YUVARLANMA D�RENC� NED�R?

Yuvarlanma direnç kuvveti ta��t tekerle�inin, yuvarlanma s�ras�nda yol ve lastiklerdeki �ekil de�i�tirmelerinden kaynaklan�r. Lastik sert zemin üzerinde yuvarlanmaya ba�lad�� zaman, lasti�in karkas yap�s� yer ile temas etti�i alanda �ekil de�i�tirir. Bu �ekil de�i�tirmenin sonucu lasti�in hareket yönündeki normal bas�nç, di�er taraftaki bas�nçtan yüksek olur. Yani normal bas�nç merkezi lastik ekseninden hareket yönüne do�ru bir miktar kayar. Bu kayma lastik eksenine göre bir moment olu�turur ve bu momente yuvarlanma direnç momenti ad� verilir. Serbest yuvarlanan bir lastikte tekerlek torku s�f�ra e�ittir ve tekerle�in denge �art�n�n sa�lanmas� için yer ile temas etti�i noktadan bir kuvvet etki etmek zorundad�r. ��te bu yatay kuvvete yuvarlanma direnç kuvveti denir (1). Bu kuvvetin normal yüke oran�na da yuvarlanma direnç katsay�s�(f_ro) ad� verilir.

W_r= G * f_ro (1)

W_r: Yuvarlanma Direnci (N)

G : Ta��t�n A��rl�� (N)

f_ro: Yuvarlanma Direnci Katsay�s�

Yuvarlanma direnci katsay�lar�, birçok faktörün etkisi alt�ndad�r. Ta��t h�z�, yolun durumu, arac�n yükü, lastik yap�s�, �i�irme bas�nc�, kesit oran�, lastik kar��m�, di� malzemesi bu faktörlerden baz�lar�d�r.

Sert ve düzgün yüzeylerdeki yuvarlanma direnci bozuk yol �artlar�na göre oldukça dü�üktür (Tablo 1). Yumu�ak yüzeylerde yuvarlanma direncinin artmas�n�n sebebi, lastik temas alan�ndaki normal bas�nc�n daha da öne kaymas�d�r. Yani lastik zemine batma miktar�na göre küçük bir basama�� geçiyormu� gibi davran�r. Bundan dolay� yumu�ak zeminlerde çal��acak ta��tlar�n lastiklerinin zemine batma miktar�, yani normal bas�nç �iddeti, azalt�lmal�d�r. Bunu sa�layabilmek için daha geni� lastikler kullan�labilece�i gibi daha sonra da bahsedilece�i gibi lasti�in �i�irme bas�nc� azalt�larak temas alan� artt�r�labilir. Lasti�in �slak veya karl� yollardaki davran�� da yumu�ak zemindekine benzemektedir, yani bu �artlar alt�nda da yuvarlanma direnci artmaktad�r.

Tablo 1 De�i�ik yol durumlar� için yuvarlanma direnci katsay�lar�

Yolun Durumu	f_ro
Düzgün asfalt,beton	0,0015
Küçük ta� dö�enmi�	0,0015
�ri ta� dö�enmi�	0,0015
�ose	0,02
Çamurlu yol	0,05
Gev�ek toprak, kum	0,1....0,35

Yuvarlanma direncini etkileyen önemli faktörlerden birisi de, malzemedeki histersiz kay�plar�na ba�l� olarak, deformasyona u�rayan malzeme miktar�d�r (�ekil 1). Yükteki bir art�� veya lastik iç bas�nc�ndaki bir azalma lasti�in �ekil de�i�imini artt�rarak, yuvarlanma direncinin artmas�na neden olmaktad�r.

�ekil 1. Yükün yuvarlanma direnci katsay�s�na etkisi

Lastik �i�irme bas�nc� direkt olarak lasti�in esnekli�i ile ilgilidir. Yolun yumu�akl��na göre �i�irme bas�nc�n�n yuvarlanma direncine olan etkisi farkl� farkl�d�r (�ekil 2). Sert zeminlerde �i�irme bas�nc�n�n yüksek olmas� yuvarlanma direncini dü�ürür. Bunun sebebi yüksek bas�nçta lasti�in �ekil de�i�tirmesinin azalmas� yani yap�sal histerisislerinin azalmas�d�r. Kum gibi yumu�ak zeminlerde lastik �i�irme bas�nc�n�n artt�r�lmas� zemine batma miktar�n� artt�raca�� için yuvarlanma direncini artt�r�r. Buna kar��n lastik �i�irme bas�nc�n�n azalt�lmas� yap�sal histerisisleri artt�raca�� için yumu�ak zeminlerde lastik �i�irme bas�nc�n�n optimum bir de�eri vard�r ve bu de�er batmaya kar�� yap�lan i� ile içi yap�sal histerisislerden dolay� kaybolan i�lerin toplam�n�n en az oldu�u noktad�r.

�ekil 2. Lastik bas�nc�n�n çe�itli yol durumlar�nda yuvarlanma direnci katsay�s�na etkisi

Yuvarlanma direnci, h�z taraf�ndan �iddetle etkilenmektedir (�ekil 3). Etki normal lastiklerde, radyal lastiklere oranla daha fazlad�r. Ayn� zamanda, yeni lastiklerde, eski lastiklere oranla daha yüksektir. Özellikle yüksek h�zlardaki lastik deformasyonu, temas yüzeyinin de d��na yay�lmakta ve bu k�s�mlarda sürekli titre�imler olu�maktad�r. Bu titre�imler, enerji kayb�n� artt�rmakta, önemli derecede �s�nmaya ve lastik hasar�na neden olmaktad�r. Bu durum, maksimum güvenli h�z�n s�n�r�d�r.