Araçlarda Kullanılan Yaylar
Araçlarda Kullanılan Yaylar
Yoldan gelebilecek darbe ve titreşimlerin araca ve sürücüsüne iletmeden kendi içerisinde sönümleyen sistemlere süspansiyon sistemleri denir. Süspansiyon sistemini oluşturan elemanlardan birisi de kullanılan yaylardır. Yayları tanıyacak olursak…
Yay Elastikiyeti Nedir?
Eğer lastik malzemeden yapılmış bir maddeye kuvvet (yük) uygulanırsa, o madde deforme olacaktır. Kuvvet kalktığı zaman malzeme tekrar eski orijinal şekline gelecektir. Biz buna elastiki özellik diyebiliriz. Bir aracın yaylarının görevi, gövdeye gelen yükleri sönümlemek (yastıklama), aracı yol darbelerinden korumaktır ve uygulanan kuvvet ile meydana gelen enerjiyi geçici bir süre depolamaktır. Enerji serbest kaldığı zaman yay tekrar normal konumuna gelir.
Yay Salınımı Nedir?
Bir aracın tekerlekleri bir darbe ile etkilendiğinde, aracın yayları süratle sıkışacaktır. Her yay orijinal yüklü ağırlığına dönmek için bağımsız çalışacağından, geri sıçrayarak aracın gövdesini yukarıya kaldıracaktır. Her şekilde, yay sıkılması esnasında enerji depoladığından, normal yüklü ağırlığına dönmek için enerji serbest kaldığında geri zıplayacaktır. Aracın yukarı hareketi de, yayın normal yüksekliğinin üzerine sıçramasına da yardım edecektir. Aracın gövdesi aşağıya doğru harekete tekrar başladığında, yayı normal yüklü ağırlığına doğru, yani aşağıya doğru iteceklerdir. Yay onun için aksi tesir ile tekrar yukarıya doğru geri sıçrar. Birçok kez tekrar eden bu işleme yay salınımı diyebiliriz, fakat her bir geri sıçrama bir öncekinden küçüktür araç sonuçta aşağıya ve yukarıya hareket etmesi durur.
Eğer bu aşağı ve yukarı salınım kontrol edilemezse, sadece sürüş konforsuzluğunu neden olmayacak, direksiyon hakimiyetini de olumsuz etkileyecektir. Ortaya çıkan aşırı salınım ve titreşimleri azaltacak sistemlere gerek vardır ve bunlar da amortisörlerdir.
Yay Tipleri
Bir araçta aşağıdaki yay tipleri kullanılır.
a) Metalik Yaylar -Yaprak yaylar -Helezon yaylar -Burulma çubuklu yaylar
b) Metalik olmayan yaylar -Lastik takozlar -Havalı yaylar
Yaprak Yaylar (Makaslar)
Yaprak yaylar (makaslar) çelik yayların, bant şeklinde kıvrılmasıyla elde edilmişlerdir ki, buna “yaprak” diyebiliriz. Uzundan kısaya doğru beraber demetlenmiştir. Yaprakların bu demedi bir merkez cıvatası veya bir perçin ile beraber merkeze bağlanmışlardır. Yaprakların dışarı doğru kaymasını önlemek için de, kıskaç ile tutturulmuşlardır. Genellikle daha uzun bir yaprak yay (makas), daha kısa bir yaprak makastan daha yumuşak olacaktır. Bir yaprak yay (makas) içindeki fazla miktardaki yapraklar büyük yüklere dayanacaktır fakat yaylar sert olacağından sürüş konforu azalacaktır.
Yaprağın her bir kıvrımına “büküm” diyebiliriz. Bir yaprağın bükümü kısa yapraklarda daha büyük olduğundan, her yaprak makasın bir önceki küçük yaprağa göre bükümü daha küçüktür. Merkez cıvatası sıkıldığında yapraklar kısmen düzelir ve her bir yaprağın uçları bir diğerine baskı yapar.
Yaprak makasların toplam kıvrımlarına “kamber” diyebiliriz.
Bir makas eğildiği zaman, büküm makas yapraklarının beraber ovalanmalarına neden olur. Bu ovalanmanın neden olduğu sürtünme yayın salınımının çabucak sönümlenmesini sağlar. Bu sürtünmeye yaprak iç sürtünmesi diyebiliriz ve yaprak makasların en büyük özelliğinden biridir. Sürüş konforunun azalmasının bir sebebi de bu sürtünmedir ve buna neden olan faktör de makasların kolayca esneyebilmesidir. Onun için, yaprak makasların başlıca kullanıldığı yerler ticari araçlardır. Makas geri sıçradığı zaman, büküm yaprakların her birinde meydana gelen sesleri önleyebildiği gibi, aşıntıya neden olan ve yaprakların arasına kir ve kumun girmesini de önler. Yaprak makas üzerine gelen yükün azalması ve yayın orijinal pozisyonuna dönmesi için gereken zaman, makasın üzerine bir yükün gelmesi ve yayın bükülmesi için gereken zamandan farklıdır. Bu fark yaprak içi sürtünmesidir ve aşağıdaki grafikte gösterildiği gibidir.
Eğer yaprak iç sürtünmesinden, sürüş konforu bozuluyorsa, bu sürtünmenin azaltılması için tedbir alınmalıdır. Yaprak iç sürtünmesinin azaltılması için alınan tedbirler: Her bir makas yaprağının uç kısmına diğerinin üzerinde kaymasını kolaylaştıracak parçalar yerleştirilir.
Her bir yaprağın ucu şekilde görüldüğü gibi inceltilmiş olup diğerine uygun bir basınç yapması sağlanmıştır.
Yardımcı Makaslar
Kamyonlar büyük yük altında olan diğer araçlarda, yardımcı makaslar kullanılır. Yardımcı makaslar ana makasların üstünde yer alır. Yük az olduğu zaman, yalnız ana makaslar çalışır, fakat yük fazla olduğu zaman ana ve yardımcı makaslar beraber devreye girer.
Özellikleri
1- Makasların kendileri sabittir, uygun pozisyonda aksı içerisine aldıklarından bağlantı parçalarına gerek yoktur.
2- Fonksiyonları, yaprak iç sürtünmeleri yardımıyla kendi salınımlarının kontrolüdür.
3- Ağır hizmet kullanımı için yeterince dayanıklıdır.
4- Yaprak iç sürtünmesi nedeniyle yol yüzeyinden gelen küçük vibrasyonları sönümlemeleri zordur. (Sürüş konforu iyi değildir.)
Onun için, yaprak yaylar (makaslar) genellikle büyük ticari araçlar için kullanılır, büyük yük taşıdıkları ve dayanıklılıkları için tercih edilirler.
Helezon Yaylar
Helezon yaylar, özel yay çeliğinden imal edilmiş çubuklardan helezon şekli verilerek yapılırlar. Bir helezon yayın üzerine yük tatbik edildiğinde helezonun tamamı esneyerek boyu kısalır. Bu şekilde harici kuvvetin enerjisi depolanır ve darbe sönümlenir.
Kademeli Yay
Eğer helezon yay bir yay çeliğinin aynı ölçüde bükülmesiyle yapılmış ise, üzerine tatbik edilen yük değiştikçe muntazam bir şekilde esneyecektir. Bu da yumuşak bir yay kullanılmış demektir ki ağır yüklerde yeterince sert olmayacaktır. Eğer sert bir yay kullanılırsa da, hafif yüklerde kullanıldığı zaman rahatsız bir sürüşe neden olacaktır. Diğer taraftan şekilde görüldüğü gibi belirli ölçüde küçülen çaplarda imal edilmiş yaylarda yayın uç kısmındaki yay sabitesi yayın orta kısmına göre daha düşük olacaktır. Böylece küçük yüklerde yayın uç kısmı yükü ve şokları sönümleyecektir. Ağır yüklerde ise yayın orta kısmı yükü taşımada yeterince sert olabilecektir.
Aşağıdaki şekilde görülen yay tiplerinin hepsi aynı amaca hizmet etmek içindir.
Özellikleri
1- Birim ağırlığa düşen enerji sönümleme gücü yaprak yaylara (makaslara) göre daha büyüktür.
2- Yumuşak yaylar imal edilebilir.
3- Yaprak makaslar gibi yaprak iç sürtünmesi olmadığından, yayların kendi salınımlarının kontrolüne gerek yoktur, sadece amortisörlerin kullanılması gereklidir.
4- Yayların yanal kuvvetlerde direnci olmadığından, aksı destekleyecek yanal bağlantı elemanları gereklidir.
Burulma Çubuklu Yaylar
Burulma çubuklu bir yay (burulma çubuğu da diyebiliriz) bükülebilmeye dirençli, burulma elastikiyetli bir yay çeliği çubuğundan yapılırlar. Çubuğun bir tarafı gövdeye montajlıdır ve diğer tarafındaki ucundan da aksiyel yükü taşıyacağı yere bağlıdır. Burulma çubuklu yaylar aynı zamanda denge çubuğu gibi de kullanılırlar.
Lastik Takozlar
Lastik takozlar ters bir kuvvet ile esnedikleri zaman, meydana gelen iç sürtünmeyle salınımları sönümler. Lastik takozların bazı avantajları vardır. Bu avantajları sıralamak gerekirse bunlar;
1- İmalatları kolaydır
2- Sessiz çalışırlar
3- Yağlanmaları gerekmez.
Buna rağmen, lastik takozlar büyük yükleri desteklemede kullanılmak için uygun değildir.
Onun için, lastik takozlar yardımcı takozlar veya burçlar, pullar, yastıklar ve diğer destek parçaları gibi yardımcı süspansiyon parçaları olarak kullanılırlar.
Özellikleri
1- Birim ağırlığa düşen sönümleme gücü diğer yaylardan çok daha yüksek olduğundan süspansiyon yumuşak olacaktır.
2- Süspansiyon sistemi basittir.
3- Helezon yaylar gibi, burulma çubuklu yaylarda salınım kontrolsüzdür, böylece amortisörlerin kullanılması gerekmektedir.
Havalı Yaylar
Havalı yaylar, havanın sıkıştırıldığında yay gibi esnemesi özelliğinden yararlanarak yapılmışlardır. Havalı yayların özellikleri aşağıdadır.
1- Araç yüksüz olduğu zaman oldukça yumuşaktırlar, fakat yük arttıkça haznede ki sıkışan havanın basıncına bağlı olarak yaylanma sabiti de artacaktır. Bu donanımlar yüklü veya yüksüz ağırlıklarda bile en iyi sürüş konforunu sağlar.
2- Aracın yüksekliği, hava basıncı ayarıyla yük değişse bile sabit tutulacaktır. Ancak havalı süspansiyonlarda havalı yaylar ve kontrol mekanizması, sisteme hava sağlamak için kompresör gibi parçalar gerektiğinden sistem biraz karmaşıktır.
Youtube sayfamıza abone olmak için tıklayınız
Süspansiyon sistemlerinde kullanılan yaylar videosu