Helezon yayları, mekanik enerjiyi depolamak, darbeleri emmek ve yükleri desteklemek amacıyla kullanılan, helisel şekilde sarılmış yay tipidir. Otomotiv süspansiyon sistemlerinden endüstriyel makinelerdeki dengeleyicilere kadar geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Yapısal Özellikleri

Helezon yaylar, genellikle dairesel kesitli çelik telin belirli bir çap ve adım aralığında spiral biçimde sarılmasıyla imal edilir. Yayın üretiminde kullanılan çelikler, yüksek mukavemetli, elastikiyet modülü yüksek ve yorulma direnci olan alaşımlı malzemelerdir (örneğin SAE 9254, 60SiCr7). Helezon yaylar üretim yöntemine göre iki gruba ayrılır:

• Soğuk Şekillendirme Yayları: İnce kesitli çelik tellerden düşük sıcaklıkta sarılarak elde edilir.
• Sıcak Şekillendirme Yayları: Daha kalın kesitli çeliklerin yüksek sıcaklıkta şekillendirilmesiyle oluşturulur.

Yayın rijitliği; sarım çapı, tel kalınlığı, sarım sayısı ve kullanılan malzemenin elastisite modülüne bağlıdır. Bu parametrelerin değişimi, yay karakteristiğini doğrudan etkiler.

Çalışma Prensibi

Helezon yaylar, uygulanan kuvvet karşısında elastik deformasyona uğrayarak enerjiyi mekanik olarak depolar. Kuvvet kaldırıldığında, yay eski formuna dönerek bu enerjiyi serbest bırakır. Süspansiyon sistemlerinde, tekerlekten gelen darbeleri sönümleyerek yol tutuşunu ve sürüş konforunu artırır. Helezon yaylar, genellikle amortisörlerle birlikte çalışır; bu ikili, salınımları kontrol altına alarak sistemin stabilitesini sağlar.

Kullanım Alanları

• Otomotiv Sektörü: Ön ve arka süspansiyon sistemlerinde yaygın biçimde kullanılır. Binek otomobillerde torsiyon çubuklara kıyasla daha dengeli bir sürüş sunar.
• Ağır Vasıtalar ve Tarım Araçları: Dingil yüklerinin dengelenmesinde görev alır.
• Endüstriyel Makineler: Titreşim azaltıcı ve yük dengeleyici sistemlerde yer alır.
• Raylı Sistemler: Vagonların ikincil süspansiyon sistemlerinde kullanılır.
• Günlük Hayat: Yatak, koltuk ve çocuk salıncağı gibi tüketici ürünlerinde de yer bulur.

Avantajları

• Yüksek mekanik mukavemet ve uzun ömürlü kullanım.
• Basit yapısı sayesinde kolay üretim ve bakım.
• Geniş form ve sertlik yelpazesiyle farklı sistemlere uyum sağlar.

Dezavantajları

• Sabit yay oranı nedeniyle yük değişimlerine göre ayarlanamaz.
• Aşırı yük altında kalıcı deformasyon (set yapma) riski taşır.
• Hava yaylarına göre konfor seviyesi sınırlıdır.