|
Yaylar belirli bir kuvvet altında
bir dereceye kadar büyük elastik deformasyonu gösteren
elemanlardır.kuvvet kaldırıldığı takdirde eleman kısmen veya tamamen
eski vaziyetini alır. Yük altında deformasyon esnasında yaylar bir
enerji (deformasyon enerji ısı) biriktirirler boşalmada bu enerjiyi
kısmen geri verirler.
Teknikte yaylar aşağıda gösterilen ana maksatlar için kullanılırlar:
---- Kuvvet uygulamak veya bir hareketi kontrol etmek; örneğin
kavramalar veya frenlerde kavrama ve fren kuvvetlerini meydana
getirmek, kam mekanizmasında kam ile çubuk arasındaki irtibatı
sağlamak; patlamalı motorlardaki supapların kapanmasını sağlamak
vs..
---- Darbe ile meydana gelen kuvvetlerin şiddetini azaltmak, yani
sönümleme görevini yapmak örneğin taşıt makinelerinde.
---- Bazı sistemlerin frekansları değişmektedir.
---- Birlikte enerjiyi bir hareketi sağlamak amacı ile harcamak yani
motor görevini yapmak ; örmeğin saat mekanizmalarında.
----kuvvet ölçmek ; dinamometre ve bazı kantar mekanizmalarında
olduğu gibi.
Yayların sınıflandırılması zorlamaya dış şekline yay telinin
kesitine ve yüklenme şekline göre yapılır.
YAYLARIN
KAREKTERİSLİĞİ
Genellikle kuvvete maruz kalan yayların şekil değiştirmeleri uzama
veya kısalma burulma momentine maruz kalan yayların şekil
değiştirmeleri ise burulma açısı olarak belirtilir. Yük ile yayın
şekil değiştirme arasındaki bağıntıya yayın karakteristik denir bu
karakteristiği doğrusal yükselen veya alçalan olabilir.teknikte
ekseriya birçok yaylardan meydana gelen yay sistemleri
kullanılmaktadır. Bunun nedeni kullanma hacimlerinin sınırlı olması
tek yayda daha yeterli olması ve istenilen karakteristik elde
edilebilmesidir.
Prensip olarak sistemlerin rijitliği yayların bağlanış sekline göre
tayin edilir bağlanış şekil. Paralel ve seri olabilir.
ENERJİ BİLİKTİRME SÖNÜMLEME ÖZELLİĞİ
Genel olarak deformasyon esnasında yayda biriken enerji şeklinde
ifade edilir. Bu bağlantıya göre yay içinde birikmiş olan enerji
karakteristik altındaki alana eşittir. Doğrusal karakteristiği sahip
olan bir yay için enerji ifadesi göz önünde tutulursa aslında gerek
yay malzemesinin iç sürtünmesi gerekse yay elemanları arasındaki
sürtünmeden dolayı yayları yükleme ve boşaltma ergileri birbirinden
farklı değiştirme başlangıçtaki sürtünme kuvveti yenildikten sonra a
noktasında başlar a-b ergisine göre olur. Boşaltma b-c ile
belirtilen sürtünme kuvveti yenildikten sonra c-e ergisine göre
olur. Histerezis olayı dolayısıyla yay hiçbir zaman tam olarak eski
duruma dönmez kuvvet sıfıra indiği halde yayda az da olsa bir
deformasyon kaldığı görülür.
Görülüyor ki sönümleme faktörü =%30 olan bir yay biriktirdiği
deformasyon enerjisinin %70 ini geri verir. %30 u ise sürtünme
dolayısıyla kaybolur. Bu yay darbe şeklinde gelen bir kuvvetin
şiddetini % 30 oranında sönümler. Yay malzemesindeki iç sürtünme
dolayısıyla ortaya çıkan sönümleme özelliğine iç sönümleme denir ve
=%(0,6 … 0,3),olduğundan genellikle ihmal edilir ancak kauçuktan
yapılmış olan yaylarda göz önüne alınır. =&(6 … 03) arasındadır. Dış
sürtünme dolayısıyla ortaya çıkan sönümleme ise, ancak birçok
elemanlardan ibaret olan yaylarda örneğin çok yapraklı ve bilezik
yaylarda meydana gelir. Bilezik yaylarda sönümleme faktörü =%(40…
50)olabilir. Titreşim zorlanmalarına maruz yayların titreşim
frekanslarının tayini pratikte. Yaylara bağlı olan elemanların kütle
(m)veya eylemsizlik momentleri (Im) ve yay rijitlikleri hesapta göz
önünde katılır. Bu kabulleri göre çekme, basma ve eğilme
sistemlerinde Darba kuvveti ile yüklenen yaylarda, yayın üzerine
genel kütlenin kinetik enerjisi olarak ifade edilirse maksimum
kuvvet(15.14) ve (15.15) denklemlerine göre m_ yaya bağlı olan
elemanın kütlesi : bazı hallerde yayın kütlesi 1/3 oranında hesaba
katılır:
V _ kütle hızıdır ayın enerji için yay rijitliği ne kadar büyük
olursa sistemin frekansı ve üzerine gelen yay darba kuvveti o
nispette büyük ve deformasyonu da orantı küçük olur.
HESAP
PRENİPLERİ
Prensip olarak yayların hesabı üç esasa göre yapılır
a) mukavemet hesabı boyutlandırma kontrol veya yük taşıma
kabiliyetinin tayini şeklinde olabilir
b) şekil değiştirme hesabı yayın kısalma uzama (çökme) veya hareket
sağlayan yer değiştirme miktarını (strokunu) tayin için yapılır
c) enerji hesabı, yay içinde birikmiş olan deformasyonu enerjisinin
sistemde meydana getirdiği sönümleme miktarını tayin etmek için
yapılır .
mukavemet hesabı zorlanma şekillerinde göre mukavemet verdiği
kuvvet-gerilme bağıntıları dayanarak yapılır .Enerji biriktirme
hesabı ile ilgili olarak yayın birim hacmine göre biriktirdiği
enerji yani hacimden faydalanma faktörü yayın şeklini tayin eden
önemli bir özelliktir. Bu faktörü bir yay malzemesini özelliklerini
(emniyet gerilmesi ve elastiklik modülü), diğer taraftan yayın
şekline bağlıdır. Çekme, basma ve eğilmeye zorlanan, yani yay
kesitinde normal gerilmeler o meydana gelen yaylarda hacimden
faydalanma faktörü görülüyor ki helise ve bilezik yaylar daha uygun
sonuçlar verir.
MALZEME
Yaylar için yüksek mukavemet krom silisyum silisyum-manganez ve
krom- vanadyum alaşımlı çelikler kullanılmaktadır:ayrıca özel
hallerde fosforlu bronz, pirinç,berilyumlu bakır ve muhtelif nikel
alaşımları kullanılabilir. Özellikle büyük sönümlemenin gerekli
olduğu yerlerde, kauçuk, mantar muhtelif sıvılar ve hava gibi
malzemeler kullanılmaktadır. Bu malzemeler nispeten büyük bir iç
sönümleme ye ve bir hayli düşük elastiklik modülünde sahiptir.çelik
yayların şekillendirilmesi soğuk veya sıcak olarak yapılabilir.bu
işlemden sonra artık gerilmeleri gidermek için yaylar bir ısıl
işlemek ,kum veya parçacıklarla püskürtmeye tabi tutulabilir veya
taşlanabilir. bu son iki işlem sonuçunda yayların üst yüzeylerindeki
oksit tabakası kalkar ve yaylar değişken zorlanmaları karşı
mukavemetti artar . İyi bir yay çeliğinin yüksek elastiklik modülüne
ve sınırına , yüklü yorulma ile sürünme mukavemetlerine sahip olması
gerekir.
Bakır alaşımlarından imal edilen yaylar başlıca özellikleri iyi bir
elektriksel iletken korozyona karşı dayanıklılığa sahip olması ve
manyetik olmasıdır. Bunlardan en kullanışlı olanı fosfor bronz
yaylardır. DIN standartlarına göre yuvarlak yay çeliği telleri için
üç esas kalite öngörülmüştür. Bunlar da küçük ve genellikle statik
ve değişken yükler için C kaliteleridir. Bu çelikler arasındaki fark
yalnız bileşiminden ve ısıl işlem ile soğuk şekillendirmeden sonra
elde edilen mukavemet sınırlarından değil saflık ve yüzey
kalitesinden de ileri gelir. AISI ve ASTM standartlarına göre piyano
yağda ısıl işlem görmüş ve sert çekilmiş teller gibi tel kaliteleri
vardır. Piyano teli yaklaşık olarak DIN standardındaki C
kalitesine tekabül eder.
DIN 17221 e göre sıcak, DIN 17225 ye göre soğuk olarak şekil
verilmiş yay çeliklerinin mekanik özellikleri ve kullanılma
örnekleri verilmiştir.
YAPRAK
YAYLAR
TEK YAPRAKLI YAYLAR
Genellikle hassas cihaz tekniğinde ve elektrik sanayinde kont aktör
olarak kullanılan bu yaylar şekil bakımından dik dörtgen üçgen veya
trapez mesnetlime bakımından tek taraflı ankastre veya iki taraflı
serbest mesnetli olabilir. Yaprakların kesiti dikdörtgen ve ender
olarak dairesel olabilir.
ÇOK TABAKALI YAYLAR
Teorik olarak çok tabakalı yaprak yay geniş tek yapraklı bir yay
genişliğinde eşit dilimlere bölerek ve bunlar üst üste yerleştirerek
elde edilir. Aslında pratik tabakalar belirli boyutlarında ayrı
olarak imal edilir; üst üste konur ve bir tutturma tertibatı ile
tespit edilir. Böylece çok tabakalı bir yaprak yay elde edilmiş olur
bu şekilde büyük yükler için hacim ve şekil değiştirme bakımından
daha elverişli bir yay meydana gelir. DIM 4621 e göre bazı özel
haller için yaprak yayların tutturma tertibatı gösterilmiştir. Bu
tabakalar görüldüğü gibi yerleştirilir. Tabakalar düz ve yan kaymayı
önlemek için kaburgalı olarak yapılır.
Taşıtlarda kullanılan yaylar ön çökmeli olarak imal edilmektedir.
Yük altındaki çökmenin olması gerekir. Bu yayların diger elemanlara
bağlanabilmesi için ilk tabakanın uçları bükülür ; bunlar asal
tabakalar denir. Bir tabakadan diğerine kuvvetin daha iyi bir
şekilde iletilebilmesi için yayların uçları teorik bir konstrüksiyon
olan sivri şekilde değil yuvarlatılmış şekilde yapılması daha
uygundur.
Çok tabakalı yaprak yaylar teorik olarak tek yapraklı yaydan meydana
geldiği için hesap bakımından tek yapraklı yayların denklemleri
uygulanır.
SİLİNDİRİK
HELİSEL YAYLAR
Basma kuvveti ile zorlanan yaylar
Basma kuvveti ile zorlanan silindirik helisel yayların serbest hali
(a,b,c) gösterilmiştir. Yayların boyutlandırılması işlemindeki iki
esasın göz önünde tutulması gerekir.
Yaylar sargılar birbirleriyle temas haline gelinceye kadar
yüklenmelidir. Eğer bu durumu kazaen meydana gelmişse yay
kırılmamalıdır.
KONTRÜKSİYON DEĞERLERİ
Genel olarak yayların serbest uzunluğu ve işletme esnasında çalışma
ile blokaj (kilitleme) yani sargıların birbirleriyle temas halinde
bu şekilde hesaplanır. Burada İtop --- toplama sargısı sayısı
numaralı bağıntıya göre seçilir T1 imalat toleransıdır. Taşlanmış
uçlar için T1 ~ 0,5d taşlanmış ve düzeltilmiş uçlar için T1 ~0,2d
tavsiye edilir.
HELİSEL YAYLARIN TİTREŞİMİ
Titreşim zorlanmalarına maruz yaylarda önlenmesi gereken önemli
husus rezonans olayının meydana gelmemesidir. Yani yayın tabii
frekansı ikaz kuvvetinin frekansı ile çakışmamalıdır. Genellikle
yayın bir ucunda ani bir deformasyon meydana gelirse bu deformasyon
sargılara yayılması için bir zamana ihtiyaç vardır. Bu olay yayın
dalgalanması denir. Normal olarak bu dalgalanma kısa bir sürede
sönümlenir ve yay hareketsiz kalır. Eğer yayın tabii frekansı ikaz
kuvvetinin frekansı ile çakışırsa hareket sönümlenmez ,aksine hızla
artar ve yay beklenilen çalışma şekline erişemez ; hatta bazı
hallerde kırılama olayı meydana gelir. Bu olay yayın tabii
frekansının bütün harmonileri ikaz kuvvetinin harmonileri ile
çakıştığı hallerde olur. Yayın tabii frekansı denklemine göre
hesaplanır. hareket halinde bulunan kütle yay kütlesinin yarısı
olarak kabul edilirse bulunur.
HESAP YÖNTEMİ
Hesap bakımından yaylarda aranan şartlar şunlardır; yay yeteri kadar
mukavemetli olmalı istenilen F ---- ö karakteristiğine sahip olmalı
yük altında burkulmamalı ve sistem içinde rezonans meydana
getirmelidir.
Genellikle malzeme ve ısıl işlem tayin edildiği taktirde yay
boyutları ve çalışma özelliği D,d ve i gibi üç faktöre bağlıdır.
Hesap bakımından yalnız iki bağıntı denklemleri bulunduğuna göre
verilen şartlar için pek çok çözümler vardır.
Diğer tarafta bazı hallerde hacim bakımından diş ve iç çap veya
uzunluk sınırlayıcı şartlar konulabilir. Hesaplarda bu sınırlayıcı
şartların göz önünde tutulması gerekir.
Yayın mukavemeti sargı sayısına bağlı olmadığından denklemlerdeki d
ve D büyüklükleri yok edilebilir. Bunun için ilk önce emniyet
gerilmesi (Tem) ve k sayısı seçilmelidir: Tem malzemenin kopma
mukavemetine bu da hesaplanacak yayın tel çapına (d) bağlıdır. Diğer
taraftan k ,c=D/d çapının oranına bağlıdır. Problemi çözmek için
ilkin malzeme cinsi seçilir. Buna göre ortalama bir kopma mukavemeti
alınır ve T em tayin edilir. Sınırlayıcı şartlar olduğu taktirde
c≈8….10 olarak seçilir ve k değeri bulunur. Elde edilen değere göre
en kayın tel çapı seçilir ve bunu tekabül eden oK ya göre Tem tayin
edilir. Tecrübeli konstürktörleriçin şu çözüm şekli mümkündür:
doğrudan doğruya tel çapı seçilir ve buna bağlı olarak yukarıda
gösterilen yöntem uygulanır.
EMNİYET GERİLİMLERİ
Helisel yayların emniyet gerilimleri diğer elemanlarda olduğu gibi
verilmiş olan esaslara göre tayin edilir. Ancak burada şu hususların
göz önünde tutulması gerekir :
Helisel yaylar hem çekmeye hem de basmaya çalışmadığından bu yaylar
tam değişken bir zorlamaya maruz kalmaz ve genellikle bir ön gerilme
kuvvetti ile takıldıklarından işletme kuvvetti bir ek kuvvet olarak
kabul edilir. Böylece yay sabit ve bunun üzerine eklenen değişken
bir kuvvet, yanı genel değişken bir zorlamaya maruz dur. Bu nedenle
Soderberg denklemi burada özel bir önem taşır. Ancak ön gerilme
kuvveti olmadığı taktirde, yay titreşimli bir zorlanmaya maruz
kalabilir.
Çoğu zaman yaylar sınırlı bir yük değişme sayısına maruzdur.
Bu nedenlerden ötürü yaylar için üç çalışma şartı tespit edilmiştir
10 olan zorlanmaHafif
çalışma şartları: statik veya yük değişme sayısı N halleri ; örneğin
emniyet supaplarında ve sürtünmeli emniyet kavramalarında kullanılan
yaylar gibi.
Orta çalışama şartları: yük değişme sayısı 10<10 olan zorlanma
halleri; örneğin kuvvet makinelerinin hız – ayarN
mekanizmalarında taşıtların süspansiyonlarında ve devre kesici
mekanizmalarında kullanılan yaylar gibi.
Ağır çalışma şartları: yük değişme sayısı N>10 olan zorlanma
halleri; örneğin motorların supap yayları gibi.
Yukarıdaki şartlar açıklanmış olan statik , değişken sonlu ömür ve
değişken sonsuz ömür esaslarına tekabül eder. Bu esaslara göre
helisel yayların emniyet gerilmeleri şu şekilde tayin edilir.
Statik zorlanma (hafif çalışma şartları ) hallerinde yayların
emniyet gerilmeleri denklemleri gereğince yazılır . Burada iki
hususun göz önünde tutulması gerekir.
Yay malzemeleri üzerinde yapılan deneyler tak/ok içinde elde edilen
sonuçları cetvel 15.2 de verilmiştir. Buna göre yay malzemeleri için
ortalama bir değer olarak
yazılabilir teorik olarak bu bağıntı şu şekil de elde edilebilir
.Yay çelikleri için Ve mises –henky 0,557qak olduğuna Bulunur ki,
bu değer (15.84)teorisine
göre tak bağıntısındaki deneysel sonuçların ortalama bir değeri
sayılabilir
CETVEL
kAK/AMalzeme
Çekilmiş tel 0,42
Piyano telli 0,40
Yağ temperlenmiş tel 0,45
18.8 paslanmaz çelik tel 0,46
cr-v ve cr-Sİ alaşımlı tel 0,51
Aslında yayın eğriliğinden meydana gelen gerilme yağılması çentik
etkisinin bir sonucudur. Buna göre (15.64) ile (1564 a) denklemleri
göz önünde tutulursa , yaylardaki çentik faktörü
olarak ifade edilir. Böylece saattik zorlanmalar nominal gerilmeleri
(15.64)denklemi ile hesaplanması gerekir.
değişken sonlu ömür (ortaH
çalışma şartları) için hesabın wöhler diyagramına göre yapılması
gerekir. Ancak (15.83) denklemi esa alınarak bu şartları göre
emniyet gerilmeleri
Bağıntısından da hesaplanabilir. Burada Lh-ömür faktörü olup
değişken sonlu ömür için
Arasında değişken değerler tavsiye edilir. Yaylar için Kb ve Ky
değerleri olmadığından bunlar (15.86) ifadelerinde göz önünde
alınmıştır
değişken sonsuz ömür ( ağır çalışma şartları ) içinH
şekil 2.311 de gösterildiği gibi burulma zorlanmaları ,ortalama
gerilmenin gerilme genliği üzerine etkisi yoktur.buna rağmen yay
malzemelerinin kesin mukavemet sınırları bulunmadığından
yaylardadır.
ÇEKME
KUVVETİ İLE ZORLANAN YAYLAR
Çekme kuvveti ile zorlanan yaylar genellikle bir ön gerilme ile imal
edilir;yani serbest halde sargılar birbirine temas eder. Bu durumda
dış kuvvet tatbik edildiğinde ancak Fo ön gerilme kuvveti açıldığı
taktirde yay şekil değiştirmeye başlar.
Genellikle hesap bakımından basma kuvveti ile zorlanan yaylara
uygulanan denklemler aşağıdaki hususlar da göz önünde tutularak
burada da tatbik edilebilir.
A: yayın uzanmasında ön gerilme kuvvetinin göz önüne alınması
gerekir.
B:yayın uç kısmındaki A.A kesiti eğilmeye ve çekmeye çalışır bu
kesitteki gerilmeler yazılır. Burada K çentik faktörüdür.
C:genellikle yayın çap oranlarına bağlı olan maksimum ön gerilme
(Tо) değerleri aşağıda gösterilen cetvelden alına bilir.
C 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Tо 1609 1580 1400 1265 1140 1020 915 815 745 680 490
Bu gerilmeye tebakül eden ön gerilme kuvvetidir.
YAYIN YÜKSÜZ DURUMDAKİ UZUNLUĞU
Genellikle pratikte çekmeye zorlanan yaylar basmaya zorlanan
yaylardan daha az kullanılır. Bunun nedenleri şu şekilde açıklana
bilir.
İmali daha pahalıdır.
Uçları için daha karışık bir bağlama sistemi kullanılır.
Elastiklik sınırının üstünde yay kolayca zorlana bilir. Böylece yay,
yaylanma karakteristiklerini kaybeder. Bunun önüne geçmek için çok
defa yayın uzanmasını önleyen sınırlayıcı konulmaktadır.
Kopma halinde sistemin elastik bağlantısı kaybolur.
Bu nedenlerde ötürü bir çok yerde çekmeye zorlanan yaylar yerine
basmaya zorlanan yaylar kullanılır.
ÇUBUK YAYLAR
Basit bir çubuk şeklinde olan yaylar genellikle otomobillerin
süspansiyon sistemlerinde kullanılmaktadır.
Dairesel kesitli çubukların hesabı için aşağıdaki bağıntılar
kullanılır.
HELİSEL YAY SİSTEMİ
Büyük yükler için yayların dış hacmi sınırlı olduğu taktirde eş
merkezli yayla kullanılmaktadır. yayların sargıları genellikle aksi
yönde yapılır.
Bu yaylar aşağıdaki üç şarta göre hesaplanır
a. birinci şart: her iki yayın zorlanmaları birbirine eşit
olmalıdır;yani yaylardaki gerilmelerdir.
b. İkinci şart: yayların kısalma miktarları eşit olmalıdır.
c. Üçüncü şart: yayların blokaj uzunlukları eşit olmalıdır.
Böylece yayların boyutları, ç çapı oranlar aynı olmak şartı ile
seçilmelidir.
Eğilmeye maruz kalan helisel yaylar (kangal yaylar)
Taşıtların marşlarında ve kapı mekanizmalarında rastlanan kangal
yaylar genellikle küçük bir dönme hareketi sağlamak ve bu şekilde
bir moment iletmek için kullanılmaktadır. İmalat bakımından basma
veya çekmeye zorlanan yaylar benzeri olan kangal yaylar çalışma
bakımından değerlerine göre önemli bir fark vardır.
HELİSEL
KONİK YAYLAR
Tek bir yay ile değişken bir karakteristik elde etmek istenilir veya
hacım helisel bir yay için uygun değilse helisel konik yaylar
kullanılır. Bu yaylar dairesel veya dikdörtgen kesitli olarak imal
edilir. Kuvvetin etkisi altında denklemine göre küçük çapına doğru
çapında meydana gelecek ve gerilme Dmaksimum
gerilme D
azalacaktır.
Bu nedenle dairesel kesitli yayların mukavemet d yerine D konularak
denklemine göre ve dikdörtgen kesitli yaylarınki ise, denklemine
göre yapılır .
Teknikte konik yayların yanı sıra volut denilen yaylardan
kullanılır. Konik ile volut yaylar arasındaki fark şöyle
özetlenebilir. Konik yayların eksenleri hatvelleri sabit olmakla
beraber konik olan dış kısma değişken bir eğim açısı vermektedir.
Volut yaylarda ise değişken olan hatve paraboloide şeklindeki dış
kısma, sabit bir eğim açısı verilmektedir. Belli bir yükte konik ve
volut yayların büyük çaplı sargıları birbirine temas etmemeye başlar
ve kuvvet büyüdükçe temas halinde küçük çaplı sargılara doğru
ilerler . sargılar birbirine temas ettikçe yayların karakteristiği
sahiptir; temastan sonra karakteristik eğri gittikçe büyük bir
eğimle yükselir. Bu yükselen bir karakteristiktir. Böylece yayların
rijitliği büyür ki, bu da teknikte bir çok yerde istenilen bir
özelliktir. Bu durumda, yani yayın büyük çaplı sargılarını küçük
çapına görebirbirine
temas etmesi halinde yayın hesabı yaklaşık olarak D yapılır.
Karakteristik bakımından aynı sonuç değişken hatveli veya farklı
rijitlikteki silindirik helisel yaylar ile yahut özel bir tertibat
ile elde edilir.
BİLEZİK
YAYLAR
Bilezik yaylar, çift koni yüzeyli iç ve dış bileziklerden meydana
gelmiştir. Bilezik yaya gelen eksensel kuvvet altında dış bilezikler
radyal doğrultuda genişler;iç bilezikler ise büzülür.sonuç olarak
dış bilezikler çekmeye iç bilezikler ise basmaya zorlanır.
DİSK
YAYLAR
Konik disk şeklinde olan bu yaylar darbeli çalışan temlerde
preslerde zımbalama makinelerin temellere tespitinde ve cıvata
bağlantılarında rondela olarak kullanılır.
Bu tip yayların karakteristiği önemli bir ölçüde h/s oranlarına
bağlıdır. Görüleceği üzere h/s>2,83 değerleri için kuvvet
deformasyon bağıntısı S şeklinde bir eğridir. Bu anide çalışan
mekanizmalar için çok uygun bir özelliktir; h/s=1,41 .... 2,1
değerleri arasında karakteristiğin orta kısmı yatay bir şekilde
alır. Demek ki bu bölgede yay büyük bir deformasyon gösterdiği halde
kuvvet sabittir. Bu olay yay düzgün bir durum almaya başladığı zaman
meydan gelir.
KAUÇUK
YAYLAR
Kauçuğun yay malzemesi olarak kullanılması kauçuğun elastik
özelliklerine bağlıdır. Yaylar genellikle sönümleme elemanı olarak
titreşim halinde çalışan sistemlerde kullanılmaktadır. Kauçuğun
sönümleme özellikleri iç sürtünmeye bağlıdır. Daha önce belirtildiği
gibi kauçuk yayların sayısı sönümlemedir. Malzeme olarak tabii ve ya
daha çok suni kauçuk kullanılmaktadır.
Kauçuk hooke kanunuma uymaz : aynı zamanda E elastiklik ve G kayma
modülleri kauçuk sertliği göre değişir. Kauçuk sertliği uluslar
arası kauçuk sertliğine göre ifade edilir.
Buna göre karışık küçük şekil-değiştirme bölgelerinde kalındığı
takdir. Kauçuk içinde de hooke kanunu uygulanabilir. Buna göre
çeşitli zorlanmalara maruz kalan kauçuk yaylar aşağı gösterilen
şekilde hesaplanır.
A: makaslamaya zorlanan prizmatik yayda kayma gerilmesi.
Burada A – kesmeye maruz kalan kesittir. Şekilden görüleceği üzere
bu kesit, kauçuk ile maden arasında temas yüzeydir.
B: makaslama maruz kalan silindir şeklindeki yay şekil B de
gösterilmiştir. Yayın dış kısmı madensel bir bilezik ile kaplanmış
olup iç kısmı,içi boş bir mile yerleştirilmiştir. Herhangi bir r
yarıçapındaki kayma gerilmesi.
C: burulmaya zorlanan silindirik yayın yarıçapındaki kesme alanı
kesme kuvveti bunu bağlı olarak moment olur. Burulma açısının tayin
için mesafesini sonsuz küçük bir alan alınır. Pratik olarak serinin
birinci terimini almak yeterlidir.
Kauçuk yayların emniyet gerilmeleri sertlik derecelerine göre bazı
mekanik özellikleri verilmiştir. Ayrıca dinamik zorlanmalar maruz
yayların Oranlarijitliği
statik zorlanmalardaki rijitliğinden (k) farklıdır. verilmiştir.
Buradaki k değerleri yukarıda verilmiş olan bağıntıları göre
hesaplanır.
SAYISAL ÖRNEKLER
Gösterilen kont aktörün açık durumda temas yüzeyler arasındaki
uzaklık ve kapalı durumda temas yüzeylerine gelen kuvvet yay kesiti
olduğuna göre kont aktörü kapamak için gereken kuvvet bulunmaz. Yayı
mukavemet bakımından kontrol ediniz. Yay çelik alaşımından
yapılmıştır. Bu emniyet katsayısı tavsiye edilen S=1.5 değerinden
biraz küçük ise de mukavemet kontrolünün uygun olduğu kabul
edilebilir.
PİYANO
YAYLAR
Çelik tel önce kızıl derecede ısıtılır ve soğutulur. Bunda sonra 40
k. kurşun 12 k. Çinko 26 k. Antimuan 21 k. kalay ve 1 k. Bizmut tan
oluşan yeni eritilmiş metal halitası içerisine batırılır ve
çıkarılarak soğuk su dökülür.
SİLAH YAYLARI
Yayları odun kömürü alevinde koyu kırmızı oluncaya kadar ısıttıktan
sonra ılık suda su verilir. Bundan sonra demir bir kap içerisine
eşit miktarda sığır ve domuz iç yağı konur içerisine yaylar atılır
ve alt tan ısıtılarak yağ eritilir vce kaynatılır. Yağ yüzeyinde
çıkan dumanlar ateş almaya başlayınca yaylar maşa ile teker teke
çıkarılır ve alevde çevrilmeye başlanır; arasında yağa batırılarak
çıkarılır ve bulaşan yağ yakılar; bir kenara dizilir ve soğutulur.
YAYLARIN TAVLANMASI
İnce yaylar kapalı bir fırında ısıtılır su veya yağda su verilir ve
kaynar bezirde de tavlanır. Oto yayları örtülü ateşte kızdırılır ve
domuz iç yağından sertleştirilir ve yakılarak tavlanır.
TABANCA YAYLARI
Tabanca yayları, kiraz kırmızısı rengi kadar ısıtılarak bezir
yağında su verilir ve sonra tekrar ateşe tutularak kızdırılarak ve
üzerindeki yağ yanmaya başlayınca ateşten alınır üzerinde bir yağ
dökülerek yakılır böylece yakma işi üç kez tekrarlandıktan sonra
tekrar bezir içerisine daldırılır.
YAYLARA VE KÜÇÜK ALETLERE SU VERME
Yaylar odun yakılan bir fırına konarak alevde ısıtılırlar ve
aşağıdaki sıvıya batırılırlar 1 varil içerisine herhangi bir
balıktan çıkarılmış yağ doldurulur. Bu yağ içerisine reçine ve
içyağı erimesi sağlanır. kızdırılan yaylar bu sıvıya batırılırlar.
Eğer imal edilen yaylar kırılıcı oluyorlarsa bu taktirde iç yağ
arttırılır. |