ÇEKİ TERTİBATI SİSTEMİNİN LF12 ARACINA UYGULANMASI
APPLICATION OF THE TOWING SYSTEM TO THE LF12 VEHICLE
ÖZET
Ulaşım, toplumların işleyişinde ve bireylerin günlük yaşamlarında önemli bir rol oynar. Tarih boyunca ulaşımda en çok tercih edilen araçlar karayolu taşıtları olmuştur. Gelişen teknoloji ile beraber araçlar akıllı hale gelmiştir. Ancak insan faktörü ile beraber kaza sonucunda trafikte aksamalar meydana gelebilmektedir. Özellikle ağır vasıta araçların hareket kabiliyeti özelliği düşük olduğu için trafikteki aksamalar uzun süre giderilememektedir. Bu noktada aracın trafiği aksatmaması adına başka bir araç vasıtasıyla çeki tertibatı tarafından uygun bir noktaya çekilebilmektedir. Çeki tertibatı, bir aracın çekme veya kurtarma işlemlerinde kullanılan bir donanımdır. Çekme tertibatı, çekici araç ile çekilen araç arasında bir bağlantı noktası sağlayarak araçların güvenli ve emniyetli bir şekilde çekilmesini sağlar. Genellikle aracın ön veya arka kısmında bulunan özel bir bağlantı noktasına takılır ve başka bir aracın veya kurtarma ekipmanının bu noktaya bağlanmasıyla çekme işlemi gerçekleştirilir. Çeki tertibatları genellikle metal bir konstrüksiyona sahiptir ve sağlam bir şekilde aracın şasisine monte edilir. Bu tertibatlar, çekme işlemleri sırasında olası gerilmelere ve güçlü çekmelere dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Motorlu Araçların Çekme Donanımları Tip Onayı Yönetmeliği (AB/1005/2010) aracın çekme donanımı için homologasyon sürecini açıklamaktadır. Bu yönetmelik, çekme tertibatının dayanması gereken koşulları belirtir. Bu bildiri de ULTRA LF12 Otobüs aracının AB/1005/2010 yönetmeliğine göre testlerinin gerçekleştirilmesi anlatılmaktadır. Araçta kullanılan çeki tertibatı Onay yönetmeliğinde belirlenen koşullar altında ANSYS programı ile sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Belirlenen yüklere maruz bırakılarak statik analizi yapıldı. Statik analizden sonra çeki demiri test edilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Çeki Tertibatı, Homologasyon, AB/1005/2010, ULTRA LF12
ABSTRACT
Transportation plays an important role in the functioning of societies and in the daily lives of individuals. Throughout history, the most preferred vehicles in transportation have been road vehicles. With the developing technology, vehicles have become smart. However, with the human factor, traffic disruptions can occur as a result of accidents. Especially since heavy vehicles have low mobility, traffic disruptions cannot be eliminated for a long time. At this point, the vehicle can be towed to a suitable location by the towing device by means of another vehicle in order to avoid disrupting traffic. A towing device is a piece of equipment used for towing or recovering a vehicle. The towing device provides a connection point between the towing vehicle and the towed vehicle, ensuring safe and secure towing of vehicles. It is usually attached to a special attachment point at the front or rear of the vehicle, to which another vehicle or rescue equipment is connected and towed. Towing devices usually have a metal structure and towing devices are securely mounted on the vehicle chassis. These assemblies are designed to withstand possible stresses and strong pulls during pulling operations. The Regulation on Type Approval of Towing Equipment for Motor Vehicles (EU/1005/2010) describes the homologation process for vehicle towing equipment. This regulation specifies the conditions that the towing device must withstand. This paper describes the testing of the ULTRA LF12 Bus vehicle according to EU/1005/2010. The finite element model of the towing device used in the vehicle was created with ANSYS program under the conditions specified in the Approval Regulation. Static analysis was carried out by subjecting it to the determined loads. After static analysis, the drawbar was tested and the results were compared.
Keywords: Towing Device, Homologation, AB/1005/2010, ULTRA LF12
GİRİŞ
Çeki kancası, araçların arka tamponunun altına gizlenmiş veya bazı arazi araçlarında görünür, yeni araçlarda seçenek olarak sunulan, aracın arka kısmında; karavan, tekne veya römork gibi motorsuz araçların çekilmesi için kullanılan metal bir parçadır. Bu parçanın kullanım prensibi, adından da anlaşılacağı üzere çekilmek istenen tekerlekli motorsuz (veya motorlu) araçların çekilmesi için kullanılan bağlantı noktasıdır. Çeşitli yükleri taşıyabilen açık veya kapalı yük römorklarını ve karavanları hareket ettirmek ve dolayısıyla binek aracın taşıma kapasitesini arttırmak için kullanılan çeki demirleri dünyada kullanım amacına bağlı olarak farklı yapılarda üretilse de Türkiye’de genellikle daha basit ve üretimi daha kolay olanları tercih edilmektedir(SAĞ et al., 2022).
AB/1005/2010 yönetmeliğine göre çeki demiri kullanımı zorunlu bulunmaktadır. LF12 aracı M3 kategori, Sınıf I araçtır. Yönetmelikte bu kategoriyi zorunlu araç kategorilerinin içine almıştır. LF12 aracı toplu taşıma amacıyla faaliyet göstermektedir. Toplu taşıma araçlarında hizmet kalitesi kriterleri büyük önem arz etmektedir. Ortaya konulan bu kriterler hizmet kalitesi boyutları olarak adlandırılmaktadır(Makalesi et al., n.d.). Hizmet kalitesinin arttırılması toplu taşıma sektöründe mutlak amaçlardan biridir. Metro yolcularının katıldığı bir memnuniyet anket çalışmasında yer alan 23 adet soruya altılı likert ölçeğinde verilen cevapları faktör analizi yöntemiyle inceleyerek bu 23 adet değişkeni (kriteri) daha az sayıda ve anlamlı faktörlere indirgemektir. Bu çalışmada oluşturulacak faktör sayısının belirlenmesi için öz değer istatistiği (eigenvalue) kullanılmıştır. Faktör analizi sonucunda ankette bulunan, memnuniyeti ölçmeye ilişkin 23 değişken 5 faktöre indirgenmiştir. Bu faktörler şöyle adlandırılmıştır: Planlama (Süre) ve İstasyon Hizmetleri, Bilgilendirme, Erişim ve Araç Konforu, İşleyiş (Sağlanabilirlik), Güvenlik”(Makalesi et al., n.d.). Bu çalışmalarda da görüldüğü üzere işleyiş ve güvenlik konuları yolcu bazlı da büyük önem arz etmektedir. Yaşanabilecek bir araç arızasında ya da kazasında aracın işleyişi aksatmaması ve trafik güvenliğini tehlikeye atmaması adına çeki demiri uygulaması büyük önem arz etmektedir. Araç arızası, kaza veya diğer durumlarda çeki demiriyle beraber aracın bulunduğu ortamdan daha güvenli bir ortama çekilerek toplu taşıma trafiğinin aksamaması sağlanmaktadır.
Çeki tertibatı, yolda kalmış araçların, kaza yapmış veya başka bir nedenle hareket edemeyen durumlarına yardımcı olmak amacıyla kullanılır. Böylelikle trafikte oluşabilecek aksaklık veya kazaların önüne geçilmesi amaçlanmaktadır.
ULTRA LF12 Otobüs AİTM (Araçların İmal, Tadil ve Montajı Hakkında Yönetmelik), yönetmeliklerine göre M3 kategori, Sınıf I araçtır. “M3 Kategori: Sürücü dışında sekizden fazla oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik ve azami kütlesi 5 tonu aşan, motorlu araçlardır. Sınıf I: Ayakta yolcu taşımak için ayrılmış alanları bulunan ve yolcu iniş binişlerinin sıkça yapıldığı araçlardır.” (AİTM) Aracın tip onay sürecinde tabi olduğu regülasyonlardan bir tanesi de Motorlu Araçların Çekme Tertibatları (AB/1005/2010) İle İlgili Tip Onayı Yönetmeliğidir. Bu bildiride, araçların çeki tertibatının uygulanması ve AB/1005/2010 yönetmeliğine göre onay alınma sürecinden bahsedilecektir.
YÖNTEM
Onay alma sürecinde AB/1005/2010 yönetmeliğine tertibat sayısı ile alakalı aşağıda ilgili madde bulunmaktadır. “Bütün motorlu araçlar ön tarafa tutturulmuş bir çekme tertibatına sahip olmak zorundadır.” (AB/1005/2010) İhale şartname isteri gereği aracın arka şasi bölgesinde de çeki tertibatı eklenmiştir. Bu sebepten teste tabi olunmaktadır.
Onay sürecinde ek kriterden bir tanesi de aşağıdaki ilgili madde yük ve kararlılık konusudur.
“Araca tutturulmuş olan her bir çekme tertibatı en az aracın teknik açıdan müsaade edilen azami yüklü kütlesinin yarısına eşit olacak şekilde bir çekme ve itme statik kuvvetine dayanabilir.” (AB/1005/2010)
Belirtilen arka şasi tertibatının modellemesi şekil 1’de gösterilmektedir.
Şekil 1: ULTRA LF12 Arka şasi çeki modellemesi
LF12 araca montajı yapılan çeki kancası şekil 2’de gösterilmektedir.
Şekil 2: Çeki kancası
Test yöntemi olarak arka şasi tertibatının bir modellemesi ile itme ve çekme dayanımındaki statik kuvvetleri test edilecektir.
ULTRA LF12 Aracın belirtilen yüklü kütlesi 17932 kg’dır. AB/1005/2010 içerisinde bulunan yönetmelik maddesine göre belirtilen azami yüklü kütlenin yarısını itme ve çekme kabiliyeti olması gerekmektedir.
Şekil 3: Test Kriteri
Şekil 3’te bulunan test kriterine göre 89660 N itme-çekme dayanımına dayanıklı olması beklenmektedir.
ULTRA LF12 Aracın arka şasi modellemesini oluşturan; arka çeki demiri braketi ve blok demire ait ölçüler şekil 4 ve şekil 5’te bulunmaktadır.
Şekil 4: Arka çeki demir braketi
Şekil 5: Blok çeki demiri
Çeki kancası, arka şasi çeki modellemesine montajlanarak teste hazır hale getirilmiştir. Test hazırlığı için yapılan modelleme şekil 6’da bulunmaktadır.
Şekil 6: ULTRA LF12 arka çeki tertibatı modellemesi
Çeki tertibatı testi GCS Test Laboratuvarında yapılmıştır. GCS Test Laboratuvarında bulunan ekipman, yatay ve dikey olmak üzere 100 ton itme çekme kapasitesine sahiptir. Çeki tertibatı modellemesinin test cihazına bağlanmış hali şekil 7’de görülmektedir.
Şekil 7: ULTRA LF12 arka şasi tertibatı testi
BULGULAR
Çeki Demirinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Dayanım Analizinin Yapılması
Testi yapılan çeki demiri tertibatının test düzeneğiyle beraber sonlu elemanlar modeli oluşturulmaya çalışılmıştır. Analiz sonuçlarının değerlendirildi bölgeler şekil 8’de yeşil renk ile gösterilmiştir, sarı profiller ise sonlu elemanlar modelinde araca uyarlanması için eklenmiştir.
Şekil 8: Çeki Demiri Sonlu Elemanlar Modeli
Sonlu elemanlar ağ yapısı ve sınır şartları oluşturularak analiz yapılmıştır. Sonlu elemanlar ağı 184857 düğüm noktasından ve 146673 elemandan oluşmaktadır. Oluşturulan sonlu elemanlar modeli Share Topoloji ile profiller birbirlerine program içerisinde kaynaklanmıştır. Share topoloji özelliğinin kullanılmasının amacı model üzerine atılan sonlu elemanlar ağı uygulamasında kaynaklı profiller arasında geçişlerin Şekil 9’da belirtildiği gibi daha düzgün olması amaçlanmıştır. Bu sayede profiller birbirlerini aynı düğüm noktası üzerinden tutacağından dolayı yapılan analizin doğruluğu artacaktır.
Şekil 9: Kaynaklı Profil Geçişleri
Hazırlanan sonlu elemanlar modelinde 2 durum incelenmiştir. Yapıyı zorlamak için 106000 N çekme hali ve 106000 N itme halidir. Yapılan analiz sonucunda çıkan değerler incelendiğinde iki durumda da yapının akma değerine yakın olduğu ancak yapının uygulanan kuvvetlere dayanabileceği tespit edilmiştir. İtme ve çekme hallerinin analiz görselleri şekil 10 ve şekil 11’de gösterilmiştir.
Şekil 10: İtme Sınır Şartı İçin Gerilme Dağılımı
Şekil 11: Çekme Sınır Şartı İçin Gerilme Dağılımı
Arka şasi tertibatının testi yapılmıştır. 89660 N üzerindeki itme ve çekme dayanımına dayanıklı olarak testi başarıyla tamamlamıştır. Ve AB/1005/2010 yönetmeliğinin gereklilikleri sağlanmıştır.
Çeki tertibatıyla alakalı itme ve çekme dayanımlarına ait test bulguları aşağıdadır. Şekil 8’de de görüldüğü üzere uygulanan kuvvetin zamana göre değişimi ve dayanımını görebiliriz. 107971 N çekme kuvvetine dayandığını gözlemlenmiştir.
Şekil 12: Çekme test dayanımı
Şekil 13: İtme test dayanımı
Şekil 12 ve şekil 13’de de görüldüğü üzere uygulanan kuvvetin zamana göre değişimi ve dayanımını görebiliriz. 106696 N itme kuvvetine dayandığını gözlemlenmiştir.
| Firma: | Ulaşım İç ve Dış Tic. A.Ş. | Test Tarihi: | 27.11.2023 |
| Şasi No: | Prototip | ||
| Araç Markası: | AKIA | Araç Tip Adı, Model: | LF |
| Aracın Kategorisi: | M3 Kategori, Sınıf1 | Araç maksimum yüklü kapasitesi: | 17932 kg |
| Test Yükü: | Çekme: 107971 N İtme: 106696 N | Test Limit: | 89660 N |
Tablo 1: Rapor sonuçları
SONUÇ
Bu bildiride ULTRA LF12 otobüste kullanılan çeki tertibatının uygulanması ve onay süreci anlatılmaktadır. Aracın maksimum yüklü koşullarındaki olası kaza veya aksaklık anındaki; çekme veya itme kapasitesine uygun çeki tertibatının olması hedeflenmektedir. Yapılan analizler sonucunda çıkan değerler incelendiğinde iki durumda da yapının akma değerine yakın olduğu ancak yapının uygulanan kuvvetlere dayanabileceği tespit edilmiştir. Fiziki şartlarda itme-çekme testi tamamlanarak sonuçlara yer verilmiştir. Ve test sonuçlarına göre çeki tertibatının dayanıklı ve test koşullarını sağladığı gözlemlenmiştir. Test ve analiz sonuçlarının birbiriyle uyumlu olduğu ve yönetmelikte ki şartları karşıladığı tespit edilmiştir.
KAYNAKÇA
Makalesi, A., Özkan, B., Alp, S., Teknik, Y., Makine, Ü., Endüstri, F., & Bölümü, M. (n.d.). Toplu Ulaşımda Hizmet Kalitesi: İstanbul’da Yolcu Memnuniyeti Araştırması.
SAĞ, E., BAHAT, B., YALÇIN, D., & AYDIN, H. (2022). Development of New Die Design in Towing Hook Production. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 34(3), 350–355. https://doi.org/10.7240/jeps.1018443
