hava yayının taşıma kuvvet / yay deformasyonu şeklinde tüm karakteristik eğrileri biliniyor ise, F kuvvetinin p ü basıncı ile ilişkisi ve c yay katsayısının da mutlak basınç p = pa + pü ile ilişkisinden yararlanarak yayın çalışma yüksekliğindeki bilinen bir karakteristik eğrisini kullanarak bilinmeyen bir çalışma basıncındaki dinamik yay katsayısı belirlenebilir Prof Dr N Sefa KURALAY 39

40 Kuvvet F Bilinen yay katsayısı c 5 bar efektif basınçtaki izobar Resim : Karakteristik eğri olmaksızın belirli bir yükleme değerindeki yay sabiti c nin bulunması pa AW pü AW Tasarım yüksekliği Aranan yay kay sayısı c Yaylanma miktarı s mm Prof Dr N Sefa KURALAY 40

41 Aracın Kapasitif Strok Yüksekliğinin Hava Yayı Körükleri Yardımıyla Belirlenmesi Hava yayı körükleri sadece araç gövdelerinin yaylandırılmasında değil, kamyonlarda hatta Container ile nakil işlemlerinde gövdenin kaldırılmasında ve indirilmesinde kullanılır, Strok yükü = sabit Max Kaldırma yüksekliği Toplam strok P Ü = 3 bar Max Yay uzaması Tasarım yüksekliği Max İndirme yüksekliği Yaylanma s Max Yay sıkışması Prof Dr N Sefa KURALAY 41 Kaldırma ve indirme işlemlerinin yapılmasında araç konstrüktörünü, verilen yük payında (hava yayı körüğünün tam yükteki payı) ve mevcut basınç altındaki hava yayı körükleri ile ulaşılabilecek mümkün olan yollar ilgilendirmektedir Bu yolları hesaplayabilmek için hava yayı körüklerinin izobar durum değişimindeki karakteristik eğrilerinden faydalanılmaktadır Resim : Kaldırma ve indirme için mümkün olan yolların izobar karakteristik eğrilerinin hesaplanması

42 Efektif Alan (izobarın) Karakteristik Eğrilerinin Hesabı Birçok durumda araç konstrüktörleri tarafından verilen karakteristik eğrilerin basınç verilerine uymayan basınçlara kadar kaldırılması için müsaade edilmektedir Verilen bir basınç ile efektif alanı bilinen bir karakteristik eğrisinden, işletme yüksekliğinden kaldırmak için gerekli olan yol hesaplanabilir Hava basınçları p Ü taşıma kuvvetleri F ile orantılı olduklarından, p p Ü Ü1 F F 1 bağıntısından, ilgili kısım için efektif alan karakteristiği hesaplanabilir Resim: Bilinen bir izobardan diğer izobarın hesaplanması Kaldırma max yolu Prof Dr N Sefa KURALAY 4

43 Tekerlek Temas noktasına indirgenmiş yay katsayısı ve şasi doğal frekansı Sarkaç aksların tamamen hava yayı ile düzenlenmesi tekerleğe ve hava yayı körüğüne tesir eden kuvvetler değişik manivela kollarından etki etmektedirler Bu sebeple tekerlek ve hava yayı körüğündeki kuvvetler ve yay yolları değişik büyüklükler göstermektedir Araç kasası Hava yayı körüğü Araç kasası Hava yayı körüğü Tekerlek b F, c Tekerlek Resim : Sarkaç aksın hava yayı ile düzenlenmesi a G, c red Yön verici kollar Resim : Boyuna yön verici aksın hava yayı ile düzenlenmesi Aracın doğal frekansını hesaplamak için tekerlek ortasına indirgenmiş yay yolu, b c a c red [N/cm] Prof Dr N Sefa KURALAY 43

44 Doğal frekans: f A 1 c red G g [Hz] Yay yolu ve doğal frekans ifadelerinin birleştirilmesi ve hava yayı körük kuvveti (F) ile tekerlek ortasındaki kuvvetin (G) a ve b uzaklıklarının dikkate alınmasıyla araç gövdesinin doğal frekansı direkt hava yay körüğünün değerlerinden hesaplanır 1 f A c b F a g [Hz] Çelik Yay ve Hava Yayının Birlikte Kullanılması Çelik yayların hava yay körükleri ile birleştirilmesi Hava yayı körüklerinin çelik yaylarla birleştirilmesi çoğu kez faydalıdır Örnek olarak bir yaprak yay boyuna ve yan kuvvetleri karşıladığı için, aksa yön vermek için ilave bir yön vericilere gerek bırakmaz Yalnız çelik yay hava yayı tarafından ön görülen f = sabit şartını az miktarda azaltacak şekilde tesir eder Bu tesir, çelik yayın montajı esnasında belirli miktarda ön gerilmesiyle azaltılabilir f 1 c F g c S S 1 S 5 F S 5 s V [Hz] Prof Dr N Sefa KURALAY 44

45 Çelik yayın çökme miktarı : 5 sv f [cm] Bu durumda çelik yayın taşıdığı yük payından teorik doğal frekansı ile aracın hava yayı körüğünün doğal frekansı aynıdır Çünkü otomatik ayar sistemi hava yayı yüksekliğini h daima sabit tutmaktadır Çelik yaya isabet eden yük miktarı değişmemekte ve farkı her durumda hava yayı körüğü tarafından karşılanmaktadır Sistemin doğal frekansı f A 1 (c c S F F )g S [Hz] Resim : Hava yayı körüğünün çelik bir yay (Yaprak yay) ile birleştirilmesi Prof Dr N Sefa KURALAY 45

46 TAŞITLARDA HAVA YAYI UYGULAMA ÖRNEKLERİ Resim : Bir şehir içi otobüsün hava yayı kullanılmış çift enine yön vericili askı sistemi Resim : Bir şehir içi otobüsünün arka sabit aksında hava yayı uygulaması Prof Dr N Sefa KURALAY 46

47 Resim: Seyahat otobüsü ön aksında hava yayı uygulaması (Evobus) Prof Dr N Sefa KURALAY 47

48 Resim: Seyahat otobüsü arka aksında hava yayı uygulaması (Evobus) Prof Dr N Sefa KURALAY 48

49 Resim : Bir otobüsün ön ve arka aksında hava yayı uygulamasına ait örnek Prof Dr N Sefa KURALAY 49

50 Prof Dr N Sefa KURALAY 50

51 Resim : Bir üç akslı kamyonun ön, arka ve ilave dingildeki hava yayı uygulaması Prof Dr N Sefa KURALAY 51

52 Resim : Bir üç akslı kamyonun ön, arka ve ilave dingildeki hava yayı uygulaması Prof Dr N Sefa KURALAY 5

53 Resim : Bir çekicinin kabin askısında ve arka aksındaki hava yayı uygulaması Prof Dr N Sefa KURALAY 53

54 Resim : Bir kamyon veya otobüs sürücü koltuğunda hava yayı uygulaması Resim : Bir binek otomobilde hava yayı körüğü ve amortisör kombinasyonu Prof Dr N Sefa KURALAY 54

55 Resim : Hava yayı ile yaylandırılan bir tren vagonunun taşıyıcı tekerlek grubu Prof Dr N Sefa KURALAY 55

56 Resim : Tek katlı körük yaylar üzerine motor ve iş makinesi grubunun oturtulması Resim : Çift katlı körüklü hava yayı ile bantlı iletici gergi mekanizması uygulaması Prof Dr N Sefa KURALAY 56

57 HİDRO-PNÖMATİK YAY Prensip olarak basınçlı gaz yayıdır Sabit miktardaki gaz (genelde azot gazı) yağın pompalanması veya boşalması ile sıkıştırılmaktadır Gaz ve sıvı fazlar bir diyafram ile ayrılmıştır Gaz ve sıvı bar arasında değişen basınca sahiptir Diğer tüm elemanlar hidrolik olarak birbiri ile irtibatlıdır ve amortisör görevini de yapmaktadır Bir yüksek basınç sistemi yüke bağlı olarak yay elemanı içindeki hidrolik miktarını değiştirmek suretiyle otomatik olarak seviye ayarlamasını üstlenmiştir Yaylanma küresi Karoser bağlantısı Kauçuk körük Askı sistemi Resim : Hidro-pnömatik yay elemanı ve askı sistemine bağlantısı Prof Dr N Sefa KURALAY 57

58 Seviye ayar sistemi ve dağıtıcı Alçak basınçlı geri dönüş hatları Hidrolik deposu Yüksek basınç hatları Yüksek basınç pompası ve hidrolik akü Yaylanma küreleri Resim : Hidro-pnömatik yayın araç üzerine uygulanmışı ve gerekli donanımlar Prof Dr N Sefa KURALAY 58

59 LASTİK (KAUÇUK) YAY Bu yay elemanlarında lastik veya kauçuğun elastik deformasyonundan yararlanılır Ve progresif yay karakteristiğine ulaşılır Lastik yayın yay mesafesi bir askı sisteminin tüm yaylanmasına yetecek kadar değildir Taşıma kapasitesi düşüktür Ayrıca, yük altındaki yumuşak lastik yayın formu geçikmeli olarak değişir Form değişikliği ne kadar çabuk gerçekleşirse, lastik yayın elastik tepkisi o oranda düşük kalır Bu yüzden çok az ana yay olarak kullanılır Genelde ana metal yaya destek olarak ilave yay şeklinde, örneğin dayanma veya çarpma takozu olarak kullanılır Yön verici kol (iç kovana bağlanmıştır) Şasi bağlantı kulağı Dış kovan İç kovan Kauçuk dolgu Resim : Kauçuk (Lastik) yay ve askı sistemi bağlantısında uygulanışı Prof Dr N Sefa KURALAY 59

60 Teşekkür ederim Prof Dr N Sefa KURALAY Prof Dr N Sefa KURALAY 60