The axle is one of the most important components of a rail vehicle which transmits the weight of the vehicle to the wheels, meets the vertical and horizontal loads formed during static and dynamic moving, and carries the driving moment and braking moment. The prediction of fatigue failure of axles plays an important role in preventing fatigue fractures. Varying loads on components lead to cumulative failure in the mechanism. In this study, failures in axles of rail vehicles serving the Istanbul Transportation Co. have been investigated. Statistical evaluation of real life values has been performed by taking into account the kilometer and load cycle. Equivalent stresses have been used to derive life equations and diagrams by using one of the cumulative life theories known as the Palmgren-Miner method. Finally, theoretical and practical Wohler diagrams S-N (σ-N: stress-life) have been plotted to reveal error calculation.
The effect of vibration on the axle has been considered. Vibration measurements at different speeds have been performed on the axle of a running rail vehicle to figure out displacement, acceleration, time, and frequency response. Based on the experimental works, equivalent stress has been used to find out life of the axles for 90% and 10% reliability. Calculated life values of the rail vehicle axle have been compared with the real life data and it is found that the life of a vehicle axle taking into account the vibration effects is in good agreement with the real life of the axle.
ÖzKardan şaftı, mekanik gücü ve torku iki komponent arasında iletmek için kullanılan, dinamik gerilmeler altında zorlanan kritik bir aktarma organıdır. Yorulma, kardan şaftlarının en temel hasar mekanizmalarından biridir. Bu sebeple yorulma ömrü hesapları, kardan şaftı tasarımlarında çok büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, endüstriyel olarak hali hazırda üretimi gerçekleştirilen bir taşıt kardan şaftının seçilen dört farklı kritik elemanının mukavemet ve ömür analizleri Gerilme-Ömür (S-N) diyagramı ve yorulma faktörlerinin bir arada hesabıyla gerçekleştirilmiştir. Şaftın seçilen kritik elemanlarının dinamik kuvvet altındaki emniyet katsayısı ve ömür değerleri analitik olarak hesaplanmıştır. Ayrıca yapılan hesaplamalar, deneysel yorulma analizi ve hasar verileri ile karşılaştırılıp değerlendirilmiştir.
Arazi aracının arazi şartlarında çekiş gücünün artırılması istendiğinde, takviye vites kutusu ile araca çekiş gücü ve hız kazandırılmaktadır. Bu çalışmada, dişli, mil tasarımı ve hareket aktarımı açısından bir 4x4 arazi aracı takviye vites kutusu özgün bir şekilde tasarlanmıştır. Bu tasarımda, statik ve dinamik kuvvetlerin etkisi ile çeşitli vites konumlarında eğilme (radyal), burulma (torsiyonal) ve titreşim analizleri yapılmıştır. Bu tasarımda ayrıca düşük ve yüksek hız olmak üzere iki hız konumu dikkate alınmıştır. Mil ve dişli çarklar için, arazi koşullarındaki uygulamaya uygun, güvenirlik kavramıyla birikimli (kümülatif) hasar durumuna göre maksimum gerilmelerde ömür hesaplamaları yapılmıştır. Hesaplamalar, Wöhler diyagramı ve Palmgren-Miner denklemlerine göre yapılmıştır. Gerilme ve şekil değiştirmelerinin hesaplamaları belirlenen emniyet katsayısına göre yapılmıştır. Bu değerler, motorun efektif gücü esas alınarak tespit edilmiştir. İşletme ortamındaki çeşitli vites konumlarında rezonans bölgeleri belirlenerek sonuçlar irdelenmiştir. Tasarımın rezonans bölgelerinin emniyetli bir şekilde geçirilebilmesi için işletme şartlarında gerekli önlemler ele alınmıştır. Böylece, değişken arazi şartlarında, 4x2 ya da 4x4 araç seçenekleri ile aracın emniyetli kullanımı mümkün olacaktır.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.