Yazar: senolynr
Konu: kavrama tasarımı
Tarih: 11/1/2016, 20:55 (GMT 3)

KAVRAMA SİSTEMİ
Döner haldeki bir parçanın hareketini aynı eksen üzerinde bulunan diğer bir parçaya iletmek veya iletilmekte olan bu hareketi istendiği zaman durdurmak amacıyla kullanılan tertibata kavrama adı verilir. Konumuz olan ve motorlu taşıtlarda kullanılan kavramalar krank mili ekseninde olmak üzere motorla vites kutusu arasına bağlanmış olup, motordan vites kutusuna hareket iletimini sağlar ve istendiği zaman, motor çalışmasına devam ettiği halde, bu hareket iletimini durdurur.
1. KAVRAMANIN GÖREVLERİ
Motor çalışır durumda iken kavrama kavranmış olursa hareket motordan vites kutusuna iletilir. Aynı anda, vites kutusu vites durumunda ise motorun hareketi tekerleklere kadar iletilir ve taşıt harekete geçer. Kavrama ayrılmış durumda ( hareket iletmez durumda ) olduğu zaman motorun hareketi vites kutusuna geçemez ve vites kutusu boş durumda olmasa dahi motorun hareketi vites kutusuna iletilmediğinden taşıtın hareketi mümkün olmaz. O halde, vites kutusu vites durumunda olmasına rağmen, taşıt durur halde iken kavrama motorun çalışmasına imkan verir.
Kavramanın geçici olarak motorla vites kutusu arasındaki bağlantıyı kesmesinin, vites kutusunda hız durumlarının değiştirilmesindeki önemi büyüktür. Güç iletimi durdurulmadan vites kutusu bir hız durumundan diğer bir hız durumuna geçirilmek istenseydi, güç iletmekte olan iki dişli basınç altında olacağından bunların ayrılması oldukça güç olurdu. Vites kutusu boş duruma geldikten sonra, güç iletimi devam ederken istenen hız durumuna ait iki dişliyi kavrattırmaya çalışmak da dişlilerinde hasara uğramasına sebep olurdu. Çünkü büyük bir ihtimalle döndüren ve döndürülen dişlilerin çevre hızları birbirinden farklıdır. Bu durumdaki dişlilerin kavrattırılmaya teşebbüs edilmesiyle, dişlerin birbirine çarparak kırılmalarına sebep olunur.
Kavrama hareket iletmez duruma getirilirse dişler üzerisindeki basınç kalkacağından dişlerin birbirinden ayrılması kolay olur ve vites boş duruma gelince döndüren dişli serbest hale geleceğinden diğer bir hız durumu için kavrattırılacak dişlilerin çevre hızlarının denkleştirilmesi mümkün olur. Bunun sonucu olarak dişliler kolayca kavrattırılır.(*) Bundan sonra kavrama tekrar kavramış duruma getirilerek motorun hareketi vites kutusu aracılığıyla bir başka oranda tekerleklere iletilir.
Diğer taraftan bir taşıtın durur halden belirli bir hızdaki hareket haline hemen geçişi imkansızdır veya büyük bir sarsıntıya sebep olunur. Bunun gibi düşük bir hızdan daha yüksek bir hıza veya yüksek bir hızdan daha düşük bir hıza aniden geçişte de büyük bir sarsıntı meydana gelir ve hareketi ileten parçalar aşırı derecede zorlanarak hasara uğrarlar. Kavrama ilk hareket esnasında motorun hareketini vites kutusuna, dolayısıyla tekerleklere, tedrici olarak iletir ve taşıtın harekete geçişi sarsıntısız olur. Aynı şekilde vites durumunun her değiştirilmesinden sonra motorla vites kutusunu tedricen bağlanmasını sağlayarak, taşıtın ani hızlanmasını veya ani yavaşlamasını, dolayısıyla sarsıntıları önleyerek hareket ileten parçaları hasara uğratmaktan korumuş olur ve taşıtta bulunanları oldukça rahatsız edici bir durum ortadan kaldırılır.

Bunlardan başka herhangi bir sebeple de olsa motorla vites kutusu arasındaki bağlantının kesilmesi gerekebilir. Örneğin; bir arıza nedeniyle vites kutusu boş duruma getirilemeyebilir. Bu durumda taşıtın tamir yerine kadar çekilmesi sırasında tekerleklerin hareketinin motora iletilmemesi kavramanın ayırmasıyla mümkün olur.
Bu açıklamalardan sonra kavramanın görevi şu şekilde özetlenebilir:
• İlk hareket sırasında motorun hareketini tekerleklere tedricen ileterek taşıtın sarsıntısız olarak harekete geçişini sağlamak.
• Taşıt hareket halinde iken vites durumlarını değiştirmek için motordan vites kutusuna hareket iletimini geçici olarak kesmek.
• Gerekli hallerde motorla güç aktarma organlarının bağlantısını kesmek.
2. KAVRAMA ÇEŞİTLERİ
Motorlu taşıtların başlangıcından itibaren çeşitli kavrama tipleri kullanılmıştır. Bunları gelişme sırasına göre;
1. Sürtünme diskli kavramalar
2. Tamburlu kavramalar
3. Tek diskli kavramalar
4. Hidrolik kavramalar
5. Tork konvertörleri
Bunlardan ilk iyi sonuç veren kavrama tipi konik kavramalardır. Fakat ağır olmaları nedeniyle meydana getirdikleri atalet kuvvetinin fazlalığı vites değiştirmeyi zorlaştırdığından gelişme imkanı bulamamıştır. Daha sonra yapılan çok diskli kavramalarda ortada bulunan disklerin çok fazla ısınmaları ve keza ağır oluşları terk edilmelerine sebep olmuştur. Bu bölümde standart vites kutulu taşıtlarda en çok kullanılmakta olan tek diskli kavramalar incelenecektir.
3. DİSKLİ KAVRAMANIN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Kavramanın hareket iletmesi, döndüren elemanı teşkil eden düzgün işlenmiş iki madeni yüzey ile bunların arasına sıkışmış bulunan döndürülen disk arasındaki sürtünme kuvvetiyle olur. Döndüren eleman krank miline bağlıdır, döndürülen eleman ise hareketi vites kutusuna ileten priz direkt miline takılı bir disk olup sürtünme kuvvetini arttırmak için yüzeyi balata ile kaplanmıştır. Döndürülen elemanın döndüren elemanlar arasına sıkıştırılması yayların basıncıyla olur. Böylece döndüren ve döndürülen elemanlar birlikte dönerek hareketi vites kutusuna iletirler. Kavramanın hareketi iletmemesi istendiği takdirde komuta tertibatı aracılığıyla yayların baskı kuvveti yenilir ve döndüren elemanlar arasındaki aralık arttırılarak döndürülen eleman serbest duruma getirilir. Böylece, döndüren elemanlar hareketlerine devam ettikleri halde döndürülen eleman durur ve hareket vites kutusuna iletilmez.

4. KAVRAMADA ARANAN ÖZELLİKLER
• Yukarda açıklandığı gibi, kavramanın esas görevi motorun hareketini vites kutusuna tedrici olarak iletmektir. Fakat modern bir kavramada bu görevin yanında aşağıdaki özelliklerin bulunması istenir;
• Vites durumlarının kolay ve sessiz olarak değiştirilebilmesi için kavrama diskinin atalet momenti küçük olmalıdır. Bunun içinde diskin hafif olması gerekir. Çok büyük disklerde kavrama pedalına basılınca disk de özel şekilde frenlenerek vitese geçme işlemi sessiz hale getirilir.
• Krank milindeki burulma titreşimlerini vites kutusuna iletmemelidir.
• Serbest duruma geçmesi için kavrama pedalına tatbik edilmesi gereken kuvvet az olmalıdır.
• Bakımı kolay olmalıdır.
• Ucuza mal olmalıdır.

5. TEK DİSKLİ KAVRAMANIN PARÇALARI

Tek diskli bir kavrama ; volan, kavrama diski, baskı plakası, baskı yayları, muhafaza ve baskı tertibatı olmak üzere altı esas kısımdan meydana gelmiştir.

A. VOLAN:
Motor momentinin düzgünleştirilmesi için kullanılan volan, aynı zamanda kavramanın bir parçasını teşkil eder ve diğer kavrama parçaları volan üzerine takılır. Volanın kavrama tarafındaki yüzeyi düzgün bir şekilde işlenmiş olup döndüren elemanlardan birini teşkil eder. Piriz direk mili kılavuz yatağının takılması için volanın merkezinde bir delik bulunur. Bazı hallerde bu yatak krank mili flanşına da takılmaktadır. Priz direk milinin motor tarafındaki ucuna desteklik yapan priz direk mili kılavuz yatağı bronz veya bilyalı yatak olup, kavrama tertibatının takılışı sırasında yağlanması ihmal edilmemelidir. (Şekil –1)
Kavramanın bir parçası olarak volan için en elverişli malzeme dökme demirdir. Çünkü dökme demirin ihtiva ettiği grafit zerreleri sürtünme esnasında yağlama etkisi göstererek sürtünme yüzeyinde fazla aşınmaların ve derin çizgilerin meydana gelmesini önler.

B. KAVRAMA DİSKİ:

Kavrama diski kavramanın döndürülen elemanı olup yastık disk, frezeli göbek, titreşim damperi ve bir çift balatadan meydana gelmiştir.

a. Yastık Disk :

Yastık yüksek kaliteli yay çeliğinden yapılmıştır ve sürtünmeden dolayı meydana gelen 20000C civarındaki sıcaklıklarda özelliğinin bozulmaması için ısı işlemine tabi tutulmuştur. (Şekil-2) `de görüldüğü gibi, balataların perçinlendiği kısımlar kesilerek bir uç bir tarafa, diğer uç aksi tarafa üzere dalgalı olarak eğilmiş ve sıkışma esnasında esneyebilme kabiliyeti kazandırılmıştır. Kavrama balatası sıkıştığı zaman düz hale gelinceye kadar balatalar birbirine yaklaşarak kaymayı devam ettirir ve hareketin sarsıntısız olarak iletilmesini sağlar. (Şekil-3)`de
serbest haldeki bir kavrama diskinin yastık kısmını teşkil eden esnek kısım görülmektedir. Sürtünme yüzeyini teşkil eden balatalar yastık diske birbirinden bağımsız olarak ayrı ayrı perçinlenmiştir.

b. Göbek :
Kavrama diskinin göbek kısmı, çelikten veya döküm yoluyla yapılmıştır. Göbek, çevredeki deliklere takılan titreşim yayları aracılığı ile yastık diske irtibatlı olup ortasındaki delikten, vites kutusuna hareket ileten priz direk miline kamalı olarak takılmıştır (Şekil – 4). Kavrama diski priz direk mili üzerinde eksenel doğrultuda hareket edebilir. Fakat mil üzerinde serbest olarak dönemez. (Şekil-5)`de priz direk mili ve disk göbeği kesitleri görülmektedir.


c. Titreşim Damperi :
Titreşim damperi, göbekle yastık disk arasına konmuş olan kuvvetli yaylardan meydana gelmiştir. Bilindiği gibi, bir pistonlu motorun milindeki moment bir devir esnasında belirli değerler arasında değişimlere uğrar ve bu nedenle krank milinde titreşimler meydana gelir. Bu titreşimlerin güç iletme organlarına geçişi istenmediğinden motorla güç iletme organları arasına bir titreşim damperi konulması gerekmiştir. (Şekil –6)`da görülen kavrama diskinde yastık diskin hareketi yaylar aracılığıyla göbeğe geçtiğinden göbekle yastık disk, yayların esneme miktarına bağlı olarak, birbirine göre biraz dönebilir durumdadır. Gücün iletilmesi sırasında momentte meydana gelen değişimlere uygun olarak yaylar da açılıp kapanarak titreşimleri azaltırlar. Aşırı yüklerden dolayı yayların aşırı sıkışıp kırılmalarını önlemek için esneme miktarını sınırlayan durdurma pimleri kullanılmıştır. Durdurma pimleri belirli bir dönüşten fazlasına müsaade etmez ve yayları korumuş olurlar. Durdurma pimleri döndürme plakası ile yastık diski birbirine bağlarlar.
Şekil – 6 : Kavrama diski
d. Balatalar :
Kavrama diski balataları döndüren eleman arasındaki sürtünme kuvvetini arttırmak amacıyla yastık diskin her iki tarafına perçinlenmiştir. Balatanın sürtünme yüzeyine açılmış olan kanallara giren hava, kavrama serbest duruma geldiği zaman diskin volan veya baskı plakasına yapışmasını önler. Aynı zamanda, kanallar kavrama diskinin volan ve baskı plakası yüzeyine iyi bir şekilde temas etmesini, aşınmayla meydana gelen tozların uzaklaştırılmasını ve sürtünen yüzeylerin soğumasını kolaylaştırır. (Şekil-7)’de kavram balatası ve sürtünme yüzeyine açılan kanallar görülmektedir.
Balatalar sürtünme katsayısı fazla, basınca ve ısıya dayanıklı bir madde olup aynı zamanda volan ve baskı plakasının sürtünme yüzeylerinin aşınmalarını azaltacak özelliktedir. Kavrama balatalarının çoğu ısıya karşı dayanıklı olan asbest-fiber ile yapışmayı sağlayan özel maddelerin karışımından meydana gelmiştir. Çekme dayanımını arttırmak için pirinç tel ilave edilmektedir. Bu tip bir balatanın dökme demir bir yüzeyle sürtünme katsayısı 0.28 ile 0.30 arasında değişmektedir.

Ağır hizmet yapan araçlarda kullanılan balatalar ise asbest ipliği ile pirinç telin spiral sarılmasıyla elde edilen zeminin, bakır asbest karışımıyla kaplanmasından meydana getirilmiştir. Bakır-asbest sürtünme yüzeyini teşkil eder ve toplam kalınlığın yarısı kadardır. Balatanın arka yüzeyi ısı iletkenliğinin artırılması için, alüminyum alaşımı ile kaplanmıştır. Bu çeşit balatalarda aşınma az olduğundan söküp takmanın zahmetli ve masraflı olduğu ağır hizmet yapan araçlarda tercihen kullanılır.
C. BASKI PLAKASI :
Genellikle dökme demirden yapılmış olan baskı plakasının, kavrama diskine sürtünme yüzeyi, düzgün olarak işlenmiştir ve çapı takriben kavrama çapı kadardır. Baskı plakasının diğer yüzeyi ayırma parmaklarının, baskı yaylarının ve muhafazasının takılmasına elverişli şekilde yapılmıştır. (Şekil-’ de baskı plakasının basit bir şeması ve (Şekil-9)’ da baskı plakasının arka tarafı görülmektedir.
a. Baskı Yayları :
Volanla baskı plakası arasında bulunan kavrama diskine gücün iletilmesi için gerekli sürtünme kuvvetini baskı yayları sağlar. Baskı yayları kavrama muhafazası ile baskı plakası veya kavrama muhafazası ile ayırma parmakları arasına yerleştirilmiştir. İkinci durumda yayların kuvveti baskı plakasına, parmaklar aracılığıyla büyültülerek iletilir. Bu yaylar, sayıları genellikle üç ile on iki arasında değişen helezon yay veya diyafram tipi yay olabilir. Baskı plakasında meydana gelen ısının yaylara geçmemesi için bazı kavramalarda baskı plakası ile yaylar arasına fiber altlıklar konulur. Yaylar baskı plakasının her tarafında eşit bir baskı kuvveti meydana getirmeli ve kavrama kavramış iken kavrama diskinin volanla baskı plakası arasında kaymasına imkan vermeyecek yeterlikte olmalıdır. (Şekil 10) kavrama yaylarının baskı plakası ve kavrama muhafazası arasındaki duruşunu prensip olarak göstermektedir.
b. Muhafaza :
Yumuşak çelikten pres edilerek yapılmış olup kavrama baskı tertibatını üzerinde taşır ve çevresindeki deliklerden cıvatalarla volana bağlanmıştır (şekil 11).
D. KOMUTA TERTİBATI :
Kavrama, yayların sağladığı kuvvetle kavramış durumdadır. Serbest duruma geçirilmek istendi?inde şoför mahallinden komuta edilip, baskı plakasını kavrama diskine doğru iten yayların kuvveti yenilerek baskı plakası geri alınır ve kavrama diski serbest duruma geçirilir. Bu işlemi uygulamak için kullanılan ve şoför mahallinden kavramaya kadar olan tertibata komuta tertibatı adı verilir. Komuta tertibatını kavrama pedalı, hareket iletme çubukları, manivela, kavrama çatalı, ayırma yatağı ve ayırma parmakları teşkil etmektedir.
a. Kavrama pedalı :
Kavrama pedalı şoför mahallinde bulunur ve şoförün sol ayağıyla basabileceği en uygun yerdedir. Pedalın basma noktasının destek noktasına olan uzaklığı, pedalın hareket verdiği çubuğun bağlantı noktasının destek noktasına olan uzaklığından çok daha büyük olduğundan pedala tatbik edilen kuvvet hareket iletme çubuğuna birkaç kez büyüyerek geçer ve pedalın kolayca basılması mümkün olur. (Şekil 12) ‘de kavrama pedalı ve hareket iletme çubuklarıyla olan bağlantısı görülmektedir.
b. Hareket İletme Çubukları :
Hareket iletme çubukları kavrama pedalının hareketini manivelaya ve oradan kavrama çatalına iletirler. Manivela ile çatal arasında bulunan çubuğun boyu değişebilir durumda yapılmış olup, pedal boşluk ayarının yapılmasına imkan verir. Hareket iletme çubuklarının pedal, manivela ve kavrama çatalı ile bağlantısı (Şekil 12)’de görülmektedir.
c. Manivela :
Manivela genellikle iki parçadan meydana gelmesi gereken hareket iletme çubuklarının birleştiği yerdir. Kavrama pedalıyla kavrama arasında fazlaca bir mesafenin bulunuşu, çok zaman hareket yönünün değiştirilmesinin ve tatbik edilen kuvvetin arttırılmasının gerekliliği böyle bir manivelaya ihtiyaç gösterir. Manivela şasi ve motor gövdesinin her hangi bir yerine veyahut da şasi ile motor arasına dönebilir şekilde tespit edilmiştir. Bazı taşıtlarda kavrama pedalı bir tek çubukla kavrama çatalına bağlanabildiğinden manivelaya ihtiyaç olmaz. Diğer bazı taşıtlarda ise, kavrama pedalı bir çelik kablo aracılığı ile kavrama çatalına bağlandığında bu taşıtlarda manivela ve hareket iletme çubukları bulunmaz.
d. Kavrama Çatalı :