12 yaylar 12.1 gİrİŞocuvalci.ktu.edu.tr/dosyalar/dersler/mm303/12_yaylar.pdf12 y 12.1 g yaylar,...
TRANSCRIPT
12 Y
12.1 G
Yaylar, elastik mimal ediolması ilastiklermotorlasistemle
Bu bölüyaylar aüzerindeyayları geliştiri
12.2 BU
Şekil 12alanı otodengele
Burulmverilmek
YAYLAR
GİRİŞ
kuvvet veyamakine elemilmeyen (plistenen yerlrin yay özelarının montaerinde hava
ümde sadeceanlatılacaktıe çentil olm(burulma kolerek burulm
URULMA C
2.1 de görülomobillerin
enmesinde k
ma (kayma) gktedir.
a moment (manlarıdır. Ylastik) yaylalerde kompollikleri mevcajında kullaya da gazın
e dolu kesitır. Eğer ama
mayan burulmolu) burulmma ve eğilm
CUBUĞU Y
ldüğü gibi en süspansiyokullanılırlar.
Şe
gerilmesi, a
;
(tork) harcaYaylar genearda mevcutozit yaylar kcut olup, blnılırlar. Yayn sıkıştırılm
li metalden aç maksimuma yayı kul
maya karşı çome momentl
YAYLARI
en basit yayaon sistemind.
ekil 12.1
çısal yer de
ayan ve eneelde çelik mttur. Yay kakullanılmaklok halinde ylar aynı za
masına katkıd
ve ön gerilum verimlilillanmaktır. ok dirençlidleri taşınabi
I
alar burulmde ve otomo
Burulma
eğiştirme ve
BakTab
erji yutan (dmalzemelerdatsayısının yktadır. Blok olanlar içten
amanda arabda bulunma
lmeli kompoikle enerjiyiNe yazık kidir. Bu nedeilir.
ma çubuğu yobil ve kam
Çubuğu Y
e yay katsay
blo5.1 ;
depolayıp soden imal ediyüksek fakaolarak veyan yanmalı vbaların süspak için kulla
ozit plastikli yutma ise,i, uygun uzuenle, yay ma
aylarıdır. Gmyonların mo
ayı
yısı denklem
onra geri veilirler fakat at yay kütlesa inçe hazırveya elektrikpansiyon anılırlar.
lerden imal , ideal çözümunluktaki bualzemeleri
Genel uygulaotor kapakl
mleri aşağıda
eren) çelikten
sinin az rlanmış k
edilmiş m urulma
ama arının
a
İçi dolu
Burada
12.3 H
Şekil 12
helis açıkısmınınekseni byayın tataşlanmolmasınyaylarda
Şekil 12teli; 1) kkuvvetleyayı oluedilmiş
u mil için bu
kayma geri
HELİSEL
2.2a ve 12.2
ılı ( helisen serbest ciboyunca etkablaya düzg
mıştır. Bu duna ve en sona da kuvvet
2.2b ve 12.2kuvvetin (F)erden kesm
uşturan tümyaya gelen
u denklemle
16;
ilmesi modü
2
YAY GER
2c de sırasıy
el yay göstesim diyagra
ki etmektedigün oturmasurum kancaln helislerin ot yay ekseni
Şekil 12.2
2d de görüldF) oluşturduğme kuvveti çom telin mom
kayma geri
er aşağıdaki
32
ülü aşağıdak
2 1,
RİLMESİ V
yla basma ku
erilmektediramını gösterir. Helisel yı için, her iklı helisel yayoturma yüzei boyunca uy
Sıkıştı
düğü gibi heğu enine keok önemli b
mente maruzilmesi (buru
gibi ifade e
BakTab
ki formülle
Burada
VE YERDE
uvvetine ve
r. Şekil 12.2rmektedir. H
yaylarda, herki tarafındakylarda farkleylerinin ta
uygulanır.
ırılmış ve Ç
elisel yay keesme kuvvetbir konuma z kalmasıdıulma gerilm
edilir.
blo5.1 ;
hesaplanır.
paissonora
EĞİŞTİRM
e çekme kuv
2b ve 12.2d Her iki durur iki taraftakki en son helı olup, her işlanmasına
Çekilmiş He
esiti neredeti ve 2) FD/gelmektediır. Böylece i
mesi) aşağıda
32
anıdır.
ME DENKL
vvetine maru
ise aynı heumda da dışki en son heelisin alt kısiki taraftakigerek yoktu
elezon Yay
n alınırsa al/2 momentinir. Önemle biçi dolu yayaki gibi ifad
2
LEMLERİ
ruz kalmış k
elis yaylarınş kuvvet yayelis acısı sıfsmı düz olari helis acısınur. Kancalı
lınsın helisene maruz kabilinmesi gey telinden imde edilir.
küçük
nın top yların fır olup, rak nın sıfır helisel
el yay alır. Bu ereken mal
Burada,uygulan
Helisel gerilmeoluşturddurumlayoğunlugösterilmdüzlemltelinin igibi bu şüphesizteli çapı
Ş
Enine kyüzeyin
, D helisel ynmış helisel
yayın iç çapsine maruz
duğu enine arında, buruuğunda helismektedir. Mleri arasındaiç ve dış çapdurum gerilz küçük yayına oranı ola
ekil 12.3
kesme ve eğnde) oluşan
yayın ortalaml yay, helise
pı, denklemkalır. Bu kekesme geril
ulma gerilmsin eğriliğin
Momentin şea 1o döndürpındaki ab vlme değişimy indeksi C arak tanıml
Düz Bur
rilik etkisi Wkesme geril
ma çapıdır (el yay halin
m 12.1 de veesme gerilmlmesidir. H
mesiyle aynı ne bağlı olaekil 12.3b dülerek iletil
ve cd aralıklminin artma
için daha faanır.
ulma ve Ka
Wahl faktörlmesini ifad
16
(Şekil 12.2 ne getirilmiş
erilen kesmemeleri 1) helHelisin iç kıs
doğrultudaarak artış olude görüldüğüldiğini kabularında düzgsına neden azladır. Yay
avisli Yayla
rü (KW) ile de eder.
4 14 4
6 8
ye bak). Baş burulma ç
e kuvvetine lisel yaya uysmındaki bua çakışırlar. ur. Bu durumü gibi eğriti
ul edelim. Bgün bir şekiolmaktadır.y katsayısı C
arda Burul
ifade edilir
14
0.615
asma ve çekçubuğu gibi
ilaveten ikiygulanan ku
u gerilme sık2) burulma m (ikincil eilmiş burulm
Bu bir dereceilde değişm Bu değişm
C, ortalama
lma Gerilm
ve helisel y
kme kuvvetii düşünüleb
i değişik keuvvetin kıştırma ve gerilmesi
etki) şekil 12ma barındanelik acı, hel
mektedir. Gömenin şiddet
helis çapın
mesi Dağılım
yayın iç çap
12.1
i bilir.
sme
çekme
2.3 de n m ve n lisel yay örüldüğü ti nın yay
12.2
mı
pında (iç
12.3
Yaydaki kuvvet genelde statik olduğundan denklem 12.3 birinci terimi alınır. Bu kısım eğrilik etkisi olarak da adlandırılır. Bu denklem bire eşitlendiğinde enine kesme gerilmesinin düzeltme faktörü olur ve aşağıdaki gibi ifade edilir.
10.615
Burada, s statik yüke karşılık gelmektedir. Denklem (a) kısa yoldan şu şekilde elde edilir.
Yapılan analizlerle helisel yayın iç çapında görülen enine gerilmenin değeri tam olarak 1.23F/A olarak hesaplanmıştır. Bu değer normal burulma gerilmesine ilave edilir ise;
8 1.23/4
Bu denklem manipüle edilerek aşağıdaki forma indirgenir.
81
1.23 0.5 8,
Buradaki denklem (a) ile tanımlanmıştır.
Yay kullanıldıktan bir zaman sonra yayda azda olsa bir akma görülür ve böylece gerilme dağılımı daha düzgün hal alır. Bu durumda 1.23 katsayısı ihmal edilebilir. Buna göre değeri şu şekli alır.
10.5
12.4
Gerçekte, statik yük uygulamalarında ve yüksek sıcaklıkta gerilmenin yeniden düzgün bir dağılım göstermesinden dolayı denklem 12.1 herhangi bir düzeltme faktörü ilave etmeksizin kullanılabilir.
Statik yükleme için gerilme düzeltmesinin farklılıkları karmaşa yaratmaktadır. Özel malzemeden yapılmış helisel yayların statik yük testlerinden elde edilmiş gerilme değerleri için test verilerinden elde edilen düzeltme faktörü mutlaka kullanılmalıdır. Burada denklem 12.3 ve 12.4 sırasıyla yorulma ve statik yükleme için tavsiye edilir. Bu denklem geometrisi
normal (C > 3 ve 12o) yay için kullanılır. Yorulma yüklemesi için düzeltilmiş gerilme denklemi aşağıdaki gibidir.
88
12.5
Statik yükleme için düzeltilmiş gerilme denklemi
88
12.6
Burada denklem 12.4 denklemi ile tanımlanmıştır.
, ,
Şekil 12
durum ieğilme ggerilme
1. eke
2. Ek
hk
Helezondenklemboyutta
ve
2.2 de eğilm
için adım acgerilmesi msinin anlaşı
Yük Eksanekseniyle sikol uzunluğedilenden d
Eksenel yükuvvetinin
helezon yaykatılmalıdır
Şekil
n yay yer dem elde edilir
olsun ve sa
değerleri
me momenti
cısı ( 15o mutlaka göz ılması için i
trikliği. Çokimetriktir. Hğunu değiştidaha fazladır
k. Şekil 12.küçük bir b
y tasarımındr.
12.4 He
eğiştirmesi ir. Enine kesadece burulm
şekil 12.4 d
için verilen
den büyük vönünde bulki faktör ihm
k sık olarakHerhangi biririr. Bu heler.
2b de görülbileşeni hele
da izafi ol
elezon Yaya
için aşağıdasme gerilmema moment
de grafik ola
n serbest cis
ve her bir salundurulmalmal edilir.
k yayın sonur eksantriklezon yayın b
ldüğü gibi eezon yayın t
larak büyük
alar İçin G
a olduğu gibesinin yer deti hesaba ka
arak verilmi
sim diyagra
arımın yer dlıdır. Buna
undaki yük ik eğilme obir tarafında
enine kesmetelinde basm
ktür ve bu fa
Gerilme Doğ
bi Castiglianeğiştirmeye
atılsın.
iştir.
amı görülme
değiştirmesiilaveten, he
dağılımı heluşturur ve a oluşan ger
e kuvvetine ma kuvveti o
aktör mutlak
ğrulama Fa
no,s metodue katkısı ihm
ektedir. Sıra
i D/4 durumelezon yay
elezon yayınburulma mrilme hesap
karşılık, F oluşturur. K
ka hesaba
aktörü
u kullanılaramal edilecek
a dışı bir
munda
n oment
p
Kritik
ak k
Burada /32
tarafınd
Yay sab
Şekil 12yakın olSertliği kullanıl
Tümü ogibi kon
Q = F, G bu2. Burada hedaki sarımda
biti genelde
2.5 adımlarılan aktif yayartan yayınması uygun
Ş
olmasa da binik şekilde o
urulma kesmelezon yayına yer değişti
k ile göster
ı farklı helezy helezonu
n yay katsayndur.
Şekil 12.5
irçok yay heolabilir. Uy
Şekil
me elastisiten aktif sarımirme olmaz.
/2/
rilir.
8
zon yayı göaktifliğini k
yısı k denkle
Değişik
elezon yay hgun bir kon
12.6 Ko
/
e modülü vemlarının say. Bu durum
/2/32 2
8
,
östermektedkaybeder. Bem 12.8 ile
k Adımlı He
helis şeklinniklik açısı i
onik Halka
e yuvarlak kyısı N olsun
mda;
4
8
dir. Bu yay yBöylece hele
hesaplanır.
elezon Sıkış
ndedir. Bazılile konik he
a Sıkıştırma
kesitli yay tn. Bu sarıml
yüklendiğinezon yayın sBunun bazı
ştırma Yay
ları ise şekilelezon yay, y
a Yayı
teli için lardan yayın
nde, yayın esertliği artarı uygulama
yı
l 12.6 da göyay teli kalı
n her iki
12.7
12.8
n altına r. larda
örüldüğü ınlığına
bağlı olbüyük ymomentverimlilacısı ve geçer. Ydeğiştirm
12.4 SVE MU
Helezonimal ediyuvarlak
En çok de ve şekontrol hesaplan
1. Yiama
2. E
gA
arak belli byarıçapa uygtin her bir hliği konik olyay teli çap
Yani yayın tmesi denkle
STATİK YUKAVEME
n yaylar (spilmektedirlek olan yayla
Tab
kullanılan yekil 12.7 de edilmesi uynmalıdır. T
Yayların tasiçerisinde bakma mukamalzemeleraşağıdaki g
1.0
En kritik gegerilmedir. Ancak, yay
ir katı yüksgulandığındhelezon içinlmayan helepı seçimi yatoplam yüksem 12.7 ve
YÜK ALTINET ANALİZ
iral yaylar) er. Bazı özear üzerinde
blo 12.1 2
yay telleriniverilmekte
ygundur. Kaasarım için,
sarlanmasınboylarının kavemetiyle (rinin çok azibi hesaplan
05
erilme, yayıBu durum y
yın takılması
ekliğe ulaşıdan daha az n değiştiğiniezon yaylarapılması sonsekliği tek h12.8 den he
NDA HELEZİ
değişik stanel durumlarddurulacaktı
2mm Çapın
in fiyatları vdir. Bu bilgayma gerilm, var olan bi
nda temel ilkısalmaması(Ssy) direk vzının Ssy değnır.
207
n en çok sıkyayın kullanı veya sökü
ır. Moment moment olu
i göstermektrdan daha dünucunda, yahelezonun yesaplanabili
EZON SIK
ndart çaplarda yay teli yır.
ndaki Gene
ve en düşükgiler şu an içmesi mutlakilgiler aşağı
ke, yaylarındır. Yay bo
ve dayanma ğerleri deney
ve
kıştırıldığınnımı sırasın
ülmesi sırası
FD/2 küçükuşturur. Butedir. Buna üşüktür. Koay sıkıştırıldyüksekliğineir. Burada D
KIŞTIRMA
rda, yuvarlayuvarlak olm
el Yay Teli
k mukavemeçin geçerli o
ka denklem ıdaki adımla
n statik yük oyunda ki kı
limitiyle (Sysel olarak
0.58
nda (yayın knda hiçbir zaında bilerek
k yarıçapa uda konik hegöre konik
onik yaylar ddığında tek be eşit olur. K
D yay telinin
A YAYLAR
ak ve içi dolmayabilir fa
nin İzafi Fi
et değerleri olup, üretici12.5 kullanıarı takip ede
altında çalıısalma direkSu) dolaylı omevcuttur.
8 veya
katı hale geldaman gerçek
k uygulanabi
uygulandığıelezon yayak helisel yayda, uygun kbir helezonuKonik yaylan ortalama ç
RINDA GE
lu yay tellerakat burada
iyatı
sırasıyla tabinin sayfasınılarak erek kullanı
ışırken zamk olarak kesolarak ilgilidBu nedenle
0.53
diğinde) olukleşmemeliilir. Yayın
ında alarda yların koniklik un içine arın yer çapıdır.
RİLME
rinden yay teli
blo 12.1 ndan
ılabilir.
an smede dir. Yay e Ssy
3
uşan idir.
kg
Şekil
3. Uo
o
4. Ü0ggs
5. Y
utuyuk
kullanımı sıgeçmemelid
12.7 De
Uzun vadedolduğu ğözl
0.45olarak alınm
Üçünçü adı0.45 /0.35göre yaylar igelmesi) ve ysebebiyle ye
Yaylarda geuygulanabiltoleransı (cuygulandığıyüksekliği auygulanacakadar olma
ırasında oludir.
eğişik Yay
deki kullanılemlenmişti ve demir e
mıştır.
ımda bahsed5 1.18 oiçin normal byay tellerinin
eterli görülme
erilme yayınlecek maksiclash allowaında yayın karasındaki fak maksimualıdır.
uşan kayma
Tel Malzem
ım süresinceir. Buna göesaslı olmay
dilen mukavolarak hesaplbir faktördürn üretim kaliektedir.
n katı hale gimum gerilmance) göz ökatı hale gefarktır. Pratium kuvvetin
gerilmesi h
meleri Çek
e yay telininöre demir esyan ve osten
vemet değerlanır. Bu küç
r. Bu değer yitesi nedeniy
gelme durummede bu ko
önünde buluelmeden ki yik olarak yan oluşturdu
hiçbir zaman
kme Mukav
n kayma gersaslı yay tellnitli çelik y
rlerine göreçük gibi görüayların aşırı le oluşturduğ
muyla sınırlnumla sınır
undurulmalıyüksekliği iaylardaki çauğu toplan y
n 0.53 de
vemeti, Çap
rilmesinde %lerinde kaymay tellerind
e yayın emnülsede bölümyüklenememğu düzgün ge
lı olduğundrlıdır. Yayladır. Bu durule yayın kat
arpışma toleyer değiştirm
eğerini
pları ve Fiy
%2 lik azalma gerilme
de ise 0.
niyet katsayım 6.5 deki felmesi (katı halerilme dağili
dan, yaya arda birde çaum maksimtı haldeki
eransı, yaya rmenin %10
yatları
malar si .35
ısı lsefeye le imi
arpışma mum yük
0 u
6. Sonuç olarak yay malzemesindeki akmalar sonucunda oluşan iç gerilmeler yayın
taşıyabileceği gerilmeye (yüke) yardımcı olur. Aşırı yükün yayda akmalara neden olmasıyla iç gerilmeler oluşur. Oluşan bu iç gerilmeler, yükün aynı doğrultuda uygulanması durumunda yüke fayda sağlarken, yükün ters yönde uygulanması durumunda ise yüke zarar verir. Sıkıştırma yayları sadece sıkıştırma koşulları için kullanılır. Bu durumda çalışan yaylar başlangıçta gerekenden fazla sıkıştırılarak (katı hale getirilerek) ve gerekenden fazla bu konumda tutularak iç gerilmelerin oluşması (akmanın oluşması) sağlanır. Buna ön gerilme (presetting) denir ve çok kullanılır.
7. Ön gerilme yapılmış bir yayda adım 3 de verilen 0.45 0.35 değerleri sırasıyla 0.65 0.55 olarak alınabilir.Bu değişim teorik olarak iç gerilmeler üzerinden acıklanabilir.
Buradaki açıklamaları özetlersek, uzun zaman kullanımda yayın boyundaki değişim %2 kadar olur ve yayı katı hale getiren, yay eksenine uygulanmış F kuvvetinin yay telinde oluşturduğu kayma gerilmesi denklem 12.6 kullanılarak hesaplanır. Bu değerler aşağıdaki gibidir.
≦ 0.45 demir esaslı malzeme, ön gerilme yok
≦ 0.35 demir esaslı olmayan ve ostenitli paslanmaz çelik, ön gerilme yok
≦ 0.65 demir esaslı malzeme, ön gerilme var
≦ 0.55 demir esaslı olmayan ve ostenitli paslanmaz çelik, ön gerilme var
12.5 SIKIŞTIRMA YAYLARININ OTURMA YÜZEYİNİN TASARIMI
Dört standart oturma yüzeyli helezon yay ve her birine ait katı hal uzunluğunu (Ls) veren formül şekil 12.8 de görülmektedir. Şekilde verilen he bir yayda Nt toplam sarım sayısını ve N aktif sarım sayısını (yer değiştirmeye katkısı olan ve denklem 12.7 de kullanılan sarım sayısı) göstermektedir.
2 12.10
Denklem 12.10 da görüldüğü gibi yayın her iki tarafındaki en son sarım parça ile temas ettiğinden aktif olmayıp, düzgün yük dağılımı için her iki taraftaki bu sarımların temas yüzeyiyle çok iyi temas etmesi gerekmektedir.
Şekil 12.9a da görüldüğü gibi yayın her iki tarafında düzgün yük dağılımı elde etmek için yayların sonuna konan ve düzgün yük dağılımı sağlayan yay tablaları kullanılır. Şekil 12.9a ve 12.9b de görülen yay oturma tablaları genelde fiyat göz önünde bulundurularak Şekil 12.9c ve 12.9d de ise özel tasarlanmış ve birden fazla sarımı kullanan ve yay sonuna takılan. Hem sıkıştırmada hem de çekmede kullanılabilen parçalardan örnekler görülmektedir.
Şekil 1
Şekil 1212.9d deyüzeyinyaylarda
Yay alahesaplan
12.6 H
Helezonise, yaysonuçlagöstermhalde, ybükülmönüne a
12.8 Sık
2.8 de verileeki gerçek k
nin taşlanmaaki katı uzu
anının küçüknır.
Ş
HELEZON
n sıkıştırmayda bükülmearı grafiksel mektedir. Eğyayın içine v
mesinin önünalınmalıdır.
kıştırılmış Y
en katı yay ukatı yay yükasına bağlıdunluk taşlam
k olduğu gib
Şekil 12.9
N SIKIŞTIR
lı yaylarda e söz konusuolarak göstğer bükülmeveya dışına ne geçilebili
Yay Sonlar
uzunluğu deksekliği yaydır. En son ymanın hassas
bi özel duru
Halkalı
RMA YAY
eğer yayın u olabilir. Ştermektedir.e söz konusuuygun bir t
ir. Bu durum
ı ve Buna K
enklemleri yın her iki tayay sarımlarsiyetine bağ
umlarda ise,
0.5 1
Yayalar İç
YLARINDA
serbest uzunŞekil 12.10 k. Şekil 12.1u ise, yayın toleransla yemda yay ile
Karşı Yay K
normalde karafındaki srının oturmağlıdır.
, katı yay uz
1.01
çin Özel Uç
A BÜKÜLM
nluğu ortalakararlı ve k0 daki A eğtekrar tasar
erleştirilecesilindir ara
Katı-Yükse
kullanılır fakarımım (hala yüzeyleri
zunluğu aşa
ç Elemanlar
ME ANALİ
ama çapındaararsız duruğrisi en çok rlanması ge
ek silindir yasındaki olas
eklik Denk
kat şekil 12.alkanın) otur
taşlanmış
ağıdaki form
rı
İZİ
an çok büyüum için eldekullanılan ş
erekmektediardımıyla ysı sürtünme
klemleri
.9d ve rma
mülle
ük olur e edilen şartları ir. Aksi yayın göz
12.7 STASAR
Helezonyay katszamandçapını (Dbulunduuygununbelirlentasarlanise, diğebüyük v
Problemmm den(sıkıştırgerekme229 yay
Verilenyük 470
Şeki
STATİK YRIMI
n sarımlı yasayısıdır. Y
da uzun vadeD) ve yayın
urulur. Genenu belirlem
nir. Son olarnan yay büküer bir D/d oveya çok ağ
m 1: Bir heln fazla olmarıldığında) taektedir. Yay
y teli kullana
nler: Yayın 0 N, delik ça
l 12.10 H
YÜK ALTIN
aylar için ikiayın ağırlığede yaydakin tel çapını (el olarak D/
mek gerekmerak da yayınülme eğilimranı seçilereır olur ise, d
lezon yayınayıp taşıdığıaşıdığı yük yın taşıdığı arak belirley
boyu 65 mmapı 38 mm,
Helezon Sık
NDAKİ HE
i önemli gerğını, boyutlai çökmeyi d(d) belirledi/d nin birçokektedir. D vn serbest boymi gösteriyoek hesaplamdaha mukav
n bir tarafı kı kuvvet 270470 N. Bu yük statik yyiniz. G = 7
m, taşıdığı kstatik yük u
kıştırılan Y
ELEZON S
reksinim kaarını ve fiyade en aza iniğinden, genk oranı olup
ve d belirlenyu, çarpışm
or veya tasarmalar tekrarvemetli yay
kare halinde0 N ve yayıyay 38 mmyük olup, uy79300 MPa
kuvvet 270 uygulanıyor
ay İçin Bur
SIKIŞTIRM
abul edilebilatını en aza idirmeye çalnelde yay kp, problem i
ndikten sonrma toleransın
rlanan yay mrlanır. Eğer
teli kullanı
bir tablayaın boyu 13 m
m çapındaki bygun tasarım
a
N, yayın azr, G = 7930
rkulma Şar
MA YAYLA
lir gerilme dindirmeye çlışılır. Gerilatsayısındaniçin bu oranra N, yay kana göre belirmonte ediletasarım sonlarak hesap
a bağlanmıştmm azaltıldbir deliğin imı ön gerilm
zalan boyu 100 MPa
rtları
ARININ
değeri ve uyçalışılırken,lme, yayın on önce göz
nlardan en atsayısına göirlenir. Eğereceği yere sınucunda yayplar tekrarlan
tır. Yayın bdığında içine sığmame olmayan
13 mm, taşı
ygun bir aynı
ortalama önünde
öre r ığmıyor y çok nır.
oyu 65
sı n ASTM
ıdığı
İstenen
Kabulle
1.2.
3.4.5.
Gerekli
Çarpma
Yayın k
Delik tobulunduçapı 38
Görüldübelli ara
nler: Uygun
er ve Çözüm
Çarpma t Sürtünme
0.1D kad İç gerilm Yayın her Yay tabla
Şeki
olan yay ka
a toleransı:
Ç
katı hale gel
470
oleransı, yayurularak (0.1mm delik ç
üğü gibi denalığında fazl
n tasarımı ön
m:
toleransını eeleri engelle
dar seç. e mevcut der iki tarafınasına uygula
l 12.11 H
atsayısı:
∆∆
lmesi için g
0 ç
yın sıkıştırıl1D) olarak çapından mu
nklemdeki Dla değişmem
n gerilme ol
en büyük çaemek için de
eğil. daki temas anan yük ile
Helezon Sık
47013
0.1470
15.4
erekli kuvv
lmasıyla oluseçilir ve deutlaka küçük
8
D, d, ve mektedir. B
lmayan AST
alışma aralığelik ile hele
yüzeyi yay e helezon ya
kıştırılan Y
270
0/
vet:
470
uşacak küçüenklem 12.6
ük olmalıdır
8
değerleri aşlangıç içi
1.05
TM 229 yay
ğının %10 uezon yayın d
tablası ile tayın ekseni
ay İçin Bur
Ç
0 15.4 3
ük çap geniş6 kullanılara.
8
bilinmemekin değeri
.
y teli kullan
u kadar seç. dış çapı aras
tamamen temkesişmekte
rkulma Şar
. /
şlemesi de gak D ve d ç
ktedir. Burai şekil 12.4
narak belirle
sındaki tole
mas halindeedir.
rtları
göz önündeçapları belirl
ada değeden alınır.
eyiniz.
eransı
e.
lenir. D
ri C nin
Yayın nominal çapını D = 32 mm ve yay telinin çapını d = 2.5 mm seçelim. Buna göre şekil 12.7 den ASTM A229 yay teli için okunur. Buradan;
0.45 0.45 1600
Bu değerleri yukarıdaki 12.6 denkleminde yerine yazalım.
8720
8 516 321.05 . .
D = 32 mm ve d = 4 mm alınınca yayın dış çapı = 32 + 4 = 36 mm olur. Delik toleransı = 0.1D = 0.1(32) = 3.2 mm olmalı. Bu durumda D çapı yeniden belirlenmelidir.
Hesap edilen yay tel çapının (d = mm) dayanma limiti şekil 12.7 den olarak okunur.
Yeniden değerini tahmin etmek yerine bu defa denklem 12.6 nın ikinci şeklini kullanalım.
8 0.45 1400
8 5164
.
Şekil 12.4 den C = 7.2 okunur. Buradan;
7.2 4 .
D = 28.8 mm ve d = 4 mm alınınca yayın dış çapı = 28.8 + 4 = 32.8 mm olur. Delik toleransı = 0.1D = 0.1(28.8) = 2.9 mm olmalı. Bu durumda D çapı uygun olup delikle yay dış çapı arasında istenenden daha büyük bir boşluk mevcuttur.
Yukarıdaki değerlerle gerilme ve geometrik şartlar sağlanmış olup. bu aşamada yay katsayısı formülünden (denklem 12.8) sarım sayısı hesaplanır.
815.4
4 793008 28.8
.
Denklem 12.10 dan;
2 6.9 2 .
Şekil 12.8 den yayın katı haldeki uzunluğu;
8.9 4 .
Yayın serbest uzunluğu ;
ş ğ ş51615.4
.
33.5 35.6 33.5 .
Yayda o
Şekil 12Bu duru
Sonuç o
12.8 YTASAR
Bu kısımetkisindtelinin tve yay taltındakSıkıştırmbir gerilöncekiygösterild
Şekil
oluşabilecek
2.10 na bakıumda yayda
olarak yayın
,
YORULMARIMI
mda bölüm de iken nasıltekrar eden btelinin yüzeki yayın sabma yayları ilmeye maru
yle ayni yöndiği gibi
12.12 Y
k bükülme y
ıldığında bua bükülme o
n tasarım pa
.
A YÜKÜ A
8 de anlatıll tasarlandığburulma yü
ey faktörünüit ömür yoriçin tekrar euz kalmaz. Ende yük uyg/ 0
Yuvarlak Çe
yayın katı h
u yayın büküolmaz.
arametreleri
, .
ALTINDAK
lan ve Şekilğı anlatılaca
ükü altında oün “1” olduğrulma grafikeden yük duEn kötü durugulanır. Böy /
elik Yay Te
hale gelmesi
33.569.1
69.128.8
külme şartlar
:
,
Kİ HELEZ
l 12.12 de Saktır. Tasarıolduğu, yayğu göz önünklerini verenurumunda, yumda yük s
ylece, tasarım1 arasındad
eli İçin Tah
i durumund
.
.
rından çok u
.
ZON SIKIŞ
S-N eğrileri ım yapılırke
y telinin çapnde bulundun diyagram yay normaldsıfıra düşer vm için ilgiledır.
hmini S-N E
a kontrol ed
uzakta kald
ŞTIRMA Y
gösterilen yen, dayanmaının 10 mmurulmaktadışekil 12.13
de hiçbir zamve sonrasınenilen alan ş
Eğrisi,
dilir. Buna g
dığı görülme
YAYLARIN
yayın, yorula limiti o
m den küçükır. Tekrarlay de gösterilman yön de
nda yine bir şekil 12.13
,
göre;
ektedir.
.
NIN
lma olan yay k olduğu yan yük miştir.
eğiştiren
de
Ş
Şekil 12hale döngelir. H
Şekil
Şekil 12eden busonuçla
Şekil 12.13
2.13, sadecenüştürülebilalbuki P no
12.14 Sa
2.14 deki grurulma momar kullanılara
Şekil 12.
e tasarım içilir. Örneğin
oktası şekil
abit Ömür Y
rafikler denementi uygulaak oluşturul
.12 ye Karş
in ilgi duyun şekil 12.1312.14 de
Yorulma Dİlgi
ey parçasınaanmasıyla (lmuştur. Şek
şılık Gelen
ulan bölgeyi3 deki P nok
0,
Diyagramınilenilen Bö
a 0 ila maks/ 1)
kil 12.15 de
Sabit Ömü
çizmek içinktası
0.43
nın Alternatlge)
simum değe) yapılan deeki S – N eğ
ür Yorulma
n şekil 12.10.2155 d
değerine
tif Gösterim
erler arasındeneylerden eğrileri ise, g
a Diyagram
4 de görülddeğerine karkarşılık gel
mi (şekil 12
da değişen velde edilen
gerilmenin s
mı
düğü rşılık lir.
2.13 de
ve tekrar
sıfır ila
maksimdeki değdaha fazters işartarafınddeneyse
Şeki
Şekil 12testlerleelde edialınmas
Şek
mum değerleğerlerle uyuzladır. Çünkretli olmamıdan kullanılael olarak eld
il 12.15 YEd
2.16 ise mote elde edilmilmiş olup, tsı tasarım iç
kil 12.16
er arasında dum içindedirkü buradakiıştır). Şekil an, burulmade edilmiş S
Yuvarlak Çdilene Göre
torlarda kulmiş yorulmad
tasarım sırain daha uyg
Sonsuz Öm
değişmesiylr. (Buradaki gerilmeler 12.15 deki
a gerilmesinS – N eğrisid
Çelik Yay Te Maksimu
llanılan yayda sabit ömüsında grafik
gundur.
mür YorulmAlaşımı Y
le elde edilmki maksimumr sıfır ila maen alttaki e
nin sıfır ila mdir. Burada
Teli İçin um Tasarım
ylar için bağür grafiklerkten okunan
ma DiyağraYay Teli,
miştir. Buram değerler şaksimum araeğri ise, yay maksimum yay telinin
. -N Eğrm Değerleri
ğımsız ve deridir. Buradan değerlerde
amı. Ön Isı
da en üstekşekil 12.12 dasında değişimalatçılarıdeğer arasınyüzey kalit
risi. Hesaplainin Değişim
eneye dayalıaki değerleren biraz dah
ıtmalı Karb
ki eğri şekil dekinden bişip, hiçbir zrının pek çonda değiştiğtesi faktörü
ananın Tavmi
ı olarak yapr deneysel oha düşük de
bon veya Ç
12.13 iraz zaman ğu ği ve
1.
vsiye
pılan olarak ğerlerin
Çelik
Daha önsertleştigerilme oluşturuburulmaolarak y
değer busertleşti
Şek
Yüksek daha bükapanmsinüzoidhareket kapamafrekansıgerçeklesabitleştsarımlarserbest usarımlarrezonanrezonanfrekansı
ncede bahseirme (bölüm ile yaylard
ularak daha a cubuklarınyaya veya bu
undan birazirme metodu
kil 12.17
k hızlı makinüyük olmak
ması (yay uzdal harekettelde edileb
a işlemini 2ı ise 542 Hzeştirilinceyetirilsin ve dr hareketi hiucunun sıkırı aktif halensı (spring snsı, yayın koı aşağıdaki g
edildiği gibim 8.14 ve 8.da ve burulm
fazla yük tanda ön gerilurulma cub
z daha azdıruyla elde ed
Ön Gerilm
nelerde kullzorundadıramış) mototen uzak oluilir. Böylec500 kez tekz olur. Yay e kadar titre
diğer ucundaissetmeden ıştırma ile s getirerek (ssurge) olaraontrol ettiği gibi hesapla
ü ;
i, helezon y14) ve ön g
ma cubuklaraşımaları salme öncesi vuğuna uygu
r. Maksimumdilir.
meli veya GGerilm
lanılan yayl. Örneğin, mrun her iki d
up, Fourier se, 5000 dev
krarlar. Bu dsıkıştırılıp b
eşmeye devaan hızlı bir sönce en sonabitleşmesisarım 1, sarak adlandırıparçayı (m
anır.
∝
12.8
∝
yayaların yogerilme (bölürında yükünağlanmaktadve sonrası gulanabilecek
m yorulma
Gerilmesiz Hme Dalgala
ların doğal fmotorlardakdönmesindeserisinin üçvir/dakika ildurumda üçübırakıldığınam eder. Aysıkıştırma undaki sarımiyle birlikte rım 2 …) enılır ve yayda
motor supapl
/ ; b
8 ;
ç ğ
rulma için iüm 12.4 ma
n uygulandığdır. Şekil 12gerilme dağk iç gerilme
dayanımı ar
Helezon veyanması
frekansları, ki supaplarıne gerçekleşiüncü harmole dönen birüncü harmo
nda, kendi doynı şekilde huygulansın, m bitişik sarı
çok hızlı bin son sarımaa yerel gerilları) kontrol
burada
∝
imalatında badde 6 ve 7)ğı doğrultud2.17 de heleılımı göster
e /3 kada
rtırımı, ön g
ya Burulma
makinenin n açılıp (yayir. Supaplaroniğine kadar motorda suoniği 32500oğal frekanhelezon yaybu durumdaıma doğru hir şekilde yea kadar ulaşlmelere nedlünü zorlaşt
∝
bilye ile ) önemlidir.da iç gerilmezon yaylardrilmektedir. ar olup gerç
gerilme vey
a Bar Yayı
doğal frekay sıkışmış) rın hareketi dar açılmasıyupaplar açm
0 olup, doğansında sönümyın bir ucu a yaydaki tühareket ederer değiştirmşır. Bu harekden olur. Yatırır. Yayın
. Ön meler
da ve Teorik
çek
a bilyeli
ında
ansından
yla ma – al mleme
üm r. Yayın
me tüm ket yay ay doğal
Bunları doğal frekans denkleminde yerine yazarsak
∝/
∝
Çelik Yaylar için;
13900; , ç , 12.11
353000; , , 12.11
Yüksek hızlı uygulamalar için tasarlanan yayların doğal frekanslarının yüksek olması aynı zamanda yüksek gerilmelerin de oluşmasına neden olmaktadır. Yayın yüksek gerilmelere karşı dayanımını artırmanın iki yolu ön gerilmeyla iç gerilme oluşturma ve bilyeli dövme metoduyla yay malzemesinin sertliğini artırmaktır. Bu durum, yayın kütlesinin azaltılmasına ve doğal olarak, doğal frekansının artmasına neden olur.
Problem 2: Şekil 12.18 de görülen kam mili 650 rpm hızla dönmektedir. Kamı takip eden parça üzerindeki yay sayesinde kama sürekli temas halinde olup, kama uyguladığı kuvvet 300 N ila 600 N arasında değişirken buna karşılık yayın yer değiştirmesi 25 mm aralıkta olmaktadır. Yayın her iki tarafı yay tablasına bağlanmıştır. Yay malzemesi ASTM 232 olarak seçilmiş ve bu malzemeye ait yorulma değerleri şekil 12.16 da verişmiştir. İç gerilme için ön gerilme yapılmıştır. Uygun yay katsayılarını, d, D, N ve bulunuz ve sonucu bükülme ve
yay rezonansı için kontrol ediniz.
Verilenler: Kam mili hızı 650 rpm, kama uyguladığı kuvvet 300 N ila 600 N, yayın yer değiştirmesi 25 mm, yay malzemesi ASTM 232, malzemeye ait yorulma değerleri şekil 12.16 da verişmiştir.
İstenenler: Uygun yay katsayılarını, d, D, N ve bulunuz ve sonucu bükülme ve yay
rezonansı için kontrol ediniz.
Kabuller ve Çözüm:
1. Yay rezonansını en aza indirmek için, mümkün olan en yüksek gerilme değerleri kullanılmalıdır.
2. En küçük emniyet katsayısını seçerek yayın ağırlığı azaltılabilir. (yay ağırlığını azaltmak, yayın doğal frekansını artırır)
3. Yay oranını C = 10 olarak seç. (Bu değer Wahl orantısı için iyi olup, yayın fiyatı her iki taraftan bağlanması nedeniyle artabilir).
4. Çarpışma toleransını %10 olarak al. 5. Her iki taraftaki yay tablaları yay ile sürekli temas halindedir. 6. Yay kuvveti yay ekseni boyunca etki etmektedir.
S – N eğ
65
Yay tas
değsorunu odeğiştirmaynı zamrezonan
Yay oraşekil 12
Burada 12.4 den
ğrisinden (ş
50 60
arımına gör/
ğeri deneyleolmaması gme bölgesi manda doğansı için 1.1 v
anı C = 10 o2.4 den
8
d = 5 mm on C değeri o
Şek
şekil 12.12)
ç ş
re, /olur. Şekil olarak okun
erle elde edgerekmekted
için olabiliral frekansınıve genel ola
olarak rastg. oku
olarak alınıpokunur.
8
kil 12.18 P
sürekli ömü
oranı 12.16 ya bu
nur.
dilmiş grafikdir. Yay rezr. Küçük emı artırmaktaarak yine 1.
800/1.1
ele (Walh funur.
6618
p, denklem
661
Problem 2
mür 1000000
100000
/ ou orana uyg
kten alındığzonansı belkmniyet katsaadır. Bu ves1 alınsın. B
/1.1
faktörü) seçi
8 60010
12.5 den
8 6005
İçin Diyag
0 yük tekrarı
00 Ç
oranına eşit gun eğri çizi
ından yay rki çarpışma ayısı seçmekile ile emniu durumda
ilsin. Denkl
1.14
bulunup
gram
ı olarak oku
ş
olmalıdır. Bilerek d
ezonansı veiçin verilenk yayın ağıryet katsayıs
lem 12.5 de
.
p bu değer k
unur buna g
Buna göre;değeri grafi
e emniyet kn %10 luk yrlığını azaltsı olası bir y
e kullanılma
kullanılarak
.
göre;
/ikten
atsayısı er ırken yay
ak üzere
şekil
Şekil 12.4 den; C = 9.4 okunur.
C = D/d => D = Cd =(9.4)(5) => D = 47 mm
; 600 300
25 /
Denklem 12.8 den;
812
5 790008 9.4
.
Şekil 12.8 den;
2 4.95 2 5 .
Yayın serbest uzunluğu ;
ş ğ ş1.1 600
12
55 34.75 55 .
Yayda oluşabilecek bükülme yayın katı hale gelmesi durumunda kontrol edilir. Buna göre;
5589.75
.
89.7547
.
Şekil 12.10 a bakıldığında, bu yayın bükülme şartlarından çok uzakta kaldığı görülmektedir. Bu durumda yayda bükülme olmaz.
Yay frekansı denklem 12.11 hesaplanır,
353000 353000 54.95 47
.
Sonuç olarak yayın tasarım parametreleri:
, , . .
Problem 3: Problem 2 yi, yay teli çapı 5 mm ve aynı malzeme için çöz. Fakat mukavemet değerlerini 12.7 ve 12.15 den al.
Verilenler: problem 2 ile aynı
İstenenler: problem iki ile aynı
Çözüm
Şekil 12
Şekil 12ömür iç
Denklem.
için tahm
/önerilenalınan 1ulaşılmı
Bundan
12.9 H
Şekil 12yaylarınsıkıştırmyayı kırverebilmhala bel
:
2.7 den d = .
2.15 den bilçin önerilen
m 12.9 dan
mini burulm
600/n gerilme de1.13 lük emnış olur.
n sonraki ad
HELEZON
2.12c ve 12.na da uygulama yaylarındrılıncaya kadmektedir. Bulli bir yük ta
5 mm (AST
lye ile sertleen büyük g
%2 lik uzun. Yaklaş
ma yorulma
Şekil 12.
/300 için şeeğerini vermniyet katsay
ımlar probl
N UZAMA
.12d de gösanmakta oluda olduğu gdar uzatır. Bununla birliaşıyabilirler
TM A232) y
eştirilmiş, sıgerilme .
n vadeli çökık olarak sı eğrisi şek
19 Probl
ekil 12.19 dmekte olup,yısı ile prob
em 2 nin ay
YAYLARI
terilen sıkışup, bazı farkgibi yer değiBu durum uikte, sıkıştırr. Emniyet a
yay teli için
ıfır ila en bü
kme göz ön.
kil 12.19 da
lem 3 İçin Y
dan bu değer di
blem 2 de ol
ynısı olarak
I
ştırma yaylaklarda mevciştirme sını
uzama yaylarma yayları acısından ba
n okunan day
üyük gerilm .
nüne alınarak
çizilmiştir.
Yorulma D
ikkatlice birlduğu gibi
takip edilir
arı için bahscuttur. Bunlrlaması yok
arını montajkırılsalar bi
azı kritik uy
yanma muk
me arasında d
k burulmad. Buna
Diyagramı
okunur. Şeraz azaltılab
.
sedilenlerin lar, uzama yktur. Aşırı b
sırasında zile, tasarımı
ygulamalard
kavemeti
değişen ve
da kayma gea göre sonsu
ekil 12.15 enbilir. Buna i değe
n çoğu uzamyaylarında
bir yük uyguzarar ın durumunda sıkıştırma
sonsuz
erilmesi uz ömür
n büyük ilaveten erine
ma
ulaması
na göre a yayları
tercih edhelezon
Uzama şekil 12diş kuvvtension)faydalan
Uzama gerilmesıkıştırm
Uzama kanca eğbir gerileşittir. İYay kançapı (D)katkısı ynormal
Tasarımsarması
dilmektedirn sıkıştırma
yayları gen2.20 de görüvet etkisiyle) denir. Yaynılarak aşağ
yayının yaysinden büyü
ma yayında
yayında kriğilme ve bulme durumuİyi bir tasarıncasına gele) şekil 12.2yoktur fakatgerilmeyi a
mın ayrıntıla ilave etmek
r. Benzer şekyaylarının k
Şekil
nel olarak taüldüğü gibi e ayrılmayay imalatçılağıdaki gibi i
y sarmaları, ük oluncayakullanılan t
itik gerilme urulma gerilunda gerilmım için, r4 yen gerilmen1 de görüldüt eğilme ve
azaltarak kat
arına bağlı okledir.
kilde, bazı ekullanılmas
12.20 Bi
şıdıkları buyay sarımlabaşladığı a
rının önerdiifade edilir.
ş
uygulanan a kadar bir btüm denklem
genelde enlmesinin uy
me konsantrayarıçapının ynin azaltılmaüğü gibi aza
e burulma mtkı sağlama
olarak, yayın
emniyet şarsını önermek
ir Ucu Kan
urulma gerilmarının bir biranda oluşan iği başlangı
ç 0.4
yükün oluşbirine temasmler uygula
n sondaki yaygulandığı yasyon faktöryay teli çapası için, yayaltılır. Bunu
moment koluaktadır.
n sonundak
rtları (kurallktedir.
ncalı Uzama
mesi ile zarrini sıkıştırmgerilmeye bıç gerilmesi
0.8
şturduğu gers halinde kaanır.
ay kancasındyeri ve denkrü yayın ort
pının en az iky kancasına un gerilmeyunun uzunlu
ki her bir yay
ları) bazı uy
a Yayı
rara uğrayabmasıyla oluşbaşlangıç gdenklem 12
rilmenin baalırlar. Bund
da oluşur. Şklemleri göstalama ve içki katı olmayakın birka
yi azaltmayauğunun azal
y kancası y
ygulamalar
bilirler. Bu uşur. Uzamagerilmesi (in2.6 dan
aşlangıç dan sonra
Şekil 12.20 kstermektedirç çapının orası önerilmeaç yay sarma kendiliğinltılması son
yaya 0.1 ila
için
sonuçlar a yayının nitial
12.12
kritik r. Her anına ektedir.
masının nden bir nucunda
0.5 yay
12.10 K
Kiriş yabasit meşeklindeolduğundurumdkiriş parseri ve pyer değidurum (
Şekil 12Eğer eğgenişliğgenişlikparaboli
Şekil 12.21
KİRİŞ VE
aylar (genelesnetli kirişe imal edilirnda yarım elda L boyundralel iki ankparalel komiştirme ve g(yarım elipt
2.23a genişlğilme gerilmği şekil 12.2kteki ankastrik olarak de
1 Kanca
YAPRAK
de çok katlı olarak şekirler. Bazen lips gibi dur
da F kuvvetikastre kirişin
mbinasyonu gerilme analtik ve tam el
Şekil 1
liği ve kalınmesi sabit ka23b de görülre kiriş içineğişmektedi
Gerilmesin
YAYLAR
ı yaprak yayil 12.22 de gbu yaylara drurken yükliyle yüklenmn toplamı şeşeklindedirlizleri yapılıliptik) için r
12.22 Tem
nlığı kirişin alınlıktaki bldüğü gibi b ise, kiriş kair. Şekil 12.
ni Azaltan,
R
y olarak imagörüldüğü gdüz yaylarlendiğinde dmiş ankastreklinde olup. Burada sadır. Elde edilrahatça kull
mel Kiriş v
boyuyla debir ankastre boyu ile düzalınlığı şeki23b deki üç
Sonu Küçü
al edilirler) gibi çeyrek (flat spring)düzelir). Şee kirişle ifap, tam eliptidece basit olen denklemlanılabilir.
ve Yaprak Y
ğişen genelkiriş boyun
zgün olarak il 12.23c deçgen şeklind
ük Çaplı K
genelde ankelips, yarım
g) da denir. (kil 12.22 dede edilir. Şeik kiriş ise d
olarak dörttemler uyarlan
Yaylar
bir durumunca düzgün i
değişmelide görüldüğü deki ankastr
Kancalı Yay
kastre kiriş m elips ve ta(Yay yüksüe görüldüğüekildeki yardört ankastre bir eliptik narak diğer
u göstermekise, ankastre
dir. Sabit gibi kiriş b
re kiriş yapr
y
veya am elips üz ü gibi üç rı eliptik re kirişin kirişin
iki
ktedir. e kirişin
boyu ile rak
yaylarınalın dişlmukaveedilebilibu tek kmukaveucunda
Ş
Şekil 12aynı genÜçgen şdeğiştirm
n tasarım temlilerin (ilerikemet değerleir. Böylece
katlı yaprak emet değerlaki gerilmey
Şek
Şekil 12.24
2.24, şekil 1nişlikte kesişeklindeki ame karakter
melini oluştki bölümlererine sahip gerilme, 6Fyayların ta
li ankastre kye eşittir.
kil 12.23 D
Üçgen T
12.23b de veilerek katlı yankastre kiriristiğine sah
turmaktadırrde) analizinankastre kir
Fx/wt2, tüm sarımının arkirişin herh
Düzgün M
Tabla Anka
erilen sabityaprak yay iş ile yeni ohip olup iki
r. Şekil 12.2nin temeliniriş, genişliğboylarda (x
rkasındaki thangi bir no
6
ukavemetl
astre Yay ve
mukavemetformunda a
oluşturulan kfarklılık me
23c deki pari oluşturmakği (w) ve kalx sin her detemel ilkeleoktasındaki
i Konsol (A
e Eşdeğer Ç
t değerli üçalt alta yerlekatli yaprakevcuttur. Bu
rabolik şekilktadır. Şüphlınlığı (t) değerinde) ay
erdir. Herhai eğilme ger
Ankastre) K
Çok Katlı Y
gen şeklindeştirilişini g
k yay aynı gu farklılıkla
ildeki kiriş ihesiz sabit eğiştirerek eynı değeri veangi bir sabrilmesi kiriş
Kiriş
Yaprak Ya
deki ankastrgöstermektegerilme ve yar: 1) katlı y
ise, düz
elde erir ve bit-şin sabit
12.13
ay
e kirişin edir. yer yaprak
yayda ysadece b
Yaydak
Buna ka
Şekil 12
Elde ediyaya uy
1. Ybs
2. Ykg
3. Hyaöt
yay parçalarbir yönde yü
ki yer değişt
arşılık gelen
2.22 de üç ti
ilen denklemygulandığınd
Yaprak yaybağlanabilesahip olmal
Yer değiştirkadar küçükgeçmesi du
Helezon yayüklerini taaksına göreönden arkaytasarımında
rı arasındakiük taşıyabil
tirme ve yay
2;
n yay sabiti
ip yaprak ya
mler şekil 1da aşağıda s
yın her iki ueceği ve de olıdır.
Şekil 12.
rme denklemk olduğu karumunda da
ya benzemeaşıyor olmase momente, ya (fore-anda mutlaka gö
i sürtünme slir.
y sabiti için
;
ise,
ay için geril
12.25 de görsıralanan bir
cu keskin boluşacak en
25 Çok K
mi türetilirkabul edilir. Yaha hassas b
eyen tarafı, sıdır. Örneğdönmelerded-aft) oluşanöz önünde b
sönümleme
aşağıdaki d
12
6
6
lme ve yer
rülen bir karçok ilave f
bir yere bağlnine kesme k
Katlı Yarı
ken, yer değYer değiştirbir analiz ya
yaprak yayğin: Şekil 12e oluşan yann yüklere mbulundurulm
eye neden ol
denklemler
,
değiştirme d
amyonetin afaktörler hes
lanmamalı vkuvvetini ta
Eliptik Yap
ğiştirmenin grmenin, yapapılmalıdır.
yın hem yap2.25 de görünal yüklere,
maruz kalır. malıdır.
lur ve 2) kat
kullanılır.
ç
denklemleri
ksını bağlaysaba katılm
ve yayın yüaşıyabilecek
prak Yay
geometriyi rak yayın b
ısal yükleri ülen katlı ya, hızlanmadTüm bu yük
atlı yaprak y
ü ü
ri verilmekte
yan katlı yamak zorundad
üklenen parçk kadar geni
etkilemeyeboyunun %3
hem de yayaprak yay şa
da ve frenlemkler, yaprak
yay
12.14
12.15
edir.
aprak dır.
çasının işliğe
cek 30 unu
y aft mede k yay
ProblemdeğişenN/mm. karakterkullanıloluşturdyayın ge
VerilenN/mm, y
İstenen
Kabulle
1. Y2. Y3. Y4. Y
Şekil
Buradaktarafa eşbölünür
Alternat
m 4: Şekil 1n kuvvet uyg7 mm kalınristiği şekil acaktır. Ort
duğu yorulmenişliğini bu
nler: Şekil 1yaprak yay
nler: Gerekl
er ve Çözüm
Yayın bağlaYayların heYay merkezYaydaki ye
l 12.26 a
ki yay yarı eşit olarak dar.
tif ve ortala
12.26a da gögulaması altnlığındaki ya
12.26b de vtadan bir cıvma gerilmesulunuz.
12.26a ve 12kalınlığı 7
li yaprak ya
m:
andığı her uer iki ucundzine gelen k
er değiştirme
a) Yaprak Y
eliptik olup ağıtalım. Bu
2 2
2 2
ama gerilme
6
örülen yarı tında sonsuzaprak yay mverilmiştir. vata somun i faktörü 1.
2.26b, yaya mm, 5 adet
y boyunu v
uçundaki sabda kırılma olkuvvet yayı e boyunun %
Yay ve b) P
bunu dörtteunun anlam
210
210
e;
6 20
eliptik yaprz ömür için
malzemesi bŞekildeki gile yaprak y3 dür. Gere
a uygulanan t yaprak yay
ve her bir ya
bit noktada lmuyor. çevirmeye
%30 undan
Problem 4 İ
e bir eliptikmı elde edilen
0000 2002 2
0000 202 2
007
1.3
rak yay 200tasarlanmış
bilye ile sertgibi toplam 5yaylar bir b
ekli yaprak y
kuvvet 200y, yorulma g
aprak yayın
düzgün yük
çalışmıyor.daha azdır.
İçin Yorulm
k ankastre kin ortalama v
00
00
3
00 N ila 100ştır. Yay sabtleştirilmiş o5 adet yaprairine bağlanyay boyunu
00 N ila 100gerilmesi fa
genişliğini
k uygulama
.
ma Mukave
iriş gibi düşve alternatif
000 N arasınbiti (katsayıolup mukavak yay nmış olup,
u ve her bir y
000 N, k = 3aktörü 1.3
bulunuz.
ası var.
emet Diyag
şünüp yükü f yükler tek
nda ısı) 30
vemet
yaprak
30
gramı
her iki krar 2 ye
6 6 30007
1.3
20003000
.
Şekil 12.26b den sonsuz ömür için elde edilen alternatif gerilme .
477525
477 .
Yay merkezine etkiyen kuvvet 2F olduğundan k katsayısı;
2 26
302 200000 0.61 7
6
0.61 0.61 682
Toplam boy = 2(682) = 1364 mm ve Yaprak yayın genişliği = 416 / 5 = 83 mm
Burada eğilme için sonsuz ömür eğrisi (Goodman eğrisi) kullanıldı. Eğer sonsuz ömür için eğilme eğrisi kullanılmış olsa idi, şekil 12.26b den okunur ve buna göre 2L = 1510 mm ve b = 113 mm hesaplanırdı.
Problem 5: Üçgen şeklindeki kirişin ucuna yük asabilmek için kirişin ucu genişletilmiştir. Şekil 12.27b de gösterildiği gibi üçgen şeklindeki kirişten oluşturulan ikiz kenar yamukta yay katsayısı yaprak yay (kiriş) boyunca aynı kalması gerekmektedir. Şekil 12.27b deki ikiz kenar yamukta yay sabiti ve yayın enerji sönümlemesi orijinal şekil 12.27a daki üçgen kirişe karşı nasıl değişmektedir?
Verilenler: Şekil 12.27a ve şekil 12.27b
İstenenler: Şekil 12.27b deki ikiz kenar yamukta yay sabiti ve yayın enerji sönümlemesi orijinal şekil 12.27a daki üçgen kirişe karşı nasıl değişmektedir?
Çözüm: Şekil 12.27b de görüldüğü gibi ikiz kenar yamuk yaprak yay, üçgen şeklindeki yaprak yay ile dikdörtgen şeklindeki yaprak yayın toplamına eşittir.
üç6 6
416 üç .
üç 64166
üç .
üç6 6
416 83 üç .
Hesapla%10 ((7
Şekil 1
Burada durumdolduğu
12.11 B
Şekil 12mevcuttiki ucunyay telin
üç
üç
üç
amalardan g76.25-69.3)
2.27 Pro
görüldüğü gda malzemensöylenebilir
BURULMA
2.28 ve 12.2tur. Tüm buna uygulananin iç kısmı
6
ö
ö
görüldüğü ü/ 76.25 = 0
oblem 5 dekİçin
gibi parçanınin enerji sör.
A YAYLAR
29 da görüldurulma yaylan Fa kuvveında oluşur
416
4 483
4834
ö 55
üzere sekil 1.091 = %9.
ki Üçgen ven k, Üçgen
ın yer değişönümlemesi
RI
düğü gibi hearında ana geti tarafındave aşağıdak
6 836
3
4
5.55
12.27a daki 1) kadar yay
e Yamuk Tİçin k dan
ştirmesi mali de azalır. B
elezon ve spgerilme eğilan oluşturulki gibi ifade
ü
ö
ö
20.75
yaprak yayy katsayısın
Tablanın Ka%10 Fazla
lzeme ilaveBuradan ha
piral olmaklme gerilmelur. Burulme edilir.
üç
.
.
a malzeme nı artırabilir
arşılaştırılmadır
si ile azalmareketle mal
k üzere iki çesi olup, bura yayında e
.
.
ilave ederekriz.
ması, Not: Y
maktadır. Bulzemenin da
çeşit burulmrulma yayın
en büyük ge
k ancak
Yamuk
u aha ağır
ma yayı nın her erilme
Şekil
Buradakverilmişkare kes
Ş
l 12.28 H
ki değeriştir. Yukarıdsitlerin geom
Şekil 12.30
Helezon Bur
i yaylar içindaki denklemetrik özell
0 Burulm
rulma Yay
n genelde kueme eğilme liklerini de
ç :
ç :
ma Yayları, Konsan
yı Şe
ullanılan daimomentini yazarsak, g
32;
6;
dairesel ventrasyon Fa
ekil 12.29
iresel ve kaFa kuvveti
gerilme denk
32
6
e Kare Tellaktörleri
Spira
re kesitler icinsinden v
klemi aşağıd
ler İçin Kav
al Burulma
için şekil 12ve de dairesdaki şekle g
vis Gerilm
Yayı
2.30 da sel ve gelir.
12.16
12.17
e
Yorulmşekilde
Burulmakmayakuvvetinoluşturaaklında statik yükullanıl
Kiriştek
helezonve oyunkapılarıhelezonBu duru
Spiral bedilirlerverimlilnedeniy
12.12 D
Değişiksınırlıdıçeşitli y
En çok mevcuttrondelaeğrilik yyaylı ro
ma uygulamayay taline d
ma yaylarında uğradıklarınin oluşturdarak taşımasbulundurm
ük altında taabilir. Diğe
ki açısal yer
n hem de spincakların ven, pencerele
n burulma yaumda parça
burulma yayr. Helezon bliği artırır. Byle kritik tas
DİĞER YA
k yay tiplerinır. Tasarım syaylar mevc
kullanılan ytur. Şekil 12
a cok az bir yarıçapının
ondela şekil
aları için yadağılımı sağ
da iç gerilmeı çok acıktırduğu gerilmsına yardım
ması gerekenasarlanan bu
er bir deyişle
r değiştirme
iral yaylara e benzer aleterin ve bunaayları ortasıile yay aras
yları geneldeburulma yayBuna rağmesarımlar dışı
AY TÜRLE
nin tasarlansırasında orut olup bun
Şek
yay tiplerind2.31de altı dyer değiştirve kalınlığı12.32 de gö
yın her iki uğlanmalıdır.
eler çok öner. Bu durum
meler ile zıt ymcı olur. Bu n önemli bir urulma yayle, akma ger
den
uygulanır. tlerin çalıştıa benzer birından silindsında oluşac
e ince dikdöylarında diken yuvarlak ındaki tüm
ERİ
nması tasarımrtaya çıkan onların bazıla
kil 12.31 D
den birisi oldeğişik yaylrme ile çok ının değiştirösterildiği g
ucu için öze
emlidir. Helmda oluşan iyönde olduğburulma ya
r konudur. İçlarında geririlmesi direk
nklemi kull
Birçok sarımırılmasında rçok uyguladirik bir parçcak sürtünm
örtgen kesitkdörtgen yad
kesitli yay tasarımlard
m mühendiorijinal tasa
arından bura
Değişik Ya
lan yaylı ronlı rondela gfazla yük tarilmesi ile tagibi katlı şek
el bir tasarım
lezon ve spiiç gerilmeleğundan yay
ayları tasarlaç gerilmelerilme değeri k olarak tas
anılarak hes
mı olan bu kullanılırke
amada kullaça ile şekil d
me göz önün
tli yay tellerda kare kesitelleri ucuz
da kullanılırl
slerinin becarımlar geneada söz edec
aylı Rondel
ndela (sprinörülmekted
aşıyabilmekaşıyabileceğkillerde de k
m yapılarak
iral burulmaer yaya uyguyın kuvveti anırken tasarin sağladığolarak akmarımda kull
saplanır. Bu
yayalardan en, helezon
anılırlar. Çokdeğişimine
nde bulundu
rinden (şekiitli yayların olmaları ve
lar.
cerisi ve hayelde patent hceğiz.
alar
ng washer) dir. Şekildekktedir. Buradği yük değişkullanılabili
k yükün uyg
a yaylarınınulanan sıkışdaha az ger
arım mühenğı yarar neti
ma sınırının %lanılabilir.
u denklem h
spiral yay syaylar ise,
k uzun olankarşı kullan
urulur.
il 12.29) imn kullanımı e kolay bulu
yal etme güchaline getir
olup birçokki kavisli yayda rondelanştirilebilir. Kir.
gun
n ştırma rilme
ndisinin cesinde %100
hem
saatlerin
n nılırlar
al
unmaları
cüyle rilir. Çok
k çeşidi aylı nın Kavisli
Şekil 12teleskopyataydaoluşan s
Şekil 12telinin kyayı açmmetreleretmesingörülmekameral
Şek
2.33 de zemp şeklinde saki dengesi hsürtünme, sö
2.34 de değikesit alanı inmak için birr). Şekil 12
ni sağlayan bektedir. Bu larının ve k
kil 12.32
mberek yayı arımları iç ihelezon sıkıönümleme e
işik tipte sabnçe dikdörtgr kuvvet uyg.34b de elekbir yay sistetip uygulamablo çekicil
Üst Üste M
görülmekteiçe girecek ıştırma yayletkisi oluştu
Şekil 12.3
bit kuvvet ygen şeklindgulanır ve yktrik motorlemi görülmemalar zamanlerinin tahri
Şekil 12.34
Montelenm
e olup, bu yşekilde tasalarından dahurmaktadır.
33 Zemb
yayları görüde olup, tat tyay bırakıldlarının fırçaektedir. Şekn ayarlayan ik edilmesin
4 Sabit K
miş Kavisli Y
ay ince dikdarlanmıştır. ha iyidir. Bu
berek Yayı
ülmektedir. telinde oluşt
dığında kendalarının rotokil 12.34c daletlerin m
nde kullanıl
Kuvvet Yay
Yaylı Rond
dörtgen şekZemberek yu yaylarda s
Burada yayturulan iç gdiliğinden gora sabit kuve sabit yay ekanizmalaırlar.
ı
dela
klinde kesitlyaylarının sarımlar ara
yı oluşturan gerilmeler negeri sarar (şevvetle temasmotorları
arının, sinem
i ve
asında
yay edeniyle erit s
ma