Sürtünmeli yaylar, sisteme uygulanan şok enerjisini sönümleyen, enerjinin bir kısmını ısıya dönüştüren bir kısmını ise potansiyel enerji olarak yay sisteminde depolayan, demiryolu ve inşaat sanayii alanlarında yaygın olarak kullanılan sönümleme sistemleridir. Bu sönümleme sistemlerinin en büyük avantajı, hızdan bağımsız olarak çalışması ve 3 Hz ve daha yüksek çalışma frekanslarda dahi performans kaybı yaşamadan sönümleme yapabilmesidir. Çalışma sıcaklığı olarak genellikle -30 °C ile +80 °C aralığında kullanılan sürtünmeli yay sistemleri, iç bilezik, dış bilezik ve kapak parçası olmak üzere üç temel bileşen ihtiva etmektedir. Bu çalışmada, Taguchi istatistiksel deney tasarımı yöntemi kullanılarak sürtünmeli yaylara ait seçilen tasarım parametrelerinin ve bunlara ait seviyelerin yer aldığı bir matris oluşturulmuş ve matristeki her bir tasarım kombinasyonuna ait kuvvet-deplasman grafiği sonlu elemanlar yöntemine dayalı analizler ile araştırılmıştır. Sürtünmeli yayların sönümleme performansı, maksimum deplasmana karşılık gelen tepki kuvvetinin (F1), şok etkisi ortan kalktıktan hemen sonraki tepki kuvvetine (F2) oranı ile belirlenmiştir. Sonlu eleman analizlerinden elde edilen veriler dikkate alınarak varyans analizi (ANOVA) çalışması yapılmış, her bir parametrenin sönümleme performansına etki oranı tespit edilmiş ve en yüksek sönümleme performansının elde edileceği bir optimal tasarım kombinasyonu önerilmiştir. Yürütülen analizler, sönümleme performansını etkileyen en önemli parametrenin eleman açısı olduğunu göstermiş ve önerilen optimal tasarım sayesinde sönümleme performansı en yüksek değerine çıkarılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Sürtünmeli Yay, Şok Sönümleme, Sonlu Elemanlar Analizi, Taguchi, Optimizasyon
|
