Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

143
T.C. MİLLÎ E Ğİ TİM BAKAN LI ĞI MEGEP (MES LEKÎ E Ğİ T İ M VE ÖĞRET İ M S İ S TEMİ Nİ N GÜÇ LENDİ RİLMES İ PROJES İ ) MOTORLU ARAÇLAR TEKNOLOJİSİ HİDROL İK Sİ STEMLER ANKARA 2005

description

• Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış, denenmek ve geliştirilmek üzere Mesleki ve T eknik Eğitim Okul ve Kurumlarında uygulanmaya başlanmıştır. MO DÜLÜN TANIMI Sıvı ile kontrol sistemlerini inceleyen eğitim materyalidir. Ortamlar:Sınıf,atölye,kütüphane,hidrolik ile ilgili uğraş veren fabrika ve atölyeler

Transcript of Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

Page 1: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

MEGEP

(MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ)

MOTORLU ARAÇLAR TEKNOLOJİSİ

HİDROLİK SİSTEMLER

ANKARA 2005

Page 2: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

Milli Eğit im Bakanlığı tarafından gelişt irilen modüller;

• Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının 02.06.2006 tarih ve 269 sayılı Kararı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğit im Okul ve Kurumlarında kademeli olarak yaygınlaşt ırılan 42 alan ve 192 dala ait çerçeve öğretim programlarında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik gelişt irilmiş öğretim materyalleridir (Ders Notlarıdır).

• Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış, denenmek ve gelişt irilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğit im Okul ve Kurumlarında uygulanmaya başlanmışt ır.

• Modüller teknolojik gelişmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliği kazandırmak koşulu ile eğit im öğretim sırasında gelişt irilebilir ve yapılması önerilen değişiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir.

• Örgün ve yaygın eğit im kurumları, işletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerinden ulaşılabilirler.

• Basılmış modüller, eğit im kurumlarında öğrencilere ücretsiz olarak dağıt ılır.

• Modüller hiçbir şekilde ticari amaçla k llanılama e ücret karşılığında

Page 3: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

i

GİRİŞ ............................................................................................................................1 ÖĞRENME FAALİYETİ-1..........................................................................................3 1. HİDROLİĞİN PRENSİPLERİ .................................................................................3

1.1. Hidroliğin Tanımı: .............................................................................................3 1.1.1. Endüstrideki Yeri Ve Önemi ......................................................................3 1.1.2. Hidroliğin Uygulama Alanları ....................................................................4 1.1.3. Hidrolik Sistemlerin Üstünlükleri ve Olumsuz Yönleri .............................4 1.1.3. Hidrolik Prensipler......................................................................................5

1.1.3.1. Hidrostatik Prensipler: .........................................................................5 1.2. Pascal Kanunu....................................................................................................7 UYGULAMA FAALİYETİ .....................................................................................9

ÖĞRENME FAALİYETİ-2........................................................................................11 2. BERNOULLİ PRENSİBİ .......................................................................................11 ÖĞRENME FAALİYETİ-3........................................................................................16 3. İTME KUVVETİ, BASINÇ VE ALAN ARASINDAKİ İLİŞKİ..........................16

UYGULAMA FAALİYETİ ...................................................................................19 ÖĞRENME FAALİYETİ-4........................................................................................21

4.1. Hidrolik Basinç Yükselticiler...........................................................................21 4.2. Hidrolik Sistemlerde Kullanılan Birimler........................................................22

4.2.1. Basınç Birimleri: .......................................................................................22 4.2.2. İş Birimleri: ...............................................................................................22 4.2.3. Kuvvet Birimleri .......................................................................................22 4.2.4. Güç Birimleri ............................................................................................22

ÖĞRENME FAALİYETİ-5........................................................................................25 5.1. Hidrolik Devrelerin Ana Kısımları ..................................................................25 5.2. Yağ Deposu......................................................................................................27

5.2.1. Tanımı ve sembolü :..................................................................................27 5.2.2. Yağ Deposu Seçiminde Önemli Noktalar:................................................28 5.2.3. Yağ Isıtıcıları: ...........................................................................................28 5.2.4. Yağ Soğutucuları: .....................................................................................29

5.2.4.1. Su İle Çalışan Soğutucular:................................................................30 5.2.4.2-Hava Üflemeli Soğutucu.....................................................................30

5.3.1. Tanımı ve Sembolü: ..................................................................................31 5.3.2. Hidrolik Pompa Çeşitleri: .........................................................................31

5.3.2.1. Sabit Kapasiteli Pompalar..................................................................31 5.3.2.1.1. Dişli Çarklı Pompalar: ....................................................................32 5.3.2.1.2. Dişli Pompa Seçiminde Önemli Faktörler: .....................................33 5.3.2.1.3. Dişli Çarklı Pompalarda Debi Hesaplanması..................................34 5.3.2.1.4. İçten Eksantrik Dişli Çarklı Pompalarda Debi Hesabı: ..................35 5.3.2.2- Paletli Pompalar:................................................................................35 5.3.2.2.1Paletli Pompa Çeşitleri:.....................................................................36 5.3.2.2.2. Paletli Pompa Özellikleri: ...............................................................36

İÇİNDEKİLER

Page 4: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

ii

5.3.2.2.3. Paletli Pompalarda Debi Hesabı: ....................................................36 5.3.2.3- Pistonlu Pompalar:.............................................................................38

5.3.3. Pompaların Çalışma Prensibi: ...................................................................39 5.3.4.Pompalarda Verimlilik:..............................................................................40 5.3.5. Pompa ve Akışkan Uyumu: ......................................................................42 5.3.6. Pompa Seçimi: ..........................................................................................42 5.3.7. Pompalarda Debinin Tanımı: ....................................................................42

ÖĞRENME FAALİYETİ-6........................................................................................45 6. HİDROLİK SİLİNDİRLER....................................................................................45

6.1 Görevleri ve Sembolü: ......................................................................................45 6.2 Hidrolik Silindirin Elemanları: .........................................................................45

6.2.1- Silindir Gömleği: ......................................................................................46 6.2.2- Silindirlerin Et Kalınlığı Hesabı: ..............................................................46

6.1.2.2- Piston.................................................................................................48 6.1.3- Hidrolik Silindir Çeşitleri: ........................................................................51 6.3.1-Tek Etkili Silindir: .....................................................................................51 6.3.2- Çift Etkili Silindir: ....................................................................................52

6.1.3.4- Yastıklı Silindir:.................................................................................53 6.4- Silindirlerde Piston İtme Kuvveti....................................................................54 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.........................................................................57

ÖĞRENME FAALİYETİ-7........................................................................................58 7. HİDROLİK MOTORLAR......................................................................................58

7.2- Hidrolik Motorların Çeşitleri:..........................................................................59 7.3- Hidrolik Motorlarda Döndürme Momenti Ve Hesaplanması:.........................61 7.4-Hidrolik Motorların Kullanım Alanları: ...........................................................61 7.5-Hidrolik Motorların Üstün Yönleri:..................................................................62

ÖĞRENME FAALİYETİ-8........................................................................................65 8. VALFLER...............................................................................................................65

8.1- Valflerin Görevleri: .........................................................................................65 8.2- Valf Çeşitleri:...................................................................................................65

8.2.1. Yön Kontrol Valfleri:................................................................................65 8.2.1.1. Sürgülü Yön Kontrol Valfleri: ...........................................................66 8.2.1.2. Yuvarlak (Dönerli) Yön Kontrol Valfleri: .........................................67 8.2.1.3. Yön Kontrol Valflerinde Yol Ve Konum: .........................................67 8.2.1.4. Yön Kontrol Valflerinin Sembollerle İfade Edilmesi: .......................68 8.2.1.5. Yön Kontrol Valflerinin Çeşitleri: .....................................................70 8.2.1.5.1. Yap ıliş Biçimlerine Göre Yön Kontrol Valfleri: ............................70 8.2.1.5.2. Yol ve Konumlarina Göre Yön Kontrol Valfleri: ...........................71 8. 2.1.5.3. Kumanda Ediliş Biçimlerine Göre Valfler: ...................................75

8.2.2. Basınç Kontrol Valfleri:............................................................................78 8.2.2.1- Emniyet Valfleri ................................................................................78 8.2.2.2- Doğrudan Etkili Emniyet Valfi:.........................................................78 8.2.2.3- Dolaylı Etkili Emniyet Valfi: ............................................................79

Page 5: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

iii

8.1.2.2.4-Pilot Kontrollü Emniyet Valfi: ........................................................79 8.2.2.5- Basınç Düşürme Valfleri: ..................................................................80 8.2.2.6- Basınç Sıralama Valfleri:...................................................................81

8.2.3- Akış Kontrol Valfleri:...............................................................................83 8.2.3.1- Akış Kontrol Valflerinin Çeşitleri: ....................................................83 8.2.3.1.4- Çek Valfler: ....................................................................................85 8.2.3.1.5-Çek Valfi Ayarlanabilen Akış Kontrol Valfi:..................................85 8.2.3.1.6- Akışkanın Kontrol Edilmesi: ..........................................................85

UYGULAMA FAALİYETİ ...................................................................................86 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.........................................................................87

ÖĞRENME FAALİYETİ-9........................................................................................88 9.1 . Görevleri ve Sembolü : ...................................................................................88 9.2. Akümülatör Çeşitleri:.......................................................................................88

9.2.1- Ağırlıklı Akümülatörler: ...........................................................................89 9.2.2- Yaylı Akümülatörler:................................................................................89 9.2.3- Diyaframlı Akümülatörler: .......................................................................90 9.2.4- Balonlu Akümülatörler: ............................................................................90 9.2.5- Pistonlu Akümülatörler:............................................................................91

9.3- Bağlantı Elemanları .........................................................................................91 9.3.1 . Borular ve Hortumlar ...............................................................................91

9.3.1.1- Yapısal özellikleri:.............................................................................91 9.3.1.2- Boru Seçiminde Ve Montajında Dikkat Edilecek Noktalar: .............93 9.3.1.3-Hidrolik Boru Çaplarının Hesaplanması: ...........................................93

9.4- Sızdırmazlık Elemanları ..................................................................................95 9.5-Manometreler....................................................................................................96

9.5.1Manometre Seçiminde Dikkat Edilecek Noktalar: .....................................97 UYGULAMA FAALİYETİ ...................................................................................98

ÖĞRENME FAALİYETİ-10....................................................................................101 10- HİDROLİK YAĞLAR.......................................................................................101

10.1- Görevleri : ....................................................................................................101 10.2-Akışkan Çeşitleri: .........................................................................................101 10.3- Hidrolik Yağlarda Aranan Özellikler: .........................................................103

10.3.1. Viskozite: .............................................................................................103 10.3.2. Köpüklenme:.........................................................................................104

10.3.3. Yağlama Yeteneği:............................................................................105 10.3.4. Polimerleşme:....................................................................................105

10.3.5. Oksidasyon:...........................................................................................105 10.3.6. Akma Noktası: ......................................................................................105 10.3.7. Isıl Genleşme: .......................................................................................106 10.3.8. Özgül Ağırlık: .......................................................................................106 10.3.9. Film Dayanımı: .....................................................................................106 10.3.10. Alevalma Noktası:...............................................................................106

UYGULAMA FAALİYETİ .................................................................................107

Page 6: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

iv

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.......................................................................108 ÖĞRENME FAALİYETİ-11....................................................................................110 11- HİDROLİK FİLTRELER...................................................................................110

11.1-Görevleri ve Sembolü: ..................................................................................110 11.2. Hidrolik filtre çeşitleri:.................................................................................110

11.2.1. Emiş Hattı Filtreleri: .............................................................................111 11.2.2-Basınç Hattı Filtreleri: ...........................................................................111 11.2.3. Dönüş Hattı Filtreleri: ..........................................................................111

11.3. Filtrelerin seçiminde Dikkat Edilecek Noktalar: .........................................112 11.4. Filtrelerin Kirlenme Nedenleri:....................................................................112 11.5. Filtrenin Bakımı Ve Temizliği:....................................................................112

ÖĞRENME FAALİYETİ-12....................................................................................115 12. HİDROLİK DEVRE ÇİZİM İ .............................................................................115

12.1. Hidrolik Devre Çiziminde Dikkat Edilecek Noktalar:.................................115 12.2. Hidrolik Devre Çeşitleri:..............................................................................115

12.2.1 Açık Hidrolik Devreler: .........................................................................115 12.1.2.2. Kapalı Hidrolik Devreler: ..............................................................116

12.2.3 Yarı Kapalı Hidrolik Devreler: ..............................................................117 12.1.2.4. Açık ve Kapalı Devrelerin Karşılaştırılması:.................................117

12.1.3. Çeşitli Hidrolik Devre Çizimleri:..........................................................118 UYGULAMA FAALİYETİ .................................................................................123

ÖĞRENME FAALİYETİ-13....................................................................................125 13.1. Hidrolik Sistem Arızaları: ...........................................................................125

13.1.1. Sitemde Çalışma Sırasında Gürültü: .....................................................125 13.1.2. Hidrolik Devre Basıncının Düşmesi Veya Yükselmesi:.......................125 13.1.3. Hidrolik Devre Debisinin Düşmesi veya Yükselmesi: ........................126 13.1.4. Valflerde Meydana Gelen Arızalar: .....................................................126 13.1.5. Pompalarda Meydana Gelen Arızalar: ..................................................127 13.1.6. Devredeki Akışkanın Çabuk Isınması: ................................................127

UYGULAMA FAALİYETİ .................................................................................128 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME.......................................................................129

CEVAP ANAHTARLARI........................................................................................130 MODÜL DEĞERLENDİRME.................................................................................133 KAYNAKLAR.........................................................................................................134

Page 7: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

iv

KO D 525MT0031

ALAN Motorlu Araçlar Teknolojisi Alanı

DAL/MESLEK Alan O rtak

MO DÜLÜN ADI Hidrolik Sistemler

MO DÜLÜN TANIMI Sıvı ile kontrol sistemlerini inceleyen eğit im materyalidir.

SÜRE 40/32

Ö N KOŞUL

YETERLİLİK Hidrolik prensipleri ile ilgili hesaplamaları devre elemanları ilgili hesapları yapmak, hidrolik devrelerde akışkan seçimi yapmak

MO DÜLÜN AMACI

Genel Amaç Hidrolik sistemler ile ilgili temel hesaplamaları yapabilecek, Hidrolik sistemlerin yapılarını tanıyabilecek,bakım ve onarımlarını yapabileceksiniz. Amaçlar 1. Pascal kanunu ile ilgili hesapları yapabileceksiniz. 2. Bernaulli kanunu ile ilgili hesapları yapabileceksiniz. 3. İtme kuvveti,basınç ve alan arasındaki ilişkileri

hesaplayabilecek ve yorumlayabileceksiniz. 4. Hidrolik basınç yükselticisi ile ilgili hesapları

yapabileceksiniz. 5. Hidrolik pompaları ile ilgili hesapları yapabileceksiniz. 6. Hidrolik silindirler ile ilgili hesapları yapabileceksiniz. 7. Hidrolik motorlar ile ilgili hesapları yapabileceksiniz. 8. Valfleri sembolleri ile ifade edebileceksiniz. 9. Hidrolik borular ile ilgili hesapları yapabileceksiniz. 10. Hidrolik yağların özelliklerini hidrolik devre ve hidrolik

yağ kataloglarına göre tesbit edebilecek ve yağ seçimini kolaylıkla yapabileceksiniz.

11. Hidrolik filtre seçimi,devre ve hidrolik yağ kataloglarına göre yapabileceksiniz.

12. Hidrolik devre çizimi yapabileceksiniz. 13. Katalog ve standartlara uygun olarak hidrolik devrelerde

bakım ve onarım yapabilecektir.

AÇIKLAMALAR

Page 8: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

v

EĞİTİM ÖĞRETİM O RTAMLARI VE DONANIMLARI

Ortamlar:Sınıf,atölye,kütüphane,hidrolik ile ilgili uğraş veren fabrika ve atölyeler Donanımlar:tv,vcd,video,internet,kaynak kitaplar.

Ö LÇME VE DEĞERLENDİRME

Modülün içinde yer alan her faaliyetten sonra verilen ölçme araçları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek kendi kendinizi değerlendiriniz. Bu modülün sonunda öğrencinin yeterlilik kazanıp kazanmadığı sözlü ve uygulamalı sınavla sınanacakt ır.

Page 9: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

vi

Page 10: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

1

GİRİŞ Sevgili Öğrenci, Öğrenmek üzere almış olduğunuz bu modül ile yaşamın içerisinde hidrolik kontrol

sistemlerinin nasıl yer aldığını öğreneceksiniz. Bunu öğrenirken hidroliğin temel prensipleri, çalışma sistemleri ve parçaları hakkında gerekli bilgilere ulaşacak ve bu bilgileri kullanabilecek seviyeye ulaşacaksınız.

Endüstrinin sürekli gelişmesi yeni bilgi ve becerileri gerektirmektedir. Öğrenilmesi

gereken bilgi ve teknolojiler arasında hidrolik önemi azımsanamıyacak bir yer tutmaktadır. Hidrolik sistemlerin imalat ının ekonomik olması, az yer kaplamasından ötürü önemi daha da artmaktadır. Kullanım alanlarını da hızla yaygınlaşt ırmaktadır. Otomobil hiç şüphesiz ki kişilerin gelir gruplarının değişmesi ile hemen hemen herkesin ulaşabildiği bir obje haline gelmişt ir. Otomobilin yaşamına getirdiği yeniliklerle tanışan bireyler onunla bütünleşerek onu hayat ının ayrılmaz birer parçası haline getirmişt ir. İhtiyaçlarına cevap verilebildiği oranda bu bağın daha da güçlendiği görülmektedir. Teknolojik çalışmalar insan hayat ını kolaylaşt ırmak üzere yapılmaktadır.

Hidrolik kumanda sistemleri mekanik olarak kumanda edilen sistemlerin çok daha az

güç ve enerji harcanarak kumanda edilebilen sistemlerdir. Bu nedenle insan ihtiyaçlarını en ekonomik, konforlu ve en az güç ile sistemleri kontrol ederek karşılayacağı için vazgeçilmezlerinden biri olacaktır. Bu mödülü tamamladığınızda insan ihtiyaçlarını kolayca kontrol edebileceği sistemleri kurarak karşılayabilecek, çalışt ırabilecek ve bu sistemlerin bakımını yapabileceksiniz.

GİRİŞ

Page 11: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

2

Page 12: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

3

ÖĞRENME FAALİYETİ-1

Bu bilgi yaprağında Pascal kanunu ile ilgili hesapları yapabileceksiniz.

Hidrolik kontrol sistemlerini araşt ırarak,bu sistemlerin oluşumuna katkı vermiş insanları öğreniniz.

1. HİDROLİĞİN PRENSİPLERİ

1.1. Hidroliğin Tanımı: Eski Yunanca’da su anlamına gelen hydro ile boru anlamına gelen aulis kelimelerinin

birleşt irilmesinden türetilmişt ir. İlk dönemlerde boru içindeki suyun davranışlarını belirlemek için kullanılmışt ır.

Hidrolik akışkanların mekanik hareketlerini inceleyen bilim alanıdır. 1.1.1. Endüstrideki Yeri Ve Önemi

Hidrolik sistemlerin uygulama alanı olarak taşıt ların fren ve direksiyonları, yağlama

istasyonları, hidrolik kaldıraçlar, damperli kamyonlar ve iş makineleri örnek gösterilebilir. Hidrolik sistemler pek çok endüstriyel tesiste yaygın olarak kullanılmaktadır. Krikolar,

asansörler, vinçler, takım tezgâhları, vites kutuları, test cihazları, sanayi tipi robotlar gibi pek çok uygulama alanı vardır. Son dönemde elektroniğin hızla gelişmesine paralel olarak uygulama alanları çok hızlı bir şekilde genişlemişt ir ve buna bağlı olarak yeni makineler gelişt irilmişt ir.

Metal endüstrisinde tüm makinelerde hidrolik sistemler uygulanmaya başlanılmışt ır

Hidrolik sistemlerde güç iletimi kolaylaşt ığından tercih nedeni olmuştur. Hidrolik kontrollu makineler düzgün ve titreşimsiz çalışmakta olup kontrol edilmesi çok kolaydır. Dairesel, doğrusal hareketler ile otomatik ve mekanik hareketler hidrolik sistemle kolay bir şekilde elde edilmektedir.

Hidrolik sistemler kontrol kolaylığı, ekonomik olması ve az yer kaplamalarından

dolayı geniş bir uygulama alanı bulmuştur.

ÖĞRENME FAALİYETİ-1

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 13: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

4

1.1.2. Hidroliğin Uygulama Alanları Deniz ve Havacılıkta

• Gemi güverte vinçlerinde • Gemilerin yük doldurma ve boşaltma işlerinde • Gemi yön kontrol sistemlerinde • Uzay teleskoplarında • Uçak yön kontrol sistemlerinde • Uçakların iniş kalkış sistemlerinde

Endüstriyel Üretim Alanlarında • İş tezgâhlarında • Preslerde • Enjeksiyon preslerinde • Kaldırma araçlarında • Ağır sanayi makinelerınde

Enerji Üretim Alanlarında • Barajların kapaklarının açılıp kapat ılmasında • Türbinlerde • Nükleer santrallerde • Maden üretiminde • Demir ve çelik üretiminde • d-Hareketli mobil alanlarda • Taşıt larda • Tarım makinelerinde • İş makinelerinde • Vinçlerde

1.1.3. Hidrolik Sistemlerin Üstünlükleri ve Olumsuz Yönleri Hidrolik Sistemlerin Üstünlükleri:

Diğer sistemlere göre sessiz ve gürültüsüz çalışırlar. Hidrolik enerjinin elde edilmesi, denetimi ve kontrolu kolaydır. Uzaktan kontrol edilebilir Bakımı, tamiri ve onarımı kolaydır. Basınç yükselmelerinde devre otomatik olarak kontrol edilir. Küçük basınçlarla büyük güçler elde edilebilir. Rahatlıkla yön değişt irilebilir. Sistem çalışma sırasında kendi kendini yağlar. Parça ömrü uzundur. Ekonomiktir. Isıtma ve soğutma kendiliğinden gerçekleşir. Sistem durmadan hız kontrolu yapılabilir. Otomatik kumanda sistemi ile tek merkezden kontrol edilebilir. Elektrikli ve elektronik kontrol sistemleri ile yeni makineler tasarlanabilir. Daha az yer kaplarlar

Page 14: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

5

Hidrolik Sistemlerin Olumsuz Yönleri

Sıvıların yüsek ısılara ulaşması ile yağ kaçakları oluşabilir ve verim düşebilir. Bağlant ı ve rakorlarda yüksek basınçtan kaynaklanan kaçak ve sızınt ı oluşabilir. Bazı elemanlar ısıya karşı hassas olmaları nedeniyle özelliklerini

kaybedebilirler.Bunu önlemek için ısı ayarlayıcılar (eşanjör) devreye bağlanmaları gerekmektedir.

Sistem montajı sırasında borularda fazla kıvrım verilirse verim düşer. Elemanlar iyi seçilmez, sistem iyi monte edilmez ise verimi düşer.

1.1.3. Hidrolik Prensipler

M.Ö 282 ‘de Arşimet, 16 yy. da Pascal, 1738 yılında ise Toriçelli ve Bernoulli hidrodinamik ve suların akış ve hareketlerini araşt ırdılar.Akışkanların sahip oldukları enerjilerin tesbitini yapmışlardır.

Akışkanların sahip oldukları prensipleri iki maddede inceleyeceğiz.

Hidrostatik prensipler Hidrodinamik prensipler

1.1.3.1. Hidrostatik Prensipler:

Durgun sıvıların sahip oldukları davranışları inceleyen prensiptir. Sıvıların, Bulundukları Kabın Tabanına Uyguladığı Basıncın Bulunması:

Bir kapta bulunan durgun sıvının,kabın tabanına yapt ığı basınç kabın yüksekliği ve sıvının yoğunluğu ile doğru orant ılıdır. Şekil 1.1 de görülmektedir.

Şekil 1.1:Değişik Biçimli Kaplarda Hidrostatik Basinç

P1=P2=P3=P4 diye belirtilir. P =ρ ×h×g P =Sıvının kabın tabanına yapt ığı basınç ( kg/cm² ) h =Sıvı yüksekliği ( m ) ρ =Özgül kütle (kg/m³ ) g =Yerçekimi ivmesi ( m/s² )

Page 15: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

6

Ö RNEK: Bir hidrolik presin yağ deposu presin üst kısmındadır.Kullanılan hidrolik yağının

özgül kütlesi 0,75 gr/cm³’ tür.Yağın üst seviyesi ile pompa girişi arasındaki yükseklik 100 cm olduğuna göre pompanın girişindeki statik basınç ne kadardır? Verilenler: İstenen:

ρ = 0,75 gr/cm³ = 750 kg/m³ P=? h= 100 cm = 1 m g=9,81 m/s²

Çözüm:

P=h×q×g= 1×750×9,81 P=7357,5 Pascal’dır.

Şekil 1.2: Hidrostatik Prensip Kapalı Bir Baptaki Sıvıya Kuvvet Uygulandığında Sıvının Davranışları

Kapalı bir kaptaki sıvıya uygulanan kuvvet sonucu kuvvetin meydana getirdiği basınç,

kuvvetin şiddeti ile doğru ve yüzeyi ile ters orant ılıdır. Kuvvetin alana etkimesi olarak da tanımlanabilir. Şekil. 1.2 de görüldüğü gibi

P=AF

= ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

2mN

=[Pa]

Burada: P=Meydana gelen basınç ( Pa ) F=Pistona uygulanan kuvvet (N)

A=Piston yüzey alanı =4

2d×π ( m² )

Ö RNEK: Çapı 5 cm olan pistona uygulanan kuvvet 150 N’dur.Uygulanan kuvvetin

sonucunda oluşan basınç nedir? Verilenler: İstenilen: d= 5 cm=0,05 m A=? N=150 N P=? Çözüm:

A= 4

2d×π=

405,014,3 2×

= 4

0025,014,3 ×=

400785,0

= 0,0019625 m² bulunur

P= 2mN

= 0019625,0

150= 76433,121 Pa

P=76433,121 Pa= 74,433 k Pa

Page 16: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

7

Pascal Kanunu Bu kanun ile ilgili geniş bilgi aşağıda verilecektir.

1.1.3.2-Hidrodinamik Prensipler Bernoulli Prensibi

Bu prensip 2 nolu bilgi yaprağında geniş olarak ifade edilecektir.

1.2. Pascal Kanunu Tanımı: Sıvı dolu bir kaba uygulanan kuvvet sonucu meydana gelen basınç sıvı tarafından kabın bütün yüzeylerine aynen iletilir.

Burada yerçekimi kuvveti ihmal edilmektedir.Bu prensiplerden yararlanılarak hidrolik

sistemler ve hidrolik sistemlerle çalışan makineler gelişt irilmişt ir. Bu prensiplerin en önemli özelliği ise sisteme uygulanan küçük bir kuvvetin büyük

kuvvetlere dönüşmesi olarak tanımlanmasıdır.

P= 2mN

= Pa A= 4

2d×π =0,785 × d²

Şekil 1.3: Pascal Prensibi

Page 17: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

8

Pascal prensibine göre şu eşit likleri yazmak mümkündür:

2

1

2

1

AA

FF

= F1×A2=F2× A1 ,

2

1

2

1

1

2

2

1

dd

FF

AA

SS

===

Örnek:

Küçük pistona uygulanan kuvvet 40 N ve piston kesit alanı 5 cm²’dir.Büyük piston kesit alanı 200 cm² olduğuna göre büyük pistona uygulanan kuvveti bulunuz.

Verilenler : İstenilen: N1=40 kg F2=? A1=5 cm² 0,0005 m2 A2=200 cm² 0,02 m2

N1 × A2=N2 × A1

16000005,0

02,040

1

212

=A

ANN N

Page 18: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

9

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Pascal Kanunu Tanımla Pascal Kanununu Öğrenerek

Çeşit li Hesaplamalar Yap

Paskal Kanunu ile ilgili detaylı bilgi için yararlanılan kaynaklar kısmına bakınız.

Modül bilgi yapraraklarından sayfa 5 ve 6 ya bakınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 19: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

10

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

SO RULAR 1-Suyun boru içindeki davranışlarını inceleyen bilim alanının adı nedir?

A) Dinamik B) Statik C) Hidrolik D) Mekanik

2-Hidrolik aşağıda belirtilen hangi alanda kullanılmaz?

A) İş makinelerinde B) Otomobillerde C) Vinçlerde D) Mekanik kontrol mekanizmalarında

3- Durgun sıvı hareketlerini inceleyen hidrolik prensibi hangisidir? A) Hidrostatik B) Hidrodinamik C) Hidroelektri D) Jeoloji

4-“ Sıvı dolu bir kaba uygulanan kuvvet sonucu meydana gelen basınç, sıvı tarafından kabın bütün yüzeylerine aynen iletilir “prensibi hangi bilim insanına aitt ir?

A) Toriçelli B) Pascal C) Bernoulli D) Newton

5-“Boru çapı küçüldükçe akışkan hızı artar, basıncı düşer; boru çapı büyüdükçe akışkan hızı azalır basıncı artar” prensibini ortaya koyan bilim insanı kimdir?

A) Toriçelli B) Pascal C) Bernoulli D) Newton

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 20: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

11

ÖĞRENME FAALİYETİ-2

Bu öğrenme faaliyetinde Bernoulli Prensibi hakkında bilgi sahibi olacaksınız.

Bernoulli kimdir? Çeşit li kaynaklardan arşt ırarak Hidrolik bilimine katkılarını

öğreniniz.

2. BERNOULLİ PRENSİBİ

Tanım: Sürekli,sürtünmesiz, sıkışmaz ve sabit debili bir akışta akım çizgisi boyunca

toplam enerji sabittir. Boru çapı küçüldükçe akışkan hızı artar,basıncı düşer;boru çapı büyüdükçe akışkan

hızı azalır basıncı artar şeklinde de ifade edilebilir. Bernoulli boru, kanal ve nehirlerde suların akışını inceledi ve debiyi sabit kabul

etti.Prensibinde,akışkan potansiyel ve kinetik enerjiye sahiptir. Debi:Belli kesitten birim zamanda geçen akışkan miktarına denir. Kinetik Enerji:Akışkanın hareket halinde iken sahip olduğu enerjidir. Akışkan hızlı hareket ettikçe daha fazla enerji kullanılması gereklidir. Potansiyel Enerji:Akışkanın basıncı sonucunda oluşan enerjidir.

Akışkanın enerjisi potansiyel ve kinetik enerjinin toplamıdır.Toplam enerji sabittir,de

denilebilir. Toplam enerji=Potansiyel enerji+Kinetik enerji+Basınç kuvvetinin yapt ığı iş olarak

da tanımlanabilir.

ÖĞRENME FAALİYETİ-2

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 21: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

12

2

22

1

21

22Z

gV

gP

Zg

Vg

P+

×+

×=+

×+

× ρρ

Bernoulli prensibine göre: P1.V1.A1 P2.V2.A2

SabitZg

Vg

P=+

×+

× 2

2

ρ B2

B1 akım çizgisi Z1 Z2 P=Basınç (Pa) V=Akış hızı (m/s ) kıyaslama çizgisi A=Boru kesit alanı (m² ) Z=Mutlak yükseklik (m ) ρ =Özgül ağırlık ( kg/m³ ) g= Yer çekimi ivmesi (9,81 m/s² ) Şekil 2.1: Bernoulli prensibi

Hacimsel debi hesabı aşağıdaki formülle hesaplanır

)(2211 sabitQVAVA =×=× Örnek 1:

Çapı 3cm olan borudan geçen hidrolik akışkanın ortalama hızı 3 m/s dir. Aynı sistem içinde akışkan 6 cm’ lik boru çapından geçerken hızı ne olur?

Verilenler: İstenilenler: d1= 3 cm = 0,03 m V2=? D2= 6 cm =0,06 m V1= 3 m/s Çözüm:

222

12 000706,003,0785,0

4m

dA =×=

×=π

2222

2 002826,006,0785,04

md

A =×=×

A1×V1=A2 ×V2 formülü esas alınarak eşit lik şu şekilde sağlanır:

snmA

VAV /75,0

002826,03000706,0

2

112 =

×=

×= olarak bulunur.

Page 22: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

13

Örnek 2: Farklı çapları d1=10 cm , d2=5 cm, d3=15 cm olan bir borudan geçen akışkanın debisi

7 l/dak.’ dır. Farklı çaplara göre akışkan hızları ne olur?

Verilenler: İstenilenler d1=10 cm = 0,1 m V1=? d2=5 cm = 0,05 m V2=? d3=15 cm = 0,15 m V3=?

2221

21

1 00785,01,0785,0785,04

mdd

A =×=×=×

222

2

22

2 00195,005,0785,0785,04

mdd

A =×=×=×

2223

23

3 0176,015,0785,0785,04

mdd

A =×=×=×

Q=7 l / dak = 7 dm³ / dak = 51066,11601000

7 −×=×

m3/s

Çözüm: A1×V1=A2 ×V2=A3×V3= Q Sabit debi formülü esas alınarak

V1×A1= Q snmAQ

V /015,000785,0

1066,11 5

11 =

×==

V2×A2= Q snmAQ

V /05,000195,0

1066,11 5

22 =

×==

V3×A3= Q snmAQ

V /005,00175,0

1066,11 5

33 =

×==

Page 23: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

14

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

1-Bernoulli prensibi ile ilgili

hesaplamalar yapınız.

Bilgi yapraklarındaki örnek

problem çözümlerinden faydalanınız

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 24: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

15

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 1- “Sıkışt ırılamayan basınçlı akışkanın geçtiği boruda hıza bağlı olarak yükseklik ve nokta yüksekliği toplamı her noktada aynıdır” prensibi hangi bilim insanına aitt ir?

A) Toriçelli B) Pascal C) Bernoulli D) Newton

2- Belli kesitten birim zamanda geçen akışkan miktarına ne denir?

A) Hız B) Debi C) Sıvı D) Dinamik Enerji

3- Akışkanın basıncı sonucunda oluşan enerjiye ne denir?

A) Enerji B) Kinetik Enerji C) Sinerji D) Potansiyel Enerji

4- 2

222

1

211

22Z

gV

gP

Zg

Vg

P+

×+

×=+

×+

× ρρ

Formülü hangi prensibi ifade eder?

A) Bernoulli B) Pascal C) Toriçelli D) Newton

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 25: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

16

ÖĞRENME FAALİYETİ-3

Bu bilgi yaprağı ile itme kuvveti basınç ve alan arasındaki ilişkileri hesaplayabilecek

ve yorumlayabileceksiniz. İtme kuvvetinin basınç ve alan ile ilişkilerini çeşit li kaynaklardan ve işyerlerinden

araşt ırıp bilgi sahibi olunuz.

3. İTME KUVVETİ, BASINÇ VE ALAN

ARASINDAKİ İLİŞKİ

İtme kuvveti, basınç ve alan arasında pascal kanununa göre ilişki kurulabilir. ”Kapalı bir kaba kuvvet uygulandığında meydana gelen basınç,akışkan tarafından kabın tüm yüzeylerine aynı oranda iletilir.”

Bu kanuna göre itme kuvveti ( F ), basınç ( P ) ve kesit alanı ( A ) arasındaki ilişki şu formülle açıklanabilir.

F= PxA dır. Burada:

2mN

P = Pa

22

4m

dA =

×=π

d= metre 2

2 mmN

F ×= =Newton

Şekil 3.1: İtme,basınç ve alan ilişkisi Aşağıdaki şekilde baskı pistonuna uygulanan küçük kuvvetle,iş pistonunun kesit

alanını art ırmak yoluyla büyük kuvvetler elde edilebilir.Bu tür presler özellikle kaldırma araçlarında kullanılır.

F1= 1. pistona etki eden kuvvet ( N) F2= 2. pistona etki eden kuvvet ( N ) A1= 1. pistonun alanı ( m² ) A2= 2. pistonun alanı ( m² ) S1= 1. pistonun yer değişt irme mesafesi ( m ) S2= 2. pistonun yer değişt irme mesafesi ( m )

ÖĞRENME FAALİYETİ-3

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 26: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

17

Şekil 3. 2: Problem Şekli

F1 F2 P1 = …… N P1= …..N A1 A2 F1 F2 Buradan = eşit liği yazılabilir. A1 A2 Şekilde baskı pistonundaki sıvı hacmi ( V1 ), yer değişt irerek iş pistonuna gitmektedir.

Yer değişt iren sıvı hacmi ( V2 ) baskı sıvı hacmi ile aynı olduğuna göre V1=V2 iifade edilebilir.

V1 = S1 × A1 , V2= S2×A2 dir. S1 ×A1=S2×A2 şeklinde ifade edilebilir.

S1 A2 Buradan = eşit liği ifade edilebilir. S2 A1

Ö RNEK:

1000 N’ luk kuvvet uygulanan bir pistonun çapı 5 cm’dir.Sistemde oluşan basıncı

bulunuz. Veriler: İstenilenler: F=1000 N A=? d= 5 cm =0,05 m P=?

Page 27: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

18

ÇÖ ZÜM:

2222

0019625,00025,0.785,005,0785,0785,04

mdd

A ==×=×=×

)(/14,5095540019625,0

1000 22 PaskalmN

mN

AF

P === =509,554 kPa Değer bar cinsinden ifade edilmek istenirse: 1 bar= 100 kPa olduğu için,

100509

= 5,09 bar bulunur.

Ö RNEK:

Bir hidrolik el presinin küçük pistonuna 100 N’ ü kuvvet uygulanıyor.Küçük piston çapı 30 mm, büyük piston çapı 100 mm olduğuna göre :

a)Uygulanan kuvvet sonucu oluşan basıncı, b)İş pistonunun uygulayabileceği en fazla kuvveti, c)Baskı pistonu 15 cm hareket ettiğinde, iş pistonunun ne kadar yukarıya kalkacağını

hesaplayınız (Sürtünme kuvvetini dikkate almayınız.)

Verilenler : İstenilenler F1= 100 N P =? D1= 30 mm=0,03 m F2=? D2= 100 mm=0,1 m S2=? S1= 15 cm= 0,15 m

ÇÖ ZÜM:

a) PadN

AF

P 8,1415420007065,0

100

403,014,3

100

4

10022

11

11 ==

×=

×==π

b) NAPF

AFP 1,1111

41,014,38,1415422

1

1 =××=×=⇒=

A1= 7,065×10-4 m2= 7,065 cm2 A2= 7,85 310−× m2 = 78,5 cm2

mmcmSSSASAAA

SS

5,1335,15,7815.065,7

.5,7815.065,7.. 2222111

2

2

1 ===⇒=⇒===

Page 28: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

19

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

İtme kuvveti, hesaplamaları yapınız. Basınç ve alan hesaplamaları yapınız. İtme kuvveti,basınç ve alan

arasındaki ilişkileri ifade eden problemler çözünüz.

Bilgi yaprağındaki örneklerden

faydalanınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 29: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

20

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

1. İtme kuvveti, basınç ve alan arasındaki ilişkiyi ifade eden formül hangisidir?

A) AF

P =

B) AV

P =

C) FS

P =

D) SV

P =

2. İtme,basınç ve alan ilişkisi ile ne tür makinelar yapılabilir?

A) Motorlar B) Kontrol mekanizmaları C) Yön değişt irme sistemleri D) Kaldırma araçları

3. Piston kesit alanının artması sisteme ne şekilde etki eder?

A) İtme kuvveti azalır B) İtme kuvveti artar C) Kolun küçük yapılması gerekir D) Hiçbir etkisi olmaz

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 30: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

21

ÖĞRENME FAALİYETİ-4

Bu bilgi yaprağında hidrolik basınç yükselticilerinin hesaplamalarını yapmayı

öğreneceksiniz.

Çevrenizde bu tür işler yapan işyerlerini inceleyerek hidrolik basınç yükselticileri hakkında bilgi sahibi olunuz.

4.1. Hidrolik Basinç Yükselticiler Tanım:

Akışkanların basınçlarını 2 kat artt ıran devre elemanlarıdır. Kesit ölçüleri birbirinden farklı iki pistonun bir kol ile birbirine bağlanması ile oluşur.

Giriş kısmından giren (P1) basıncı, çıkışta (P2) basıncı ile iki kat ına çıkar. Girişte kullanılan akışkan veya hava olabilir. Büyük kuvvetlerin it ilmesi gereken yerlerde kullanılabilir.

Yüksek basınç hidrolik silindirlerine güç vermekte kullanılır. Bu amaçla

kullanıldığında bir hava silindirinin tek başına kullanılmasıyla elde edilenden fazla iş yapılabilir. Tutma, delme kavrama veya doğrusal güç gerektiren diğer uygulamalarda kullanılan yükselticiler, tek basınçlı veya çift basınçlı sistemlerden güç alırlar. Yüksek basınçları uzun süre ısı üretmeksizin koruyabilirler. Ayrıca ek bir güç tüketimi ve karmaşık veya pahalı kontroller olmaksızın çalışırlar.

F1=F2 olduğundan

F1=P1×A1 , F2=P2×A2 buradan P1×A1=P2×A2 şeklinde ifade edilebilir.

Şekil 4.1: Hidrolik basınç yükseltici

ÖĞRENME FAALİYETİ-4

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 31: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

22

Ö RNEK: Bir hidrolik basınç yükselticide itme pistonuna uygulanan basınç 8 bar’dır.Küçük

pistonun alanı 16 cm² ve büyük pistonun alanı ise 25 cm²’ dir.Buna gore: a) Büyük ve küçük pistona etki eden kuvvetleri, b) Küçük pistonun oluşturduğu basıncı bulunuz.

Verilenler: İstenilenler P1 = 8 bar = 800 kPa = 800 000 Pa F1 = ? A1 = 25 cm2 = 0,0025 m2 F2 = ? A2 = 16 cm2 = 0,0016 m2 p2 = ? a) F1 = P1×A1 = 800 000× 0,0025 = 2000 N F1= F2 = 2000 N

b) P2 =2

2

AF

= 0016,0

2000= 1 250 000 Pa = 12,5 bar

4.2. Hidrolik Sistemlerde Kullanılan Birimler 4.2.1. Basınç Birimleri:

1 bar= 105 pascal = 105 N/m2

1 bar= 1 kgf/cm2 1 bar= 10 N/cm2 = 1 daN/cm2

1 bar= 14,5 PSI (Libre/inç2 ) 1 Pascal = 1 N/m2

4.2.2. İş Birimleri: 1 joule = 1 N.m , 0,102 kgf×m 1kgf.m = 10 joule

4.2.3. Kuvvet Birimleri: N = Newton 1 N = 1 kgm/sn2 1 N = 0,1 kgf

1 kgf = 10 N 1 daN= 10 N

4.2.4. Güç Birimleri : W = Watt 1 W = 0,00135 HP 1 HP= 735,5 W 1 HP= 75 kgm/sn 1 kW= 860 kcal 1 kW= 1000 W 1 W = 1 Nm/sn 1 kal =4,185 joule

4.2.5. Hacim Birimleri: 1 Litre = 1 dm3 =1000 cm3

1 Litre = 0,264 Gal ( Galon:İngiliz birim sisteminde bir hacim ölçüsü) 1 Galon = 3,785 l 1 Galon = 3785 cm3

Page 32: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

23

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Hidrolik Basınç yükselticileri ile

ilgili hesaplama uygulamaları yapınız.

Bilgi yaprağında ki örneklerden

faydalanınız. Birimler bilgi yaprağında, yukarıda

gösterilmişt ir.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 33: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

24

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 1-Aşağıdakilerden hangisi basınç yükselticilerin üstünlüğüdür?

A) Yüksek basıncı koruması B) Karmaşık kontrollere gerek duymaması C) Düşük güç tüketimli olması D) Hepsi

2-Akışkanların basıncını 2 kat ına yükselten cihazlara ne denir?

A) Basınç yükseltici B) Silindir C) Pompa D) Hiçbiri

3-Aşağıdakilerden hangisi basınç birimidir?

A) Joule B) Watt C) Bar D) Litre

4- Aşağıdakilerden hangisi güç birimidir?

A) Joule B) Watt C) Bar D) Litre

5- Aşağıdakilerden hangisi iş birimidir?

A) Joule B) Watt C) Bar D) Litre

6- Aşağıdakilerden hangisi hacim birimidir?

A) Joule B) Watt C) Bar D) Litre

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 34: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

25

ÖĞRENME FAALİYETİ-5 Bu bilgi yaprağında hidrolik devrelerin ana kısımları ve pompalar hakkında bilgi

sahibi olacaksınız. Hidrolik devre elemanlarını, çevrenizdeki bu tür iş yapan yerleri ziyaret ederek,

öğreniniz ve pompalar hakkında bilgi alınız.

5.1. Hidrolik Devrelerin Ana Kısımları Hidrolik devrenin ana kısımları şunlardır:

Yağ deposu Hidrolik pompalar Hidrolik silindirler Hidrolik motorlar Valfler Hidrolik akümülatörler Bağlant ı elemanları Sızdırmazlık elemanları Manometreler

ÖĞRENME FAALİYETİ-5

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 35: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

26

Şekil 5.1. Hidrolik Devre Elemanlarının Kesit Ve Sembolle Gösterilmesi

Page 36: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

27

5.2. Yağ Deposu 5.2.1. Tanımı ve sembolü :

Hidrolik sistemlerde en önemli enerji kaynağı olan sıvıların içinde depolandığı kaba

yağ deposu veya yağ tankı denir. Depoda yağ hem dinlenir hem de depodaki filtre tarafından temizlenir.Yağ deposu kesiti şekil 5.2’ de depo ise 5.3’ de görülmektedir.

Şekil 5.2: Yağ Deposu Ve Elemanları Şekil 5.3: Endüstriyel Amaçlar İçin Büyük Tank

Yağ tankı Ara perde Emiş filtresi Emiş hatt ı Dönüş hatt ı Boşaltma deliği Gözetleme deliği Kapak Pompa Elektrik motoru Max . ve min. seviye göstergesi Termometre

Yağ deposunun içinde emiş hatt ında basılan ve geriye dönen yağın ayrılmasını

sağlayan bir perde ile emiş filtresi ve emiş borusu bulunur.

Yağ deposu, emiş hatt ından basılan yağ geriye dönüşte ısındığından bu ısıyı dışarı atar. Sistemden geçen toz, pislik, tortu gibi maddeler dönüş filtreleri vasıtası ile temizlenir. Yağ deposunun ölçüsünün, hidrolik sistemde dolaşan yağın debisinin 3 - 5 kat fazlası oranında olması gerekmektedir.

Page 37: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

28

Hidrolik sistemlerin yağ deposu 1,5 - 3 mm kalınlığında asit türü bileşiklere ve korozyona dayanımlı çelik saclardan yapılmalıdır. Deponun tabanı yağın kolay boşalmasını sağlamak için eğimli olmalıdır. Emiş ve dönüş boruları depo tabanından boru çapının 22,5 kat ı kadar yukarıda monte edilmelidir.

Ara perde, sistemden dönen yağ ile emiş borusu arasında plaka biçiminde yerleşt irilen delikli bir sac malzemeden imal edilmişt ir. Emiş ve dönüş boruları arasında türbülansı önleyerek yağın hızını azalt ır.

Filtre ise sistemden dönen yağın içindeki pislik, talaş,tortu vb. malzemeleri süzerek emiş hatt ından, sisteme temiz yağ gönderilmesini sağlar. 5.2.2. Yağ Deposu Seçiminde Önemli Noktalar:

Depo kapasitesi sistem için yeterli ölçüde olmalıdır. Büyük kapasiteli sistemlerde ısınma gerekli olacağından depoya ısıt ıcı takılmalıdır. Sızınt ı yapmamalıdır. Yağ seviyesini gösteren kapak bulunmalıdır. Yağ boşaltma deliği bulunmalıdır. . Depoya dönen yağın içindeki metal parçacıklarını ayırabilen mıknat ıslı (manyetik)

ayırıcı olmalıdır. Depoda dönüş borusu tarafında eğim olmalıdır. Boru uçları 45° eğimli kesilmelidir. Kolay sökülür takılır olmalıdır. Ekonomik olmalıdır.

Hidrolik sistemlerde depodaki yağın bulunduğu veya çalışt ığı ortama göre ısıt ıcı ve

soğutucular gerekebilir.

5.2.3. Yağ Isıtıcı ları:

Hidrolik sistemin çalışma ortamına göre, bilhassa kış aylarında veya ortam sıcaklığının düşük olması durumunda, depodaki yağ sıcaklığı düşebilir. Yağ sıcaklığının sıfır derecenin alt ına düşmesi yağın akıcılığı azalt ıp viskozitesini artt ırır. Verim düşer, sistem çalışmaz. Örneğin uçaklarda hassas devre elemanları soğuk ortamlarda ısınınıncaya kadar beklenir.

Şekil 5.4’ örneği görülen yağ ısıt ıcıları elektrik devresi hareket alırlar. Rezistans ile

ısıtma sağlanır ve sıcaklık ayarı yapılabilir. Hidrolik devreli düzenler genel olarak +80 oC ile - 50 oC arasında çalı-şabilecek şekilde tasarlanmışlardır.

Yağ ısıt ıcıları emiş hatt ına pompadan önce depo üzerine, uç kısmı depo içinde kalacak

şekilde monte edilir.

Page 38: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

29

Şekil 5.4: Hidrolik Yağ Isıtıcısı

5.2.4. Yağ Soğutucuları:

Soğuk ortamların tersine çok sıcak ortamlarda çalışan hidrolik devrelerde akışkanın sıcaklığı yükselir. Yağın viskozitesi düşer, akıcılık oranı artar. Bundan dolayı sürtünen, beraber çalışan parçalar arasında yağ filmi tabakası azalır. Hatta yağ kaçakları ve sızınt ılar olabilir. Sürekli olan yağ kaçakları, sistemde yağın azalmasına ve verimin düşmesine neden olur

Bu sakıncayı ortadan kaldırmak için yağ soğutucuları kullanılır. Şekil 5.5’ görüldüğü

gibi. Soğutucuların montajı depodaki dönüş borusu üzerine yapılır. Sistemde dolaşan yağ böylece soğutulmuş olur.

İki çeşit soğutucu vardır: a-Su ile çalışan soğutucular. b-Hava üflemeli soğutucular.

Şekil 5.5: Hidrolik Devrelerde Su Sistemli Yağ Soğutucuları

Page 39: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

30

5.2.4.1. Su İle Çalışan Soğutucular: Soğutucu düzeninin içinde akışkan yan yana sıralanmış çok sayıda boru içinden geçerken boruların dış yüzeylerinde soğuk suyun dolaşması sağlanır. Böylece akışkanın soğuması sağlanmış olur. Hidrolik sistemlerde su ile çalışan soğutucular yaygın olarak kullanılır. Resim 5.5’ te dönüş hatt ına monte edilmiş su ile çalışan soğutucu görülmektedir. 5.2.4.2-Hava Üflemeli Soğutucu Hidrolik sistemlerde borunun içinden geçen akışkana, vantilatör ile hava üfleyerek soğuma gerçekleşt irilir. Şekil 5.6 da görüldüğü gibi.

Şekil 5.6: Hava Üflemeli Yağ Soğutucu

Şekil 5.7: Hidrolik Sistemlerde Isıtıcı ve Soğutucunun Montajı

Page 40: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

31

5.3. Hidrolik Pompalar 5.3.1. Tanımı ve Sembolü:

Şekil 5.8 Hidrolik Pompa Sembolü

Elektrik motorundan aldığı hareketle depodaki yağı emerek büyük bir basınç üretip

mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye çeviren elemanlardır. Pompalar hidrostatik prensiplere göre çalışt ıklarından akışkanı depodan emerek büyük bir basınca dönüştürürler.

Pompalar, hidrolik sistemin özelliklerine ve çalışma sistemlerine göre yapılır. Hidrolik

sistemin ihtiyaçlarına göre kapasiteleri farklı biçimde tasarlanır. Akışkanın debisi ve çalışma basıncı önceden hesaplamalar yapılarak bulunur.

Böylelikle sistemin ve piyasanın isteklerine cevap verilmiş olur. Pompa seçimi yapılırken sistemin ihtiyaçlarına uygun olanı seçilmelidir. Aksi halde

sistem verimli çalışmaz.

5.3.2. Hidrolik Pompa Çeşitleri: Hidrolik pompalar çalışma prensiplerine, kapasitelerine, basınç ölçülerine ve

debilerine göre çeşit leri şunlardır. a- Sabit Debili Pompalar

Dişli çarklı pompalar • İçten dişli çarklı pompalar • İçten eksantrik dişli çarklı

pompalar Paletli pompalar

Pistonlu pompalar • Eksenel pistonlu pompalar • Radyal pistonlu pompalar • Pistonlu el pompaları.

Değişken Kapasiteli (Debili) Pompalar) 1. Paletli pompalar 2. Eksenel pistonlu pompalar

5.3.2.1. Sabit Kapasiteli Pompalar Depodan aldığı akışkana hiç değişmeksizin sabit debide basınç yapt ırarak çalışan pompalardır. Pompalar çalışt ıkları sürece sabit debide basınç elde etmek için kullanılırlar.

Page 41: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

32

5.3.2.1.1. Dişli Çarklı Pompalar: Birbirleriyle beraber çalışan iki düz dişli çarktan ibaret olup yapıları basitt ir. Elektrik motorundan aldığı hareketle depodan emdiği yağı dişlilerin dişleri arasından geçirerek büyük bir basınca dönüştürme prensibi ile çalışırlar. Dişli çapı ve diş derinliği daha fazla basınç elde edilmesine etki eder (Şekil 5.8).

Basınçlı yağ çıkışı

Yağın taşınması

Sıvı giriş

Şekil 5.8: Dişli Çarklı Pompa Kesiti

Şekil 5.8' te görüldüğü gibi dişli çarklar ok yönünde dönerek giriş kısmında boşluk (vakum) meydana getirir. Akışkanı depodaki atmosfer basıncının etkisiyle diş boşluklarına doldurarak çıkış kısmından basınçla iter. Bu durumda meydana gelecek basınç, dişlilerin dönme hızına bağlıdır. Dişli Çarklı Pompaların Özellikleri:

1400 - 2800 dev/dak ile çalışabilirler. Orta basınçlarda düşük hacimlerde büyük güç elde edilebilir. Helisel dişli çarklar ve bilyeli yataklamalarla sessiz çalışır. Basit yapılı oldukları için maliyetleri düşük, bakımı kolaydır. Tozlu ve kirli ortamlarda rahatlıkla çalışır. 35 - 100 cm3/dev. debi ile çalışır. 30 - 250 bar çalışma basıncında çalışır. Dişli çarklar aşınmaya karşı sementasyon çeliğinden yapılır.

Dişli çarklı pompaların, içten dişli çarklı pompalar ve içten eksantrik dişli çarklı

pompalar, olmak üzere iki çeşidi vardır:

Page 42: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

33

• İçten dişli çarklı pompalar

Birbiri içinde çalışan iki dişli çarktan oluşur Şekil 5.9’ görüldüğü gibi.Elektrik motoru, miline bağlı dişli çarkın dönmesi ile kendi etrafındaki dişli çarkı döndürür. Depodan emilen sıvı, basınçla sisteme pompalanmış olur.

Şekil 5.9: İçten Dişli Çarklı Pompa Kesiti

• İçten Eksantrik Dişli Çarklı Pompalar: Elektrik motoruna bağlı dişli çark ve çevredeki dişli çark farklı eksenlerde

bulundukları için eksantrik bir şekilde çalışır. Dişler arasına giren akışkan, sisteme basınçla gönderilir (Şekil 5.10)

Şekil 5.10: İçten Eksantrik Dişli Çarklı Pompa İçten eksantrik dişli çarklı pompalar, düşük basınç ve yüksek debi ile çalışması

gereken sistemlere uygulanır. Dönüş yönü değişebildiği için emiş ve basınç yönleri de değişebilir. 5.3.2.1.2. Dişli Pompa Seçiminde Önemli Faktörler:

Çalışma basıncının sisteme uygunluğu, Pompanın debisi, gücü ve devir sayısı, Çalışma sıcaklığının uygunluğu, Ekonomik olup olmadığı, Gürültüsüz ve titreşimsiz oluşu, Bakım, onarım ve montaj kolaylığı, Boyutlarının uygunluğu vb. gibi faktörler göz önünde bulundurulur.

Page 43: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

34

5.3.2.1.3. Dişli Çarklı Pompalarda Debi Hesaplanması

Dişli çarklı pompalarda debi, diş genişliğine dişlerin yüksekliğine, bölüm dairesinin

çapına ve devir sayısına bağlı olarak değişmektedir. Dişli çarklı pompalarda debi, şu formülle bulunur: Q=Do× . b × . h × . W = cm3

/ sn bu formülde Q = Dişli çarklı pompanın debisi (cm3/sn) Do= Dişli çark bölüm dairesi çapı (cm) b = Dişli çark genişliği (cm) h = Diş yüksekliği (cm)

W = Açısal hız, W = 2 × π ×60n

(Radyan/s )

Şekil 5.11: Dişli Çark Şekil 5.12:Dişli Çarkların Yerleştirilişi Örnek Problem:

Dişli Çarklı bir pompada pompa mili 1400 dev/dk ile dönmektedir. Dişlinin bölüm dairesi çapı 75 mm ,diş genişliği 30 mm ve diş yüksekliği 10 mm' dir. Pompa debisi ne olur?

Verilenler

N = 1400 dev/dk W = 2 × π ×60n

= Radyan / sn

D0 = 75 mm = 7,5 cm W = 2 ×3,14×60

1400 = Radyan /sn

b = 30 mm = 3cm W= 146,5 Radyan/sn h = 10 mm = 1 cm Q = Do . b . h . W = cm3

/ sn Q = 7,5 . 3 . 1 . 146,5

Istenilenler : Q = 3296,2 cm3/ sn bulunur

Q = ? W = ?

Page 44: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

35

5.3.2.1.4. İçten Eksantrik Dişli Çarklı Pompalarda Debi Hesabı:

İçten eksantrik dişli çarklı pompalarda debi hesabı değişik formülle bulunur. Her iki dişli çarkın çapları farklı olduğu için dönme hızları da farklı olacağından :

D01 × . W1 = D02 × .W2 bağınt ısı yazılabilir. Q = (D01×W1 + D02×W2)×b×h = cm3/s Q = 2 ×D01×W1×b×h = cm3/s olur. Burada D01 = Büyük dişlinin bölüm dairesi çapı (cm) D02 = Küçük dişlinin bölüm dairesi çapı (cm) W1 = Büyük dişlinin açısal hızı (rad/s) W2 = Küçük dişlinin açısal hızı (rad/s) b = Dişli genişliği (cm) h = Diş yüksekliği (cm) Q = Dişli çark pompa debisi (cm3/s)

Değişken Kapasiteli Paletli Pompalar

Şekil 5.13:. Sabit ve Değişken Kapasiteli Paletli Pompalar 5.3.2.2- Paletli Pompalar:

Dairesel bir rotorun içerisine yerleşt irilen eksantrik bir kovan ve paletlerden oluşur. Paletler rotorun etrafındaki kanallara uygun bir toleransla alışt ırılmışlardır. Rotor döndükçe kanalların içindeki hareketli paletler, merkezkaç kuvvetinin tesiri ile kendi kanalları içinde eksantrikliğe uygun olarak,ok yönünde (Şekil 5.13) hareket ederler.

Dönen paletler, beraberinde getirdikleri akışkanı da sürükleyerek basınç hatt ından

sisteme gönderirler. Basılan akışkanın hacimsel küçülme ile basılması prensibi yönünden dişli çarklı

pompalardan farkları yoktur. Yalnız yapılışlarının hassas oluşu ve işçiliklerinin fazla olmasından dolayı pahalıdır. Orta basınçta çalışması gereken yerlerde başarı ile uygulanırlar.

Page 45: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

36

5.3.2.2.1Paletli Pompa Çeşitleri: Paletli pompalar, sabit ve değişken kapasiteli, olarak iki t ipte yapılırlar. Sabit olan tiplerin rotor kısmı sabit olduğu için, sabit kapasiteli, denilmişt ir. Değişken olan tiplerin rotor ekseni değişebilmektedir (Şekil 5.13) . Dolayısıyla değişken tiplerin debileri de değişkendir.

Şekil 5.14: Paletli Pompada Debi Hesabı ve Elemanları 5.3.2.2.2. Paletli Pompa Özellikleri:

Çalışma basınçları 160 bar ve debileri 180 - 450 l/dk' dır. Devirleri 1000 - 3000 devir/dk.' dır. Boyutları küçüktür. Gürültüsüz ve titreşimsiz çalışma özellikleri vardır. % 70 verimle çalışırlar. Sürtünmeden dolayı kayıplar fazladır. Devreye uygun yağ kullanmak gerekir. İşçilikleri fazladır. Pompa iç yapısından dolayı kaçaklar fazladır.

5.3.2.2.3. Paletli Pompalarda Debi Hesabı:

Teorik olarak debi =Qt= 1000)(2 hdnbh +×××××π

(l/dk)

Gerçek debi = Q = Qt.η ( l/dk) Bu formülde:t

Qt = Teorik debi (l/dk ) Q = Gerçek debi (l/dk b = Paletin genişligi (cm) n = Pompa mili devir sayısı d = Rotorun çapı (cm) η = % olarak verimlilik

Page 46: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

37

Pompanın bir devirde bast ığı akışkan miktarı ise şu formülle bulunur: V = 2×e×b× [π× (R + r) +s×n](cm) , bu formülde V = Pompanın bir devirde bast ığı akışkan miktarı (cm3) e = Eksen kaçıklığı (cm) b = Palet genişliği (cm) R = Gövde iç yarıçapı (cm) r = Rotor yarıçapı (cm) s = Palet kalınlığı (cm) n = Pompa mili devir sayısı

Örnek Problem:

Devir sayısı 1400 devir/dk. olan paletli pompanın rotor çapı 20 cm paletin kursu 10 cm' dir.Pompa % 70 verimle çalışmaktadır. Palet eksen kaçıklığı 10 cm,genişliği 20 cm ve kalınlığı 0,1 cm olup gövde iç çapı 30 cm' dir. Buna göre :

a) Paletli pompanın debisini, b) Paletli pompanın bir devirde bast ığı akışkan miktarını bulunuz.

Verilenler:

n = 1400 devir/dk. , d = 20 cm , h = 10 cm , ή = % 70 e = 10 cm ,

b = 20 cm , R = 30 cm , r = 30/2 = 15 cm. s = O, 1 cm ,

İstenilenler:

Qt = ?, Q = ?, V = ?

a) Qt = 527521000

)1020(1400201014,321000

)(2=

+×××××=

+××××× hdnbhπ l/dk

Q = Qt×η (l/dk.) = 52752 ×0,70 = 36,92 l/dk b) V = 2×e×b× [π× ( R +r )+s×n] cm3

V = 2×10×20× [3,14× (30 + 15)+0,1×1400 ] V =400× [3,14× (45)+ 140]= 400× (281,3)=112520 V= 112520 cm3/dk

Page 47: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

38

5.3.2.3- Pistonlu Pompalar:

Pistonlu pompaların üç çeşidi vardır: • Eksenel pistonlu pompalar, • Radyal pistonlu pompalar, • Pistonlu el pompaları,

Eksenel Pistonlu Pompalar:

Pistonlar bir gövde içinde yataklanmış ve dönme hareketleri yapan bir. piston bloku

içerisinde hareket ederek çalışırlar. Pistonların kursları büyütülüp küçültülerek, debileri istenilen değerlere ayarlanabilir. Piston blokunun açısı ayarlanabilir.

Eksenel pistonlu pompalar, değişik kapasitelerde yapılmalarına rağmen, 1200 bar' a kadar değişebilen basınç üretirler.

Genel olarak iri gövdeli olup gürültülü çalışır Şekil 5.15 görülmektedir.. Eksenel Pistonlu pompa

Şekil 5.15: Eksenel Pistonlu Pompa Kesiti Radyal Pistonlu Pompalar:

Eksantrik olarak dönen bir milin etrafına pistonlar dikey olarak yerleşt irilmişt ir.Şekil

5.16 görüldüğü gibi Eksantrik milin kaçıklığı kadar pistonlarda kurs ayarı yapılabilir. Radyal pistonlu pompalarda debi ayarı, eksen kaçıklığı ölçüsü azalt ılarak veya art ırılarak yapılabilir

Şekil 5.16: Radyal Pistonlu Pompa Kesiti

Page 48: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

39

Pistonlu El Pompaları:

El pompaları, ani elektrik kesilmeleri ya da sistemin devre dışı kalması gibi durumlarda kullanılırlar. Dişli çarklı pompalara paralel olarak takılırlar. Örneğin tezgahlarda işlerin yarım kalması, uçaklarda iniş takımlarının açılmaması durumlarında faaliyete geçirilerek kazalar önlenmiş olur (Şekil 5.17).

El pompalarının yapıları basit olup emme-basma esasına göre çalışırlar. Kriko, el presleri ve çeşit li basit mekanik uygulamalarda başarı ile kullanılır.

El pompalarının kolu hareket ettirildiği zaman emiş hatt ından gelen sıvı bilyenin açılması ile basınç hatt ına geçerek oradan basınçla gönderilir.

Şekil 5.1: Pistonlu El Pompası Kesiti ve Yük Kaldırma Prensibi 5.3.3. Pompaların Çalışma Prensibi:

Pompalar, elektrik motorundan aldıkları mekanik enerji ile çalışırlar. Elektrik

motorunun dönmesi ile dişleri arasına aldıkları akışkanı basınç yaparak sisteme gönderirler. Burada meydana gelen basınç, hacimsel büyüme veya hacimsel küçülme esasına dayanır. Akışkanın depodan emilmesi hacimsel büyüme, sisteme basınçla gönderilmesi sonucu hacimsel küçülme olduğundan, basınç meydana gelir.

Akışkanın sisteme basınçla gönderilmesi sırasında boru çaplarının büyük veya küçük olması basınca etki eder. Boru çapları küçüldükçe basınç artar.

Pompayı monte etmeden ve çalışt ırmadan bazı kontroller gerçekleşt irilmelidir. Bu kontroller şunlardır: a) Pompanın içinde hava düşmesini önlemek için pompayı çalışt ırmadan önce basınç

borusu kısmından 1 - 1,5 litre kadar yağ konulmalıdır. b) Elektrik motoru dönüş yönü ile pompanın dönüş yönüne, montaj sırasında dikkat

edilmelidir. c) Sistemdeki emiş ve dönüş hatt ındaki valfler açık olmalıdır. ç) Filtrelerin temiz olmalıdır.

Page 49: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

40

5.3.4.Pompalarda Verimlilik:

Pompaların verimli çalışması için üretici firmaların önerilerine uyulmalıdır. Genel

olarak pompaların verimleri % 70 - 98 civarındadır. Pompalar çalışma esnasında birbiri üzerinden kayarak veya sürtünerek çalışt ıkları için

sürtünme verim kaybına neden olur. Bu yüzden elektrik motorundan elde edilen gücün bir kısmı kaybolur.

Pompaların parçalarının hassas toleranslarla alışt ırılmış olması ve düzgün monte edilmesi verim kaybını önleyecektir. Ayrıca depo ile pompa girişi arasındaki mesafenin iyi ayarlanmış olması, basınç düşmesini önleyecek ve verimi arttıracakt ır.

Aşağıdaki tabloda en çok kullanılan sabit debili pompaların tanımlanan büyüklükleri verilmişt ir.

Tablo 5.1: Sabit Debili Pompaların Tanıtım Ölçüleri ve Büyüklükleri

Page 50: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

41

Pompalarda verimlilik hesaplanması yapılırken aşağıdaki değerler göz önünde bulundurulur.

Elektrik motorunun gücü HPPQ

barQ

kwGQ

P17450

450600 ×

×=

×=

××

η

Pompanın debisi= ./1000

daklnV

Q =××

Pompanındevir sayısı = nη×

×V

Q 1000

η = 1G

G , G = Q×P değerleri ile hesaplan". Bu formülde;

η = % olarak verim G = Pompaya etki eden güç (kW) ( kilowatt ) G1 = Elektrik motorunun gücü (kW) Q = Pompanın debisi (cm3/dk ) P = Pompanın çalışma basıncı (Newton/cm2 = N/cm2 ) V = Pompadan geçen akışkan miktan (cm/dev) n= Pompa devir sayısı (dev/dk )

Örnek Problem:

160 bar çalışma basıncı ile çalışan pompanın debisi 40 l / dk dır. Pompaya bağlı elektrik

motorunun gücü 16 kW' t ır. Pompanın verimi ne olur ? Verilenler:

Q = 40 l/dk = 40 000 cm3/dk , P = 160 bar = 1600 N/cm2 G1 = 16 kW

İstenilenler:

G =?, η =? G = Q ×P = 40 000×1600 = 64×106 = Ncm/dk 1 Ncm/dk = 1/60×100 Nm/sn = 1/6000 Watt eder.

G =6000

1064 6×= = 10666 Nm/s = 1066,6 Watt = 10,6 kW

η = 1G

G =

166,10

= 0,66 = % 66 verimle çalışmaktadır.

Page 51: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

42

5.3.5. Pompa ve Akışkan Uyumu:

Pompa ve akışkanın birbirine uyum sağlayabilmesi, kullanılan akışkanın viskozitesine (akıcılığına) bağlıdır.

Pompanın verimli ve uyumlu çalışabilmesi için akışkanda aranan özellikler şunlardır:

Pompada kullanılan akışkanın film dayanıklılığı (yapışkanlık özelliği) istenilen değerlerde olmalıdır.

Sistemde yeterli soğutmayı sağlayabilmelidir. Sistemde meydana gelebilecek basınçlara karşı dayanıklı olmalıdır. Uzun süre özelliklerini yitirmeden çalışabilmelidir. Viskozitesi uygun olmalıdır.

5.3.6. Pompa Seçimi:

Hidrolik sistemlerde pompa seçimi yapılırken sistemin ihtiyaçlarına cevap veren pompalar seçilmelidir.

Hidrolik pompa seçimi yapılırken dikkat edilecek noktalar şunlardır: a) Pompanın gücünün yeterli olması, b) Pompanın debisinin yeterli olması, c) Pompanın çalışma basıncı, ç) Pompanın devir sayısı ve dönüş yönü, d) Çalışma ortamı sıcaklığının uygunluğu, e) Gürültüsüz çalışması, f) Boyutlarının az yer kaplaması, g) Ekonomik olup olmadığı, h) Bakım, onarım ve montajının kolay olması gerekmektedir.

5.3.7. Pompalarda Debinin Tanımı:

Debi : Hidrolik sistemde pompanın birim zamanda sisteme göndermiş olduğu akışkan miktarına denir.

Hidrolikte debi birimi olarak cm3/dk. , dm3/dk. veya l/dk. kullanılır.Borunun

belli kesitinden1 dakikada 1 litre akışkan geçmesi durumunda, akışkanın debisi l/dk. dır denilir.

Page 52: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

43

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

• Dişli çarklı pompalarda debi hesaplamaları yapınız.

• Paletli pompalarda debi hesaplamaları yapınız.

• Hidrolik pompaların debi hesaplamalarını yapınız.

• Pompalarda debiyi tanımlayınız ve hesaplaplayınız.

Bilgi yapraklarındaki örneklerden faydalanınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 53: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

44

,

1-Aşağıdakilerden hangisi hidrolik devrelerin ana kısımlarından değildir? A) Yağ deposu B) Hidrolik pompalar C) Valfler D) Manyetik şalterler

2-Yağ deposunun ölçüsü sistemde dolaşan yağın debisinin kaç kat ı oranında olmalıdır?

A) 3-5 kat fazla B) 2 kat fazla C) c)3-5 kat az D) 2 kat az

3-Aşağıdakilerden hangisi hidrolik pompalardan değildir?

A) Pistonlu pompalar B) Paletli pompalar C) Diyaframlı pompalar D) Dişli çarklı pompalar

4-Dişli çarklı pompalar enfazla ne kadar basınca dayanabilirler?

A) 10 bar B) 250 bar C) 500 bar D) 750 bar

5-Aşağıdakilerden hangisi paletli pompaların dezavantajıdır?

A) Gürültülü çalışırlar B) Fazla titreşim yaparlar C) Kaçak fazla olur D) Devirleri çok düşüktür

6-Genel olarak pompa verimleri ne kadardır?

A) % 70-98 B) % 10-25 C) % 25-45 D) % 50-70

7-Sıvıların akışkanlık ölçüsünü ifade eden terim hangisidir?

A) Galon B) Viskozite C) Litre D) Devir sayısı

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 54: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

45

ÖĞRENME FAALİYETİ-6 Bu bilgi yaprağında hidrolil silindirler ile lgili hesaplamaları yapmayı öğreneceksiniz.

Hidrolik silindirlerin ne şekilde üretildiklerini çevrenizde üretim yapan işyerlerinde

incelemeler yaparak öğreniniz.

6. HİDROLİK SİLİNDİRLER 6.1 Görevleri ve Sembolü:

Hidrolik sistemlerde doğrusal hareket elde etmek için kullanılan devre elemanlarıdır. Hidrolik enerjiyi doğrusal olarak mekanik enerjiye dönüştüren elemanlardır. Düzenli biçimde ileri - geri hareket ederek çalışırlar. Bildiğimiz kamlı dişli çarklı biyel - manivelalı mekanik doğrusal hareketleri hidrolik sistemlerde basınçlı akışkanın gücü ile alternatif doğrusal harekete dönüştürürler (Şekil 6.1 ).

Şekil 6.1: Hidrolik Silindir Kesiti ve Elemanları

6.2 Hidrolik Silindirin Elemanları: a) Silindir gömleği b) Piston c) Piston kolu d) Sızdırmazlık elemanları e) Kapaklar

ÖĞRENME FAALİYETİ-6

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 55: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

46

6.2.1- Silindir Gömleği:

Yapısı Kullanıldıkları yerin özelliklerine göre dökme çelik, dökme demir ve alaşımlı çelik

borulardan imal edilir. Soğuk çekilmiş boruların iç yüzeyleri taşlanarak honlama işlemine tabi tutulursa silindir gömleği olarak kullanılması mümkündür.

Silindir gömlekleri hangi gereçten yapılırsa yapılsın iç yüzeyi iyi işlenmiş ve honlanmış olmalıdır. İyi verim alabilmek için silindir gömleği ile piston arasındaki sürtünme en aza indirilmelidir. Aksi halde sızdırma ve kaçaklardan dolayı verim düşer (Şekil 6.2).

Şekil 6.2: Silindir Gömlek Kesiti

6.2.2- Silindirlerin Et Kal ınlığı Hesabı: Silindirlerde et kalınlığı hesabı yapılırken en yüksek basınca dayanabilecek şekilde

tasarlanır.Yüksek basınca maruz kalan silindirierin enine ve boyuna kesit ölçüleri hesaplanmalıdır.Şekil 6.3 ‘ silindir gömleklerinin enine ve boyuna kesitleri gösterilmişt ir. Boyuna kesit alınarak yapılan hesaplamalar enine kesit hesaplamalarından daha dayanıklı olurlar. Korozyona karşı dayanıklılık için çıkan sonuçlara (c) sabit değeri eklenmelidir.

Şekil 6.:. Silindir Gömleklerinin Enine ve Boyuna Kesiti

Page 56: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

47

Silindirlerin et kalınlığı ve diğer değer hesapları yapılırken aşağıdaki formüllerden yararlanılır.

ó çem =AF kg / cm2, F = ó çem×A (kg)

Enine kesitte et kalınlığı = e =çem

dPσ××

4 (cm)

Boyuna kesitte et kalınlığı = e = çem

dPσ××

4 + c (cm)

Boyuna kesit alanı = A = 2. e . L ( cm2) bu formüllerde

d = Silindir iç çapı (cm) D = Silindir dış çapı (cm) e = Silindir et kalınlığı (cm) P = Çalışma basıncı (kg / cm2 ) A = Kesit alanı (cm2) F = Silindire etki eden kuvvet (kg) ó çem = Emniyetli çekme gerilmesi (kg / cm2 ) c = Korozyon için sabit sayı = O, 1 eklenmelidir.

Boyuna kesitteki et kalmllğı değeri fazla çıkacağmdan boyuna kesit hesaplamalan

tercih edilmelidir. Örnek Problem:

Çapı 120 mm uzunluğu 160 mm olan, akma çelikten bir silindirin 40 kg / cm2 basınçta çalışması isteniyor. Silindir gereci emniyet gerilmesi 600 kg / cm 2 olduğuna göre

a) Silindirin et kalınlığını, b) Silindir kesit alanını, c) Silindire etki eden kuvveti bulunuz.

Verilenler :

d = 120 mm, L = 160 mm = 16 cm, P = 40 kg / cm2 ó çem = 600 kg /cm 2 (emniyetli çekme gerilmesi)

istenilen/er : e = ? A = ? F = ?

Page 57: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

48

a) e = çem

dPσ××

2+ c =

60021240

××

+ O, 1 = 0,5 cm. = 5 mm ' dir.

b) A = 2×e×L = 2×0,5×16 = 16 cm2' dir.

c). ó çem =AF

F = ó çem×A = 600×16 = 9600 kg 'dır.

6.1.2.2- Piston Yapısı: Silindir gömleği içinde sızdırmazlık elemanı ile beraber çalışan, piston koluna

bağlanmış bir elemandır. Şekil 6.4’ görülmektedir. Hareketleri ileri - geri şeklinde çalışan hidrolik silindirin önemli bir elemanıdır. Çapları (d) silindir gömleği iç çapından (d1) biraz küçük tutulur. Sürtünme ve aşınma olmaması için üzerine sızdırmazlık elemanları geçirilerek bir noktadan sürtünmesi sağlanır. Kolay hareket ederek çalışırlar. Sürekli yağlandıklarından korozyona karşı kendiliğinden korunmuş olurlar (Şekil 6.4).

Şekil 6.4: Piston ve Piston Kolu Kesiti

Gereçleri genel olarak alüminyum, bronz ve pirinçten imal edilirler. Büyük ölçülü olanları dökme demir veya dökme çelikten üretilirler.

Piston üzerine takılan sızdırmazlık elemanlarının aşınması durumunda yağ kaçakları

art-maya başlar ve verim düşerek güç kaybı oluşur. Aşınan, yıpranan sızdırmazlık elemanları yenisi ile değişimi sağlanır. Piston Hızı:

Piston hızı, silindire giren akışkanın miktarı ya da pompanın debisine göre ayarlanır. Pistonun hızlı hareket etmesi için silindire giren akışkanın miktarını art ırmak gerekir.

Page 58: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

49

Pistonun hızını azaltmak için ise akış miktarı azalt ılmalıdır. Akış miktarını ayarlamak için akış kontrol valfleri kullanılır.

Akışkanın viskozitesi de piston hızına etki eder. Eğer akışkan düzensiz akıyorsa

sürtünmeden dolayı kayıplar artar ve pistonun hızı düşer.

V =AQ

cm / dk bu

V = Piston hızı (cm/dk Q = Akışkanm debisi (cm3/dk

A = Silindir kesit a/anı (cm 2

A =4

2d×π =0,785×d2

Örnek Problem:

Pompa debisi 10 l / dk olan bir pistonun çapı 40 mm ve piston kolu çapı 10 mm 'dir. Pistonun hareketli durumdaki hızı ne olur (Şekil 6.5 )?

Verilenler: İstenilenler: Q = 10 l/ dk = 10000 cm3 V1 =? d1 = 40 mm = 4 cm V2 = ? d2 = 10 mm = 1 cm. A1 = 0,785×d2 A2 = 0,785× ( d1

2 - d22 )

V1=1A

Q= 2

1785,010000

d× = 24785,0

10000×

= 796,17 cm/dak = 7 ,96 m/dak

V2= )(785,0

1000022

21 dd −×

=)14(785,0

1000022 −×

== 849,25 cm/dak =8,49 m/dak

olarak bulunur. Pistonun Kursunu Tamamlama Zamanı

Pistonun kursunu ne kadar zamanda tamamlayacağı şu formülle bulunur.

t =QV

(sn),

V =π ×d2×h (dm3) bu formülde

t = Pistonun kursunu tamamlama zamanı (s) Q = Akışkanm debisi (l/dk. ) V = Pistonun giderken yol aldığı hacim (dm3) d = Piston çapı (cm) h = Piston kurs boyu (cm)

Page 59: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

50

Örnek Problem:

Debisi 15 l/dk olan bir silindirde pistonun taradığı hacim 7 dm3 tür. Piston, kursunu ne

kadar zamanda tamamlar?

Verilenler: İstenilenler: Q = 15 l / dk t = ? V = 7 dm 3

t = QV

= 15

607×= 28 sn dir.

Piston Kolu

Silindirik çubuk şeklinde olup pistona bağlanarak çalışır. Pompanın ürettiği basınç kuvvetini iş yapılmak istenilen yerlere iletir.

d= 6

24

10.. EKSFL

( cm ) F=EKSFk ( kg )

Kol uzunluğu L = EKSFd.

104

3 = cm bu formüllerde:

d = Piston kolu çapı (cm) L = Piston kol boyu (cm) F = Piston kolunu fIambaja zorlayan kuvvet (kg) Fk = Piston kolunu nambaja zorlayan kritik kuvvet (kg) EKS = Emniyet katsayısı

Örnek Problem:

Uzunluğu 300 mm olan bir piston kolu ı 6000 kg' lık biı kuvvetin etkisinde. kalıyor. Kol emniyet katsayısı 3 olduğuna göre piston kol çapı ne olur?

Verilenler : İstenilenler : L = 300 mm = 30 cm d= ? F = 6000 kg EKS = 3

d= 6

24

10.. EKSFL

= 6

24

103.600.30

= 4610

16200000 = 4 2,16 = 2 cm= 20 mm

dir.

Page 60: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

51

6.1.3- Hidrolik Silindir Çeşitleri:

Hidrolik devrelerde kullanılan silindirler, kullanıldıkları yerin özelliklerine ve çalışma şartlarına göre gelişt irilmişlerdir. Çalışma şartlarına göre silindirler şöyle çeşit leri:

a)Tek etkili silindir b) Çift etkili silindirler c) Teleskopik silindir d) Yast ıklı silindir e) Tandem silindir

Şekil 6.5: Tek Etkili Silindir Sembolü

6.3.1-Tek Etkili Silindir: Sıvı, silindire bir taraftan girer ve pistonu hareket ettirir. Piston koluna bir iş yapt ırmış

olur. Pistonun diğer tarafında basma yayı bulunduğundan akışkanın basınç etkisi kalkınca yayın itme gücü ile piston eski konumuna gelir (Şekil 6.6).

Tek etkili silindirler, bir yükün yukarı kaldırılması ve indirilmesi amacı ile pres tezgahlarında sıkma - bükme, taşlama tezgahlarında puntanın geriye çekilmesi işlemlerinde kullanılır. Yükün yukarı kaldırılmasından sonra basıncın etkisi kalkınca yükün ağırlığı ile kendiliğinden ilk konumuna gelir (Şekil 6.7). Yükün kaldırılması P Baskı Geri dönüşü baskı ile Şekil 6.6: Tek Etkili Silindir KesitiŞekil 6.7: Tek Etkili Silindir ile Yük Kaldırılması

Page 61: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

52

6.3.2- Çift Etkili Silindir:

Çift etkili silindirlerde basınçlı sıvı bir taraftan girer diğer taraftan depoya döner (Şekil 6. 8). Basınçlı sıvının silindire girişi ile piston hareket eder ve işlem yapılmış olur. Silindirin diğer taraf-ındaki sıvının yolu depoya açıkt ır.

Sızdırmaz eleman piston piston kolu

Sızdırmaz eleman kapak

1

1. yol sıvı girişi 2.yol sıvı çıkışı

Şekil 6.8: Çift Etkili Silindir Kesiti ve Sembolü Çift etkili silindirlerin bir çeşidi de çift piston kollu silindirlerdir. Bunlara çift kollu,

çift etkili silindir denilir. Çift etkili silindirler 2 yönlü çalışma yeteneğine sahiptir. Pistonun hem ileri gidişinde hem de geriye dönüşünde iş yapılmış olur (Şekil 6.9). Sızdırmaz eleman piston piston kolu

Akışkan çıkışı

6.9: Çift Etkili Çift Kollu Silindir Kesiti ve Sembolü

Page 62: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

53

6.3.3- Teleskopik Silindir:

Birbiri içine geçmiş birden fazla silindirden oluşur. Tek ve çift etkili olarak çalışma

yeteneğine sahiptir.Bunlardan başka bayrak direği olarak, gemilerin dümenlerinin iniş - çıkışlarında vb. yerlerde kullanılır (Şekil 6.10).

Şekil 6.10: Teleskopik Silindir Kesiti ve Sembolü

6.1.3.4- Yastıklı Silindir: Hidrolik sistemlerde silindirlerin sessiz, gürültüsüz, ve titreşimsiz çalışması gereken

yerlerde tercih nedenidir. Bu silindirlerde piston, silindirin uç kısımlarına yaklaşt ığı zaman uç kısımlardaki yataklamalardan dolayı yavaşlama sağlanmaktadır. Bu yatak yuvalarına “yast ıklama” denilmektedir (Şekil 6.11).

Yast ıklama neticesinde pistonun silindir uçlarına yaklaşıp geriye dönerken hızları kontrol alt ına alınır. Genel olarak elektronik sanayisinde, uçak sanayisinde ve hassas işlem gören endüstrilerde yaygın olarak tercih edilir.

Şekil 6.11: Yastıklı Silindir Kesiti, Elemanlan ve Yastıklama İşleminin Yapılışı

6.1.3.5- Tandem Silindir: İki veya daha fazla pistonun bir piston blokuna (aynı mil) bağlanması ile yapılan

silindir şeklidir. Hidrolik silindirde, basınç iki taraftan çift yüzeye etki ettiği için, büyük itme kuvvetlerinin gerektiği yerlerde tercih edilir. (Şekil 6.12).

Page 63: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

54

Kapak Piston Piston kolu sızdırmaz eleman

çıkış giriş çıkış

Şekil 6.12: Tandem Silindir Kesiti, Elemanları ve Sembolü.

6.4- Silindirlerde Piston İtme Kuvveti

Hidrolik silindirlerde pistona giren basınçlı sıvı, piston yüzeyine kuvvet uygular. Bu kuvvet piston yüzeyinin büyüklüğüne bağlı olarak değişir. Piston kesit alanı küçüldükçe meydana gelen kuvvet küçülür. Pistonun çalışması esnasında verim kaybı da olabileceğinden hesaplamaları ona göre yapmak gerekmektedir. Tek kollu silindirlerde iki tarafın kesit alanları farklıdır. Giriş tarafındaki itme kuvveti (F1) büyük olacakt ır (Şekil 6.13).

Şekil 6.13: Silindirlerde Kesitlere Göre İtme Kuvvetleri Değişikdir.

F = P× A×η ( kg ) bu formülde

F = Pistonun itme kuweti (N, kg) P = Çalışma basıncı (kg/cm2 , bar) A = Silindir kesit alanı (cm2) η = Silindirin verimi % olarak

A-A Kesitinde A = 4

2d×π veya 0,785×d2 (cm2)

B-B Kesitinde A = ( )

4

22

21 dd −×π

veya )(785,0 22

21 dd −× (cm2)

Page 64: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

55

Örnek Problem:

Çapı 150 mm olan bir pistonun piston kol çapı 50 mm' dir. Verimi % 70 olan tek kollu çift etkili silindirin çalışma basıncı 800 bar’dır. Pistonun her iki tarafında oluşacak itme kuvvetini bulunuz.

Verilenler: İstenilenler: d1 = 150 mm = 15 cm F1 =? d2 = 50 mm = 5 cm F2 = ? P = 800 bar = 8000 N / cm2, η = 0,70 A1 = 0,785×d2 (cm2) = 0,785×152 = 176,62 cm2 A2 = 0,785× (d1

2- d22) (cm2) = 0,785× (152 - 52) = 157 cm2

F1 = P×A1×η = 800×176,62×0,70 = 98907,2 N' dir. F2=P×A2×η =8000×157×0,70=879200N'dir.

Page 65: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

56

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

• Hidrolik silindir et kalınlığı

hesaplamaları yapınız. • Piston hızı hesaplamaları yapınız. • Piston kursu tamamlama hesplamalarını

yapınız. • Pistonun itme ve çekme kuvveti

hesaplamalarını yapınız.

Bilgi yapraklarındaki örneklerden faydalanınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 66: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

57

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

1-Hidrolik sistemlerde doğrusal hareket elde etmek için kullanılan devre elemanlarına ne denir?

A) Pompa B) Piston C) Hidrolik silindir D) Valf

2-Aşağıdakilerden hangisi hidrolik silindirlerin elemanlarından değildir? A) Piston B) Pompa C) Silindir gömleği D) Piston kolu

3-Silindir gömlekleri aşağıdaki malzemelerden hangisinden imal edilirler?

A) Alaşımlı çelik B) Demir C) Bakır D) Bronz

4-Aşağıdakilerden hangisi hidrolik silindir çeşit lerinden değildir?

A) Tandem silindir B) Tek etkili silindir C) Teleskopik silindir D) Darbeli silindir

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 67: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

58

ÖĞRENME FAALİYETİ-7

Bu bilgi yaprağında hidrolik motorlar ile ilgili hesaplamaları öğreneceksiniz.

Hidrolik motorların ne amaçla üretildiklerini ve hidrolik sistemlere

uygulanılışlarını araştrınız.

7. HİDROLİK MOTORLAR

7.1. Görevleri ve Sembolü:

Hidrolik motorlar çalışma prensipleri bakımından hidrolik pompaların tersi bir

sistemle çalışırlar. Hidrolik pompaların aksine hidrolik motorlara sıvı, basınçlı olarak girer. Basınçlı sıvı, sistemleri aracılığı ile hidrolik enerjiyi dairesel harekete dönüştürür.

Basınçlı sıvı çıkışı Sıvı çıkışı Yağın taşınması

Şekil 7.1:Hidrolik Pompa Ve Motorlar Aynı Pensibe Göre Çalışırlar

Hidrolik motorların devir sayıları, motora giren sıvının miktarına bağlıdır. Hidrolik motora giren sıvının miktarı ne kadar fazla olursa motorun devri o kadar yükselir. Hidrolik motorların ters yönde dönmesini sağlamak içinyön değişt irme valflerine baş vurulur.

ÖĞRENME FAALİYETİ-7

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 68: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

59

Motor gövdesi

Dişliler

Şekil 7.2 : Hidrolik Motorun Bir Elemam Şekil 7.3 : Hidrolik Motor ile Döndürmesi Dairesel Hareket Elde Edilmesi Prensibi

7.2- Hidrolik Motorların Çeşitleri:

Hidrolik motorlar, hidrolik pompalarda olduğu gibi çeşit lendirilir.

1. Dişli çark sistemli motorlar (Resim 7.4).

2. Pistonlu motorlar (radyal ve eksenel) (Şekil 7.5). 3. Paletli motorlar olmak üzere 3 tipte incelenir (Şekil 7.8).

Basınçlı sıv ı girişi

Şekil 7.4: Dişli Çark Sistemli Motorlar

Page 69: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

60

Şekil 7.5: Eksenel pistonlu motor ve çalışma prensibi (Eğik bir düzlem üzerinde kayan eksenel piston ve kendi ekseninde dönen bir tamburdan meydana gelir. F yönünde giren sıvı pistonu. iter, FTvve FN gibi kuvvetlere ayrışarak bir moment meydana getirir.)

Şekil 7.6. Eğik Eksenel Pistonlu Motor

Emme valf i Baskı yayı piston dikey konumda Piston Çıkış Eksantrik mil

Şekil 7.7: Radyal Pistolu Motor

Page 70: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

61

Şekil 7.8 Paletli Motor Kesiti

7.3- Hidrolik Motorlarda Döndürme Momenti Ve Hesaplanması:

Hidrolik motorlar dönerken döndürme momenti meydana gelir. Bu oluşan moment

hesaplanarak motor tipi tercihi yapılmalıdır. Döndürme momenti aşağıdaki formülle bulunur.

Hidrolik motorların seçimi yapılırken bulunan değerlerden % 40 büyük değerler tercih edilmelidir. Hidrolik motorların devir sayıları bakımından 100 devir/dk. gibi rakamlar düşük devir sayılır. Bu değerler 1000 devir/dk. nın üzerine çıkmalıdır. 7.4-Hidrolik Motorların Kullanım Alanları:

Takım tezgâhlarında, Taşıt larda, Gemi sanayisinde, Demir ve çelik sanayisinde, Haddehane ve döküm sanayisinde Ağır iş makinelerinde (greyder, kepçe vb. gibi)yaygın kullanılır.

M = P. R (kgf.m) veya (daN.m)

M = Moment (döndürücü tesir) P = çevresel kuvvet (kgf), (daN) R = çevresel yarıçap (m)

Page 71: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

62

7.5-Hidrolik Motorların Üstün Yönleri:

Kullanım alanı yönünden ekonomiktirler. Harekete geçmeleri kolaydır. Hız ayarı kademesiz yapılabilir. Dönmeye devam ederken hız değişt irme kolaylığı vardır. Yön değişt irme kolaylığı vardır. Debisi azalt ılarak yavaşlatma, fren yapma özellğine sahiptirler. Her tür makineye takılarak çalışt ırılabilme özellikleri vardır.

Page 72: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

63

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Hidrolik motorların döndürme

momenti hesaplamalarını yapınız.

Bilgi yaprağındaki örneklemelerden

faydalanınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 73: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

64

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 1-Hidrolik enerjiyi dairesel harekete çeviren hidrolik sitem elemanı hangisidir?

A) Pompa B) Hidrolik motorlar C) Hidrolik silindirler D) Depolar

2-Aşağıdakileden hangisi hidrolik motor çeşidi değildir?

A) Dişli çarklı motorlar B) Pistonlu motorlar C) Paletli motorlar D) Diyaframlı pompalar

3-Hidrolik motorlarda devir sayıları en az ne olmalıdır?

A) 1000 dev/dak B) 750 dev/dak C) 500 dev/dak D) 250 dev/dak

4-Hidrolik motorlar aşağıdaki alanların hangisinde kullanılmaz?

A) Demir sanayiinde B) Taşıt larda C) Fırıncılıkta D) İş makinelarında

5-Aşağıdakilerden hangisi hidrolik motorların üstün yönlerinden değildir?

A) Ekonomiktirler B) İlk hareketleri kolaydır C) Kademesiz hız ayarı yapılır D) Hiçbiri

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 74: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

65

ÖĞRENME FAALİYETİ-8 Bu bilgi yaprağında valfler hakkında bilgi sahibi olacaksınız.

Çevrenizde hidrolik sistemler ile iş yapan firmaları ziyaret ederek,yazılı ve görsel kaynakları araşt ırarak valflerin üretiliş amaçlarını ve kullanım alanlarını araşt ırınız.

8. VALFLER

Valfler, hidrolik sistemlerin en önemli elemanlarındandır. Elektroniğin gelişmesine

paralel olarak programlanabilen, uzaktan kumanda edilebilen valfler hizmete sunulmuştur. Robot sistemli çalışan makineler, uçaklarda otomatik olarak yapılan hareketler,makinecilikte el değmeden yapılan otomasyon işlemleri örnek olarak gösterilebilir. 8.1- Valflerin Görevleri:

Valfler, hidrolik sistemlerdeki sıvının basıncını, yönünü ve debisini kontrol eder. Hidrolik sistemlerde akışkanın basıncını ayarlamak, yolunu açıp kapamak, yönünü kontrol etmek için kullanılan devre elemanlarıdır. Hidrolik sisteme gönderilen basınç oranı valfler yardımı ile ayarlanır.

Hidrolik sistemlerdeki silindirlerin istenilen yönde çalışmalarını, sıvının istenilen yöne yöneltilmesini, hidrolik motorların istenilen yönde dönmesini kontrol eder. İşlemini tamamlayan sıvının depoya geri dönüşünü gerçekleşt irir. 8.2- Valf Çeşitleri:

Hidrolik sistemlerde kullanılan valfler yapt ıkları işlere göre a) Yön kontrol valfleri, b) Basınç kontrol valfleri, c) Akış (hız) kontrol valfleri, d) Çek valfler olarak çeşit lendirilir.

8.2.1. Yön Kontrol Valfleri:

Yön kontrol valflerinin hidrolik sistemlerdeki görevi, sıvının yönünü kontrol etmektir. Çalışan, iş yapan elemanların istenilen yönde çalışmalarını sağlar. Sisteme istenilen yönlerde sıvı gönderir. Hidrolik sistemlerde hidrolik silindirlerin hareketini ileri-geri, hidrolik

ÖĞRENME FAALİYETİ-8

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 75: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

66

motorların dönme yönlerini sağa - sola yönlendirmekte kullanılırlar. İstenildiği an yön değişt irme kolaylığı sağlar.

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte otomatik kumandalı devrelerde, uzaktan kumandalı elektromanyetik valfler, elektro - hidrolik valfler ve servo valfler üretilmişt ir.

Yön kontrol valflerinin hidrolik sistemlerde en çok kullanılan iki çeşidi vardır. Çalışma ve görev yapma şekilleri aynı olmasına rağmen, yapıları birbirlerinden farklıdır.

Bunlar: Sürgülü yön kontrol valfleri,

Yuvarlak (dönerli) yön kontrol valfleridir.

8.2.1.1. Sürgülü Yön Kontrol Valfleri: Sürgülü yön kontrol valfleri el ile mekanik, elektromanyetik olarak kontrol edilirler.

Sürgüleri, piston ile silindir gömleği arasında sürtünen yüzeylerden oluşmaktadır Şekil 8.1 ' de görüldüğü üzere piston ve piston kolundan oluşup sürtünerek çalışırlar. Bu valflerin konum değişt irmesi sürgünün ileri - geri hareketleriyle olur.

Şekil 8.1: Sürgülü Yön Kontrol Valfi Kesiti

Şekil 8.1' de

Birinci konumda sürgü geriye çekilmiş (A yönünde hareket oluşur), Nötr konum, hiçbir işlem olmaz, Sürgü ileriye it ilmiş (B yönünde hareket oluşur ), Silidirden çıkan yağın depoya geri dönüşü, Basınçlı sıvının sürgülü yön kontrol valfine girişi, Sıvının yolu silindire açık (Pistonu A yönünde hareket ettirir), Akışkan silindire ters yönde girer (Silindirin B yönünde hareketini sağlar. Valfin

1. konumunda silindiri A yönünde, 3. konumunda B yönünde hareket ettirir.).

Valflerin seçiminde çevre şartları, hidrolik sistemin basıncı ve iş gören makinelerin özellikleri dikkate alınmalıdır.

Page 76: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

67

8.2.1.2. Yuvarlak (Dönerli) Yön Kontrol Valfleri:

Sürgülü yön kontrol valflerinde sıvının yönünün değişt irilmesi doğrusal hareketlerle

yapılır. Yuvarlak valflerde, yuvarlak parçaya açılan (+) biçiminde açılmış yollarla sıvı

yönlendirilir. Sıvıya yön verme işlemi, bir mile bağlanmış yuvarlak başlık döndürülerek sağlanmış olur (Şekil 8.2).

Şekil 8. 2: 4/3 Yuvarlak (Dönerli) Yön Kontrol Valfi Kesiti

Şekil 8 2' de yuvarlak yön kontrol valfinde

(P) Pompadan gelen basınçlı sıvı, Silindire iş yapmak üzere giden basınçlı sıvı, Silindirden dönen sıvı, (T) Depoya dönen sıvı, olarak tanımlanır.

8.2.1.3. Yön Kontrol Valflerinde Yol Ve Konum:

Yön kontrol valfleri, yol sayısı ve konumlarına göre anılır ve adlandırılır. 4/2’ lik bir valfin tanımlamasını yaparsak:

Şekil 8. 3 ' te pompadan gelen sıvı silindire girerek silindiri ileri doğru hareket ettirir. Silindirden dönen sıvı depoya dönüyorsa bu valf 4 yolludur. Yön kontrol valflerinde bağlant ı sayısı yol olarak adlandırılır. Hidrolik motorlarda veya silindirlerde yön değişt irme, iş yapma durumuna konum denir. Bir silindirde pistonun ileri gitmesi ve geri gelmesi 2 konum olarak adlandırılır (Şekil 8. 3).

Bir yön kontrol valflerinin ifade edilmesinde önce yol, sonra konum ifade edilir.

Page 77: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

68

A P T

1.Konum 2.Konum

Şekil 8.3: 4/2’ Lik Yön Kontrol Valfi Kesiti

Şekil 8. 3 'te; P = Pompadan gelen uç (basınç hatt ı), T = Tanka (depoya) dönen uç (dönüş hatt ı), A = Silindire bir yönden giren uç (çalışma hatt ı), B =. Silindire diğer yönden giren uç (çalışma hatt ı), A ve B = 2 konumlu olduğunu, A - B - P - T = 4 yollu olduğunu anlat ır.

8.2.1.4. Yön Kontrol Valflerinin Sembollerle İfade Edilmesi:

Yön kontrol valflerini sembollerle ifade ederken çiziminde ve okunuşunda bazı

kurallar vardır. Sembollerin çiziminde kareler kullanılır (Şekil 8. 4). 1 kare, valfin 1 konumlu olduğunu, 2 kare, valfin 2 konumlu olduğunu, O Sıfır, nötr konumlu olduğunu, 1 , 2 veya a, b çalışma pozisyonlarını, oklar akışkanın hareketini ve yönünü anlat ır.

Şekil 8. : Yön Kontrol Valf Konumlarının Sembolle İfadesi

Page 78: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

69

Şekil 8.5: Yön Kontrol Valflerinin Sembol ile Açıklanması

Yön kontrol valflerinde sıvının geçtiği yol ağızları büyük harflerle ifade edilir.

A,B,C = Çalışma hatlarını, P = Basınç hatt ını R,S,T = Dönüş hatlarını, X,Y,Z = Pilot kontrol hatlarını, L = Sızınt ı hatt ını, 0 = Nötr pozisyonu, 1, 2 = Konum numaralarını ifade eder.

Servis Pozisyonları:

açık merkez iki emiş hattı birleşik, açık merkez kapalı merkez

Page 79: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

70

Şekil 8.6: 4/2 Valfin Taşlama Tezgahında Uygulanışı Şekil 8.6 'daki taşlama tezgahı tablasının 2 konumu vardır. 1. konumda tabla 1 no' lu

yönde giderken 1 no' lu mandala çarparak geriye döner. Tabla geriye dönerken 2. konumda 2 no' lu mandala çarparak gidiş - geliş işlemini bitirir.

8.2.1.5. Yön Kontrol Valflerinin Çeşitleri:

Yön kontrol valfleri kullanış ve yapılış amaçlarına göre aşağıdaki gibi çeşit lendirilebilir:

Yapılış biçimlerine göre (normalde açık 1 normalde kapalı) Yol ve konumlarına göre Kumanda ediliş biçimlerine göre

8.2.1.5.1. Yapıliş Biçimlerine Göre Yön Kontrol Valfleri:

Yön kontrol valfleri kullanma amaçlarına göre monte edildikleri yerlerde iki şekilde görev yaparlar. Bu tip valfler imalat aşamasında açık veya kapalı olarak yapılırlar.

a) Normalde açık valfler b) Normalde kapalı valfler

Normalde Açık Valfler: Takıldıkları yerlerde pompadan gelen basınçlı sıvı, valfin (P) yolundan girip çıkış yolu

(A) dan geçerek çalışma hatlarına direkt olarak ulaşıyorsa bu tip valflere normalde açık valfler denir (Şekil 8.7).

Page 80: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

71

Şekil 8.7: Normalde Açık Valf Kesit ve Sembolü

Normalde kapalı Valfler: Pompadan gelen basınçlı akışkanın yolu normal durumda kapalıdır. Akışkanın yolunu

açmak için valfin butonuna bir itme kuvveti uygulanması gerekir. Bu tip valfler basınçlı akışkanın çalışma hatlarına direkt olarak gitmesinin istenmediği durumlarda kullanılır (Şekil 8.8).

Şekil 8.8: Normalde Kapalı Valf Kesit ve Sembolü 8.2.1.5.2. Yol ve Konumlarina Göre Yön Kontrol Valfleri:

a- 2 / 2 valf (2 yollu, 2 konumlu yön kontrol valfi ) b- 3 / 2 valf (3 yollu, 2 konumlu yön kontrol valfi ) c- 4 / 2 valf (4 yollu, 2 konumlu yön kontrol valfi ) d- 3 / 3 valf (3 yollu, 3 konumlu yön kontrol valfi ) e- 4 / 3 valf (4 yollu, 3 konumlu yön kontrol valfi ) f- 5/ 2 valf (5 yollu, 2 konumlu yön kontrol valfi ) 2 / 2 Valfler: Bu valflerde iki yol, iki çalışma konumu vardır. Bundan dolayı 2/2’ lik valf

denilmişt ir. Genel olarak açma ve kapama olarak görev yaparlar. Bir girişi bir de çıkışı vardır (Şekil 8.9).

Page 81: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

72

Şekil 8.9: 2 / 2 Valf Kesit ve Sembolü

3 / 2 Valfler: Üç yollu, iki çalışma konumlu valflerdir. Genel olarak tek etkili silindirlerde açma-

kapama görevi yaparlar.Hidrolik sistemlerde elle kumandalı olarak geri dönüşü yaylı olan 3/2 valfler kullanılır (Şekil 8.10).

Şekil 8.10: 3 / 2 Valf Kesit ve Sembolü

4 / 2 Valfler: Dört yollu, iki çalışma konumlu valflerdir. Çift etkili silindirlerin çalışt ırılmasında

kullanılır. Şekil 8.11 'de pompadan gelen basınçlı sıvı 1. konumda (P) den girer ve silindire (A) yönünde iş yapt ırır (B - T) den tanka döner. 2. konumda yine (P) den giren akışkan (B) den geçerek piston kolunu geriye çeker. Akışkan (A - T) yolundan tanka dönüş yapar

Şekil 8.11: 4 / 2 Valf Kesit ve Sembolü

Page 82: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

73

3/3 Valfler: Üç yollu, üç konumlu valflere denir. 3/3 valflerin iki çalışma konumu ve bir nötr

konumu vardır. Bir taraftan yay ile merkezlenir. Üç farklı görevin yerine getirilmesi gereken yerlerde tercih nedenidirler. Elektromanyetik yapılı olanlarda elektrik sinyali olmadığı zaman yayın etkisi ile nötr konuma gelir (Şekil 8.12).

Şekil 8.12: 3 / 3 Valf Kesit ve Sembolü

4/3 Valfler: Dört yollu ,üç konumlu valflere denir. Hidrolik motorların kontrol edilmesinde ve çift

etkili silindirlere kumanda edilmesinde tercih edilirler. T itreşimsiz çalışma özelliklerine sahiptir. (O) konumu nötr, 1. ve 2. konumları çalışma konumlarıdır. Merkez konumu açık veya kapalı olabilir (Şekil 8.13).

Şekil 8.13: 4/3 Valf Kesit ve Sembolü

5/2 Valfler: Beş yollu, iki çalışma konumlu valflere denir. Değişik t iplerde yapılmalarına rağmen,

çift etkili silindirlerin kontrol ve kumandasında yaygın kullanımı söz konusudur. 5 / 2 valflerin önemli özelliği, silindire giren basınçlı sıvının diğer elemanlara da

gönderilmesine ve yol vermesine yardımcı olmasıdır. Ayrıca 5/2 valfler çift depo ile çalışmaya elverişli yapıdadırlar (Şekil 2. 50: Resim 2. 19 ve 2. 20).

Page 83: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

74

Şekil 8.14: 5/2 Valf Kesit ve Sembolü

Servo Yön Kontrol Valfleri: Servo valfler, giriş kısmındaki küçük elektrik sinyalini büyük çıkış sinyaline

dönüştürürler. Yani küçük kuvvetlerle büyük kuvvetlerin elde edilmesini sağlarlar. 0,08 Watt ' lık bir sinyal ile 100 kw' lık bir güç elde edilebilir (Şekil 8. 15, Resim 8.3).

Örneğin taşıt direksiyonlarında direksiyona etki eden küçük bir kuvvet, servo valf mekanizması aracılığı ile tekerleklerin döndürülmesinde büyük bir momente dönüşür. Dolayısıyla tekerleklerin kolay dönmesi sağlanır. Ayrıca belirli pozisyonları sürekli olarak tutmaya ve muhafaza etmeye yararlar. Elektrohidrolik düzenlemelerde yaygın olarak kullanılırlar.

Şekil 8.15: Servo Valf Kesit ve Sembolü

Page 84: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

75

Oransal Valfler Girişteki elektrik sinyallerini kuvvete dönüştürerek çalışırlar. Basıncın çıkış miktarını

giriş kısmındaki elektrik sinyali ile orantı yaparak ayarlarlar (Şekil 8.16 ,Resim 8.4). Oransal valflerde genellikle kapalı durumdan açık, açık durumdan ka-palı duruma

geçişlerde sürekli sıvı miktarı kontrol edilir. Oransal valflerin programlanabilir olması ile hidrolik devreler programlanarak çalışt ırılabilir.

Şekil 8.16: Oransal Elektromanyetik Yön Kontrol Valf Kesiti ve Sembolü

8. 2.1.5.3. Kumanda Ediliş Biçimlerine Göre Valfler: Hidrolik sistemlerde yön kontrol valflerinin kumanda ediliş biçimleri değişik

şekillerde olmaktadır. Elle, mekanik, otomatik ve yarı otomatik kumanda şekilleri olabildiği gibi; elektronik kumanda sistemleri ile uzaktan kumanda edilebilen valflerde üretilmişt ir.

Kumanda edilişierine göre yön kontrol valfleri şekil 8.17 de tablo biçiminde verilmişt ir.

Page 85: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

76

Page 86: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

77

Şekil 8.17: Yön Kontrol Valflerinin Kontrol Resim ve Sembolle İfade Edilmeleri

Page 87: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

78

8.2.2. Basınç Kontrol Valfleri:

Hidrolik sistemlerde pompanın bast ığı sıvının basınç değerini belli sınırlar arasında

tutar. Basınç hatt ı üzerine montajı yapılır. Hidrolik devreyi ve çalışan elemanları korur. Devrenin çalışma basıncının belli bir değerin üzerine çıkmasını engelleyerek sistemin düzenli ve güvenli çalışmasını sağlar (Şekil 8.18).

Basınç kontrol valfleri çalışma fonksiyonları bakımından dört çeşitt ir:

Emniyet valfleri, Basınç düşürme valfleri, Basınç sıralama valfleri, Boşaltma valflere,

Şekil.8.1: Basınç Kontrol Valfi 8.2.2.1- Emniyet Valfleri

Emniyet valflerinin üç çeşidi vardır:

- Doğrudan etkili emniyet valfi - Dolaylı etkili emniyet valfi - Pilot kontrollü emniyet valfi

8.2.2.2- Doğrudan Etkili Emniyet Valfi:

Hidrolik devrelerdeki akışkanın basıncını önceden belirlenmiş değerler arasında

tutarak sistemi emniyete alır. Böylece yüksek basınçlardan devre elemanları korunmuş olur. (Şekil 8.19). Ayar vidası ile basınç istenilen değerlere ayarlanabilir. P Yay ayar vidası A

Şekil 8.19: Doğrudan Etkili Ayarlanabilir Emniyet Valfinin Kapalı Konumu

Page 88: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

79

8.2.2.3- Dolayl ı Etkili Emniyet Valfi:

Hidrolik devrelerde basınç hatt ına takılarak sistemin basıncını kontrol eden valflerdir. Bu valflerde basınçlı sıvı (P1) basıncı ile pistonu iterken, sıvının bir kısmı da (P2) basıncı ile diğer pistonu kapatmaya zorlar. Böylece pompadan gelen basınçlı sıvı ile valf içindeki sıvı dolaylı olarak orant ılı bir şekilde ayarlanmış olur. (Şekil 8.20) Piston dolaylı etkilenme piston konik kaplama yay

Şekil 8.20: Dolaylı Etkili Emniyet Valfi Kesiti 8.1.2.2.4-Pilot Kontrollü Emniyet Valfi:

Bu valfler, yüksek basınçlı düşük debili sıvıya yol verme yöntemi ile çalışırlar. Emniyet valfinin üzerine ayrıca pilot kontrol (uyarı) valfi bağlanarak emniyet valfin de erken açılma olmamasını sağlar. (Şekil 8.21)

Şekil 8.21: Pilot Kontrollü Emniyet Valfi Kesiti ve Sembolü

Page 89: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

80

8.2.2.5- Basınç Düşürme Valfleri:

Hidrolik sistemlerde birden fazla motor veya silindirin kullanıldığı yerlerde çalışırlar.

Silindirlerden birinin basıncının diğerinden düşük olması gerekebilir. Değişik çalışma basınçları elde etmek için silindir veya motorlardan önce bağlanır. Takıldıkları yerlerde sisteme daha düşük değerde basınç gönderme görevi yaparlar. Çalışma prensibi olarak giriş kısmından valfe giren basınçlı sıvı, çıkış kısmında belirli değerlere indirgenir.

Çeşitleri: İki yollu basınç düşürme valfi Üç yollu basınç düşürme valfi

İki Yollu Basınç Düşürme Valfi: Şekil 8.22 'de (A) kanalından giren ve basıncı (P1) olan sıvı pistonu itmeye zorlar.

Pistona bağlı yayın itme kuvveti ile sıvının itme kuvvetlerinin dengelenmesi sonucunda (A) kanalından giren basınçlı sıvı (B) kanalından basınç değeri düşürülmüş olarak çıkar. Ayar vidası ile basınç, istenilen değerlere ayarlanabilir.

Şekil 8.2: İki Yollu Basınç Düşürme Valfi Kesiti ve Sembolü

Üç Yollu Basınç Düşürme Valfi: Valfe giren sıvının basınç değerini indirgemek için kullanılırlar. Şekil 8.23' de (A) kanalından giren ve basıncı (P1) olan akışkan (F2) kuvveti ile

pistonu yaya karşı iterek gövde ile piston arasındaki dar kesitten geçer ve (B) den basınç değeri indirgenmiş olarak çıkar. Sıvının bir kısmı depoya geri döner. Ayar vidası ile basınç, istenilen değere ayarlanabilir.

Page 90: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

81

Şekil 8.23: Üç Yollu Basınç Düşürme Valfi Kesiti ve Sembolü

Şekil 8.24: Üç Yollu Basınç Düşürme Valfinin Devre Üzerinde İfade Edilmesi

8.2.2.6- Basınç Sıralama Valfleri: Hidrolik sistemlerde, birden fazla hidrolik motor veya hidrolik silindirin değişik

zamanlarda devreye girmesi, ve farklı işlemler yapması istenilen durumlarda tercih edilir. Pompadan gelen basıncın sırası ile silindirlere ve motorlara gönderilmesi işlemi düzen içinde gerçekleşt irilir. Normalde kapalı konumda olurlar. Basınç düşürme işlemi önceden ayarla-nır. Çalışma sırasında (P1) basıncı (P2) basıncından fazla olduğu zaman pistonu hareket ettirerek sıvıya yol verir (Şekil 8. 25).

Page 91: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

82

Şekil 8.25: Basınç Sıralama Valfi Kesit ve Sembolü

Şekil 8.26: Basınç Sıralama Valfinin Hidrolik Devre Üzerinde İfade Edilmesi

8.2.2.7- Boşaltma Valfleri: Hidrolik devreli sıkma ve bağlama kalıplarındaki silindirlerde tercih edilir. Boşaltma

valflerinin çıkışları depoya bağlıdır. Normalde kapalı olan valfe gelen sıvı (X) sinyali ile kendiliğinden açılır ve sıvı depoya geri gelir (Şekil 8.27).

Şekil 8.27: Boşaltma Valfi Kesit ve Devre Üzerinde İfade Edilmesi

Page 92: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

83

8.2.3- Akış Kontrol Valfleri:

Hidrolik sistemlerde hidrolik motorlara veya hidrolik silindirlere giren sıvı miktarını

ayarlama görevinde tercih edilirler. Böylelikle silindir veya motorların hızını istenilen oranlarda ayarlama görevini yerine getirirler (Şekil 8.28).

Bu özelliklerinden dolayı evlerdeki muslukların yapt ıkları görevleri yaparlar (Şekil 8. 29). Bu valflerde açma kapama bir vida, kol, kamlı düzen ya da otomatik olarak değişik şekillerde dizayn edilebilir.

8.2.3.1- Akış Kontrol Valflerinin Çeşitleri:

Sabit akış kontrol valfi, Ayarlanabilir akış kontrol valfi, Yavaşlatma valfi, Çek valfler, Çek valfi ayarlanabilen akış kontrol valfi, Şekil 8.28: Akış Kontrol Valfi 8.2.3.1.1- Sabit Akış Kontrol Valfi: Hidrolik sistemlerde hidrolik motorlar veya silindirlere gönderilecek sıvının miktarını

azaltmak ve kontrol etmek için sabit kapasiteli akış kontrol valfleri tercih edilir. Sıvının geçtiği kesit sabittir. Değişt irilmesi olanaksızdır (Şekil 8. 29-30)Sabit akış kontrol valflerinde belirli bir kesitten geçen akış miktarı ayarı yapılamadığından, sıvı belirli bir değerde geçer.

Şekil 8.29: Sabit Akış Kontrol Valfi Şekil 8.30: Ayarlanabilr Akış Kontrol Valfi

8.2.3.1.2- Ayarlanabilir Akış Kontrol Valfi: Hidrolik motorlar veya silindirlerde akışkanın hızının değişken, ayarlanabilir olması

gereken durumlarda tercih edilir. Şekil 8.31 'de pompadan (P) gelen sıvının istenilen miktarda geçmesi için ayar vidası ayarlanır.

Page 93: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

84

8.2.3.1.3-Yavaşlatma Valfleri:

İğneli kısıcı Radyal kısıcı Aksiyal kısıcı

Eğik düzlemli kısıcı Helisel kısıcı Kamlı kısıcı Şekil 8.31:Ayarlanabilir Akış Kontrol Valfi Kısıcıları 8.2.3.1.3-Yavaşlatma Valfleri: Hidrolik sistemlerde, silindirlerdeki pistonun hızı veya diğer elemanların belli

zamanlarda hızlarını azaltmak için tercih edilir. Silindire giden sıvının miktarını azaltmak yoluyla piston hızı yavaşlat ılmış olur. Yavaşlatma valfleri genel olarak bir kam hareketi ile otomatik olarak çalışır.Kamın valfin makarasına bast ığı noktada yavaşlatma başlamışt ır.Yavaşlatmanın hızı, kamın eğimine bağlı olarak değişir (Şekil 8.32).

A Giriş Yavaş latma valfi yay

Şekil 8.32: Yavaşlatma Valfi Elemanları

Page 94: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

85

8.2.3.1.4- Çek Valfler: Bir yönden sıvının geçişine izin veren, diğer yönden sıvını geçişine vermeyen

valflerdir. Valf içinde bir yay, bilye veya konik bir kapama parçasından oluşur. Şekil 8.33 'te sıvı (A) kanalından girerek bilye veya konik parçayı iter ve direkt olarak (B) kanalından çıkar.

B A Konik kapama parçalı bilyalı A B

Şekil 8.33: Değişik Tiplerde Çek Valf Kesiti

8.2.3.1.5-Çek Valfi Ayarlanabilen Akış Kontrol Valfi: Hidrolik sistemlerde silindir içindeki pistonun her iki yöndeki gidiş - gelişlerini

kontrol eden silindirin giriş ve çıkış hatlarına takılan valflerdir. Sıvının miktarı ve yönünü sınırlar. Şekil 8.34'te (A) kanalından giren sıvı ayarlanabilen bir kesitten geçerken sistemde çek valf bulunduğundan ayarlama kolay yapılır.

Şekil 8.34: Çek Valfli Ayarlanabilir Akış Kontrol Valf Kesiti 8.2.3.1.6- Akışkanın Kontrol Edilmesi:

Hidrolik sistemlerde akışkanın kontrol edilmesi üç şekilde olur . 1. Hidrolik silindire giden sıvının kontrolü: Pompa ile silindir arasına akış kontrol

valfi yerleşt irilerek çift etkili silindirlerin kontrolu sağlanır. 2. Hidrolik silindirden çıkan sıvının kontrolü: Silindirden çıkan akışkanın kontrolü

silindirden hemen sonra akış kontrol valfi takılarak sağlanır. 3. Silindire giden ve bir kısmı yağ deposuna dönen sıvının kontrolü: Akışkan, silindire

girmeden bir kısmı akış kontrol valfinden geçerek depoya dönerken yapılan kontroldür.

Page 95: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

86

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

- Yön kontrol valflerinin görev ve

sembolleri hakkında bilgi sahibi olunuz.

- Basınç kontrol valflerinin görev ve sembolleri hakkında yeterli bilgi sahibi olunuz.

- Akış kontrol valfleri ve sembolü

hakkında bilgi sahibi olunuz.

Bilgi yaprağındaki ilgili konulara bakınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 96: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

87

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

1-Hidrolik sistemlerde sıvıların yolunu açan,kapatan ve kontrol eden devre elemanı aşağıdakilerden hangisidir?

A) Hidrolik pompa B) Valf C) Hidrolik silindir D) Hidrolik motor

2-Aşağıdakilerden hangisi valf çeşit lerinden değildir?

A) Yön kontrol valfleri B) Basınç kontrol valfleri C) Akış kontrol valfleri D) Tandem valfler

3-Sistemde sıvıların yönünü kontrol eden valf hangisidir?

A) Yön kontrol valfleri B) Basınç kontrol valfleri C) Akış kontrol valfleri D) Çek valfler

4-Pompanın bast ığı sıvının değerini belli sınırlar içinde ayarlayan valf çeşidi hangisidir?

A) Yön kontrol valfleri B) Akış kontrol valfleri C) Basınç kontrol valfleri D) Çek valfler

5-Aşağıdakilerden hangisi basınç kontrol valfi çeşidi değildir?

A) Emniyet valfleri B) Boşaltma valfleri C) Basınç düşürme valfleri D) Servo kontrol valfleri

6-Hidrolik sistemlerde sıvı miktarını kontrol etmeye yarayan valf türü hangisidir?

A) Yön kontrol valfleri B) Akış kontrol valfleri C) Basınç kontrol valfleri D) Çek valfler

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 97: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

88

ÖĞRENME FAALİYETİ-9 Bu bilgi yaprağında hidrolik akümülatörler hakkında bilgi sahibi olup hidrolik

boruların hesaplamalarını öğreneceksiniz.

Hidrolik akümülatörlerin ne amaçla üretildiğini ve boru hesaplamaları hakkında

ulaşabildiğin kaynaklardan bilgi edininiz.

9. HİDROLİK AKÜMÜLATÖRLER

Hidrolik sistemlerde gerektiği zaman kullanılmak için bulundurulan, hidrolik enerjiyi basınç

alt ında depolayan elemanlara denir. 9.1 . Görevleri ve Sembolü :

a) Çalışma basıncını kontrol eder. b) Sistemde oluşabilecek ani şokları ortadan kaldırır. c) Sızınt ılardan kaynaklanan verim kayıplarını karşılar. d) Isı yükselmelerinde sıvıyı soğutur. e) Pompa arızalarında ve elektrik kesilmelerinde sistemi kısa bir süre besleyerek

hareketin tamamlanmasını sağlar. 9.2. Akümülatör Çeşitleri:

1. Ağırlıklı akümülatörler, 2. Yaylı akümülatörler, 3. Diyaframlı akümülatörler, 4. Balonlu akümülatörler, 5. Pistonlu akümülatörler,

Ağırlıklı yaylı balonlu gazlı pistonlu

Şekil 9.1 :Akümülatör Çeşitleri

ÖĞRENME FAALİYETİ-9

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 98: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

89

9.2.1- Ağırlıklı Akümülatörler:

Üstü açık silindire doldurulan akışkanın üzerine ağırlık konularak dengeleme yapılan

akümülatör çeşididir. Sabit basınç ve büyük hacim gereken yerlerde tercih edilir. Devredeki sıvı basıncının düşmesi durumunda ağırlığın etkisiyle akümülatör içindeki sıvının devreye basılması ile sistemin bir süre daha basınç normale dönünceye kadar çalışmasını sağlar (Şekil 9.2).

Şekil 9.2: Ağırlıklı Akümülatör

9.2.2- Yaylı Akümülatörler:

Yaylı akümülatörlerde silindirin içine giren sıvının basıncı, yayı yukarı doğru iter. Hidrolik devrelerde basınç düştüğü zaman dengeleme sağlanmış olur (Şekil 9.3).

P

Şekil 9.3: Yaylı Akümülatör

Page 99: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

90

9.2.3- Diyaframlı Akümülatörler: Bir silindir içindeki azot gazı diyaframı 1/10 oranında sıkışt ırarak akışkanın basıncını

art ırır. Küçük hacimli işlemler için uygulanır (Şekil 9.4).

Şekil 9.4: Diyaframlı Akümülatör

9.2.4- Balonlu Akümülatörler:

Kapalı bir silindir içine esneme özelliğine sahip (balon görünümlü ) bir eleman monte edilir.İçerisine azot gazı konularak dengeleme işlemi gerçekleşt irilir. Gazlı akümülatörler de denilir. Gazların sıkışt ırılması prensibi ile çalışır (Şekil 9.5).

Balonlu akümülatörler, kaynaklanmış veya dövülmüş bir basınç kabı (1), akümülatör balonu (2), gaz girişi için valfler (3), ve yağ girişinden (4) oluşur. Gaz ve akışkan, balonla birbirlerinden ayrılır.

Şekil 9.5: Balonlu Akümülatör

Page 100: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

91

9.2.5- Pistonlu Akümülatörler:

Bir silindirin içinde pistonun üzerine azot gazı doldurularak imal edilir. Pistona gelen basınçlı sıvının pistonu itmesi ile azot gazı sıkışır ve böylece basınç artar. Büyük hacimli çalışmalar için tercih nedenidir (Şekil 9.6).

Pistonlu akümülatörler akışkan bölümü ile gaz sızdırmazlığına sahip ayırma elemanı olarak kullanılan pistonlu bir gaz bölümünden oluşurlar. Gaz kısmı önceden azot ile doldurulmuştur. Akışkan bölümü hidrolik devreye bağlıdır. Böylece, basınç yükseldiğinde pistonlu akümülatör dolar ve gaz sıkışt ırılır. Basınç düştüğünde, sıkışt ırılan gaz genişler ve depolanan akışkanı devreye verir. Pistonlu akümülatörler her konumda monte edilebilirler. Ancak tercih edilen konum, piston contalarının akışkandaki toz parçacıklarının oluşturacağı tortudan korunduğu, gaz bölümünün yukarıda olduğu dikey konumdur.

Ana elemanlar, dış silindir borusu (1), piston (2) ile sızdırmazlık sistemi elemanı ve ön kapaklar (3,4), akışkanın bulunduğu alan (5) ve gaz bağlant ılarıdır (6). Silindir borusunun iki görevi vardır, bir yandan dahili basıncı alırken diğer yandan da gaz ve akışkan bölümleri arasında ayırma elemanı olarak kullanılan pistona kılavuzluk eder.

Şekil 9.6: Pistonlu Akümülatörler

9.3- Bağlantı Elemanları Hidrolik devre elemanlarının birbirleri ile bağlant ılarının sağlanması ve basınçlı sıvıya

iş yapt ırmak üzere çalışacak bölümlere göndermekte kullanılan devre elemanlardır. Bu elemanlar: 1. Borular ve hortumlar, 2. Rakorlardır.

9.3.1 . Borular ve Hortumlar

9.3.1.1- Yapısal özellikleri: Hidrolik devrelerde basınçlı sıvının depodan başlayarak alıcılara ve çalışma hatlarına

kadar iletmekte kullanılırlar. Hidrolik sistemlerde borular ve bezli lastik hortumlar kullanılır. Borular, korozyona dayanıklı dikişsiz olarak yumuşak çeliklerden yapılır. Hidrolik sistemlerde kullanılacak çelik boruların özellikleri DIN 2391, TS 301' de ifade edilmişt ir.

Page 101: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

92

Basınçlı sıvının çalışan alıcılara iletilmesinde bezli lastik hortumlar kullanılır. Bezli lastik hortumlar, 1000 bar basınca dayanıklı, üç kat tel tabaka ile örülmüş esnek hortumlardır (Şekil 9.7). Lastik hortumların çalışma sıcaklıkları - 40 oC ile + 90 oC arasındadır. Çelik borular ve bezli lastik hortumlar kullanılacakları ölçülere göre standartlarIa belirlenmişt ir.

Boruların, yerine monte edilmeden iç kısımlarının su veya kimyasal maddelerle temizlenmesi gerekir. Borular ve lastik hortumlar, oksijen kaynağından ve elektrik cihazlarından uzak çalışt ırılmalıdır. Çalışt ıkları yerlerde metal talaşları olmamalıdır. Metal talaşları lastik hortumlara zarar verir. Boruların takılıp sökülmeleri, bakımı ve tamiri kolay olmalıdır (Şekil 9.7, Şekil 9.8-9-10-11-12-13-14).

1 2 3

Şekil 9.7: Esnek Hortum 1.Üst Tabaka (Poliüretan) 2.Basınç Taşıyan Çelik Örgü 3.Hortum İç Tabakası (Elastomerdan)

Şekil 9.8: Rakor Kesit Şekil 9.9: Boru Bağlantısı Kesit Resmi

Şekil 9.10: Çıkıntılı Boru Şekil 9.11: Dıştan Vidalı Bağlantı

Şekil 9.12: Somunlu Boru Şekil 9.13: Flanş Bağlantılı Boru

Page 102: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

93

Şekil 9.14:Boru Bağlantı Şekilleri

9.3.1.2- Boru Seçiminde Ve Montajında Dikkat Edilecek Noktalar:

1. Boruların iç yüzeyleri pürüzsüz ve temiz olmalıdır. 2. Takıldıkları yerlerde kıvrım sayısı az olmalıdır. 3. Sisteme uygun çapta ve uzunlukta olmalıdır. 4. Üzerine yeterince hava alma musluğu takılmalıdır. 5. Gereksiz eklerden kaçınılmalıdır. 6. Basınç hatt ında kesit daralmamalıdır. 7. Sızdırma ve kaçak yapmamalıdır. 8. Boru bağlant ılarında hata yapılmamalıdır.

9.3.1.3-Hidrolik Boru Çaplarının Hesaplanması: Hidrolik sistemlerde kullanılacak boruların dayanıklı, sızdırmaz ve güvenli

olabilmeleri için ölçüleri uygun değerlerde belirlenmelidir. Pompanın debisi, ortalama hızı, ve çalışma hatt ının özellikleri bilinerek hesap yapılmalıdır.

Bu özellikler :

Q=21

2dV × (l/dk)

VQ

d21×

= (mm)

)(785,04

222

mmdd

A ×=×

Page 103: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

94

Formülleri ile hesaplanır.

Bu formüllerde Q = Akışkanın (pompanın) debisi (I /dk.) V = Ortalama akış hızı (m/sn) d = Boru iç çapı (mm) A = Boru kesit a/am (mm2) dır.

Örnek Problem:

Bir hidrolik devrede debisi 40 I/dk olan akışkanın ortalama hızı 6 m/sn' dir. Sistemde kullanılacak boru iç çapı ne olur?

Verilenler: İstenilenler: Q = 40 I/dk , d = ? V = 6 m/sn

d = 621.4021.

=V

Q= 11,8 mm' dir.

d= 11,8 mm 2-Rakorlar: Hidrolik devrelerde boruların devre elemanlarına bağlanması için kullanılan

aparatlardır. Sızdırmazlığı sağlamaları için özel imalat yöntemleri vardır. Boruların birbirlerine bağlanmaları vida ve somun yardımıyla olur. Sızdırmazlığı sağlamaları için vidaların alın yüzeylerine conta konulur. Rakor iç kesitleri, basınçlı akışkanın geçişine engel olmayacak şekilde imal edilmişlerdir (Şekil 9.16, Şekil9.15).

rakor

Şekil 9.15: Rakorlu Bağlantı Şekil 9.16: Rakor Bağlantı Kesiti

Page 104: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

95

Şekil 9.17: Düz Bağlantı Şekil 9.18: Düz Bağlantı Resim 9.19: T- Rakor

Şekil 9.20: 4 Lü Rakor Şekil 9.21: 900 Eğik Rakor

9.4- Sızdırmazlık Elemanları

Hidrolik devrelerdeki sıvının yüksek basınç alt ında çalışmasından dolayı devrede kaçak ve sızınt ılar meydana gelebilir. Sıvı kaçaklarını ve sızdırmayı önlemek için sızdırmazlık elemanları kullanılır. Bu durum sistemin verimini düşürür. Sızdırmazlık elemanları genellikle esnek lastik, bezli ve termoplastik gereçlerden (O ,U, V) şekillerinde standart ölçülerde imal edilirler (Şekil 9.22-23).

Esnek lastiklerden yapılanlar perbunan, breon, hycar, chemigum gibi gereçlerden,

madeni yağlara dayanıklı olarak imal edilirler. - 40 oC +120 oC .arası sıcaklıklara dayanıklıdırlar. Bezli gereçlerden yapılanlar, yüksek basınca ve sıcaklıklara dayanıklıdır.

Termoplastik olanlar teflon, poliamid, flijon, halon ve derlin...vb. gibi yüksek

sıcaklıklara (+ 250 OC) dayanıklı gereçlerden imal edilirler. Teflon gereçler uzun ömürlü olup aşınmaya karşı dayanıklı,yağ ortamında kayganlığa ve verimli çalışma yeteneğine sahiptir.

Page 105: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

96

Şekil 9.22: Sızdırmazlık Elemanları Çeşit Ve Kullanım Yerleri

Şekil 9.23: Sızdırmazlık Elemanları

9.5-Manometreler

Hidrolik sistemlerde genellikle basınç hatt ına takılarak basınç ölçme görevi yaparlar.

Tezgâh veya makine çalışırken çalışma basıncı değerleri manometrelerden takip edilir. Belirli noktalara takılarak o bölgenin basıncı kontrol alt ına alınmış olur (Şekil 9.24).

Manometrelerin gösterdiği basınç efektif basınçt ır.Bu basınç atmosfer basıncının üzerinde bir değerdir.Aşırı basınç yükselmeleri meydana geldiğinde elektrik sinyali gönderip kontağın atmasını sağlar ve meydana gelebilecek kazalar önlenmiş olur.

Şekil 9.24 'te ok yönünde giren basınçlı sıvı, esnek yapıya sahip olan bakır borunun içinden geçerek manivela kolunu iter. Manivela koluna bağlı olan kremayer dişliyi hareket ettirir. Kremayer dişliye bağlı olan ibre de hareket ederek basınç değerini gösterir.

Hidrolik manometrelerde okunan basınç birimi bar’dır. 1 bar = 1 cm2 yüzeye etkiyen 10 Newton kuwetin yapt ığı basınçt ır.( N/cm2) veya (1

kg/cm2) olarak da okunur. Psi basınç birimi ile de ölçülür. Manometrelerde basınç at-mosfer (atü) cinsinden de ölçülür. Atmosfer basıncı 76 cm. yüksekliğindeki civanın hidro-statik basıncına eşitt ir.

1 atm. = 101 325 kN / m2 dir.

Page 106: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

97

Şekil 9.24: Manometre Kesiti ve Devredeki Konumu 9.5.1Manometre Seçiminde Dikkat Edilecek Noktalar:

Çalışma basıncı ile iş basıncı uygun olmalıdır (ölçüm aralığı). Çalışma basıncına bağlı olarak bağlant ı vidası ölçüsü ve dış çapı uygun olmalıdır. Manometre her zaman gerçek değerleri göstermelidir. Hassasiyetleri O - 0,1 bar değerinde olmalıdır.

Page 107: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

98

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Hidrolik devrelerde kullanılan boru

çaplarının hesaplamalarını yapınız.

Bilgi yaprğındaki örnek ve

bilgilerden faydalanınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 108: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

99

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

1-Hidrolik enerjiyi basınç alt ında depolayan devre elemanının adı nedir?

A) Pompa

B) Hidrolik motor

C) Hidrolik akümülatör

D) Çek valf

2-Aşağıdakilerden hangisi akümülatör çeşit lerinden değildir?

A) Yaylı akümülatör

B) Balonlu akümülatör

C) Pistonlu akümülatör

D) Çek valfli akümülatör

3-Hidrolik devrelerde kullanılan boruların dayanabilecekleri en fazla basınç ne kadar olmalıdır?

A) 1000 bar

B) 500 bar

C) 250 bar

D) 100 bar

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 109: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

100

4- Lastik hortumların çalışma sıcaklıkları ne kadardır?

A) – 100 0C

B) -80 0C- -50 0C

C) -40 0C +90 0C

D) 150 0C

5-Aşağıdakilerden hangisi sızdırmazlık elemanı malzemesi değildir?

A) Perbunan

B) Bakır

C) Poliamid

D) Breon

6-Teflon sızdırmazlık elemanlarının dayanım sıcaklıkları ne kadardır?

A) 100 0C

B) 150 0C

C) 500 0C

D) 250 0C 7-Manometrelerin gösterdiği basınç ne tür bir basınçt ır?

A) Efektif basınç

B) İndike Basınç

C) Termik basınç

D) Statik basınç

Page 110: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

101

ÖĞRENME FAALİYETİ-10

Bu bilgi yaprağında uygun hidrolik yağı seçimi yapılması hakkında bilgi sahibi olacaksınız.

Hidrolik sistemlerde kullanılan yağlarda aranan özellikleri çeşit li kaynaklardan

öğreniniz.

10- HİDROLİK YAĞLAR

10.1- Görevleri :

Hidrolik devrelerde kullanılan sıvılardır. Hidrolik enerjinin çalışan elemanlara iletilmesinde kullanılan sıvıların hidrolik akışkan olabilmesi için birtakım özelliklerinin olması gerekir. Hidrolik sistemlerde verimin alınabilmesi ve çalışan elemanların ekonomik ömrünün uzun olması için hidrolik yağlar kullanılır.

10.2-Ak ışkan Çeşitleri:

Su, Doğal yağlar, Sentetik (yapay) yağlar olarak üç gruptur.

Su:

Hidrolik sistemlerin bulunduğu ilk dönemlerde akışkan olarak su kullanılmışt ır. Günüm üzde de yüksek ısılı çalışma ortamlarının olduğu yerlerde, hidroelektrik santrallerinde ve türbinlerde su kullanılmaktadır. Fakat su paslanmaya (korozyon) sebep olduğundan mutlak kullanılması gereken yerlerde gliserin ya da pas önleyici kimyasallar katılarak kullanıma sunulmaktadır.

Doğal Yağlar:

Su kullanımının paslanmaya yol açması ve bazı olumsuzluklarının görülmesi sonucu, bitkilerden elde edilen ayçiçek yağı ve zeytinyağı hidrolik sistemlerde kullanılmaya başlanmışt ır. Fakat yüksek basınçlarda uzun süre çalışması gereken yerlerde istenilen verime ulaşılamamışt ır. Bu nedenle üreticiler sentetik yağ arayışına yönelmişlerdir.

ÖĞRENME FAALİYETİ-10

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 111: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

102

Sentetik (Yapay) Yağlar: Petrol ürünlerinden elde edilen yağlardır. Hidrolik sistemlerde akışkan olarak sentetik

yağ kullanmanın amacı, hareket eden parçaların sürekli yağlanması nedeniyle oluşabilecek ısınma ve aşınmaları yok etmektir. Petrol ürünlerinden elde edilen yağlar yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklılığı yüksek yağlardır.

Hidrolik sistemlerde kullanılan yağlar, çalışan iki metal arasında bir yağ filmi tabakası

oluşturarak aşınmayı azalt ır. Verimin artmasına ve çalışan kısımların kendi-liğinden yağlanmasına yardımcı olur.

Uzun süre yüksek basınç alt ında çalışabilecek ısıya dayanıklı, ihtiyacı karşılayabilen

sentetik yağlar üretilmiş ve kullanıma sunulmuştur. ISO 6071 'e göre yağların çeşit leri şöyledir: HFA = Yağın su ile yapt ığı (emüIsiyon) karışımdır. % 20 sentetik yağ ile % 80 su

karışımından meydana gelir. HFB = Suyun yağ ile yapt ığı (emülsiyon) karışımdır. % 60sentetik yağ ile % 40 su

karışımından meydana gelir. HFC = İki veya daha fazla yağın su ile yapt ığı (emülsiyon) karışımdır. % 60 'ı çeşit li

sentetik yağlar, geriye kalan % 40 'ı sudur. HFD = İki veya daha fazla değişik özellikteki yağın (emülsiyon) karışımından

meydana gelir. ISO 6071 'e ve SAE (Amerikan Mühendisler Birliği) standardına göre üretilen yağlar

kış ve yaz mevsimlerine göre sınıflandırılırlar. Kış şartlarına göre; W10, W20, W30 gibi isimler alırlar. Bu rakamlar viskoziteyi ifade eder. W 10 düşük, W 40 yüksek viskozite anlamına gelir. Bu rakamlar yükseldikçe yağlar kat ılaşır, akıcılığı güçleşir. Hidrolik devreler için W10 - W20 numaralı yağlar, en iyi verimle çalışan yağlardır (Çizelge 10. 1).

Viskozite özellikleri

-200 C ‘ ye göre 900 C ‘ ye göre SAE Numarası Düşük Yüksek Düşük Yüksek 5 W 3 520 - - 10 W 5 250 10 560 - - 20 W 10 560 42 000 - - 20W - - 42 55 30 W - - 55 67 40 W - - 67 83 50 W - - 83 112

Tablo 10.1: SAE Standartlarına Göre - 20°C Ve 90°C Isı Arasında Ölçülen Sıcaklıklara Göre Yağ

Numaraları ve Viskozitelerinin Ölçüleri

Page 112: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

103

10.3- Hidrolik Yağlarda Aranan Özellikler:

Hidrolik yağlarda bazı özelliklerin bulunması şartt ır. Rastgele yağların kullanılması sistemde olumsuzluklar meydana gelmesine neden olur.

Bu özellikler şunlardır:

Viskozite, Köpüklenme, Yağlama yeteneği, Polimerleşme, Oksidasyon, Akma noktası, Isıl genleşme, Özgül ağırlık, ı) Film dayanımı, Alev alma noktasıdır

Bu özellikleri genel olarak sıralamak gerekirse;

Güç iletme özelliği bulunmalıdır. Devre elemanlarını ve çalışan kısımları yağlama özelliği bulunmalıdır. Sistem ısındığında soğutma yapmalıdır. Yapışkanlık özelliğinden ötürü sızdırmazlık sağlamalıdır. Çalışan elemanlarda paslanma sorun olduğundan paslanmaya karşı koruyucu

olmalıdır. Yağların oksijenle birleşmesi yağın ekonomik ömrünü kısalt ır. Bu yüzden

oksijenle birleşmeye karşı direnci yüksek olmalıdır. Yağlar, içindeki hava ve suyu kolayca dışarı atabilmelidir. (Su pasıanmaya

neden olur. Hava kabarcıkları ise kavitasyon oluşturur. Sistemin düzensiz çalışmasına neden olur.)

Yüksek basınçlarda çalışırken ısıya karşı özelliklerini kaybetmemelidir. Bir biri üzerinde hareket eden parçalar arasında film tabakası oluşturmalıdır. Güç kaybına neden olmamalıdır. 11.Çalışma şartlarından ötürü sistemin içine girebilecek pislikleri süzme

özelliği olmalıdır. 10.3.1. Viskozite:

Sıvıların akmaya karşı gösterdiği dirence viskozite denir. Yağların viskozitesi çalışt ıkları ortamın sıcaklığına göre değişir. Isı yüksel-dikçe viskozitesi azalır. Isı azaldıkça viskozitesi artar. Yağın viskozitesinin sıcaklığa bağlı olarak değişmesine viskozite indeksi denir.

Yaz ve kış ortamına göre çalışabilecek viskozitesi uygun hidrolik yağlar tercih edilmelidir. Yağların ısı ortamlarında viskozitesi, viskozimetre ile ölçülür. Şekil 10.1 de bir saybolt viskozimetresi görülmektedir.

Page 113: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

104

Yağların viskozitelerinin yüksek ve düşük oluşları hidrolik devrelerin çalış-t ıkları ortamda sorun çıkarır. Hidrolik sistemler için çalışma ortamları ve ısıları iyi hesapla-narak yağ tercihi yapılmalıdır. Yüksek viskozitede ısı yükselir, basınç düşer, hareket yavaşlar ve yüksek direnç oluşur. Viskozite düşük olduğunda ise pompa verimi düşer, sızınt ı artar, aşınma olur ve hız azalır.

Şekil 10.1: Saybolt Viskozitemetresi İle Yağların Ölçümü

Viskozite Çeşitleri:

Mutlak Viskozite: Birbiri üzerinde kayan akışkanların kendi hareketleri arasında oluşan dirençtir.

Akışkan hareket halinde olduğu için dinamik viskozite de denir. Birimi (Poise) dir. 1 Poise = 1 cm kalınlıktaki yağ filmi tabakasının kendi yağ tabakaları arasında bir

saniyede bir cm hızla hareket edebilmesi için gereken kuvvete denir.

1 Poise = 2mesdyn

××

= 100 cp (centipoise) = 0,1 Ns./m2

Kinematik Viskozite: Akışkanın mutlak viskozitesinin kendi yoğunluğuna olan oranıdır. Birimi (Stoke) dir. 1 St (Stoke) = 100 mm2/s.

10.3.2. Köpüklenme:

Hidrolik devrelerde yağın içine hava karışmasıyla meydana gelen durumdur. Kö-püklenme, sistemin verimsiz ve titreşimli çalışmasına sebebiyet verir. Sistemin basıncı da azalır. Boruların kıvrım biçimi köpüklenme nedeni olabilir.

Bu olumsuzluğu ortadan kaldırmak için; borular keskin (90°) köşeli bükülmemelidir. Büyük kavislerle bükülmelidir. Kesitleri birdenbire daraltılmamalı, (Şekil 10.2) iç yüzeyleri düzgün olmalıdır. Depo içinde sisteme uygun filtre seçilmeli ve boruların ağzı (45°) eğik kesilmeli, emiş ve dönüş hatt ı arasına ara perde konularak türbülansa izin verilmemelidir (Şekil 10.2). Bunun için devrede hava alma elemanları olmalıdır.

Page 114: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

105

Şekil 10.2: Yanlış Bükme ve Kesit Daralması

10.3.3. Yağlama Yeteneği:

Hidrolik devreler için iyi bir yağ, çalışan parçaları yağlamalıdır. Yağlama yete-neğinin iyi olması, çalışan parçaların hareketini rahatlat ır, güç kaybını azalt ır.Hareket eden parçalar arasında yağ filmi tabakası oluşturur. Hidrolik yağlarda aranan bu nitelikler; yağın viskozitesine, akıcılığına, viskozite indeksine ve içinde yabancı madde barındırmamasına bağlıdır. 10.3.4. Polimerleşme:

Hidrolik devrelerde, yüksek basınç ve ısıda yağın özelliğini korumasıdır. Yağ bu olumsuz şartlarda bozulmuyor ve moleküllerine ayrışmıyorsa polimerleşme özelliği iyidir. 10.3.5. Oksidasyon:

Polimerleşme nedeni ile oluşan olumsuz durum, hidrolik devre elemanla-rında oksit ve paslanma oluşturur. Ayrıca yağın içindeki suyun da ayrışması veya çeşit li bölgelerden içeri giren oksijen, metal kısımların oksitlenmesine neden olur. Bunun için hava ve suyun hidrolik devreden dışarıya at ılması gerekir. 10.3.6. Akma Noktası:

Hidrolik devre yağlarının akıcılık özelliğini kaybedip koyulaşmaya başladığı ısıya "akma noktası" denir. Hidrolik devrelerde yağın çalışma sıcaklığı 50°C ila 100°C arasındadır. Çalışma ısıları düştükçe yağın viskozitesi artar yani akıcılığı azalır. Böyle durumlarda sistemin verimi de azalır. Yağların akma noktası ve özellikleri üretici firmalar tarafından belirtilir.

Page 115: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

106

10.3.7. Isıl Genleşme:

Hidrolik devrelerde yağın ısısının artması ile yağda ısıl genleşmeler meydana gelir. Isıl genleşme neticesinde yağın hacmi artar. Hacmi artan yağ, sistemde sıkışma oluş-masına neden olur. Bu nedenle depoya doldurulacak yağ miktarı, ısıl genleşme sonucu hacminin artacağı hesaplanılarak doldurulmalıdır. Yağ, 1 oC sıcaklıkta bulunduğu hacminin 0,0007 kat ı oranında art ış gösterir. Art ış şu formül ile hesaplanır:

Δt =t2 – t1 , V= V0 ×Δt×α , V=V0 + V1

Δt =Yağın ısı sonucu artma miktarı 0C t2 = Son sıcaklık 0C t1 = İlk sıcaklık 0C V1 = Yağın hacim olarak art ışı ( l ) V0 = Yağın ilk hacmi ( l ) V = Yağın son hacmi ( l ) α = Yağın genleşme oranı ( 1 0C da 0,0007 kat art ış gösterir.)

10.3.8. Özgül Ağırlık:

Hidrolik yağların 20°C ısıda birim hacminin ağırlığıdır. N/dm3 veya kgf /dm3 birimleri ile ölçülür. Genel olarak hidrolik yağların özgül ağırlıkları 0,90 - 0,95 N/dm3 olarak ifade edilir.

10.3.9. Film Dayanımı:

Yağın çalışan parçalara yapışma ve katman oluşturma özelliğidir. Hidrolik devre-lerde birbiri ile çalışan parçalar arasında aşınma olmaması için yağ filmi tabakası meydana getirilir. Yağların film dayanımı özelliğinin iyi olması güç kaybını azalt ır. Sistemin, ömrünü uzat ır.

10.3.10. Alevalma Noktası:

Yağların 160°C - 200°C arasındaki ısılarda toz halinde (pülverize) püskürtüldükleri zaman yanmaya başladığı noktadır.

Page 116: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

107

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Hidrolik sistemin kataloğundan

sistemde kullanılan yağın özelliklerini belirleyiniz.

Hidrolik yağ kataloğundan sisteme

uygun yağ seçimi yapınız. Hidrolik yağ kutusu üzerindeki

özellikler ile katalogdan belirlenen özellikleri karşılaşt ırınız.

Katalogları inceleyerek yağ özelliklerini öğreniniz. Sisteme uygun yağ seçimi yapmayı öğreniniz. Hidrolik yağ kutularındaki özellikleri kataloglarla karşılaşt ırınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 117: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

108

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 1-Aşağıdakilerden hangisi hidrolik devrelerde kullanılan bir akışkan değildir?

A) Su B) Doğal yağlar

C) Reçine

D) Sentetik yağlar

2-Sentetik yağların dünyada kullanılan standart numarası nedir?

A) ISO 6071

B) ISO 6171

C) ISO 6170

D) ISO 1671

3-İki veya daha fazla değişik özellikli yağın karışımıyla oluşan yağ kısaltması hangisidir?

A) HFA B) HFB

C) HFC

D) d ) HFD

4-Aşağıdakilerden hangisi yağlarda aranan bir özellik değildir?

A) Viskozite

B) Sertleşme

C) Oksidasyon

D) Polimerleşme

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 118: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

109

5- Sıvıların akmaya karşı gösterdiği dirence ne denir?

A) Viskozite

B) Özgül ağırlık

C) Oksidasyon

D) Polimerleşme

6-Hidrolik boruları 900 kıvrılırsa ne gibi sorun meydana gelir?

A) Viskozite artar

B) Yağ yanar

C) Oksitlenme olur

D) Yağda köpük oluşur 7-Yüksek basınç ve ısıds yağın özelliğini korumasına ne denir?

A) Viskozite

B) Polimerleşme

C) Oksidasyon

D) Köpüklenme

Page 119: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

110

ÖĞRENME FAALİYETİ-11 Bu bilgi yaprağında hidrolik devrelerde kullanılan filtreler hakkında bilgi sahibi

olacaksınız

Hidrolik sistemlerde kullanılan filtre çeşit lerini öğreniniz.

11- HİDROLİK FİLTRELER

11.1-Görevleri ve Sembolü: Hidrolik devrelerde yabancı maddelerin (kum, pislik, metal

parçacıkları vb.) çalışan elemanlara zarar vermemesi için sisteme temiz sıvı göndermek için kullanılan devre elemanlardır. Sistemin çeşit li hatlarına takılarak devrede dolaşan sıvının içindeki pislikleri temizlemeye yararlar (Şekil 11.1).

Yağın içinde oluşan tortu ve pislikler devrenin sağlıklı çalışmasına engel olarak verimi

düşürür. Filtreler özel madde emdirilmiş kağıt lardan veya madeni tel örgülü 5 mikron ölçüye kadar süzme özellikli malzemelerden imal edilirler.

Sıvının özelliğini kaybetme nedenleri şunlardır:

Montaj Sırasında Oluşan Kirlenme : Montaj sırasında yeni takılan parçalarda

metal talaşları, toz metaller ve görülmeyen pislikler olabilir. Bunları yok etmek için öncelikle düşük numaralı yağlarla devreyi çalışt ırıp temizlenmeli sonra devrede çalışacak normal yağ kullanılmalıdır.

Çevre Şartlarından Oluşan Kirlenme : Sistemin tozlu ortamlarda çalışması sonucu, yabancı maddeler açık yerlerden ve çalışan silindirlerden girerek sıvnın özelliğini bozar.

Hidrolik Sistemin Çalışması Sonunda Oluşan Kirlenme : Hareketli elemanların aşınmaları sonucu metal talaşları ile ve çeşit li nedenlerden meydana gelen kirlenmelerdir.

11.2. Hidrolik filtre çeşitleri:

a) Emiş hatt ı filtreleri, b) Basınç hatt ı filtreleri, c) Dönüş hatt ı filtreleri,

Şekil 11.1: Filtreler

ÖĞRENME FAALİYETİ-11

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 120: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

111

11.2.1. Emiş Hattı Filtreleri: Pompa emiş hatt ına monte edilir(Şekil 11.2). Depo içine yerleşt irilerek pislikler

kabaca burada süzülür. Zaman zaman temizlenmesi gerekir.Temizlenmeleri biraz yorucu bir işt ir. Kirlendikleri zaman elektrik sinyali veren filtreler üretilmişt ir. Emiş hatt ı filtrelerinin t ıkanması sonucu pompa zorlanır, devreye hava basar, verim düşer. Depo içine konulan emiş hatt ı filtrelerinin 0,13 mm.ye kadar süzme özelliği olan filtrelerden seçilmesi önerilir (Şekil 11.2). (Sıvı A kanalından girer, filtreden geçerek B kanalından çıkar.)

Şekil 11.2: Emiş Hattı Filtresi ve Devreye Monte Edilmiş Şekli

11.2.2-Basınç Hattı Filtreleri: Pompadan sonra takılarak korunması gereken elemanlara temiz sıvı göndermek için

kullanılan filtrelerdir. Basınç hatt ı filtreleri paslanmaz çelikten imal edilmiş filtrelerdir. Hareketli elemanlarda oluşacak sorunları önlemek için pompadan sonra takılarak çalışt ırılırlar. Yapıları daha dayanıklı ve pahalıdır (Şekil 11.3). (Akışkan A kanalından girer, filtreden geçerek B kanalından çıkar.)

Şekil 11.3: Basıç Hattı Filtresi ve Devreye Montajı

11.2.3. Dönüş Hattı Filtreleri:

Hidrolik sistemlerde dönüş hatt ına bağlanan düşük basınçlı filtrelere denir (Şekil 11.4). Düşük basınçlı olduklarından çalışt ıkları yerlerde aşırı basınçla çalışan devrelerde çalışt ırılmamalıdır. Dönüş hatt ındaki sıvı, dönüşünde devredeki kir ve pislikleri depoya döndürmeye çalışır. Ayrıca kirlenen sıvının depoya temiz olarak dönmesi için de ana dönüş hatt ına, sızınt ı hatt ına veya emniyet valfi dönüş hatt ına takılarak kirlenen sıvının temizlenmesini sağlar.(Şekil 11.4 A kanalından giren sıvı filtre edildikten sonra B kanalından çıkış yapar.).

Page 121: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

112

Şekil 11.4: Dönüş Hattı Filtresi ve Devreye Montajı

11.3. Filtrelerin seçiminde Dikkat Edilecek Noktalar:

Hidrolik devrelerde kullanılan filtrelerin nerelerde, nasıl görev yapacaklarının iyi

bilinmesi gerekir. Filtrelerin özellikleri, t ipi ve nasıl temizleneceği de bilinmelidir. Buna göre, 1. Filtre edilecek olan sıvının (l/dk.) olarak debisine, 2. Hidrolik devrenin en yüksek basıncına, . 3. Hidrolik devre için filtrenin (mikron) cinsinden süzme kapasitesine, 4. Hidrolik sistemdeki sıvının akış hızına, 5. Sistemin (bar) cinsinden basınç değerine, 6. Filtrelerin sisteme uygunluğuna ve kolay temizlenebilirliğine, 7. Isı ve montaj durumuna, 8. Filtreleme hassasiyeti gibi konulara dikkat edilmelidir.

11.4. Filtrelerin Kirlenme Nedenleri:

Yağ çalışma sırasında ısındığında yağın içindeki mineraller hava içindeki oksijenle birleşerek oksitlenir.Oksitlenmenin etkisiyle parçaların aşınmasına neden olur. Bunun dışında sisteme dışardan sızan yabancı maddeler de filtrelerde temizlendiğinden bu sebeple oksitlenme ve yabancı maddeler filtrelerin kirlenmelerine neden olur. 11.5. Filtrenin Bak ımı Ve Temizliği:

Depoya konulan akışkanın temiz olmasına dikkat edilmelidir. Filtreler takılmadan sistem çalışt ırılmamalıdır. Akışkanın devre için uygunluğunu bilinmelidir. Filtrelerin bakımı için program yapılmalıdır. Filtrelerin ne kadar zamanda değişeceği tespit edilmelidir. Sisteme toz, kir ve pislik girmemesine dikkat edilmelidir. Paslanmaz çelikten filtreler temizlenerek yerine takılmalıdır

Page 122: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

113

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Filtre edilecek akışkanın debisini

belirlemeyi öğreniniz. Hidrolik devrenin en yüksek

basıncını belirleyiniz. Hidrolik devre için filtre süzme

kapasitesini belirlemeyi öğren. Akışkan hızı belirlemeyi öğreniniz. Sistem basıncını ölçmeyi öğren. Filtreleme hassasiyeti hakkında bilgi

sahibi olunuz. Filtrenin sisteme uygunluğunu

belirlemeyi öğreniniz.

Bkz. Bilgi yaprakları

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 123: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

114

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 1-Hidrolik sistemleri yabancı maddelerden temizleyen devre elemanları nelerdir?

A) Pompa

B) Filtre

C) Hidrolik yağlar

D) Rakorlar

2-Aşağıdakilerden hangisi filtre çeşidi değildir?

A) Emiş hatt ı filtreleri

B) Basınç hatt ı filtreleri

C) Yaylı filtreler

D) Dönüş hatt ı filtreleri

3-Düşük basınçla çalışan filtreler aşağıdakilerden hangisidir?

A) Emiş hatt ı filtreleri

B) Basınç hatt ı filtreleri

C) Yaylı filtreler

D) Dönüş hatt ı filtreleri 4- Emiş hatt ı filtrelerinin emiş gücü ne kadar kadar olmalıdır?

A) 0,13 mm

B) 0,25 mm

C) 0,50 mm

D) 1 mm

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 124: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

115

ÖĞRENME FAALİYETİ-12

Bu bilgi yaprağında hidrolik devrelerin çizimi ve uyarlanışları hakkında bilgi sahibi olacaksınız.

Hidrolik devrelerin uygulandığı makine ve araç gereçleri öğreniniz. 12. HİDROLİK DEVRE ÇİZİMİ

12.1. Hidrolik Devre Çiziminde Dikkat Edilecek Noktalar:

Hidrolik devre çizimleri mümkün olduğu kadar küçük ölçekli olmalıdır. Standart semboller kullanılmalıdır (TS 1306, DIN 24300). Devre çizimlerinde silindir konumları genellikle yatay çizilmelidir. ç) Valflerin kareleri eşit çizilmelidir. Çizgilerin durumları net olmalıdır. Kumanda şekilleri belirtilmelidir. Sistem çalışıyormuş gibi düşünülmelidir. Hidrolik devrelerin çiziminde teknik resim kurallarına uyulmalıdır.

12.2. Hidrolik Devre Çeşitleri:

Hidrolik devreler üç şekilde incelenebilir:

Açık hidrolik devreler, Kapalı hidrolik devreler, Yarı kapalı hidrolik devreler.

12.2.1 Açık Hidrolik Devreler:

Hidrolik silindirlerden çıkan sıvı doğrudan depoya döner ya da 2. bir silindiri

çalışt ırmak üzere yola devam ederse böyle devrelere açık hidrolik devreler denilir. Akışkanın depoya dönmesi sırasında ısısı artar. Devre sürekli açık olduğu için ısısı artan sıvının soğutulmasına yardımcı olur. Sistem çalışmasa bile devre sürekli açık kalır.

Şekil 12.1' de görülen açık devrede elektrik motorunun çalışması ile pompa, sıvıyı sisteme gönderir. Devreye basınç kontrol (emniyet valfi) valfi konulduğu için basınç ayarlanır. Fazla akışkan depoya döner. Yön kontrol valfine giren akışkan, valf nötr konumda olduğu için depoya döner. Yön kontrol valfi çalışt ırılıp 1. veya 2. konuma getirilirse akışkan silindire girerek iş yapmış olur. Hidrolik devreli doğrusal hareket ile çalışan takım tezgâhları açık devreli tezgâhlardır.

ÖĞRENME FAALİYETİ-12

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 125: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

116

Şekil 12.1: Açık Hidrolik Devre Çizimi

12.1.2.2. Kapalı Hidrolik Devreler: Hidrolik pompanın pompaladığı sıvı, silindirden çıkt ıktan sonra sıvının tamamı ya da

bir bölümü tekrar pompaya giren oradan tekrar silindire dönerek çalışan devrelere denir. Hidrolik motorların çalışt ırılmasında başarıldır. Silindirden çıkan sıvı tekrar depoya dönmediği için yağ gereksinimi düşüktür. Küçük bir depo sıvı sistemin gereksinimini karşılamaya yeter.

Şekil 12.2' de pompadan çıkan basınçlı sıvı bir motora hareket vermektedir. Hidrolik motordan çıkan sıvı 3/3' lük yön kontrol valfinden geçerek yeniden başka bir hidrolik motoru çalışt ırabilme özelliğine sahiptir. Bu sistemde akışkan sürekli devrettiğinden sıvının ısısı artabilir.

Şekil 12.2: Kapalı Hidrolik Devre Çizimi

Page 126: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

117

12.2.3 Yarı Kapalı Hidrolik Devreler:

Hidrolik silindirlerden dönen sıvının bir bölümü depoya dönerken diğer bir bölümü de tekrar silindirlere göndiriliyorsa buna yarı kapalı hidrolik devre denir. Yarı kapalı devreli sistemlerde bir pompadan üretilen sıvıya ile birden fazla iş yapt ırılabilir. Bu nedenle yarı kapalı devrelerin uygulama alanları yaygındır (Şekil 12. 3) .

Şekil 12.3: Yarı Kapalı Devre Çizimi

12.1.2.4. Açık ve Kapalı Devrelerin Karşılaştırılması: Açık devrelerin deposu büyük, kapalı devrelerinki küçüktür. Bundan ötürü

kapalı devreler taşıt larda başarı ile uygulanır. Açık devrelerde yağın depoya dönmesi ile sıvının temizlenmesi,dinlenmesi ve

soğutulması sağlanır. Açık devrelerde iletilen kuvvet büyüktür. Açık devrelerde kontrol basınç hatt ından, kapalı devrelerde ise dönüş hatt ından

alınan sinyallerle sağlanır. Açık devrelerde ilk çalışma anında sisteme hava girer. Kapalı devrelerde bu

durum söz konusu değildir. Kapalı devrelerin açık devreye göre ısısı çabuk artar. Kapalı devrelerde sıvı çabuk kirlenir. Kapalı devrelerde devrenin çalışt ırılması için az sayıda devre elemanı

gerekmektedir. Kapalı devrelerde motorların yön ve hız kontrol ayarları en hassas değerlerde

ayarlanabilir. Kapalı devrelerde silindirden çıkan sıvı ile diğer elemanların kontrolü

gerçekleşt irilebilir.

Page 127: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

118

12.1.3. Çeşitli Hidrolik Devre Çizimleri:

Şekil 12.4: Hidrolik Vargel Tezgâhı Kesiti ve Sembollerle İfade Edilmesi

Page 128: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

119

Şekil 12.5: Planya Tezgâhı Sembol Resmi

Şekil 12.6: Taşlama Tezgâhı Kesiti ve Sembolik Resmi

Page 129: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

120

Şekil 12.7: Hidrolik Freze Tezgâhı Kesiti Sembolik Resmi

Şekil 12.8: Pres Tezgâhının Resmi ve Sembolik Çizimi

Page 130: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

121

Şekil 12.9: El Presinin Resim Sembolik Çizimi

3 2

Şekil 12.10: Plastik Enjeksiyon Makinesinin Hidrolik Devre Şeması

Page 131: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

122

15-Emniyet valfi 16-Pompa 17-Elektrik motoru

Şekil 12.11: Altı Değişik Hızın Elde Edildiği Hidrolik Devre Şeması

Page 132: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

123

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Hidrolik devre çeşit lerini

öğreniniz. Hidrolik devre elemanlarını

öğreniniz ve sembolleri ile ifade ediniz. Hidrolik devre çizimi yapabilme

becerisi gelişt iriniz.

Bilgi yapraklarından faydalanınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 133: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

124

1-Aşağıdakilerden hangisi hidrolik devre çeşidi değildir?

A) Açık hidrolik devreler

B) Kapalı hidrolik devreler

C) Yarı açık hidrolik devreler

D) Yarı kapalı hidrolik devreler 2-Hidrolik silindirlerden çıkan sıvı doğrudan depoya döner ya da 2. bir silindiri çalışt ırmak üzere yola devam ederse bu tür devrelerin adı nedir?

A) Açık hidrolik devreler

B) Kapalı hidrolik devreler

C) Yarı kapalı hidrolik devreler

D) Hiçbiri 3-Hidrolik pompanın pompaladığı sıvı, silindirden çıkt ıktan sonra sıvının tamamı ya da bir bölümü tekrar pompaya girerek oradan tekrar silindire dönerek çalışan devrenin adı nedir?

A) Açık hidrolik devreler

B) Kapalı hidrolik devreler

C) Yarı kapalı hidrolik devreler

D) Hiçbiri 4-Hidrolik silindirlerden dönen sıvının bir bölümü depoya dönerken diğer bir bölümü de tekrar silindirlere göndiriliyorsa bu devrenin adı nedir?

A) Açık hidrolik devreler

B) Kapalı hidrolik devreler

C) Yarı kapalı hidrolik devreler

D) Hiçbiri

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 134: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

125

ÖĞRENME FAALİYETİ-13

Bu Bilgi yaprağında hidrolik devrelerde meydana gelen arızalar hakkında bilgi sahibi olacaksınız.

Hidrolik sistemlerle işyapan işyerlerini ziyaret ederek hidrolik sistemlerde meydana gelebilecek arızalar hakkında bilgi sahibi olunuz.

13. HiDROLiK DEVRELERDE OLUŞAN

ARIZALAR VE NEDENLERİ

Hidrolik devrelerde oluşan arızaların bir çoğu hidrolik yağların yanlış tercihinden

kaynaklanır. Bu sebeple hidrolik yağlarının seçiminin iyi yapılması ve çalışma şartlarına uygun tercih edilmesi gerekir.

Hidrolik devrelerde meydana gelen arızalar zaman kaybına, verimin düşmesine neden olur. Hidrolik devrelerin bakımının periyodik olarak yapılması gerekir.

13.1. Hidrolik Sistem Arızaları: 13.1.1. Sitemde Çalışma Sırasında Gürültü:

Pompa arızalıdır. Pompadaki yağ seviyesi düşüktür. Yağ içinde ve sistemde hava vardır. Yağda buharlaşma olmaktadır. Emniyet valfinde arıza vardır. Motor, pompa ve elektrik motoru montaj bağlant ıları iyi değildir. Çek valfin yayı kırılmışt ır. Borularda dirsek ve kıvrım sayısı fazladır. Emiş borusu çapı küçüktür. Emiş hatt ı filtresi t ıkalıdır.

13.1.2. Hidrolik Devre Basıncının Düşmesi Veya Yükselmesi:

Devre Basıncı Düşükse:

• Hidrolik pompa arızalıdır. • Basınç düşürme valfi ayarı düşüktür.

ÖĞRENME FAALİYETİ-13

AMAÇ

ARAŞTIRMA

Page 135: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

126

• Hidrolik devrede kaçak ve sızınt ılar vardır. • Basınç düşürme valfinin ayarı düşüktür veya bozulmuştur. • Silindir keçelerinde kaçak vardır veya keçeler arızalıdır.

Devre Basıncı Yüksekse:

• Dönüş hatt ı filtresi kirlenmesinden dolayı akışkan kirlenmişt ir. • Basınç kontrol valfi arızalıdır veya ayarı iyi yapılmamışt ır. • Akışkanın içinde hava vardır. • Pompa yataklarında boşluk vardır.

13.1.3. Hidrolik Devre Debisinin Düşmesi veya Yükselmesi:

Devre Debisi Düşük İse (Hareket Ağırdır.):

• Emniyet valfinin basınç ayarı çok düşüktür. • Hareket eden yüzeylerde yağ azalmışt ır. • Silindir veya elektrik motoru arızalıdır. • Sıvının viskozitesi yüksektir (yağ kalmamışt ır). • Sıvı seviyesi düşüktür. • Akış kontrol valfinin ayarı yetersizdir. • Sıvının bütünü emniyet valfinden depoya geri dönmektedir. • Elektrik motorunun dönme yönü terstir. • Pompa arızalıdır veya t ıkalıdır. • Pompanın hızı yetersizdir.

Debi Yüksek İse (Hareket Hızlıdır.):

• Basınç kontrol valfi ayarı fazladır. • Akış kontrol valfi ayarı fazladır. • Elektrik motoru devir sayısı uygun değildir. • Pompanın gücü gerekenden çoktur.

13.1.4. Valflerde Meydana Gelen Arızalar:

Yön Kontrol Valflerinde Meydana Gelen Arızalar: • Valfin sürtünme yüzeylerinde aşınt ı oluşmuştur. • Valf içindeki geri dönüş yayı kırılmışt ır. • Valf içinde pislik vardır. • Valfin selenoid bağlant ıları yanlışt ır. • Valf istenilen konuma gelmiyordur. • Valf ayarı iyi değildir.

Emniyet Valflerinde Basınç Düşükse:

• Sıvı kirlidir. • Valfin içindeki yay kırıkt ır.

Page 136: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

127

• Havalandırma kapağı açık olabilir. • Valf ayar yayı bozulmuştur. • Basınç ayarı bozulmuştur. • Emniyet valfi kapalı olabilir.

13.1.5. Pompalarda Meydana Gelen Arızalar:

E) Pompanın dönüş yönü terstir. F) Yağ seviyesi düşüktür. G) Emiş borusu t ıkanmışt ır. H) Emiş borusunun çapı küçüktür veya büyüktür. İ) Hidrolik pompa hava emiyordur. J) Hidrolik pompanın mili aşınmışt ır. K) Hidrolik sıvısı sisteme uygun değildir. L) Pompa yıpranarak ömrünü doldurmuştur. M) Pompa tercihi doğru yapılmamışt ır.

13.1.6. Devredeki Akışkanın Çabuk Isınması:

E) Devredeki sıvıda hava vardır. F) Hidrolik devre dönüş hatt ı t ıkalıdır. G) Pompada boşluk vardır. H) Sıvı kirlenmiş ve özelliğini yitirmişt ir. İ) Aşırı basınç düşmesi olmaktadır. J) Soğutma sistemi bozulmuştur. K) Sıvıda sirkülasyon fazladır. L) Sıvının akıcılığı iyi değildir.

Page 137: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

128

UYGULAMA FAALİYETİ

İşlem Basamakları Öneriler

Hidrolik devrelerde arızasını teşhis etme becerisi kazanınız.

Arızalı hidrolik devre onarımını yapabilme becerisi kazanınız.

Bilgi yaprağındaki bilgilerden faydalanınız.

UYGULAMA FAALİYETİ

Page 138: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

129

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 1-Hidrolik sistem arızalarının çoğu hangi sebepten kaynaklanır?

A) Pompa arızasından B) Valflerin a rızalanmasından C) Yanlış yağ seçiminden D) Çek valf arızasından

2-Aşağıdaki arızalardan hangisi sistemin gürültülü çalışmasına neden olur?

A) Pompa arızasından B) Silindir keçeleri arızalanmasından C) Elektrik motoru ters dönüyordur D) Sıvı seviyesi düşüktür

3-Hidrolik devre basıncı yüksekse olası arıza nedir?

A) Pompa arızasından B) Silindir keçeleri arızalanmasından C) Elektrik motoru ters dönüyordur D) Sıvı seviyesi düşüktür

4-Hidrolik devre debisi düşük ise olası arıza nedir?

A) Emiş filtresi t ıkalıdır B) Silindir keçeleri arızalanmasından C) Elektrik motoru ters dönüyordur D) Sıvı kirlidir

5-Emniyet valfinde basınç düşük ise olası arıza nedir?

A) Pompa arızasından B) Silindir keçeleri arızalanmasından C) Elektrik motoru ters dönüyordur D) Sıvı kirlidir

6-Pompada arıza var ise sebebi nedir?

A) Silindir keçeleri arızalanmasından B) Pompa ters dönüyor C) Elektrik motoru ters dönüyordur D) Valfler arızalıdır

7-Hidrolik sıvısı çabuk ısınıyorsa muhtemel sebep nedir?

A) Pompa arızasından B) Silindir keçeleri arızalanmasından C) Elektrik motoru ters dönüyordur D) Valfler arızalıdır.

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Page 139: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

130

CEVAP ANAHTARLARI

ÖĞRENME FAALİYETİ – 1 CEVAP ANAHTARI

1 C 2 D 3 A 4 B 5 C

ÖĞRENME FAALİYETİ – 2 CEVAP ANAHTARI

1 C 2 B 3 D 4 A

ÖĞRENME FAALİYETİ – 3 CEVAP ANAHTARI

1 A 3 B 2 D

ÖĞRENME FAALİYETİ – 4 CEVAP ANAHTARI

1 D 2 A 3 C 4 B 5 A 6 D

ÖĞRENME FAALİYETİ – 5 CEVAP ANAHTARI

1 D 2 A 3 C 4 B 5 C 6 A 7 B

CEVAP ANAHTARLARI

Page 140: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

131

ÖĞRENME FAALİYETİ – 6 CEVAP ANAHTARI

1 C 2 B 3 A 4 D

ÖĞRENME FAALİYETİ – 7 CEVAP ANAHTARI

1 B 2 D 3 A 4 C 5 D

ÖĞRENME FAALİYETİ – 8 CEVAP ANAHTARI

1 B 2 D 3 A 4 C 5 D 6 B

ÖĞRENME FAALİYETİ – 9 CEVAP ANAHTARI

1 C 2 D 3 A 4 C 5 B 6 D 7 A

ÖĞRENME FAALİYETİ – 10 CEVAP ANAHTARI

1 C 2 A 3 D 4 B 5 A 6 D 7 B

Page 141: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

132

ÖĞRENME FAALİYETİ – 11 CEVAP ANAHTARI

1- B 2- C 3- D 4- A

ÖĞRENME FAALİYETİ – 12 CEVAP ANAHTARI

1- C 2- A 3- B 4- C

ÖĞRENME FAALİYETİ – 13 CEVAP ANAHTARI

1 C 2 A 3 A 4 C 5 D 6 B 7 A

DEĞERLENDİRMELER

Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaşt ırınız.Doğru cevaplarınızın sayısını

belirleyerek kendinizi test ediniz.Hatalarınızı bilgi yapraklarına tekrar dönerek düzeltiniz.

Page 142: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

133

MODÜL DEĞERLENDİRME

DAVRANIŞ ÇOK İYİ

İYİ OR TA

GEÇER

BAŞARISIZ

Pascal kanunu ile ilgili hesaplamaları yapmak. Bernoulli prensibi ile ilgili hesaplamaları yapmak.

İtme kuvveti,basınç ve alan arasındaki ilişkiyi bulmak.

Hidrolik basınç yükselticisi ile ilgili hesaplamaları yapmak.

Dişli çarklı pompalarda debi hesaplamaları yapmak.

Pompa debisi hesabı yapmak. Silindir et kalınlığını hesaplamak Pistonun itme ve çekme kuvvetlerini hesaplamak Hidrolik motorlarda döndürme momenti hesabı yapmak.

Yön kontrol valflerini sembollerle ifade etmek. Basınç control valflerini sembollerle ifade etmek.

Boru çaplarını hesaplamak. Hidrolik sistemde kullanılan yağın özelliklerinin belirlenmesi.

Hidrolik sistemde kullanılacak yağ seçimi. Filtre edilecek sıvının debisini belirlemek. Sistem basıncını belirlemek. Hidrolik devre elemanlarını belirlemek. Hidrolik devre çizimi yapmak. Hidrolik devre arızası teşhis edebilmek. Arızalı hidrolik devre elemanlarının onarılması.

Modül çalışmaları ve araşt ırmalar sonucunda kazandığınız bilgi ve becerilerin

ölçülmesi için öğretmeniniz size ölçme araçları uygulayacakt ır. Ölçme sonuçlarına göre sizin modül ile ilgili durumunuz öğretmeniniz tarafından

değerlendirilecektir. Bu değerlendirme için öğretmeninize başvurunuz. Bu modül ile ilgili ayrınt ılı bilgileri farklı kaynaklarda ve internette bulabilirsiniz.

MODÜL DEĞERLENDİRME

Page 143: Microsoft Word - HİDROLİK SİSTEMLER

134

KAYNAKLAR

1-KARTAL Faruk, Hidrolik ve Pnömatik , Birsen Yayınları , 1998

2-KÜÇÜK Mehmet , Hidrolik ve Pnömatik , M.E.B. Yayınları , 2003

3-M.E.B Yayınları , Hidrolik Arıza Arama Becerisini Geliştirme , 1994

4- www.hidrolik-pnömatik.com (23.03.2005)

KAYNAKLAR