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