close

Enter

Log in using OpenID

araç menteşesi üzerinde kullanılan plastik durdurucuların

embedDownload
OTEKON’14
7. Otomotiv Teknolojileri Kongresi
26 – 27 Mayıs 2014, BURSA
ARAÇ MENTEŞESİ ÜZERİNDE KULLANILAN PLASTİK
DURDURUCULARIN DAYANIMLARININ İNCELENMESİ
Caner Seymen*,Özkan Karakoç*,Hüseyin Güzeldal*
Rollmech Automotive San. ve Tic. A.Ş. Bursa
*
ÖZET
Dinamik parçaların hareketleri incelendiğinde, mekanizmalarda sistemin tam olarak görevini yerine getirebilmesi için
belirli parçaların hareketlerinin sınırlandırılması gerekmektedir. Hareket sınırlaması dizaynda değişiklik ya da sisteme
durdurucu eklenmesi ile gerçekleştirilir. Durdurucular sistemin optimum gereksinimi olan maliyet, üretilebilirlik ve
tasarım görünümünü karşılayacak şekilde oluşturulur. Plastik durdurucular metal-metal kontağın istenmediği durumda
kullanılır. Kullanılan malzeme, kontak yüzeyi, taşıması gereken yük gereksinimi tasarımlarına etki etmektedir.
Anahtar kelimeler: Plastik durdurucu, kinematik analiz, durdurucu dayanımı
ABSTRACT
In the movement of dynamic parts, some defined parts must be limited for the movement for the correct motion of the
parts. Changing the design or adding new stopper parts to system, provide limited movements. Stoppers created
according to cost, production possibility and visual requirements, for the optimum design of the system. Plastic stoppers
used for uncontact between metal to metal. Material, contact faces and force loads are effect of the design of plastic
stoppers.
Keywords: Plastic stopper, kinematic analysis, stopper resistance
1. GİRİŞ
Dinamik parçaların hareketleri incelendiğinde, doğrusal
hareket, eğrisel hareket ve açısal hareket olarak
sınıflandırılmaktadırlar. Sistemi oluşturan parçalar,
mekanizmanın fonksiyonunu uygun şekilde yerine
getirebilmesi için hareket yönünden sınırlandırılmışlardır.
Sınırlandırılma işlemi sistem gereksinimine göre ek
durdurucu yüzeyler ya da sönümleyici ek parçaların
eklenmesi ile gerçekleştirilebilir.
Sistemde durdurucunun tasarımı, hangi malzemeden
yapılacağı, parçanın ömür gereksinimi ve ömrünü
tamamlayıncaya kadar çalışacağı şartlar altında belirlenir.
Menteşeler
araç
kapılarının
açılma
kapanma
kinematiğinin temelini oluşturan, kapıyı üstünde taşıyan
dinamik parçalardır. Açılma kapanma hareketinin
temelinde kapı ağırlığı, açılma açısı bulunmaktadır.
Ayrıca menteşenin kullanılacağı aracın dizayn temeline
göre farklı yönlerde taşıyacağı yükler gözönünde
bulundurulmaktadır.
Şekil 1: Ticari araç arka kargo kapı menteşesi
Menteşelerde durdurucu olarak tasarımda metal
yüzeylerin birbiri ile temas etmesini engellemek amacıyla
plastik malzemeler kullanılmaktadır. Metallerin birbirine
temasını engellemek hem malzemeler üzerinde plastik
deformasyonların engellenmesi hem de araç boyasına
zarar gelmesinin engellenmesi anlamına gelmektedir.
1
Şekil 2: Ticari araç arka kargo kapı menteşesi plastik
durdurucuları
Şekil4:Menteşenin kapalı pozisyonu
Şekil 3: Montajlanmamış plastik durdurucu
Türlerine göre plastiklerin mekanik özellikleri çok büyük
dağılım gösterir. Yüksek mekanik özelliklere sahip
olanlarınınki demir dışı metallerinkine yaklaşır. Bununla
beraber bazı plastikler için aşınma dayanımı, uzama
değerleri metallerinkinden yüksek olabilir. Mesela, oto
cam silici motorunun poliamid dişlisi, hiç yağlanmadan,
arabanın ömrü boyunca hizmet görür. Sertlik, basma ve
çekme dayanımları ise, genelde metallerinkinden daha
düşük değerlerdedir.[2]
Şekil 5: Menteşenin açık pozisyonu(Plastik durdurucular
fonksiyonunu yerine getirirken)
Menteşe, gövdeye bağlanan sabit parça(3), kapıya
bağlanan hareketli parça(1), mekanizmayı taşıyan
gövde(2), mekanizma hareketini sağlayacak link(4) ana
parçalarından oluşmaktadır.
2. KİNEMATİK ANALİZ
Mekaniğin bir alt dalı olarak, kinematik hareketin
zamansal-uzaysal özellikleri ile uğraşır. Harekete neden
olan kütle ve kuvvet gibi özellikler kinematiğin ilgi alanı
değildir. Kinematik uzaklık, hız ve ivmelemeyi linear
(düzgün, doğrusal) ve angular (açısal) olarak inceler.
Kinematik analiz yapılırken parçalar ve fonksiyonları
kapının
açılma
hareketine
göre
tanımlanmış, plastik durdurucular ile açılma açısı
sınırlandırılmıştır.
Çalışmada örnek menteşenin çalışması simulasyon
programında simüle edilerek plastik durdurucuların
fonksiyonunu yerine getirirken sanal olarak incelenmesi
gerçekleştirilmiştir.
Bu şekilde plastik durdurucuların tasarımda doğru şekilde
pozisyonlanmasının teyit edilmesi, oturma yüzeyinin
uygun şekilde durdurucular üzerine gelip gelmediği,
parça üzerindeki deformasyonların nereden olabileceği
öngörüleri yapılabilmektedir.
2
Kot zinciri analizinin yararları şu şekildedir:
• Birbirinin yerine kullanılabilirlik
• İmalat maliyetlerinin düşmesi
• Çöp parçaların azalması
• Ayarlama sürelerinin düşürülmesi
• Uyuşmazlıkların ortadan kaldırılması
• Yatırımların isabetli bir şekilde yapılması
Menteşe üzerinde yapılan kot zinciri analizinde, gövde
parçasının plastik durdurucular üzerine yüzeysel olarak
uygun oturup oturmayacağı hesaplanmıştır.
Kontak yüzeylerini etkileyecek olan faktörler talaşlı
imalattan gelen işleme töleransları, gövde ve sabit parça
eksenlerinin delik delme töleransları etki etmektedir.
Şekil 6: Menteşe hareket kinematiği
Şekil 8: Kot zinciri analizi sonucunda oluşan alt
durdurucu temas ettiğinde üst durdurucu ile kontak
yüzeyi arasında kalan boşluk
Şekil 7: Menteşe gövde parçasının plastik durdurucular
üzerine oturması
Kot
zinciri
hesaplanması
sonucunda
tölerans
varyasyonlarıyla alt durdurucu kontak yüzeyine temas
ettiğinde üst durdurucu ile kontak yüzeyi arasında 0.15
mm boşluk kalabileceği görülmüştür. Bunun sonucu
örnek olarak gösterilen menteşede plastik durdurucular
üzerine gelecek olan yükün orantılı olarak dağılmaması
ve birinin diğerine göre daha fazla deformasyona
uğraması ve hesaplanmış gereklilikleri ve koşulları
sağlamamasına sebep olacaktır. [3][4]
Temel olarak çalışma ve durdurma kinematiğinde, plastik
durdurucular üzerine gelecek olan metal gövdenin
parçalara en geniş yüzeyden oturması, yüzeye açılı olarak
gelmemesi(parça üzerinde kesici olarak etki olmaması)
istenmektedir.
Plastik durdurucular simülasyonda incelendikten sonra
fiziksel ortamda yapılan testler ile karşılaştırılır.[1]
3. KOT ZİNCİRİ ANALİZİ
Kot zinciri analizi, mekanik parça ve montajlar için
biriken tolerans varyasyonlarını hesaplama işlemleridir.
Parçaların kesin tarifi, iyi üretilmeleri için vazgeçilmez
bir önkoşuldur. Kotasyonun ve fonksiyonel toleransların
gerek yeni iken, gerek kullanım esnasında aşağıdaki
sorunların önlenebilmesi için herkesin aynı şeyi
anlamasını sağlayacak bir tarifin yapılması gerekir.
-İstenmeyen kontaklar
-Kötü çalışmalar(fazla ve yetersiz boşluklar)
Şekil 9: Bir durdurucu oturduğunda diğeri ile kontak
yüzey arasında kalan mesafe (ölçülmüş parçalar)
3
5. DÜŞÜK KARŞILAMA YÜZEYLERİNDE
DURDURUCU DAYANIMI
Durdurucunun tasarım aşamasında kinematik olarak
sistemdeki uygunluğuna karar verildikten sonra, fiziksel
testler ile sistem gerekliliklerini karşılayıp karşılamadığı
ölçülür.
Şekil 10: Yüzeylerin birbiri ile eşit olarak
oturmamasından kaynaklanan tek tarafta deformasyon
4. DURDURUCU-KONTAK YÜZEYİ-DÖNME
EKSENİ ARASINDAKİ İLİŞKİ
Durdurucuların çeşitlerine göre kontak yüzeyleri ile olan
ilişkileri arasında farklılıklar görülmektedir. Buna
parçaların kinematikleri, ağırlıkları, yüzey formları, kaç
parçadan oluştuğu, temas yüzeylerinin genişlikleri gibi
faktörler örnek verilebilir. Dönme ekseni parçalar üzerine
gelen moment etkisine göre kuvveti etkilemektedir.
Örnek menteşe üzerinde 2 adet plastik durdurucu üzerine
şerit halinde gelen ve plastik yüzeyini tam olarak
kaplamayan kontak yüzeyi ile temas halindedir. Bunun
anlamı plastik parçayı kesmeye zorlayacak şekilde kuvvet
geleceğidir.[5]
Şekil 13: Fiziksel test bankosu
Menteşe üzerinde plastik durdurucuları ilgilendiren iki
adet test yapılmaktadır. Bunlardan ilki darbeli olarak
kapıyı açma testi (ömür testi-Slam open) ve diğeri açık
olan kapının belirli yük altında daha fazla açılmaya
zorlanmasıdır (Wind gust).
Şekil 11: Menteşe durducuları ve hareketin kısıtlandığı
kontak yüzeyi
4
Durdurucuların bahsedilmiş olan etkenlerden dolayı
kontak yüzeyini düşük karşılaması durumunda,
fonksiyonel olarak gereklilikleri yerine getiremez, temel
durdurucu kullanılma gereksinimi olan parça boyasına
zarar verme, belirlenen çalışma açısını sağlayamama
problemleri yaşanır.
GAP
1. Test(N)
2. Test(N)
3. Test(N)
Ortalama(N)
0 mm
248
241
245
244
0,15 mm
227
225
215
222
0,30 mm
202
194
229
208
0,35 mm
184
176
172
177
0,45 mm
120
135
129
128
0,55 mm
104
93
112
103
0,60 mm
91
108
102
100
0,70 mm
76
100
85
87
Tablo 1: Kontak yüzey açıklık değerine göre test
sonuçları
Tablo 1’da aynı menteşe üzerine montajlanan aynı
malzeme kullanılan üç kere tekrarlanmış her yeni
uygulamada yeni parça kulanılmış Wind gust test sonuç
değerleri verilmiştir. Kuvvet değerleri plastik durdurucu
kırılma değerlerini göstermektedir.[5]
5. SONUÇ
Bu çalışmada bir ticari araç arka kargo kapısı menteşeleri
üzerindeki
plastik
durdurucuların
fonksiyonları
incelenmiş, tasarımda sisteme hangi şekilde eklenmeleri
gerektiği ve pozisyonlamalarının büyük etkisi olduğu
belirlenmiştir.
KAYNAKLAR
1. Unigraphics 7.5 (Motion Simulation) Software
2. Yaşar, Hikmet.,”Plastikler Dünyası” ,MMO
Yayınları, Mayıs 2001 Ankara
3. Karakoç,Özkan.,”Kot
Zinciri Analizi Eğitim
Notları “ Mayıs 2012 Bursa
4. Kot Zinciri Analizi Eğitim Notları, Oyak-Renault,
Mart 2013
5. Rollmech Automotive Test Raporu, TR_13_347.
Mayıs 2013
5
6
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
2
File Size
370 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content