§•{>» ««kutu
6ojcn«klı « w \
Mnuu
BOLCE 1
BOLCE
BOLİfî
Şekil 6. Gaz basıncı ve substrat sıcaklığına bağlı olarak kaplama
dokusu bölgeleri
BÖLGE 1 BOLCE 2 BOLÜ E 3
ME TA L <0,3 T, 0,3 + 0,4 5 Tr >
BİLEŞİK <0,2tTe 0,2S-0/:S Tf
Şekil 5. Çeşitli substrat sıcaklıklarında kaplama dokusu bölgeleri
UYGULAMA ALANLARI
PVD süreçleri, endüstride, son yirmibeş yıldır yaygınla-
şarak uygulanmaktadır. Değişik uygulama alanlarını örnek-
lersek4'6:
-
Dekoratif amaçlı uygulamalar: Otomobil aksesuarı,
oyuncak, madeni eşya, gözlük çerçevesi, saat gövdesi v.b.
-
Optik amaçlı uygulamalar: Laser optikler, lensler,
reflektörler, mimari camlar, v.b.
-
Elektriksel amaçlı uygulamalar: Yarı iletken düzlem-
ler, entegre devreler, kondansatörler, güneş pilleri, v.b.
-
Mekanik amaçlı uygulamalar: Uçak motoru parçalan,
katı film yağlayıcılar, kesici takımlar, kalıplar, v.b.
-
Kimyasal amaçlı uygulamalar: Korozyona dayanıklı
parçalar.
Daha sonra Thornton, plazma gazının etkisini de dikka-
te alarak, refrakter bileşikler ve çok fazlı alaşımlarda gözle-
nen geçiş bölgesini de içeren modeli geliştirmiştir, Şekil 6,1
Kaplama malzemesinin ergime sıcaklığı Tg(K olarak) ol-
mak üzere, substrat sıcaklığı, metaller için 0.3 Tg'in altında
olursa, kaplama taoakası boşluklu, birbirine iyi yapışmamış
kubbeli tanelerden oluşur (Bölge 1). Substrat sıcaklığı artırı-
lırsa kaplama atomlarının yüzey hareketliliği artar ve lifli,
taneleri zayıf bağlanmış geçiş bölgesinin yapısına dönüşülür
(Bölge G). 0,3-0,45 T arasında yapı daha sıkı ve uzun ko-
lonlar halindedir (Bölge 2). 0,45 Tg in üzerindeki sıcaklık-
larda eş eksenli tane yapısı elde edilir (Bölge 3).
Plazma destekli süreçlerde, artırılmış substrat sıcaklığına
benzer etkiyle sıkı, ince ve eş eksenli taneli yapılar oluşur.
Artırılan enerji, kaplama tabakasının özelliklerini geliştirir.
SONUÇ
PVD süreçleri, sunduğu üstün olanaklarla bugün, kapla-
ma yöntemleri arasında kendisine seçkin bir yer tutmuştur.
Uygulama alanları gün geçtikçe çeşitlenerek daha da geniş-
lemektedir.
Ülkemizde bazı endüstri kurumlarında PVD ile yüzey
kaplamaları yapılmaktadır, üniversite ve araştırma kurum-
larımızın bazılarında bu süreçleri kullanmak için gerekli do-
nanım vardır veya basit bir PVD kaplama donanımı kısıtlı
olanaklarla bile kurulabilir. Sürecin ulusal sanayimize daha
yaygın olarak kazandırılması büyük önem taşımaktadır.
MÜHENDİS VE MAKİNA DERGİSİ Clt-T : 29 SAYI:336 OCAK 1988
17
lllll
KAYNAKÇA
-
Bunshah, R.F.. "Hlgh Rate Physical Vapour Deposltion Proces-
ses", Materials Coating Technlques, AGARD Conferance Series
No: 106, s. 2/1-16, Mart 1980.
-
Kortmann, W., "Verglelchende Betrachtungen der Gebraeuch-
llchsten Oberflaechenbehandlungsverfahren", Thyssentdelstahl-
Technische Berlchte, 11.Cilt, Sayı 2, s. 183-199,1985.
-
Kienel, G., "Haerterel-Technlsche Mltterlungen", HTM, cilt 40,
s. 35-39, 1985.
-
Bunshah, R.F., "Applications of Physical Vapour Deposition
Processes", Materials Coating Technlgues, AGARD Conferance
Series No: 106. s. 11-1/11-10, Mart 1980.
-
Bunshah, R.F., "Vacuum Evaporation-History, Recent De ve lop-
ments and Applications" Zeltschrin Fuer Metallkunde, Cilt 75,
s. 840-846, 1984.
-
Teer, D.G., "Plasma Aided Technlgues", Materials Coating Tech-
niques, AtiARD Conferance Series, No: 106, s.3-1/3-13, Mart
1980.
-
Vogel, J., "Schutzschlchten auf Werkzeugen D ur eh lonenplattie-
ren", Metalloberflache, Sayı 40, s. 72-76,1986.
-
Dugdale, R.A., "D.C. Glow Oischarge Techniques for Surface
Treatment and Coating", Thin Sol id Fllms, Sayı 45, s. 541-552,
1977.
-
VVInters, H.F., "Coatlngs and Surface Modificatlon using Low
Pressure Non-Equilibrlum Plasmas", Materials Science and
Engineerlng, Sayı 70, s.53-77, 1985.
-
Şehitler, S., Hieslg, U., Goedicke, K., "Use of the Ring Gap Plas-
matron for High Rate Sputterlng", Thin Solld Fllms, Sayı 40,
s. 327-334, 1977.
-
Bunshah, R.F., "Processes of the Activated Reactlve Evaporation
Type and Their Trlbologlcal Applications", Thin Solid Fllms, Sa-
yı 107, s. 21-38, 1983.
Reklam Vermek İsteyen Firmalara
Duyurulur
PRES İŞLERİ TEKNİĞİ -1- II l UYGULAMALI SOĞUTMA TEKNİĞİ
iNGiLiZCE İŞ MEKTUPLARI | BANTLI KONVEYÖRLER
Adlı kitaplarımız basıma hazırlanmaktadır.
Büyük boy olan kitaplar ofset tekniği ile 5000'er adet basılacaktır.
Ayrıntılı bilgi Odamızdan istenebilir.
Reklam fiyatları İç Sayfalar 200.000 (Siyah-beyaz) Arka kapak 600.000 (renkli)
300.000 (Renkli) On iç kapak 500.000 (renkli)
1/2 Sayfalar 150.000 (Renkli) Arka iç kapak 400.000 (renkli)
100.000 (Siyah-beyaz)
(İngilizce iş Mektupları için bu fiyatlar, iç tam sayfalarda 100 bin, kapaklarda 150 bin TL daha düşüktür.)
Bu fiyatlara % 12 KDV eklenmelidir.
Reklam boyutu 14 x 21 cm ve tüm sayfa boyutu 16 x 24 emdir.
Adres: MMO Genel Merkezi, Konur Sk. 4/4 Kızılay - ANKARA
Tel 1182374-1257165
REKLAM VERME FORMU
TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BAŞKANLIĞINA
Odanızca yayınlanacak kitabında yukardaki şartlar uyarınca yayınlanmasını
kararlaştırdığımız reklamımıza ait film/pikaj ile Türkiye İş Bankası Küçükesat - ANKARA Şubesi 879
no'lu Oda hesabınıza ..../ /1987 tarihinde yatırılan TL'na ait ödeme
makbuzu kopyası ekte gönderilmektedir.
Reklamımızın kitabında yayınlanmasını rica
/ /l 987
FİRMA
ADRES
YETKİLİSİ
TELEFON
İMZA
EKLERİ I.Film/Pikaj 2. ödeme makbuzu kopyası.
18
MÜHENDiS VE MAKlNA DERGiSi ClLT : 29 SAY 1:336 OCAK 1988
Tekerleklerin patinaj
yapmalarına karşı
kilitleme mekanizmalı
diferansiyeller
Dr. Müh. Nusret Sefa KUR ALA Y
DJE.Ü. Mühendislik Mimaride Fakültesi
Makina Mühendisliği Bölümü, İzmir
Bu yazıda motorlu araçlarda kullanılan dengeleme dişli
kutularından (diferansiyellerden) ve otomatik kiUtlemeli
diferansiyellerden söz edilmektedir.
Kilitleme mekanizmalı diferansiyeller mekanik (kuru
sürtünme) ve sıvı sür tünme U olup iki gruba ayrılarak, kısaca
çalışma prensipleri verilmiştir. Bu diferansiyeller ya
tekerlekler arası tahrik momenti farkı veya devir sayıları
farkını esas almaktadırlar. Aynca bu alanda geliştirilen
"Torsen Diferansiyelinin"kısaca çalışma tarzı hakkında da
bilgi verilmiştir.
in this art içle, the differantials and the timited slip
differentials used in motor vehicles were introduced.
The operation principles of timited stip differentials ıvhich
are divided into two main groupt according to the types of
friction as mechanic (dry friction) ör hydrautic were also
explained briefly. This type of differentials run
fundamentally respecting either to the difference of torgues
ör revolutions betıveen the driving ıvheels. The operation
principles of "Torsen differential"developed recently in this
field were also described.
Çok izli bir araç bir virajı geçerken, virajın dışındaki te-
kerlekler Tirajın içindekilere oranla daha fazla yol alırlar. Bu
farkb yolların atanıma, tekerlekler birbirleri ile bağlantılı
değillerse ve serbestçe dönebtiiyorlarsa bir problem teşkil
etmez. Eğer tekerlekler sabit bir aks ile birbirleriyle irtibatlı
bağlanmışlarla ve bu tekerlekler farklı uzunluktaki yollan
almak zorunda bırakılırlarsa, bağlantı milinde gerilme ve
zorlanmalar ortaya çıkar. Düşük yüklü tahrik tekerleği tıpkı
bir silgi gibi yolu siler ve kazır.
Motorlu taşıtlarda kural olarak bir aksın tekerlekleri çift
olarak tahrik edildiklerinden, bir dengeleme dişli kutusunun
kullanılması zorunludur. Bu eşit bir moment dağılımı
sağlar, tekerlekler farklı hızlarla dönebilirler. Bu amaçla
düzdiş açılmış konik dişli çarklarından oluşan planet dişli
kutuları kullandır.
Dengeleme dişli kutusu normal işletme koşullarında vaz-
geçilmez olmasına rağmen, olağan dışı işletme şartlarında
tüm çekme kuvvetinin tamamını iletmeyebilir. Bu durum
özellikle buz üzerinde her iki tekerleğin sürtünme katsayı-
larının farklı olması halinde söz konusudur. Bunun da nede-
ni dengeleme dişli kutusunun iletilebilen döndürme momen-
tini sınırlaması ve bu yüzden aracın çekme kuvvetinin, yol
ile tekerlekler arasındaki düşük sürtünme değerine uygun
olarak azalmasıdır.
Tekerleklerin birinin yeterince itici kuvvet ohışturmak-
sızın patinaj yaptığı sırada, lastik/yol arasındaki sürtünme
katsayısı yüksek olan diğer tekerlek hareketsiz kalır.
Sportif sürüşlerde virajda da tekerlekler sık sık patinaj
yaparlar ve çekme kuvvetini zayıflatırlar. Çünkü virajda
ortaya çıkan merkezkaç kuvveti virajın içindeki tekerleğin
yükünü azaltır.
Bu olumsuz etkiyi ortadan kaldırmak için, araçlarda
kayması sınırlı otomatik kilitleme mekanizmalı dengeleme
dişli kutuları kullanılır. Bu tip dengeleme dişli kutuları ya
tam kitlemeli ya da kısmi kitlemeli olarak tasarlanırlar.
Tam kilitlemeli diferansiyeller normal araç trafiğinin hü-
küm sürdüğü karayollarında kullanılmazlar. Traktörlere, in-
şaat ma kinalarına, araziye yatkın kamyonlara (özellikle as-
keri araçlara) ve kısmende otomobillere tam kilitleme siste-
mi diferansiyeller takılmaktadır. El gücü veya havalı/hidro-
lik olarak devreye sokulurlar. Tam kilitlemeli diferansiyel-
ler sadece kısa bir süre için işletmeye alınırlar, çünkü bun-
lar aracın yönlendirilmesine olumsuz etkide bulunurlar[l,2]
Alışılagelmiş dengeleme dişli kutusunun dezavantajını
ortadan kaldırmak için kullanılan diferansiyeller ya otoma-
tik yada el ile işletmeye alınırlar.
Kitlemeli diferansiyellerin etki prensibi, düşük kuvvet
bağıntı potansiyeline sahip, bu yüzden de patinaj yapmaya
eğimli tekerleğin tahrik kuvvetlerinin çatallandınlması ve
kuvvet bağıntı potansiyeli yüksek olan, bu yüzdende fazlaca
yüke binen tekerleğe kanalize edilmesinden ibarettir. Zorun-
lu olarak aracın düşey ekseni etrafında çevrilmesini oluştu-
ran çevrilme momentinden annmış olma üstünlüğü de kay-
bolur ve tekerlek devir sayılarının, iç ve dış tekerleklerin
katettiği farklı yol uzunluklarına serbestçe uyum sağlaması
kitleme momenti ile engellenir.
Kitlemeli diferansiyeller genellikle bir akstan, özellikle
arka akstan tahrikli araçlarda kullanılır, çünkü bunların ön-
den tahrikli araçlarda kullanılması rahatsız edici kuvvet ma-
nivela kolu uzunluğuna göre eşit olmayan bir tahrik kuvveti
dağılımına, direksiyonda rahatsız edici momentin ortaya
çıkmasına neden olabilir [2].
TİPLERİ VE YAPI BİÇİMLERİ
Otomatik kitlemeii diferansiyellerden beklenen ve birbir-
leriyle gelişebilen bir çok istem çok çeşitli konstrüksiyonla-
rın ortaya çıkmasına neden olmuştur. Tahrik momentini
her iki tekerleğe dağıtmak ve kitleme momentini tekrar
tekrar darbesiz olarak oluşturmak için, her iki tahrik teker-
leğinin devir sayılarını kolayca dengelemesini zorlaştıran
otomatik kitlemeli, mekanik sürtünme elemanlı diferansi-
yeller kendilerini bu alanda kabul ettirmişlerdir.
Sınırlandırılmış kayma değerli dengeleme dişli kutusu-
nun etkinliği "Kitleme değeri" denen bir büyüklükle tanım-
lanır ve yüzde (%) olarak aşağıdaki gibi ifade edilir:
MÜHENDiS VE MAKlNA DERGiSi Cl LT : 29 SAY 1:336 OCAK 1988
19
MDsol ~ MDsağ
x 100 (%)
M
M
Kitleme Değeri S »
Dsol
Dsağ
tahrik momentleri farkıl ve An^ tekerleklerin de-
Çok kötü verimli normal bir diferansiyelin de dişli çark-
lar arasındaki sürtünme nedeniyle düşük bir kitleme değeri-
ne sahip olacağı açıktır. Kitleme değerine bağımlı olan kayıp
güç, A
vir sayısı farklı olarak şu şekilde yazılır:
= 0-5xAMDxAnD
Mekanik sürtünme ile çalışan konstrüksiyonların yanında
ayrı bir tip olarak gelecek için ümit veren bir viskoz kavrama
ile donanmış kitlemeli diferansiyel takviye elemanı olarak
kendini gösterir. Bu model Ferguson 'un bir patentine dayan-
maktadır.
dir. Diferansiyel bulonunun destek kuvvetleri, ayna dişli
momentine bağlı olarak tekerlek konik dişlisi ve diferansi-
yel sepeti arasına yerleştirilmiş iki lamelli kavramalara et-
kirler. Belirginleşmiş konstrüksiyonlarda (mesela Borg-War-
ner) dişli itici kuvvetlerince işletmeye sokulan konik frenler
kullanılır.
Tanımlanan bu temel formun kitleme momenti, genelde
iletilen toplam momentle çizgisel olarak büyür, böylelikle
kitleme değeri S hemen hemen yükten bağımsızdır. Uygu-
lamada % 25 ile 40 arasındaki kitleme değerleri iyi sonuçlar
vermiştir. Tutunma sürtünmesinden kayma sürtünmesine
geçiş ihmal edilirse, sıcaklık ve devir sayısı farkının büyük
bir etkisi yoktur. Tekerleklerin düzgün olmayan dönüşe eği-
limi, aracın düşey ekseni etrafında eşdeğer bur çevrilme mo-
mentinin oluşması ile tahrik momentlerinin değişik bir bi-
çimde dağılmalarım sağlar.
Resim 2'de devir sayılarının farklı olması halinde mo-
ment akışının şematik olarak gösterildiği ZF-tipindeki bir
567
-
Ayna dişli
-
Diferansiyel kovanı
-
Dengeleme Konik dişlisi
-
Tekerlek aksı
-
Baskı halkalarmdaki eğik yüzeyler
-
Dış lameller
-
İç lameller
-
Diferansiyel kovanı kapağı
-
Kalkış diski
-
Aks konik dişlisi
-
Baskı halkaları
-
Poryayayı
12 11
Resim 1. % 25-27 Kilitleme değerli ZF Lok-O-Matlc Otomatik Kitlemeli Diferansiyelin yapısı \l.2\
Dostları ilə paylaş: |