Hidrolik Burçların Tasarım ve Doğrulama Araçlarının Geliştirilmesi ve Standartlaştırılması

Abstract

Araç bağlantı noktalarında kullanılan ön veya arka süspansiyon parçası olan rotilli kol ve sac salıncaklar burçlarının malzeme davranışının karmaşık olması nedeniyle, kauçuk parçalar çalışanların deneyimlerine ve deneysel çalışmalarına göre tasarım aşamasında değişkenlik göstermektedir. Araçlarda kullanılan ön ve arka süspansiyon parçası olan burçlar emniyet görevini üstlenmektedir. Burçlar tiplerine göre standart, boşaltmalı, dış borusu olmayan, flanşlı, küresel ve hidrolik burç olarak yediye ayrılmaktadır. Bu çalışmada hidrolik burçlar referans alınmıştır. Hidrolik burçlarda prototip ürünü üretmek için gerekli tasarım, imalat zamanı ve malzeme kayıpları düşünüldüğünde daha sistematik yöntemlere ihtiyaç duyulmuştur. Hidrolik burçların standart burçlara göre en önemli farkı tekrarlı yüklerde performansını devam ettirebilmesi ve sürücüye titreşimleri olabildiğince geç hissettirmesidir. Hidrolik burçlar, standart burçlarda kauçuğun tek başına yüksek sönüm özelliği gösteremediği durumlarda hidrolik sıvının akışkan özelliğinden yararlanarak odacıklara arasında dolaşması ile titreşim sorunu minimize edilmektedir. Bu nedenle hidrolik burçlar genellikle üst segment araçlarda en düşük frekansları sönümlemek için tercih edilmektedir. Hidrolik burçlar, standart burçlarda kauçuğun tek başına yüksek sönüm özelliği gösteremediği durumlarda hidrolik sıvının akışkan özelliğinden yararlanarak odacıklara arasında dolaşması ile titreşim sorunu minimize edilmektedir. Tasarımı incelendiğinde hidrolik burçlar hem geometrik yapıları hem de kauçuk reçetesi test sonuçlarını etkilemektedir. Çalışma prensiplerinde eylemsizlik yolu içinde hidrolik yağ dolaşmaktadır. Bu eylemsizlik yolu sönümleme işlemi yapmaktadır. Yağın dolaşmış olduğu yol iki ana duvar oluşmaktadır ve iki ana duvar arasındaki yağı birbirine iletmesi gerekmektedir. Ana duvar statik stiffness’ı (konfor) sağlayabilecek şekilde tasarlanmalıdır. Yan yüzeylerde kalan kauçuk ise sızdırmazlık görevini üstlenmektedir. Yan duvarların statik stiffness’a etkisi vardır ancak asıl görevi hidrolik yağın tutulması için hazne oluşturmaktır. Bu çalışma kapsamında hidrolik burçların hesaplamasında kullanılacak ampirik formül geliştirilmiştir. Kullanılan yağın yoğunluğu, dinamik stiffness değeri, kayıp açı ve ürünün tasarımından elde edilen veriler formülü etkilemektedir. Yapılan hesaplamalar sonucunda dinamik stiffness ve kayıp açı grafiği elde edilmiştir. Elde edilen grafik verilerinin birbiriyle uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Oluşturulan hidrolik burç tasarım hesaplama yöntemi yeni geliştirilecek olan hidrolik burç tasarımlarına ışık olacaktır.