“Stick-slip” olarak da adlandırılan Stiction, pürüzsüz ve hassas harekete ihtiyaç duyan mühendislerin ve makine üreticilerinin en büyük problemlerindendir. Basitçe ifade etmek gerekirse, hem düz hem de devridaim yapan lineer yatakları, hareketsiz pozisyondan harekete geçerken rahatsız edebilecek olan sarsıntıdır. ingilizce “to stick” (yapışma) ve “friction” (sürtünme) sözcüklerinin birleştirilmesi ile elde edilmiştir. (Stick-slip denmesinin sebebi de budur)

İki nesne birbirine doğru kaydığında, sürtünme harekete karşı bir kuvvet oluşturur. Ancak iki tür sürtünme vardır: statik (ayrılma) ve kinetik (dinamik). Sürtünme, tanımlanması ve ölçülmesi için yapışkanlık bir bilinmez olsa da, temel düzeyde, statik sürtünme, iki yüzey temas halinde olduğunda meydana gelen moleküler bağdan kaynaklanır. Kinetik sürtünme ise, iki cismin birbirine göre hareketini engelleyen yüzey pürüzlülüğünden kaynaklanır.

Pürüzsüz yüzeyli metaller

Temas süresi ile statik sürtünme artar. Diğer bir deyişle, iki yüzey ne kadar uzun süre hareketsiz halde temas halinde kalırsa (hareket etmezse), statik sürtünmeleri o kadar yüksek olacaktır. Kinetik sürtünmenin hızdan bağımsız olarak çoğunlukla sabit olduğu bulunmuştur, ancak çok yavaş hızlarda bazı varyasyonlar meydana gelebilir. (Yüzeylerin hızı, yüzeylerdeki herhangi iki alanın birbiriyle ne kadar süre temas halinde olduğunu belirler.)

Yağlanmış yüzeyler için sürtünme ve hız arasındaki ilişki bir Stribeck eğrisinde gösterilmektedir. Yağlama filminin kalınlığı, sürtünmede önemli bir parametredir ve rulmanların çalışabileceği üç yağlama bölgesi vardır:

  • Sınır (Boundary) Yağlama – yüzey özelliklerinin sürtünmeye hakim olduğu yer
  • Karışık (Mixed) Yağlama – sürtünmenin hem yüzey özelliklerinden hem de yağlayıcının özelliklerinden etkilendiği ve ayrıca hıza bağlı olduğu yer
  • Hidrodinamik (Hydrodynamic) Yağlama – yağlama filminin viskozitesinin sürtünmeye baskın olduğu yerde
Stribeck Eğrisi

Doğrusal hareket sürekli olmadığından (radyal yatakların aksine, doğrusal yataklar kılavuz yolunun sonunda durmalı ve ters yönde geri dönmelidir) doğrusal devir daimli rulmanlar karışık yağlama bölgesinde daha fazla zaman harcarlar, bu da onları yapışmadan kaymaya yatkın hale getirir.

Devridaim rulmanlarında, hareketin başlaması, iki yüzey arasındaki temas alanına yağlamayı çekerek yüzeyden yüzeye teması azaltır ve sürtünme kuvvetlerinin düşmesine neden olur. Hız arttıkça, yağlayıcı film artar ve sürtünme daha da azalır. Ancak belirli bir noktanın ötesinde, sürtünme aslında artar ve viskoz sürükleme oluşturur. Bu nedenle, devridaim yapan yataklar için hem uygun tipte hem de kafi miktarda yağlama kullanmak önemlidir.

Kaymalı yataklarda, kayma (yuvarlanma yerine) temasın daha yüksek sürtünme katsayısı nedeniyle stick-slip bir sorun olabilir. Düz lineer rulmanlar kullanırken stick-slip durumunu en aza indirmek için, rulmanların 2:1 kuralı veya 2:1 oranına göre düzgün aralıklarla yerleştirildiğinden emin olmamız gerekir.

Hareket başlatıldığında, daha yüksek statik sürtünmeden daha düşük dinamik sürtünmeye geçişte meydana gelen geçiş, bir sistemin hedef konumunu aşmasına ve konumlandırma doğruluğunu olumsuz yönde etkilemesine neden olabilir. Ancak stick-slip etkileri, kaymalı yatak sistemlerinin uygun tasarımı ve devridaim yataklarının uygun şekilde yağlanmasıyla en aza indirilebilir.

Konu ile ilgili daha teknik bir makale için Tıklayın.

Unutmayın! Yazı hakkında yorumunuzu bırakmanız bu yazının geliştirilmesine yardımcı olacaktır!

Mesajınızı yazın!
Lütfen adınızı yazın