Palet Sistemleri ve SAE 4140

 Palet Sistemleri ve SAE 4140

Yumuşak güç unsurunun destekleyicisi niteliğinde kullanılan sert güç -klasik yaklaşıma göre askeri güç- gücün diğer formlarına hükmekte ve askeri güç kapasitesi yüksek olan devletler meselelerini kontrol etmektedir.  Sert gücün hedefe ulaşması için üç aşaması bulunmaktadır: Birincisi, yeterli miktarda sert güç kaynağının mevcudiyetidir. Bu aşama, karşı tarafın karar almasında ve plan geliştirmesinde etkilidir. İkincisi, bu kaynakların istenilen noktaya gelinmediği takdirde kullanılabilineceğinin gösterilmesidir. Bu aşama, sert güç kullanılmak istenmediğine fakat gerektiğinde kullanılabileceğine dair bir mesajdır. Üçüncü aşama ise, sert gücün uygulanmasıdır. (Yatağan,2018;28-2)

Günümüzde askeri gücün vazgeçilmez unsurlarından biri olan zırhlı araçlar, kara kuvvetlerinin temel vurucu gücünü oluşturmaktadır. Zırhlı araçlar ağırlıkları, kullanım alanları nedeniyle genellikle paletlidir.(Can,2004) Birden fazla sıralı tekerlek ya da çarklar ile bunların çevresine gerili bir kayıştan meydana gelip taşıt hareket düzeneği olan paletler; kayışın yere temas yüzeyinin tek tekerden fazla olması sebebiyetiyle yük aktarımını daha iyi yapmakta, taşıtın yumuşak yüzeye saplanıp batma ihtimalini düşürmektedir.

Aracın; palet üzerinde aktarımın sağlanabilmesi için tasarım gereği olarak yapısıyla uyumlu olma, motor gücüne uygun aktarımı sağlama, kolay kontrol ve stabilizasyon özelliklerine sahip olmasının dışında verdiği farklı çözüme has farklı özellikleri bulunabilmektedir. Ortak çözümlerince bütün paletli araçlar bazı ortak özelliklere sahiplerdir:

  • Aracı destekleyen ve yere temas eden bir palet yüzeyi
  • Temas ettiği yere sürtünme veya gömülme ile tutunma
  • Portör tekerleklerinin üzerinde ilerleyebileceği bir tekerlek yolu
  • Portör tekerleklerinin palet sisteminde ilerleyebileceği kılavuz yüzeyi
  • Cer dişlisinden ilerlemenin aktarılacağı ilerleme yüzeyi
  • Menteşe veyahut benzeri birleşme yeri
  • Suda itici güç sağlama (Amfibi araçlar için)

Tel engellerden ve personel mayınlarından etkilenmediğinden geçmişte olduğu gibi günümüzde de kara kuvvetlerinin vazgeçilmez unsurlarından olan paletli araçların ağırlığının yaklaşık %10’unu oluşturan palet sistemleri, normal taktik araçlara kıyasla ağırlıklarının çok fazla olması ve bu araçların yürüyen aksamlarının daha fazla yüke maruz kalmasıyla birlikte araçların en çok yıpranan ve en çok yenilenen bölümüdür. Palet sisteminde en çok yüke maruz kalan palet pimleridir. Maruz kaldıkları bu yük neticesinde paletlerde yorulma çatlakları görülmektedir. Kauçuk kaplaması değiştirilerek tekrar kullanılan pimler çatlak kontrolüne tabi tutulur. Bu kontrol manyetik partikül metodu ile yapılır.  Çatlak kontrolü 0,7 KA ile manyetize edilir. Kontrol sonucu pimler demanyetize edilerek tekrar kullanılır. Yapılan testler sonucu araç hareket halinde iken pimlere ortalama 7500 kg.lık bir yük ektiği tespit edilmiştir. Gelen azami yük ise 20000 kg. Civarındadır. (Can,2004)

Palet Tasarımından Beklenen Özellikler:

  • Palet sisteminin aracın toplam ağırlığına olan oranını düşürmek
  • Paletli aracın güç kaybını azaltmak
  • Yüksek statik ve dinamik yüzme
  • Yüksek dayanım
  • Palet atmaya karşı direnç
  • Değişken arazi yapılarında yüksek çekiş gücü
  • Asgari titreşim ve taşıyıcı teker hareketi
  • Yüksek hız performansı
  • Tedarik ve üretim kolaylığı
  • Arka cer dişlisi, (2) Palet kayışı, (3) Askı kasnakları, (4) Ön cer dişlisi, (5) Boji, (6) Avara kasnak

Cer dişlisi palete tahriki ileten dişli çark olup taşıtın arkasında veya önünde bulunabilmektedir. Cer dişlisi, palet zincirinin temas edilen plakalarıyla kavraşıp hareketi palet kayışına aktarır; cer dişlisinin dönel hareketi palet kayışı üzerinde doğrusal harekete dönüşür ve taşıtın doğrusal hareketi sağlanmış olur. Paletli taşıtta istenen hızın elde edilmesinde cer dişlisinin tasarımı önemli parametrelerden biridir. Yüksek hız arzu edilen palet tasarımlarında cer dişlisinin olabildiğince küçük çapta ve hafif olması istenmektedir. Paletli taşıtların final hız redüksiyonu genelde bir yörünge dişli kutusuyla cer dişlisi üzerinden yapılabilmektedir.

Palet kayışı cer dişlisinden aldığı tahriki yol yüzeyine aktaran kapalı döngü şeklinde bir düzenek olup bu düzeneği oluşturan plakalar (baklalar), yürüyüş takımının tekerlekleri ve dişlilerinin arasından geçirilip uçları kilitlenebilir mafsallarla bağlanarak kapalı ve gergin bir palet zinciri oluşturulur. Plakalı tip paletlerin plakaları genelde yüksek dayanım, sertlik ve aşınmaya karşı dayanıklılık için mangan alaşımlı çelikten imal edilir. Burada yürüyüş takımının tasarımı ve montaj usulü; taşıtın kullanılacağı yere göre değişmekte olup askeri taşıt uygulamalarında taşıtın yaylanmayan kütlesine dahil olan palet zinciri, yüksek hızlarda yürüyüş için düşük atalete sahip olacak şekilde tasarlanır.

Askı kasnakları palet kayışının üst kısmının asılı kalmasını sağlayan dışı dolma lastikle çevrili döner elemanlardır.

Yol tekerlekleri paletin yer yüzeyiyle temasını sağlayan dışı dolma lastikle çevrili döner elemanlardır. Daha küçük yol tekerlekleriyle daha iyi bir ağırlık aktarımı elde etmek için bazı araçlarda tekerlekler demiryolu araçlarındakine benzer bir bojiye montelenerek düşey hareketlerinin birbiriyle bağımlı olması sağlanmaktadır. Taşıtın bir seyir yüksekliğinde tutularak yaylanması için her bir tekerlek veya boji, taşıt gövdesine süspansiyon sistemleriyle bağlanmaktadır. Uygulamalara göre paletli taşıtlarda yaprak yaylı, dirsekli krank, dikey veya yatay sarmallı, hidropnömatik, burulma çubuklu süspansiyon sistemleri kullanılabilmektedir.

Avara kasnak paletin dönüş boyunca istenen gerginlikte kalıp palet kayışının bir kapalı döngü gibi dönmesini sağlayan döner elemandır.

10XXAlaşımsız Sade Karbonlu Çelikler    
11XXOtomat Çelikleri
13XXManganlı Çelikler
2XXXNikelli Çelikler

3XXXKrom-Nikel Alaşımlı Çelikler
303XXIsıya ve Korozyona Dayanıklı Çelikler
4XXXMolibden Alaşımlı Çelikler

41XXMolibden-Kromlu Alaşımlı Çelikler
43XXMolibden-Krom-Nikel Alaşımlı Çelikler

46XXMolibden-Nikel Alaşımlı Çelikler
5XXXKrom Alaşımlı Çelikler

514XXIsıya ve Korozyona Dayanıklı Çelikler

515XXIsıya ve Korozyona Dayanıklı Çelikler

6XXXKrom-Vanadyum Alaşımlı Çelikler
7XXXKrom-Wolfram Alaşımlı Çelikler
8XXXNikel-Krom-Molibden Alaşımlı Çelikler

92XXSilis ve Mangan Alaşımlı Çelikler

C >1 ise gösterim şekli 5 haneli olur ve son 3 hanesi C oranını verir.[1]

SAE 4140 ıslah çeliği olup orta karbonlu düşük alaşımlı çelikler sınıfına girmektedir. Alaşım elementi olarak Karbon(C), Krom(Cr) ve Molibden(Mo) içermektedir. İyi dayanıklılık, sertlik ve orta derece sertleştirilebilirlik özelliklerinin gerekliliğinde ve orta derecede servis koşullarında kullanılmakta olup kendisinden düşük oranda Karbon içeren ıslah çeliklerine nazaran daha dayanıklı ve soğuk deformasyon sertleşmesi özelliklerine sahiptir fakat şekillendirilebilirlik ve kaynak yapılabilme özelliklerini azaltmaktadır. (Can,2004)

4140 çeliği başlıca otomotiv sektöründe yedek parça yapımında kullanılmakta olup ikinci sırada uçak yapımında kullanılmaktadır. Krank mili, yivli mil, aks mili ve kovanı ile benzeri çeşitli parçaların üretiminin yanı sıra makineler, makine parçaları ve aparatları, tarım araçları ve makineleri, savunma sanayi çözümleri ile petrol ve gaz endüstrilerinde de 4140 çeliği en tercih edilen olmaktadır.

Alaşım elementiAğırlık %
Karbon (C)0.38-0.42
Mangan (Mn)0.75-1
Krom (Cr)0.8-1.1
Molibden (Mo)0.15-0.25
Silisyum (Si)0.15-0.3
Kükürt (S)0.035max
Fosfor (P)0.035max  

SAE 4140 çeliğinin kimyasal bileşenleri [2]

                           845°C sıcaklıktan yağda soğutulan 13mm çapındaki dairesel çubuk
Temperleme sıcaklığı (°C)Çekme dayanımı (MPa)Akma dayanımı (MPa)50 mm.de uzama (%)Büzülme (%)Sertlik değeri (HB)
205196517401142578
206186016501144534
3151720157011.546495
3701590146012.548461
425145013401550429
480130012101652388
5401150105017.555341
59510209101958311
6509007902161277
7058106902365235

4140 Islah çeliğinin değişik temperleme sıcaklıklarına bağlı olarak mekanik özelliklerin değişimi [3]

KAYNAKÇA

https://tr.wikipedia.org/wiki/Palet_(mekanik)

https://www.esnmetal.com/4140-celigi/#:~:text=%C4%B0%C3%A7eri%C4%9Findeki%20karbon%20sayesinde%20%C3%A7ok%20ama%C3%A7l%C4%B1,vazge%C3%A7ilmez%20%C3%BCr%C3%BCnleri%20aras%C4%B1nda%20yerini%20alm%C4%B1%C5%9Ft%C4%B1r.

https://hascelik.com/celiklerin-siniflandirilmasi/celik-standartlarinin-okunmasi

Can, İlker (2004). Palet sisteminin sonlu elemanlar metodu ile mukavemet analizinin yapılması ve optimizasyonu (514021053) (…) 13.07.22 tarihinde https://polen.itu.edu.tr adresinden erişilmiştir.

Yatağan, Arda Görkem (2018). Sert güç unsurlarının yumuşak güç aracı olarak etkileri, Kara Harp Okulu Bilim Dergisi, 28 (2), 69-94 (…) 14.07.22 tarihinde https://dergipark.org.tr adresinden erişilmiştir.