%100 kayma etkisi altında düşük basınçta lastik davranışının incelenmesi

Abstract

Bu tezde lastiklerde, kontrol edilmediği takdirde, zaman içerisinde, meydana gelen basınç düşüşünün etkileri incelenecektir. Lastiklerde basınç düşüşü hiçbir çevre faktörü etkili olmasa dahi ozmoz nedeniyle gerçekleşmektedir. Lastiklerin bu nedenle ayda 1-3 psi arası basınç kaybettiği lastik firmalarının çalışmalarınca tespit edilmiştir. Çevresel faktörlerin de bu basınç kayıplarında etkisi olabilmektedir. Sıcaklık farkları, fark edilmeyen ancak etkili bir nedendir. Her 10°C sıcaklık düşüşü 1-3 psi lastik basıncı düşüşüne neden olacaktır. Supap kapağının zamanla eskimesi ve özelliğini yitirmesi, yolculuklar sırasında çukurlara ve tümseklere maruz kalma gibi faktörler de zamanla lastik basıncının beklenenden kısa sürede düşmesine neden olur. Tezin ilerleyişi öncelikle lastiğin temel yapısının anlatılışı ile başlayacaktır. Ardından lastik tipleri ve aşınma türleri tanıtılacaktır. Daha sonra aşınma nedenleri ve düzensiz aşınma tiplerinden bahsedilmiştir. Lastiğin temel fiziksel davranışlarının daha iyi kavranabilmesi için kullanılan fırça modeli tanıtılmıştır. Fırça modelinin tanıtılması ile lastiğin yere güç aktarımı sırasında meydana gelen kayma olayı açıklanmıştır. Lastiğin modellenmesi ile ilgili gerekli bilgiler verildikten sonra analizin sınır koşulları ve bu koşulların nasıl seçildikleri açıklanmış, ardından analiz sonuçları sunulmuştur. Düşük basınç altında lastik yapısında bulunan karkas yapısının da etkisiyle yere yapılan basınç dağılımı düzensiz bir hal almaktadır. Bu düzensizlik, kendini omuz kısımlarında yoğunlaşıp, sırt kısımlarında yeterince yere basınç uygulamayan bir dağılım ile göstermektedir. Lastiğin yere uygulayabileceği çekiş kuvvetleri, yere yaptığı basınç ile doğrudan ilişkilidir. Dolayısıyla burada gerçekleşen düzensiz dağılım kendini çekiş kuvvetleri anlamında da gösterecektir. Yapılan analizler ile düşük basınçta gerçekleşen düzensiz dağılım gösterilmiştir. Yere yapılan basınç dağılımının yanı sıra lastik ile yer arasındaki sürtünme kaynaklı gerilme ve lastikte oluşan Von-Mises gerilmeleri de analiz sonuçlarında verilmiştir. Sonuçlar kısmında elde edilen veriler tablo ile karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Buna göre sürtünme kaynaklı gerilimde düşük basınç durumunun normal basınca göre %13'e varan bir oranda düşüşe neden olduğu görülmüştür. Bu düşüşe neden olan temel etmen yere yapılan basıncın düzensiz dağılması sonucu efektif bir şekilde kullanılamayan taban alanıdır. Ortaya çıkan bir başka sonuç ise lastik deseninde bulunan sivri köşeli oyukların daha hızlı aşındıklarıdır. Kayma esnasında hücum kenarında bulunan köşelerde daha yüksek gerilmeler gözlenmiştir.