View
32
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
YAYLAR
• Gerek yapıldıktan malzemelerin elastiktik özellikleri ve gerekse
şekillerinden dolayı dış etkenler (kuvvet, moment) altında başka
makina elemanlarına kıyasla daha büyük bir oranda şekil değişikliğine
uğrayabilen ve dış etkenler ortadan kalktıktan sonra tekrar eski
şekil ve konumlarını alabilen bu sırada iş (potansiyel enerji) depo edip
bu enerjiyi kısmen geri veren makina elemanlarıdır.
• Pek çok makina elemanından fonksiyonunu yerine getirirken şeklini
koruması çeşitli zorlanmalar karşısında belli bir sınırın üstünde
deforme olmaması istenirken yaylarda tam tersine büyük elastik
deformasyonlar istenir.
Bu sunu farklı kaynaklardan derlenmiştir.
YAYLAR
Teknikte Yaylar 1. Enerji depolayıcı olarak: Ventil klapelerinin geri
itilmesinde, kumanda çubuklarının hareketinde veya saat mekanizmalarında biriktirilen enerji bir hareket sağlar.
2. Kuvvet sınırlayıcı olarak : Preslerde, 3. Darbe söndürücü olarak: Raylı taşıtların tampon yayları,
taşıt yaylan ve kavrama yaylarında olduğu gibi hareketli kütlelerin durdurulmasında,
YAYLAR
4. Kuvvet ölçmek için: Dinamometre ve bazı kantar mekanizmalarında,
5. Kuvvet bağının sağlanması için: Aşınma veya bir hareketten
sonra mekanizmayı tekrar yerine getirmek için; kapı yayı, sübap yayları,marş motoru ve şarj dinamosundaki kömür itici yaylar
6. Kuvvetin dağıtılması için: Koltuk veya yatak yayları 7. Titreşim tekniğinde çeşitli yerlerde: Titreşimli eleklerde,
ileticilerde, karıştırıcılarda, çekiçlerde, titreşimli masalarda, makinaların desteklenmesinde ve yataklanmasında olduğu gibi çok çeşitli amaçlarda kullanılır.
Yaylar meydana gelen gerilmeye göre
Burulma yayları
Eğilme yayları
Çeki – Bası yayları
yaylar şekillerine göre;
Yaprak yaylar
Helisel yaylar,
Çubuk yaylar
Disk yaylar
Bilezik yaylar
Kauçuk yaylar şeklinde sınıflandırılabilirler.
Temel Kavramlar
Yay karakteristiği:
•Yaya etkiyen kuvvet (veya burulma momenti) ile şekil
değiştirme (boy değişimi veya burulma açısı) arasındaki
bağıntıdır.
•Yay karakteristikleri yükselen, doğrusal veya alçalan
şekillerde olur.
YAY Karakteristikleri
• Karakteristiğin eğimi”RİJİTLİK” olarak
tanımlanır.
d
dMk;
d
dFk b
Teknikte istenilen karakteristiklerin elde edilmesi için
yaylar birbirleriyle paralel veya seri şekilde bağlanır.
Paralel bağlı yaylar;
• Yayların şekil değiştirmeleri
(kısalmaları) birbirine eşit, kuvvetler
ise farklıdır.
321
321top
FFFF
.kF;.kF;.kF 332211
).kkk(.kF 321toptop
321 FFFF
332211 .k.k.kF
Her yayın taşıdığı kuvvet
321top32top k
1
k
1
k
1
k
1
k
F
k
F
k
F
k
F
1
Seri bağlı yaylar;
Yaylara gelen kuvvetler birbirine göre eşit, kısalma veya
uzamaları ise farklıdır.
321top
Enerji biriktirme ve sönümleme:
YAYLAR
Titreşim problemlerinin çözümünün söz konusu olduğu yerlerde sistemin
özgül frekansının tayini gerekir. Titreşim izolasyonunda rezonans
bölgesinde çalışmamak için sistemin özgül frekansı ile işletme frekansı
arasındaki farkın mümkün olduğu kadar büyük olması istenir. Buna
karşılık rezonans özelliğinden yararlanılacaksa özgül frekans ile işletme
frekansı aynı veya yakın olması gerekir. Bu nedenle özgül frekans
değeri büyük önem taşır. Yaylara bağlı olan elemanlarının kütleleri (m)
veya atalet (eylemsizlik) momentleri (lm) ve yay rijitlikleri hesaplamada
göz önüne alınır.
Özgül frekans:
a) Yüksek elastiktik sının, eğer elastiktik sınırı belli değilse yüksek akma sınırı (faydalanılabilecek geniş bir elastik şekil değiştirme bölgesi bakımından)
b) Yüksek zaman mukavemeti ve sürekli mukavemet değerleri
(özgül titreşimlerin ve aşırı yüklerin karşılanması için)
c) Yüksek uzama ve büzülme özelliği (soğuk şekil vermeyi mümkün kılacak yeterli plastik şekil değiştirme özelliği bakımından)
Yay Malzemeleri Yay imalinde kullanılan çeliklerin aşağıdaki özelliklere sahip
olması istenir.
DIN normlarına göre yuvarlak yay çelikleri için üç esas kalite öngörülmüştür.
A Küçük ve genellikle statik yükler için
B Statik ve değişen yükler için
C Büyük statik ve değişken yükler için
Yaprak Yaylar
Tek tabakalı yaprak yaylar :
Hassas cihaz tekniğinde ve elektrik sanayiinde kontaktör olarak
kullanılan bu yaylar şekil bakımından dikdörtgen, üçgen ve trapez
mesnetleme bakımından da tek taraflı ankastre ve iki taraflı serbest
mesnetli olabilirler.
Yaprak Yaylar
Yaprak Yaylar
Yaprak Yaylar
Bilezik Yaylar
Konik yüzeyleri ile temasta olan iç ve dış bileziklerden yapılmıştır.
Etki eden eksenel kuvvet altında dış bilezikler radyal doğrultuda
genişlerken iç bilezikler büzülür. Böylece dış bilezikler çekmeye iç
bilezikler ise basmaya zorlanır.
Bilezik Yaylar
Bilezik Yaylar
Disk ( Pul ) Yaylar
Yer darlığından dolayı küçük boyutlarda büyük kapasitenin istendiği
durumlarda disk yaylar kullanılır. Bu yaylar darbeli çalışan
sistemlerde, makinalann temellere tespitinde kullanılmaktadır. Bu
yayların karakteristiği h/s oranlarına bağlıdır, h/s = 1,41 ...2,1
değerleri arasında karakteristiğin orta kısmı yatay bir şekil alır.
Yani kuvvet sabit olmasına rağmen deformasyon artmaktadır. Bu
olay yay düzgünleştiğinde meydana gelir. h/s> 2,83 için
karakteristik s şeklindedir. Bu durum aniden çalışan mekanizmalar
için uygundur.
Disk ( Pul ) Yaylar
Çubuk Yaylar
Basit bir çubuk şeklinde olan bu yaylar burulma
titreşimlerinin söndürülmesinde, burulma momenti
ölçülmesinde, ayarlı moment anahtarlarında, elastik
kavramalarda vb. yerlerde kullanılır. Bağlantı için
çubuk uçlan çeşitli şekillerde yapılabilir. Çentik
etkisinin önüne geçmek amacıyla uç kısımlarda boyut
büyütülür ve geçiş kısımları iyi bir şekilde
yuvarlatılır. Malzeme olarak 50CrV4 kullanılır.
Çubuk Yaylar
Çubuk Yaylar
Helisel Yaylar
Helisel yaylarda yay telinin herhangi bir kesiti burulma
momenti sebebiyle burulmaya, kesme kuvveti ile de
makaslamaya zorlanır.
Helisel Yaylar
Helisel Yaylar
Helisel Yaylar
Çeki Yayları
Çekme kuvveti ile zorlanan yaylar
Bu gruptaki yaylar genellikle belirli bir Fo öngerilme
kuvveti altında sarılarak üretilirler. Yaya etkiyen kuvvet
öngerilme kuvvetinden büyük olduğu taktirde yay esneyip
uzamaya başlar.
Çekme kuvveti ile zorlanan yaylar
Kangal Yaylar
Dönme ekseni etrafında geri getirme momenti oluşturan
kangal yaylar taşıtların marşlarında manivelaların geri
getirilmesinde, emniyet tırnaklarının bastırılmasında vb.
yerlerde kullanılırlar. Şekil ve üretim bakımından basma
veya çekmeye zorlanan yayların benzeri olan kangal yayla
çalışma sırasında oluşan ana zorlanma bakımından bu
yaylardan farklı olarak eğilmeye çalışmaktadırlar.
Tırnak mekanizmasının kangal yay ile bastırılması
Kangal Yaylar
Kumanda kolunun kangal yay ile geri çekilmesi
Kangal Yaylar
Kangal Yaylar
Dikdörtgen kesitli telden yapılan helisel yaylar
Helisel Konik Yaylar
Kauçuk Yaylar
Kauçuğun elastik özellikleri yay olarak kullanılmasında
çelik yaylara göre çok farklı olanaklar sağlar.
Tamamen aynı karakterde bir malzeme olduğu için
kauçuk yayların şekilleri çelik yaylardan farklı olur.
Bu yaylar mukavemetlerinin azlığı sebebiyle genellikle
büyük bir takoz olarak biçimlendirilirler.
Kauçuk yaylar genellikle taşıtların ve makinelerin
yataklanmasında, elastik kavramalarda, tamponlarda ve
benzeri titreşim halinde çalışan sistemlerde sönümleme
elemanı olarak kullanılır.
Malzeme olarak doğal veya yapay (Buna,perbunan) kauçuk
kullanılır. Her ikisinin elastik özellikleri aynı olmakla
birlikte yapay kauçuğun ısıya, benzin ve yağa karşı
dayanımı yüksek, aşınma mukavemeti daha fazla ve
yaşlanma süresi daha uzundur.
Kauçuk Yaylar
Kauçuk Yaylar
Kauçuk Yaylar
Kauçuk Yaylar
Kauçuk Yaylar
Recommended