Helisel Basma Yayı Hesaplama

Basma yayı nasıl hesaplanır?

Helisel basma yayında yük teli burmaya çalışır, bu yüzden yay telinde kayma gerilmesi oluşur. Üç temel bağıntı ön tasarım için yeterlidir.

Yay katsayısı: k = G × d⁴ / (8 × D³ × N_a). d tel çapı, D ortalama sarım çapı, N_a aktif sarım sayısı, G kayma modülüdür.

Kayma gerilmesi: τ = K_w × 8 × F × D / (π × d³). K_w Wahl katsayısıdır ve sarımın iç tarafındaki gerilme artışını hesaba katar: K_w = (4C − 1) / (4C − 4) + 0.615 / C. Burada C = D / d yay indeksidir.

Sehim: δ = F / k.

Bloke boy ve uç biçimi

Yay sıkıştıkça sarımlar birbirine değer. Bu andaki boya bloke boy denir ve yay bundan daha fazla kısalamaz. Bloke boy toplam sarım sayısına ve uçların taşlanıp taşlanmadığına bağlıdır. Kapalı ve taşlanmış uçlu yayda toplam sarım aktif sarımdan 2 fazladır ve bloke boy d × N_t olur. Çalışma sırasında yayın bloke boya inmemesi için pay bırakılır.

Örnek

4 mm tel, 32 mm ortalama sarım çapı ve 8 aktif sarımlı çelik yayda k = 80 000 × 256 / (8 × 32 768 × 8) = 9.77 N/mm bulunur. Yay indeksi 8, Wahl katsayısı 1.184 olur. 300 N yük altında gerilme 452 MPa, sehim 30.7 mm çıkar. Uçlar kapalı ve taşlanmışsa toplam sarım 10, bloke boy 40 mm eder. Serbest boy 80 mm ise yük altında boy 49.3 mm olur ve bloke boya 9.3 mm pay kalır.

Sınırlar

Yay telinin dayanımı malzemeye ve tel çapına göre çok değişir, bu yüzden araç izin verilen gerilme önermez. Tekrarlı yük altında çalışan yaylarda yorulma belirleyicidir ve burada hesaplanmaz. Uzun yaylar burkulabilir: araç yalnız iki ucu düz yüzeye oturan çelik yay için kaba bir sınır verir.