Çalışma şekline göre gerekli seçim yapılarak F2 kuvveti altında telde oluşan max. Kesme Gerilmesi ( K2 ) bulunur.
2
K2 = k * Kbur (N/mm )
Çekme Yaylarında genelde üretim metoduna bağlı olarak , yay serbest halde iken
İç Kesme Gerilmeleri ( K0 ) mevcuttur .
Bu İç Kesme Gerilmeleri ( K0 ) yayın üretim metoduna , w Yay indeksine ve yay malzemesi telin Rm Çekme Gerilmesine bağlıdır.
Telin mil üstüne sarıldığı üretim şeklinde :
K0 = ( 0.135 – 0.00625 * w ) * Rm
Telin itilerek sarıldığı üretim şeklinde ise :
K0 = ( 0.075 – 0.00375 * w ) * Rm
olarak hesaplanır.
İç Kesme Gerilmesini ( K0 ) yenmek için gerekli kuvvet F0 olarak adlandırılır.
F0 kuvvetini aşmadıkça yaya strok yaptırmak mümkün olmaz.
Yay hesaplamasında gözönüne alınacak ilk kuvvet F1 , F0 ‘ dan büyük olmak zorundadır.
Yaya etkiyen F0 ‘ dan büyük herhangi bir F kuvveti dolayısiyle oluşan strok sonuç olarak F – F0 kuvvet farkının sarımlara etkimesi dolayısiyle oluşan stroktur.
Mukavemet hesabında F kuvveti gözönüne alınırken ,
strok hesabında F – F0 kuvvet farkı gözönüne alınacaktır.
ÇEKME YAYLARI ; KUVVET – STROK DİYAGRAMI
F1 ve F2 kuvvetleri ( N = Newton ) olarak ve bunlara ait
f1 ve f2 strokları (mm) olarak verilir.
F1 küçük kuvvet , F2 büyük kuvvet ( F2 = Fmax ) ,
f1 küçük strok , f2 büyük strok olur.
Bazen h = f2 – f1 (mm) olarak strok farkı verilir.
.
Buna göre yaya özel c Yay Rijitliği ( N / mm ) tarif edilir.
F0 : İç kuvvet
F : F1 ile F2 arasında kalan herhangi bir kuvvet ;
f : f1 ile f2 arasında kalan herhangi bir strok olmak üzere
F = F0 + c * f
c = ( F1 – F0 ) / f1 c = ( F2 – F0 ) / f2 c = ( F – F0 ) / f c = ( F2 – F1 ) / h
Bir sonraki adım seçilen malzemeden varsayılan d çapında telden oluşan ve Dm ortalama çapına sahip bir adet yay sarımının F2 kuvvet altında yapacağı stroku ( fbirsarım ) bulmaktır.
2
G : Malzemenin kayma modülü ( N / mm ) olmak üzere
3 4
fbirsarım = ( 8 *( F2 - F0 ) * Dm ) / ( G * d ) olarak hesaplanır.
Bu aşamada f2 stroku verildiğine göre ve daha önce de seçilen malzeme ve varsayılan çapta telin F2 kuvveti altında bir sarımının fbirsarım strok yapacağı belli olduğuna göre yayın kaç aktif sarımdan ( n ) oluşacağı hesaplanabilir.
n = f2 / fbirsarım
Sonuçta F2 kuvvet altında yayın f2 strok yapması için n adet aktif sarımdan oluşması gerektiği bulunur.
Aktif sarımlar iş depolayan sarımlardır.
Yay üretiminde kullanılacak standart tellerin malzemelerine ve çaplarına göre Çekme
2
Mukavemetleri ( Rm = N / mm ) cinsinden tablolarda verilir.
Fakat yaylar malzemenin elastik deformasyon bölgesinde çalışmak zorunda oldukları için , burada bizim için önemli olan , malzemenin daima Kesme Akma Gerilmesinin ( Kakma) altında kalmasıdır.
Pratik olarak :
Kakma = 0.45 * Rm alınabilir.
Bundan sonra yapılacak iş F2 kuvveti altındaki max. Kesme Gerilmesi K2 ‘ ye göre:
K2 < Kakma
olacak şekilde tel çapını ve malzemesini seçmektir.
Sonuçta :
1 / 3
d = ( ( 8 * k * F2 * Dm ) / (p * Kakma ) )
sağlanmalıdır.
Varsayılan çapta tel beklentileri karşılamıyorsa bir sonraki çapa geçilerek iteratif olarak uygun tel çapı bulunur.
Böylece F2 kuvveti altında güvenle çalışabilecek standart telin çapı belirlenmiş oldu.
Elde edilen aktif sarım adedi yayın kancaları arasındaki açıyı etkilemektedir.
Sarım boyu Lk = ( n + 1 ) * d olarak bulunur.
Çekme Yayları çeşitli şekillerde kancalara sahiptir.
Şekil 1 ............... 9 , 13 ‘ de tel malzemesinden kancalar ,
Şekil 10 ve 11 ‘ de saplamalı uç dizaynı ,
Şekil 12 ‘ de ek kancalı dizayn görülmektedir .
Dinamik çalışan bir yay için kritik çalışma hızı hızkr ( 1 / saniye ) olarak hesaplanır.
Bu hıza yaklaşıldığında yay için rezonans riski vardır.
Çekme yayları dinamik olarak çalışacaksa
F1 kuvveti altında oluşan K1 max. kesme zorlanması ile
F2 kuvveti altında oluşan K2 max. kesme zorlanması değerleri yay ömür tabloları gözönüne alınarak , yay çevrim ömrü değerlendirmesi yapılır.
Çekme Yaylarının hesaplanması için hazırlanan programda girilecek değerler :
F1 Kuvveti ( N = Newton cinsinden)
F1 kuvveti altında strok f1 (mm cinsinden )
h Strok farkı ( h = f2 – f1 mm cinsinden ) ( f2 = F2 kuvveti altında strok )
Dd Yayın dış çapı ( mm cinsinden )
Seçim yapılacak konular :
Statik Çalışma Şekli
Dinamik Çalışma Şekli
Seçilen çalışma şartlarına göre önerilen malzemeler
Çekme yayının imalat metodu
Program çalıştırıldığında , mevcut olan çaplara göre , Çekme yayı ile ilgili teknik bilgiler ve uyarılar elde edilir.
Programda mevcut olan malzeme ve çap seçenekleri :
SL , SM , SH ve DM malzemeler için çaplar :
0.20 0.30 0.40 .......................... 1.00 mm
1.20 1.40 1.50 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.50 2.60 2.80 3.00 mm
3.50 4.00 4.50 ...........................12.00 mm
Paslanmaz malzemeler için çaplar :
0.20 0.30 0.40 .......................... 1.00 mm
1.20 1.40 1.50 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.50 2.60 2.80 3.00 mm
3.50 4.00 4.50 ...........................10.00 mm
