Motorlu taşıt kavramalarının dinamik davranışının farklı modeller ile incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2003

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mustafa Uysal

Danışman: OSMAN KOPMAZ

Özet:

Motorlu araçların hareket iletim hattının ilk öğesi olarak kullanılan mekanik kavramaların ortaya çıkışı, tarih bakımından otomobilin icat edildiği 19. y.y. son çeyreğine dayanır. Bu günkü diyafram yaylı modern tasarım ise 1937'de gerçekleştirilmiştir. Motorlu taşıtlarda giderek artan konfor taleplerine paralel olarak bu tasarımda sürekli olarak iyileştirilmeler yapıla gelmektedir. Mekanik kavramanın temel görevi motordan güç (hareket ve moment) iletimini kesmek veya sağlamak olduğu halde aynı zamanda taşıtın transmisyon sisteminde ortaya çıkan dişli takırtısı (gear rattling) ve çatırtı (chatter) gibi güç aktarma elemanlarındaki burulma elastikiyeti ve (mekanik) boşluklardan (backlash) kaynaklanan titreşimlerle de yakından ilgilidir. Bu nedenle kavramalar aynı zamanda güç aktarma hattındaki titreşimlerin frekans ve modlarının şekillendirilmesinde bir tür ayarlayıcı olarak kullanılmaktadır. Bu ayarlama etkisi kavrama plakası ile göbek arasında yerleştirilen helis yaylar ve sürtünme elemanlarıyla sağlanmaktadır. Bu bağlamda mekanik kavramanın dinamik davranışı incelenmek istendiğinde iki farklı yaklaşımda bulunmak mümkündür: Kavramanın vites değiştirme veya kalkış esnasında devreye girerken ortaya koyduğu geçici (transient) dinamik davranış ve kavrama gerçekleşmiş halde iken sergilediği dinamik davranış. Her iki durumda da güç aktarmanın bir öğesi olarak tahrik hattı üzerindeki diğer elemanlarla bir etkileşimi söz konusudur. Literatürdeki araştırmaların büyük kısmı kavramanın sağlandığı ikinci halin incelenmesine ilişkindir. Transient davranış ile ilgili olarak bazı üretici firmaların iç eğitim notlarında bu bilgiler mevcuttur. Ancak bunlar da muhtemelen ticari endişelerle ayrıntıdan uzaktır. Bu gerçeğe istinaden bu çalışmada mekanik bir kavramanın- kavrama gerçekleşinceye kadar geçici dinamik davranışının incelenmesi hedeflenmiştir. Böyle bir çalışma aynı zamanda çatırtı olayına, kavramanın temel tasarım parametrelerinin etkilerini inceleme imkanı verecektir. Bu amaçla kavrama elemanlarının ayrıntılı yer aldığı transmisyon hattının ayrık bir modeli kurulmuş, hareket denklemleri çıkarılmış ve bunların sayısal çözümü için bir MATLAB programı hazırlanmıştır. Aynca üç boyutlu mekanizma simülasyonuna imkan veren MSCMsuaf Nastran Desktop yazılımı altında kavrama modeli oluşturulmuş ve çözümlenmiştir. Ayrık modelde bulunan sonuçlar literatürde rastlanan sonuçlarla uyumlu olduğu gibi üç boyutlu modelde de yumuşatma yayının etkisi açık bir şekilde görülmektedir. Bu çalışma esnasında kavramadaki geçici davranışın çok karmaşık olamayan ayrık bir modelle yeterli bir hassasiyetle incelenebileceği görülmüştür. Çatırtının azaltılması için kavrama parametrelerinin nasıl değiştirilmesi gerektiği bu modellerle tespit edilebilir.