Ön gerilmeli yüklenmiş kauçuk süspansiyon burçlarında ön gerilme miktarının burcun ömrüne etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of pre-tension ratio on the life of the bushing in rubber suspension bushings loaded with pre-tension
Yazar: MUSTAFA GÖZ
Danışman: DOÇ. DR. SEVİM ALIŞIR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Burçlar, günümüzde otomotiv endüstrisinde metal bağlantı noktalarındaki mekanik vuruntuları ve bu darbe ile oluşabilecek aşınmayı engelleyen, kauçuk malzemelerden üretilen titreşim sönümleyici elemanlar olarak kullanılmaktadır. Bu calışmada, süspansiyon sisteminde kullanılan metal-kaucuk burçların tasarımında uygulanan öngerilme işleminin, kauçuk burçların mekanik özellikleri ve parça ömrü üzerine etkisi incelenmiştir. Öncelikle, RPA(Rubber Process Analyser) cihazı yardımı ile doğal kauçuk-butadien kauçuk-karbon siyahı (NR–BR-CS) bileşenlerinden oluşan karışımın vulkanizasyon parametreleri ve elde edilen kauçuğun DMA (Dinamik Mekanik Analiz) ile mekanik özellikleri belirlenmiştir. Çalışma kapsamında 6 farklı çaplama oranı ile kaucuk burçlar hazırlanarak, her bir üründen 3 er adet prototip üretilmiştir. Üretilen prototip ürünler MTS ömür test cihazında radyal yönde 50 kN ve 3 Hz de ömür testine tabi tutulmuştur. Öngerilme uygulanmayan 46 mm çapındaki metal-kauçuk burcun ortalama
katılık değeri, tanδ ve ömrü sırasıyla 6.66 kN/mm, 0.183 ve 5327 cevrim olarak belirlenmiştir. Burçlara farklı öngerilmeler uygulanarak ortalama katılık ve malzeme ömürleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Farklı çaplamalarla ön gerilmenin oluşturulduğu burçlardan elde edilen veriler değerlendirildiğinde, en iyi mekanik dayanıma % 2,2 - %3,4 çaplamayla ön gerilme uygulanmış burçlarda olduğu tespit edilmiştir. Bu veriler ışığında %2,2 - %3,4 aralığındaki çaplanmış burçların parçanın ömrünün yaklaşık 10 kat arttığı tespit edilmiştir

Anahtar Sözcükler: Doğal Kauçuk, Ön gerilmeli Kauçuk, Mekanik Özellikler, Malzeme ömrü

Abstract:
Bushings are made of rubber materials, which prevent the mechanical knocks on metal fittings in the automotive industry and the wear that may occur with this impact produced vibration dampening elements are used. In this study, the effect of prestressing applied on the design of metal-rubber bushings used in the suspension system on the mechanical properties and part life of rubber bushings were investigated. Firstly, RPA (Rubber Process Analyzer) device through, the vulcanization parameters of the mixture consisting of natural rubber-butadiene
rubber-carbon black (NR-BR-CS) components and the mechanical properties of the obtained rubber with DMA (Dynamic Mechanical Analysis) were determined. Within the scope of the study, rubber bushings with 6 different diameters were prepared and 3 prototypes were produced from each product. The prototype products produced and were practiced life tests in a radial direction at 50 kN and 3 Hz in MTS life test device. The average stiffness value, tanδ and life resistance of the 46 mm diameter non-prestressed metal-rubber bush are respectively as 6.66 kN / mm, 0.183 and 5327
çevrims. By applying different prestress to the bushes, its effect on average stiffness and material life has been investigated. When the data obtained from the bushings where the pre-tensioning with different diameters were evaluated, it was determined that the bushes applied with the best mechanical strength 2.2% - 3.4% diameter were
found. Thanks to these data, it was determined that the diameter of the bushes between 2.2% and 3.4% increased the life of the part approximately 10 times.

Keywords: Natural Rubber, Pre-stressed Rubber, Mechanical Properties, Material life