FRENLER FRENLERİN SINIFLANDIRILMASI

Transkript

1 RENLER RENLER renler çlışmlrı itiriyle kvrmlr enzerler. Kvrmlr ir hreketin vey momentin diğer trf iletilmesini sğlrlr ve kıs ir süre içinde iki trftki hızlr iririne eşit olur. renler ise ir trftki hreketi durdurm y d yvşltm görevini yprlr. Her iki mç içinde sürtünme sıvı-gz enerjisini ve elektromnyetik ln gii fiziksel prensipler uygulnır. 1 2 renler durdurm sırsınd dönmekte oln ütün elemnlrın kinetik enerjisini yuttuğundn sıcklık prolemi kvrmlrınkinden dh üyük önem tşımktdır. iziksel prensipleri ynı olduğundn ir kvrm fren, frende kvrm olrk kullnılilir. Bununl irlikte, puçlu, ntlı vey diskli gii zı özel konstrüksiyonlr fren için dh çok tercih edilen sistemlerdir. Kumnd Şekillerine Göre *Meknik *Pnömtik *Hidrolik *Elektromnyetik RENLERİN SINILANDIRILMASI Ypcklrı İşe Göre *İndirme renleri *Yürütme renleri *Tutm renleri Çlışm Prensipleri ve Konstrüksiyonlrın Göre * Puçlu renler *Diskli renler *Bntlı renler *Konik renler 3 4 İndirme renleri: Yükün hızlı inişini engelleyen frenlerdir. Yükün kinetik ve potnsiyel enerjisini hrcyrk çlışırlr. Yürütme renleri: Hreket hlindeki ir sistemin, örneğin; ir tşıtın hızını yvşltn frenlerdir. Kinetik enerji hrcyrk görev yprlr. Tutm renleri: Herhngi ir yükün yerçekimi etkisiyle inişini engelleyen frenlerdir. Potnsiyel enerji hrcyrk görev yprlr. Enerji denklemi: Dönme hreketi ypn ir sistemin kinetik enerjisi: I m = kütlesel tlet momenti 5 6 1

2 Durdurm sırsınd meydn gelen potnsiyel enerji: V 1 = Bşlngıç hızı V 2 = Son hız = 0 t= frenleme süresi Böylece durm fonksiyonu ypn ir frenin yutmsı gereken enerji; Puçlu renler Puçlu renler, dıştn puçlu ve işten puçlu olmk üzere iki türdür. Ess olrk üç elemndn oluşmuşlrdır. Sürtünme elemnı ren pucu ve tkozu ren tmuru Puç dedine göre tek vey çift puçlu olrk dlndırılır. renleme sırsınd u enerji ısıy dönüşür. 7 8 Dıştn Puçlu renler Puç Puç Sürtünme mlzemesi Sürtünme yüzeyi oyunc sıncın eşit yyılışı hlinde ry r n Sürtünme mlzemesi ren tmuru ren tmuru rx s ω 9 10 Tems yüzeylerinde meydn gelen norml kuvvet; 1= puç genişliği l= puç uzunluğu renleme Momenti; O1 mfsl noktsın göre moment lınırs;

3 Çift Puçlu renler Çift Puçlu renler Çekme Çuuğu f Mnivel e Tşıyıcı Kol μn Ayr Civtsı 72 o Sürtünme Mlzemesi n d μn n k ren Sistemi Tnı l k renlemenin olmsı için olmlıdır. Puçlu renler İçin Bzı Krkteristik Mlzemeler ve Özellikleri Blt Mlzemesi Tmur Mx. Sıcklık C Pmx (N/cm2) μ Dökme Demir Dökme Demir ,15-0,25 Odun Dökme Demir ,2-0,35 Odun Çelik ,25-0,35 Asest Dokum Çelik-D.D ,3-0,5 Preslenmiş Asest Çelik-D.D ? 0,2-0,4 Cu ve e Bzlı Sinter Metl Çelik-D.D ,15-0, Kendi Kendine Kilitlenme Durumu O c s n D ω

4 t = çevresel kuvvet Tmurun dönüş yönü ters olurs sürtünme kuvveti yön değiştirerek için kendi kendine kilitlenme olur olur. 1. hlde s kuvveti kendiliğinden ir frenleme momenti oluşturur. (kendi kendine kilitlenme) Bntlı renler Bsit ir konstrüksiyon ship oln ntlı frenler küçük frenleme momentlerinde kullnılırlr. Bntlı frenler ir fren tmuru ile ir yüzünde sürtünme mlzemesi ulunn çelik ir nttn meydn gelmişlerdir. O1 Euler e göre ve nino1 noktsın göre momenti, frenleme momenti Bnt ucunun kumnd kolun ğlnış şekline göre; sit, difernsiyel ve integrlntlı frenler mevcuttur. Gergin kol Gevşek kol Bsit Bntlı renler Dönme ters yönde olur ise ve kuvvetleri yer değiştirir. O1 Uçlrdn iri mfsl diğeri fren kolun ğlnır

5 Difernsiyel Bntlı renler St iresi dönüş yönü için β O1 vey olur ise olur Bu ise ir kuvvet olmdığı hlde frenin kendiliğinden tutmsı yni kilitlenmesi demektir. ren tertitının dönmesi hlinde gergin kol ve gevşek kol yer değiştirir. 2 Uçlrın her ikiside fren kolun ğlnır. Bu durumd ynı frenleme momenti için dh üyük ir kuvveti gerekir İntegrl Bntlı renler Her iki dönme yönünde frenleme kuvvetinin ynı olmsı istenildiğinde u β frenler kullnılır. O1 Prolem O Şekildeki difernsiyel ntlı frenin kolun 220 N luk frenleme kuvveti uygulnmktdır. μ=0,4 tür =50 =100 =220 N c= Tmur st iresi yönünde 450 N.m lik döndürme momenti uygulndığınd nttki mksimum ve minimum kuvvetleri hesplyınız. ) St iresi yönünde fren kilitlenmiş durumd ise; olmsı gerekir ise Bu durumd fren kritik kilitlenmiş durumddır

6 den yrrlnrk kuvvetleri ulmyız. Prolem n s O t Şekildeki ntlı frende sürtünme ktsyısı μ=0,3 tür ve ntın mksimum çlışm sıncı 1000 kp dır. Bnt genişliği 50 mm olduğun göre) kuvvetinin sınır değeri nedir? ) renin sğlycğı momenti ulunuz ) olmlı ) Not: değildir. β nın gerçek değerini ulunuz ren Momentinin Hesplnmsı renlerin görevi hreketi durdurmk olduğun göre sistemde motor miline ğlnmsınd yrr vrdır. Dişliler rsındki çevrim ornı z4 n ω0 I z1 ω1 II ω2 III (II.milinçısl hızı) (III. milin çısl hızı) z2 z

7 den Motor milindeki döndürme momenti II. mildeki döndürme momenti III. mildeki döndürme momenti Bu sonuçlrdn motor milindeki döndürme momentinin en düşük olduğu görülmektedir. renin mili durdurmsı için döndürme momentini yenmesi gereklidir. Bu nedenle frenin döndürme momentinin en küçük olduğu mile tkılmsınd yrr vrdır. ren momenti : M * : frenin tkıldığı mile indirgenmiş thrik momenti ren motor miline tkılı ise M * =M mot lınır η : sistem verimi fren mili ile kldırm meknizmsı rsınd ne kdr dişli v.. meknizm vrs unlrın sürtünme kyıplrının fren momentini zltıcı yönde fydlrı vrdır. S: fren emniyet ktsyısı S: 1,3 1,5 (elle çlışn mkinelerde) S: 2 3 (motorlu kldırm mkinelerinde) S: 3 4 (kepçeli ve üyük kldırm mkinelerinde) 39 Kldırm (Tutm) renlerinin Hesı M Y : Yük momenti M Ö : Öteleme hreketini durdurm momenti M D : Dönen kütleleri durdurm momenti HT : Tmur etki eden toplm hlt kuvveti D : Tmur çpı i : frenin tkıldığı mil ile tmur mili rsındki çevrim ornı 40 m: hlt yükü v: renleme şlngıcı ve itimi rsındki hlt hızı f : renleme ivmesi t f : renleme ivmesi (2...5 sn) I * : Dönen kütlelerin fren miline indirgenmiş kütlesel tlet momentleri : renleme şlngıcı ve itimi rsındki çısl hız V ö : Öteleme Hızı

8 Dönen kütlelerin kütlesel tlet momentleri svurm momenti cinsinden lınilir. GD 2 : svurm momenti Kütlesel Atlet Momentleri Dönme merkezine göre: d L di dd L n f : fren milinin frenleme şlngıcı ve itimi rsındki devir frkı h L R Kütlesel tlet momenti Kütle Öteleme Hreketi İçin ren Momenti r1 r2 M Ö : Öteleme hreketini durdurm momenti M D : Dönen kütleleri durdurm momenti M R : Sttik rüzgr momenti M W : Direnç momenti m : frenleme ivmesi (tüm tekerleri thrikli) (iki teker thrikli) G top : Ar + (vey) köprü trfındn tşınn toplm yük D: Teker çpı i: Teker ile fren mili rsındki dişli meknizmnın çevrim ornı V Ö : Öteleme hızı V f : renleme sonundki hız 47 M R : Kplı yerde sıfır A: Rüzgr dik kesit P R : Rüzgr sıncı N : Toplm direnç kuvveti 48 8