Ağır ticari araçlarda süspansiyon hava körüğüne gelen yatay hareketin sönümlenmesi

Süspansiyon sistemleri araçlarda zemin ile şasi arasında bulunur. Zeminden gelen ani tepkileri absorbe ederek yolcunun ve yükün güvenliğini sağlar. Süspansiyon sistemleri kullanım amacına göre bir çok değişkenlik gösterir. Uzun yıllardır metal yaylar kullanılsa da kompozit yaylar ve hava körüklü yayların kullanımı da artmaktadır. Yaygın olan süspansiyon sistemleri ve onların bazı temel parametreler üzerinden değerlendirilmesi yapılmıştır. Araç kullanım tipi, süspansiyon sisteminin tercih edildiği yerler, üretim kabiliyeti, tasarım kabiliyeti ve yol tutuşu gibi parametreler değerlendirilmiştir. Hava körüklü yayların çalışma prensiplerine uyumlu şekilde çalışması kritiktir. Bu tezin ana odağı havalı süspansiyon sistemlerinde hava körüklerinin çalışma süresince istenmeyen yüklere maruz kalarak ömrünün azalmasının nasıl önlenebileceğine dair bir çözüm önerisi sunmaktır. Hava körüklerinin temel amacı sistemdeki dikey yönde gelen kuvvetleri absorbe ederek hem yük taşımacılığında hem de yolcular için konfor, güvenlik ve yol tutuşu sağlamasıdır. Süspansiyon hareketleri gereği hava körükleri dikey kuvvete dayanıklı olması gerekirken bazı mecburi durumlardan dolayı (hızlanma ve frenleme gibi) yatay eksende de kuvvete maruz kalır. Fakat esas problem kalıcı olarak yatay eksene maruz bırakılması durumudur. Tezde önerilen tasarım ile yatayda gelen kuvvetlerin en aza indirgenmesi amaçlanmıştır. Taşıyıcı parçada sabit bir bağlantı yerine bir kanal tasarlanmıştır. Böylece yatay eksendeki istenmeyen yüklere karşılık olarak sistemde hareket alanı oluşmuştur. Bu sayede körüğün ömrü korunmuş olacaktır. 3 Boyutlu tasarım programında tasarımlar çizilmiştir. Farklı birkaç boyut çalışması yapılmıştır ve analizlerden gelen sonuçlara göre uygun boyutlara karar verilmiştir. Tasarlanan parçalardaki bazı ölçülerde (etkisi yüksek olanlar) değişiklik yapılması belirlenmiştir. Bu parametrelerde doğru değerlere ulaşmak için iteratif çalışmalarla ilerlenmiştir. Salıncak kolundaki hareket kanalının uzunluğu ve açısal durumu incelenen temel parametrelerdir. İteratif bir çalışma yapılarak odaklanılması gereken boyut aralığı bulunmuştur. İteratif çalışmalar için sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen verilere göre tasarımın parametre değerleri belirlenmiş ve belirlenen parametrik değerleri ele alarak tasarlanmış parçaların dayanımları kontrol edilmiştir. Analiz çalışmalarında doğru mesh boyutunun belirlenmesi için parçalarda farklı mesh boyutlarında çalışılmış ve uygun mesh boyutu ve tipi seçilmiştir. Sistemde parçalara gelen kuvvetler belirlenmiştir. Sınır şartlarını uygun şekilde katı cisimler dinamiği analizler yapılmıştır. Parçaların statik analizleri yapılarak mevcut geometrilerinin yeterli dayanıma sahip olduğu ortaya konulmuştur. Parçalarda meydana gelen deformasyonları gösterilmiştir. Statik analizlerde elde edilen bilgilere göre katı cisimler dinamiği analizleri hazırlanmıştır. Referans alınan ürün ile önerilen yeni tasarımın kıyası yapılmıştır.Her iki sistemde de aynı analizler uygulanmıştır. Referans modelde, hava körüklerine gelen yatay yük ile tasarlanan sistemde hava körüklerine gelen yatay yüklerin karşılaştırılması sonucunda elde edilen iyileşme görünmüştür.