Tek katlı yaprak yayların yüzey kaplanmasında mekanik özelliklerin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties improvement on polymeric coated mono leaf springs
Yazar: MEHMET BERK GÜNAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM AYDIN
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Eski tip binek araçlarda, günümüzde ise ticari araçlar ve yük taşımacılığı yapan kamyonların ön ve arka akslarında kullanılan yaprak yaylar, süspansiyon ve güvenlik elemanlarıdır. Yol koşulları nedeniyle ani olarak şasi ve aktarma organlarına gelen yüklerin oluşturduğu enerjiyi üzerinde depolayıp, daha sonra açığa çıkararak sürüş konforu ve emniyeti sağlarlar. Dinamik yükler altında çalışan ve maruz kaldıkları değişken genliklerdeki yükleri absorbe edebilecek tokluğa sahip olması gereken yaprak yaylar, esneme kabiliyeti yüksek ve dayanıklı yay çeliği malzemesinden üretilirler.
Bu çalışmada tek katlı yaprak yaylar bilyalı dövme sonrası poliüre malzeme ile kaplanarak mekanik özellikler piyasada kullanılan kaplama uygulamaları ile karşılaştırıldı. Gerçek yol şartlarında yaprak yayın yüzeyine aracın ortalama hızı ile çarpacak taşlar serbest düşme prensibi ile tasarlanmış test düzeneğinde simule edilerek hemen ardından hızlandırılmış korozyon testlerine tabi tutuldu ve polimer kaplama uygulanan yaprak yay ile mevcutta kullanılan elektro kaplamalı yaprak yaylarda meydana gelen korozyonlar gözlemlendi. Korozyon testinden çıkan yaprak yaylar yorulma ömür testine bağlanarak aynı şartlarda test edildi ve ömürleri ile kırılma karakteristikleri incelendi.
Kaplama malzemesi olarak seçilen polimerin teknik özellikleri ve kaplama kalınlığı yaprak yay yüzeyine çarpan taşların etkisini çok daha iyi absorbe ederek taş çarpan noktada kaplamanın kalkmasını ve korozyon başlangıcını hasar oluşumuna kadar geciktirerek, oluşacak çentik etkisinin ciddi oranda azaldığı görüldü. Polimer kaplama ile taş çarpmalara ve dolayısı ile korozyon oluşumuna karşı arttırılan dayanımın ömür artışı üzerindeki etkisi yorulma ömür testleri ile incelendi.

ANAHTAR KELİMELER: Yaprak yay, taş çarpma, korozyon, yorulma ömür testi, polimerik kaplama

Abstract:
The leaf springs are used mainly for commercial vehicle and trucks suspensions and in one form consist of a stack of slightly curved narrow plates of equal width and varying length clamped together, with the shorter plates in the centre to form a semielliptical shape. The steel strips of a leaf spring are curved into an arc and attached at each end to the underside of a vehicle to help position and support the axle, and also to absorb shock. The leaf springs must absorb the dynamic loads, so their raw material is tough spring steel.
In this study, shot penned leaf springs were coated with polymer material and mechanic properties were compared to electro coated leaf springs. On the real road conditions stones crash to leaf spring's surface. This stone chip effect were simulated with a test mechanism which was designed by using free fall principle and real stones were crashed to surfaces of leaf springs with the energy of average vehicle speed. After simulated stone chip test corrosion tests were applied to two specimens just their coating different. Corrosion on the surfaces of the leaf springs were observed. Then fatigue tests were applied to leaf springs. Difference between failure characteristics of the damaged leaf springs examined and fatigue lives were compared.
Mechanical properties of polymer coated leaf spring were observed to be better than the electro coated leaf springs. Stone chip strength of polymer material provide the undamaged leaf spring surface after stone chip and prevent corrosion resistance. Effect of these mechanic improvements on fatigue life was examined with fatigue tests after accelerated corrosion tests on the damaged leaf springs.

KEY WORDS: Leaf Spring, Polymeric Coating, Stone Chip, Corrosion, Fatigue test