Hidrolik Sistemler-1

HİDROLİĞİN PRENSİPLERİ

Hidroliğin tanımı:

Eski Yunanca’da su anlamına gelen hydro ile boru anlamına gelen aulis kelimelerinin birleştirilmesinden türetilmiştir. İlk dönemlerde boru içindeki suyun davranışlarını belirlemek için kullanılmıştır.

Hidrolik akışkanların mekanik hareketlerini inceleyen bilim alanıdır.

Endüstrideki Yeri Ve Önemi

Hidrolik sistemlerin uygulama alanı olarak taşıtların 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 genişlemiştir ve buna bağlı olarak yeni makineler geliştirilmiştir.

Metal endüstrisinde tüm makinelerde hidrolik sistemler uygulanmaya başlanılmıştır Hidrolik sistemlerde güç iletimi kolaylaştığından 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.

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 kapatılmasında

• Türbinlerde

• Nükleer santrallerde

• Maden üretiminde

• Demir ve çelik üretiminde

• d-Hareketli mobil alanlarda

• Taşıtlarda

• Tarım makinelerinde

• İş makinelerinde

• Vinçlerde

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 değiştirilebilir.

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

Hidrolik Sistemlerin Olumsuz Yönleri

Sıvıların yüsek ısılara ulaşması ile yağ kaçakları oluşabilir ve verim düşebilir.

Bağlantı ve rakorlarda yüksek basınçtan kaynaklanan kaçak ve sızıntı 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.

Hidrolik Prensipler

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

Akışkanların sahip oldukları prensipleri iki maddede inceleyeceğiz.

Hidrostatik prensipler

Hidrodinamik prensipler

Hidrostatik Prensipler:

Durgun sıvıların sahip oldukları davranışları inceleyen prensiptir.

Sıvıların,Bulundukluarı Kabın Tabanına Uyguladığı Basıncın Bulunması:

Bir kapta bulunan durgun sıvının,kabın tabanına yaptığı basınç kabın yüksekliği ve sıvının yoğunluğu ile doğru orantılıdır. Şekil’de görülmektedir.

hidrol1

Değişik Biçimli Kaplarda Hidrostatik Basinç

hidrol2

ÖRNEK:

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?

hidrol3

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 orantılıdır.

Kuvvetin alana etkimesi olarak da tanımlanabilir.Şekilde görüldüğü gibi

hidrol4

ÖRNEK: Çapı 5 cm olan pistona uygulanan kuvvet 150 N’dur.Uygulanan kuvvetin sonucunda oluşan basınç nedir?

hidrol5

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 geliştirilmiştir.

Bu prensiplerin en önemli özelliği ise sisteme uygulanan küçük bir kuvvetin büyük kuvvetlere dönüşmesi olarak tanımlanmasıdır.

hidrol6

Pascal prensibine göre şu eşitlikleri yazmak mümkündür:

hidrol7

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.

hidrol8