Hidrolik Asansör

8/10/2019 Hidrolik Asansr

1/15

105

HDROLK ASANSR TAHRK SSTEMLERNDE G GEREKSNM,VERMLLK, ISI OLUUMUNUN NEDENLERVE NLEYC

YNTEMLER

Turhan ALTINRS, Makina MhendisiBucher Hidrolik Sistemleri Tic. Ltd. ti. Tel:0.212.659 04 88

[email protected]

ZET

Hidrolik asansr tahrik sisteminin, teorilerin tek bana yeterli olmadve deneylerletamamlanmas gerektiini gsteren en gzel fizik rneklerinden biri olduuinancndaym. Burada fiziin, statik, kinetik, akkanlar mekanii, termik, rezonans ve

ses gibi bir ok daln bir arada ve birbirleriyle balantl grmemiz mmknolmaktadr. Bunun zellikle bu konularda eitim alan niversite rencileri ya da bukonuda uzmanlamak isteyen meslektalarmz iin nemli bir frsat yarattnainanyorum.Bu almada hidrolik sistemlerde oluan ve zaman zaman nemli iletme sorunlarnave kayplara yol aan soluumlar, oluma sebepleri ve bunlarn en aza indirilebilmesiiin yaplabilecekler zerinde durulmutur.

GR

Bu almada hedeflenen, hidrolik asansrleri klasik halatlasansrler ile belli ltlererevesinde kyaslamak ve birinin dierine olan stnln ya da zayf taraflarnvurgulamak olmad, daha ok hidrolik asansrlerde snn nasl olutuunu ortayakarmak ve snn oluumunu engellemek ya da azaltmak hedefiyle yaplmasgerekenalmalara yn vermektir. Aynzamanda enerji tketimi ile ilgili konular da kanlmazolarak gndeme getirilecektir.

Hidrolik denince ilk akla gelen, sanayide kullanlan ve byk ve esnek g aktarmlariin ngrlen bir tahrik sistemidir. En sk grlen uygulamalarn da sektrdenoumuzun yakndan tandkesme, bkme, dzeltme tezghlarile hidrolik presler veotomasyon sistemleri oluturmaktadr. Bu sistemlerde kullanlan hidroliklerde genelde

yksek bas

n ve dk yadebisi uygulanmaktad

r. Dolay

s

yla tesisat kesitleri genelolarak DN16y (1/2) gemez. Is oluumu hatlardaki olduka kk kesitlere veyksek basnlara ramen dk ya hz ve hareket says nedeniyle soutucugerektirecek bir dzeye genelde ulamaz.

Trkiyede, asansr sektrnde hidrolik kelimesiyle tanmamz ise yaklak 1980liyllara dayanr. Asansr sektrnde alan insanlar olarak kimimiz korkuyla, kimimizheyecanla ve cesaretle, ou zaman da kulaktan dolma bilgi ve nasihatler eliindeyaklamzdr bu tr projelere. Konuyla ilgili ne bir kurumdan, ne de bir bilimsel veyateknik dokmandan ya da bu konuda uzman olduuna inandmz bir kiidenfaydalanma ansmz olmamtr. Baarl olduumuzda hidrolik sistemi gklere

karm, baarszlmzn sulusu olarak da genelde hidrolii gstermiizdir.


2/15

106

Bu yaklak 25 sene iinde ok yol kat edip uzmanlaan meslektalarmz olduu gibi,hala deneme yanlma metotlarile baarya ulamaya alan asansrc arkadalarmznvarlnda inkr etmemiz mmkn deildir.

HDROLK ASANSRLERN KULLANIM ALANLARI

Hidrolik asansrlerin kullanm alanlar, genelde dk ve orta irtifalyk asansrleri,hasta asansrleri ve makine dairesinin bodrum katnn herhangi bir blgesinekonulabildii, ya da dier herhangi bir katta olabildii, atda irkin grnml makinedairesinin istenmedii villa ve apartmanlardan olumaktadr. Burada seimin hidrolikasansrden yana kullanlmasnn nedeni, bilinen avantajlarnn yan sra, kullanmyounluunun ok fazla olmayve de irtifann genelde 6-7 katgememesidir.

Hidrolik asansrler, enerji maliyetlerinin halatl asansrlere oranla daha yksekolmasna karn, tesis maliyetlerinin, servis giderlerinin ve de yedek para

gereksiniminin daha az olmasnedeniyle tercih edilmektedirler.Youn iletmelerde ise hem enerji maliyetleri daha belirgin bir ekilde artmakta ve dehidrolik yan arsnmassistemin devre dkalmasna yol aabilmektedir.

UYGUN TAHRK SSTEMNN SEM

Son kullancy daha ok ilgilendiren, belirli bir ykn belirli bir srede bir koddandier bir koda karlabilmesi iidir. Bunun ne ekilde yaplaca daha ok konununuzman kii ve kurulular tarafndan belirlenir ve mmkn olduunca alternatifli birekilde son kullancya nerilir.

Bu arada belki de hayatnda ilk kez asansr yaptran bir kiinin teknik konulareksiksizbilmesi beklenemez. rnein, motor gcnn, kaldrlacak toplam yk ve seyir hzyladz orantlarttgereinden yola karak, belki de tesisteki kurulu g potansiyelinide dikkate alarak kapasitenin ya da seyir hznn drlmesi, asansr yapmcstarafndan neri olarak gndeme getirilebilir ve getirilmelidir.

En uygun sistemin seilmesi ardndan detaylhesaplar yaplarak, deneylerle belirlenmiverimlilik, katsaylar, basn kayplar ve d etkenler de dikkate alnarak sistemdekullanlacak elemanlarn fiziksel zellikleri belirlenir.Bu ilemler genelde hidrolik sistemi reten firmalarn hesaplama programlarnn

yard

m

yla yap

l

r ve asansrcye tahrik sisteminin seimi d

nda fazla bir tercih hakk

braklmaz. Bu nedenle asansrcnn tahrik sistemini semeden nce asansrdenistenilen tm zellikleri ok iyi deerlendirip bu seimi yapmas, ileride yaanabilecekolumsuzluklarn nlenmesi anlamna gelir. Teknolojinin snrlarnn zorlanmasise oukez istenmeyen sonulara yol amaktadr.

HDROLK ASANSR TAHRK SSTEMNN ALIMA PRENSB

G VE ENERJDNM

Belli bir ykn, belli bir ykseklie karlmas iin sisteme belli bir enerji girii

salanmaldr. Bu enerji giriinin balang noktaselektrik motorudur ve de enerji ekli


3/15

107

elektrik enerjisidir (1). Bu enerji, motorun kmilinde ya da pompann vidasndamekanik enerjiye (2) dnr. Pompa knda ise elimizdeki enerji ekli, belli bir

basnca sahip hidrolik enerjidir (3). Bu enerji eklide piston kolunda (mil) yenidenmekanik enerjiye (4) dnr ve asansrn yukarynde hareketini salar. (ekil-1)

DALMA

TP

SLNDR

2

M

1

V

G NTES

3

P0P

4

P.Q

4

P1 . q (10 N/m . m/s = W)

3 . U . IN . cos (W)

G ve ENERJAKTARIMI

5

4

3

P2 . q

F . V (N . m/s = W)

5 2

2

1

M . w (Nm/s =W)5

3

F.V

ekil-1

Bu enerji dnmleri srasnda enerji kayplaroluur. Bu kayplar daha doru olarakenerjinin zellik deiikliine uramas olarak tanmlanabilir. nk bilindii gibienerji yok olmaz ve ancak baka bir zellie dnr. Elektrik enerjisi mekanik enerjiyeancak motorun verim orankadar dnrken, kalan ksmdiren ve srtnme (elektrik,mekanik ve hidrolik) sonucu sya dnr.

Aynekilde mekanik enerjinin hidrolik enerjisine dnmnde pompadaki volmetrik(sznt) ve srtnme kayplarda gene solarak sistemdeki yerini alr.


4/15

108

Daha sonra da srasyla valf blou, hortum ve rakorlar, boru krlma valfi ve silindirde(zellikle kee/mil srtnmesi) oluan basn kayplarve tayckarkas patenlerinde,kasnak mili ile yatak arasndaki srtnme kayplar hidrolik enerjisinin s enerjisinednen blmn kapsar.

Buna gre, belli bir ykn, yer ekimi kuvvetine ters yndeki belli bir ykseklietanmas iin sisteme verilen besleme enerjisinin belli bir ksm i olarakkullanlmakta, ya da baka bir deyimle potansiyel enerjiye dntrlmekte, kalan

blm ise senerjisine dnmektedir.

Enerji (E) ve(W) kavramlarnuekilde tanmlayabiliriz.

Enerji cismin o an ki potansiyelini aklar, ise bir eylemdir. Enerji potansiyeliolan bir cisim ancak hareket ettii zaman iretir.

Eelekt = W (Epot) + Es

Olarak tanmlanabilir.

Ya da bunu sistemin verimlilii dikkate alarak tanmlarsak:

W(Epot) = Eelekt .

eklinde yazabiliriz.

Burada:

W(Epot) = m.g.h

m: h yksekliine karlan arlklarn toplam [Kabindeki yk, kabin, kap,tayckarkas, kasnak, halat, mil vs. gibi sabit arlklarn tamam( sistemlerde milve kasnak arlnn yarsalnr)].g: yer ekimi ivmesi

W(Epot) ayn zamanda depolanm bir enerji olarak da tanmlanabilir (potansiyelenerji)

Eelekt = Elektrik motoru besleme enerjisi

= Elektrik motoru dahil sistemin toplam verimlilii.

m.g.hEelekt . = m.g.h =

Eelekt

Buna gre sistemin toplam verimliliini hesaplamak ok da zor deildir. lmemizgereken yalnzca tam ykte ve nominal hzdaki hareket sresince elektrik motorunu

beslediimiz elektrik enerjisinin miktardr. Hareket sonunda elde ettiimiz potansiyel


5/15

109

enerjinin bykln de bildiimize gre (mgh) sistemin toplam verimliliinihesaplamak bir blme ileminden ibarettir.

Ancak bu almada ayrntlara da yer vererek konumuzu ve problemimizin kaynan

daha net grmemiz, problemlerin zm asndan nemlidir.

a) Elektrik motoru

Elektrik motorunun verimi retici tarafndan bilinmektedir ve bu deeri reticidenalmamz mmkndr. Ancak bunu motor reticisinin etiket deerlerinden hesaplayarakda bulabiliriz. Tabi ki bu deer nominal ykteki deerdir ve motorun az ya da ok yktealmasverimlilik deerini az da olsa etkiler.

rnek (retici firma: ELMO):Etiket bilgileri: 16 kW, 2780 devir/dk, 400V, 35 A, cos= 0,86

Burada:UN = 400V, IN = 35A, Nominal devir nN = 2780 devir/dk, PN = 16 kW motorunnominal mekanik gcdr.

Motorun elektrik gc: P1 = 3 U IN cos

P1 = 1,73 400 35 0,86 = 20,8 kW (1,73 = 3)

= PN / P1 = 16 / 20,8 = 0,77

Hidrolik asansrlerde kullanlan ya alt motorlarnn verimlilii iletme basncna(yke) bal olarak 2550 bar aras basn deerlerinde 0,80 ile 0,75 arasoynamaktadr. Dk basnlarda motorun verimlilii az da olsa artmaktadr.

Motorun mekanik gc: P2 = P1 Mot

Motorun elektrik gcnn sya dnen ksmise P1 - P2Ya da P1 (1- Mot) olarak yazlabilir.

Bizim sorunumuz olan senerjisi iletme yann iinde oluan senerjisidir. Paten/ray

srtnmesi, kasnak yata

/mil srtnmesi motor gc hesaplar

nda dikkate al

n

r, ancakshesaplarnda, bizim problemimizin kaynanoluturmadiin gz ardedilebilir.

b) Pompa

Hidrolik asansrlerde kullanlan pompa tr vidal pompadr. Dk verimliliinekarn bu pompann kullanlmasnn en nemli nedeni, bu tr pompalarda pulzasyonseviyesinin son derece dk ve ses dzeyinin de rnein dili pompalara kyasla okdaha az olmasdr.Verimlilie gelince (volmetrik ve srtnme kayplar), bu pompalarda da motorlardaolduu gibi basncn artmasyla birlikte azalr.


6/15

110

Bu deer, 2550 bar aras iletme basnc dikkate alndnda, 0,81 ile 0,77 arasndadeiir.

Elektrik motorunun mekanik gc, pompa knda pompann verimi orannda azalarak

Ppompa = P2 pompaolur.

Bu aynzamanda pompann kbasncile debisinin arpmna eittir.

Ppompa = p q

ekil-2

c) Valf grubu

Valf gruplarnda, daha nce tanmladmz verimlilik yerine basn kayb deerinikullanmamz daha doru olur. Bu deerin bykll valf grubunun yapsyla ilgili

olmasnn yan sra byk lde de iletme yann o an ki viskozitesine ve debisinebaldr. Viskozite zellikle yan snmasyla birlikte hzl bir ekilde der.Asansrmzn de sabah saatlerinde ya da genel olarak yan souk olduu saatlerdeok daha byk viskoziteli iletme ya ve buna bal olarak daha byk basnkayplaryla almasyla birlikte, zaman zaman asansr hareketinin ayarlanann dndaseyrettiine tank oluruz. Bu durum dikkate alnarak iletme ya viskozitesi iletmeartlarna ve olumasolasiletme scaklna uygun olarak belirlenmelidir.

Basn kayb deerleri ancak uzun sreli deneyler gerekletirilerek retici firmalartarafndan saptanr ve rn teknik dokmanlarnda s(viskozite) ve debi (akmiktar)deerlerine baml eriler olarak valf tiplerine gre gsterilir. zellikle s, yanviskozitesini yksek derecede etkiler. Yukardaki rnekte grld gibi, HLP 46 yan


7/15

111

viskozitesi 30C de 75 cSt iken 8C de 300 cSt olmaktad r. Buna gre 8C scaklktakiyan i direnci, 30C scaklktaki yan i direncinin 4 katdr. Bu deerler yareticilerinin kataloglarndan temin edilebilir.

MOTOR GCNN HESAPLANMA YNTEM

Her ne kadar motor gc de hesaplama programlartarafndan seiliyor olsa da, motorgcnn hangi zelliklere gre belirlendiini bilmek ve de bu ilemi herhangi bir

program kullanmadan yapabilmek sanrm her teknik eleman iin nemli bir artpuandr.Seyir hzseildikten sonraki aama G hesabiin gerekli kuvvetlerin saptanmasdr.

1. BLM: ASANSRN YUKARI YNDE HIZLANMA SREC

Asansr kabininin yukar ynde hzlanmas srecinde piston milinde gerekli olan

aksiyon kuvvetini belirleyen en nemli reaksiyon kuvvetleri:

Baknz ekil 3 ve ekil 4.

1) yer ekimi kuvveti Fg = m . g(bu kuvvet harekette ve durusrasnda etkendir.)

m = kabin, kap, tayckarkas, orannda halat, kasnak, milarlve tanan yk toplam arl(kg)

g = yer ekimi ivmesi (9,81 m/s)

2) hzlanma srecinde ek olarak Fa = maa = hzlanma ivmesi

3) toplam srtnme kuvvetleri FR1 = FRray/paten + FRkasnak/mil

Burada en nemli reaksiyon kuvvetleri olarak:1) yer ekimi kuvvetini, 2) hzlanma iin gerekli kuvveti sayabiliriz.

Fg + Fa = mg + ma = m (g+a)

Hzlanma ivmesinin insan asansrlerinde yaklak 0,60 m/s seildiini varsayarsak:

Fg + Fa m 10,4 m/s olarak kabul edilebilir.

Buna gre Asansrn belirlenmiyk ve ivme ile hzlanmasiin Piston milinde gerekliaksiyon kuvveti endirekt (1:2) sistemler iin:

Fmil = 2 (Fg + Fa + FR1)


8/15

112

=l

b

Fa

Fg

F

Y FR1

FR

FR1

Fr2

Y = KAPASTE (YK)

K= SABT AIRLIKLAR

m= Y+K

F

F

FRF

2F

K2 K2

K1

ekil 3FRray/paten

Ray Paten arasndaki srtnme kuvvetinin bykl, Patenler zerinden raya etki edenkuvvetin byklne ve de srtnme katsaysna baldr. Srtnme katsaysise, hemray yzeyinin yaps, hem kullanlan paten yann ve de Paten olarak kullanlanmalzemenin zelliklerine baldr.

Burada srtnme kuvvetlerini azaltmak amacyla neden klavuz makara kullanlmadsorusu akla gelebilir.

Klavuz makaralar maliyet asndan ok daha pahal olmalarnn yan sra darbelerekarda son derece hassastrlar. Ayrca makara yzeyine yapan bazparacklar seyirkonforunu son derece kt etkiler.

Kayma paten malzemesi olarak gelitirilen bazPE (Polietilen) malzemeler son derecedk srtnme katsaylar (yal< 0,07) ve yksek anma mukavemetleri sayesindetm olumsuzluklarbertaraf etmilerdir.Y = Yk (kapasite)


9/15

113

K1= Deimez arlklar (kabin, kap, karkas).K1 hem motor gc, hem de ray hesaplarnda dikkate alnr

K2 = Deimez arlklar ( orannda kasnak ve mil arlklar).K2 yalnzca motor gc hesaplamasnda dikkate alnr

m = toplam arlk (kg)

Fg = m gFa = m aFR = Raya dik etki eden kuvvetFr1 = FR (paten srtnme kuvveti)

FR = (Fa + Fg) b / lBurada Fr1 alt ve st patende olmak zere 2 kez etkilidir.

FRkasnak/mil-FRkasnak/halat

Kasnaklarda genelde rulmanlyatak kullanlr. Ancak darbeli alma ihtimali varsa yada kusursuz ve srekli bir yalanma salanabiliyorsa kayma yatak da kullanlabilir.Kayma yatak seeneinde oluan mil/yatak srtnme kuvvetleri ou kez gz ardedilebilir dzeydedir.

Aynekilde kasnak yiv yzeyi ile halat arasnda oluan srtnme kuvvetleri de gz ardedilebilir.

Ana konumuz dnda kalmalarnedeniyle bu srtnme kuvvetleri bu almada dikkatealnmayacaklardr.2. BLM: ASANSRN YUKARI YNDE NOMNAL HIZDA HAREKETSREC

Asansr kabininin nominal hzda yukarynde hareketinde reaksiyon kuvvetleri:

1) yer ekimi kuvveti Fg = m . g(bu kuvvet hem hareket srecinde, hem de asansr kabini katta beklerken etkendir.)m = kabin, kap, tayckarkas, orannda halat, kasnak, mil

arlve tanan yk toplam arl(kg)

g = yer ekimi ivmesi (9,81 m/s)

2) toplam srtnme kuvvetleri FR1 = (FRray/paten + FRkasnak/mil)

3. BLM: ASANSRN YUKARI YNDE YAVALAMA SREC

Asansr kabininin yukar ynde hzlanmas srecinde piston milinde gerekli olanaksiyon kuvvetini belirleyen en nemli reaksiyon kuvvetleri:

1) yer ekimi kuvveti Fg = m . g(bu kuvvet harekette ve durusrasnda etkendir.)

m = kabin, kap, tayckarkas, orannda halat, kasnak, mil


10/15

114

arlve tanan yk toplam arl(kg)g = yer ekimi ivmesi (9,81 m/s)

2) yavalama srecinde ek olarak Fa = m.(-a)

a = yavalama ivmesi

3) toplam srtnme kuvvetleri FR1 = (FRray/paten + FRkasnak/mil)

Burada en nemli reaksiyon kuvvetleri: 1) yer ekimi kuvveti, 2) yavalamada oluanve ters ynde etki eden ters ivme kuvvettir.

Fg - Fa = mg ma = m (g-a)

Yavalama ivmesinin de insan asansrlerinde yaklak 0,60 m/s seildiinivarsayarsak:

Fg - Fa m . 9,2 m/s olarak kabul edilebilir.

Buna gre Asansrn belirlenmi yk ve ivme ile yavalamas srasnda Pistonmilindeki gerekli aksiyon kuvveti:

Fmil = 2 (Fg - Fa + FR1)

yavalama srecinde ters ynde olmak zere: Fa = m.aa = yavalama ivmesi

Grld gibi asansrde gerekli en byk kuvvet yukarynde hzlanma srecindedirve bu kuvvet motor gc hesaplamalarnda temel alnr.

Gerekli motor gcnn hesab:

Motor verimlilii burada 2. planda kalmaktadr. nk verilen Motor gc, motorunmekanik gcdr ve kullanlabilecek gc gsterir.

Asansrn belli bir toplam ykte (Y) ve belli bir hzda (v) hareket ettirilmesi iingerekli g

P = Fmil v :(pompa valf)

Fmil = 2 (Fg + Fa + FR1)

pompa: Vidalpompa verimlilii 0,77 0,81,valf: Kontrol Valfi verimlilii 0,88 0,95 .

Bu deer hem yan viskozitesine, hem de ya debisi ve valf yapsna gre deiir.Yan Viskozitesi ise hem seilen yan zelliklerine hem de yan o anki ssna

baldr. Gerek verimlilii bulabilmek iin kataloglardaki valf erilerine bakmak

gerekir. Ancak bu da yalnzca yaklak bir deeri vermektedir.


11/15

115

Bu erilerde verimlilik yerine basn kaybdeerleri verilmitir. Buna gre maksimumykte hesaplanan iletme basncndan yola karak hesaplarmz iin gerekli valfverimliliini yaklak olarak bulabiliriz.

rnek:

Asansr verileri:

Q = 400 kg, (kapasite)K = K1 + K2 = 600 kgv = 0,63 m/s (seyir hz)

Fmil = 2 (Fg + Fa + FR1) = 2 (1000kg 10,4m/s + 40kg 10,4 m/s)

= 21.632 N

P = Fmil v :(pompavalf)

P = 21.632 N 0,63m/s : (0,80 0,90) 9,5 kW (yaklak gerekli motor gc)

Bu hesaplamada normal artlarda sya ok fazla etkisi olmayan hortum ya daborulardaki basn kayplarvalf verimliliinde dikkate alnmtr. Ancak hortum ya daboru uzunluklar 4-5 metre zerine kmas durumunda bu kayplarn da ek olarakdikkate alnmas nerilir. Ar uzun hatlarda (> 10m) hortum ya da boru apnn

bytlmesi, bylece ya ak hznn ve dolaysyla basn kayplarnn drlmesidoru bir yntem olacaktr.

Dikkat ekici baka bir konu ise verimlilik deerinin, motorun verimliliinikapsamaddr. Elektrik motorunun mekanik gc yerine besleme gc dikkatealndnda motorun verimlilii de hesaplamaya eklenir ve toplam verimlilik 0,50 gibirktc rakamlara ulaabilir.

Bu durum, enerji tasarrufunu amalayan daha ne kadar ok almann yaplmasgerektiini ak seik gstermektedir. zellikle hem artan enerji tketimi ve fiyatlarvede tketime bal olarak artan kresel snma hepimizi bu ynde almaya

zorlamaktad

r.

HDROLK YANEDEN VE NASIL ISINIR

Burada konumuzu 2 farkl blmde incelemek daha doru olacaktr. Daha ncedetaylandrlan birinci blm motor, pompa ve valf grubunun verimi dikkateAlndnda hesaplanan kayp enerji (daha dorusu senerjisi), ikinci blm olarak dayukarynde hzlanma ve yavalama srelerinde oluan senerjisi. Genel kan, yanyukar seyir srasnda, yani motor alt srece snddr. Bu ancak ksmendorudur. Is, enerjinin bir eklidir ve snn olumasancak baka bir enerji eklinin senerjisine dnmesiyle mmkn olur. Asansrmzn hareketini detayl bir ekilde


12/15

116

izlersek, bamza zellikle yaz aylarnda dert olan bu snn nereden geldiini de kolaybir ekilde analiz edebiliriz.

Hidrolik asansrlerde kullanlan tahrik motorlar sabit devirlidir (nominal: yaklak

2780 d/dk) ve asansrn yalnzca yukarhareketinde alrlar. Motora akuple edilmividal pompann devri de doal olarak motor devrine eittir. Bir baka deyimle motorpompa grubunun rettii yadebisi yaklak olarak sabittir.

Asansrmzn hzise hzlanma ve yavalama sreleri nedeniyle deikendir. Bununanlam, hzlanma, yavalama ve 2. hz sresince motor-pompa grubunun valf grubunagnderdii ya miktarnn bir ksm kullanlmayarak yeniden ya tankna gerignderilmektedir (by pass). Buna gre de motor-pompa grubunun kenerjisinin bir

blm, hzlanma, yavalama ve 2. Hz srelerinde asansrn hareketi iinkullanlmakta, kullanlmayan genelde daha byk blm ise s enerjisi olarak yatankna geri gnderilmektedir. En az soluumu asansrn yukarynde ve tam hzda

seyri srasndadr.

Kullanlan elektrik enerjisinin byk blm potansiyel enerjiye dnr (ortalama%50-60). Daha kk blm (yaklak %40-50) sistemin tamamnda oluan srtnmeve basn kayplarn kapsar. Bu kayplar hem motor/pompa grubunda, hem hidroliksistemde, hem de mekanik sistemin tamamnda oluan kayplardr. Bu kayplarn byk

blm hidrolik sistemin bnyesinde kalan kayplardr ve bu da yan snmassonucunu getirir.

Asansrn aaynde seyri, hem kabin ve taycsistemin, hem de tanacak yk yada kiilerin arlklar ve yer ekimi ivmesi (sisteme yklenen potansiyel enerji)sayesinde gerekleir. Motor altrlmaz. Valf grubunun yapt tek ey, ya geikesitlerini kltmek ve bytmek suretiyle belli bir basn kayb yaratarak asansrhznayarlamaktan ibarettir.

Asansrn aaynde seyri srasnda etkili olan tm arlklarn toplamndan oluanpotansiyel enerji de valf grubu iinde yaratlan bu basn kaybve yan bnyesindeki isrtnmeler de dahil olmak zere dinamik enerji kayplar yoluyla tamamen senerjisine dntrlr.

Asansr kabininin balang noktasna geri dndnde Elektrik motoruna

yklediimiz elektrik enerjisi neredeyse tamamen

s

enerjisine dntrlmolur.Kabin yk arttka soluumu da ona balolarak artar. Baka bir deyimle, kabininyukar ynde olduu gibi aa ynde de bo ya da dolu hareket etmesinin soluumunda etkisi vardr. Is hesaplamalarnda ykn genel olarak %50 kadarnntand, seyir mesafesinin de %70 orannda kullanldvarsaylabilir.

Konuya sistemin verimlilii asndan bakarsak, en dk verimlilik yukarynde bokabinle seyreden bir asansrde, soluumu olarak bakarsak da en youn soluumutam ykte ve birbirine en yakn 2 durak arasnda yukarynde ve de tam ykte aaynde seyreden bir asansrde meydana gelmektedir.


13/15

117

H A R E K E T E R S

HIZLANMA

B O T A A L I M A

NOM.

HIZ

SEYR

''h

''

YUKARI

' ' V ' '

H A R E K E T E N E R J S

I S I E N E R J S

AAI

YAVALAMA

B O T A A L I M A

ekil 4ekil 4te sistemin kullanlabilir (verimli) ksmgrlmektedir. Yukarhareket srasndahzlanma ve yavalama srelerinde enerjinin bir ksmsenerjisine, daha byk ksmise potansiyel enerjiye dnmektedir.

Aaynde ise, elimizdeki potansiyel enerji neredeyse tamamen sya dntrlmolur.

Is oluumunun yan sra ses oluumu da ya debisinin yksek olduu durumlardarahatszlk verici dzeye oluabilir. Isoluumunda olduu gibi, yukarynde hzlanma,yavalama ve 2. hz srecinde, aaynde ise ana hz srecinde ses younluu en stdzeyde hissedilir. Bu aynzamanda geri dnyadebisiyle orantldr.

Buna gre hidrolik asansrlerde yaanabilen olumsuzluklar, soluumu, ses dzeyi veenerji giderleri olarak sralamamz mmkn olabilir.

Enerji giderleri olarak yalnz sisteme yklenen enerjiyi deil, soutma sistemleri iin

harcanan enerjiyi de hesaba katmak gerekir. Yani biz enerji harcayarak nce ya

styoruz, daha sonra da aynyasoutmak iin yine enerji kullanyoruz.

Eer amacmz sistemdeki s oluumunun belirlenmesi ise, bizi ilgilendiren, kuvvetinbyklnden (Yk) daha ok, bu kuvvetin hangi hzda (G) ve ne kadar youn(Enerji) uygulanmakta olduudur. Ya da baka bir deyimle, tkettiimiz enerjimiktardr.

Hidrolik asansrlerde soluumunu azaltmak, klasik sistemlerde hz ayarlarnoptimizeetmekle mmkndr. Ancak bu ekilde enerji tasarrufu ancak snrlderecede salanr:


14/15

118

Hzlanma, yavalama ve 2. Hz mesafelerinin artmasyla birlikte s oluumu da aynoranda artmaktadr. nk motor pompa grubu bu srete de ayn debi ve basncretmektedir. Burada enerji tketimini drmek ve buna paralel olarak soluumunuazaltmak, hzlanma ve yavalama ivmelerinin daha dik (hzlanma ve yavalama yol ve

sreleri ksalr) ve de ikinci hz mesafesinin sfra yakn ayarlanmas ilegerekletirilebilir.

Byk tahrik motorlarnn kullanldzellikle yk asansrlerinde yukarynde katatamamlama (releveling) srasnda pompann rettii debinin yalnzca %7-%10luk

blm asansrn hareketi iin kullanlmakta, kalan blm ise ya tankna gerignderilmektedir. Bunun anlam%90-%93 ek sretimidir.

Bu tr asansr tahrik sistemlerine daha az gte (1-3kW) ve yalnzca yukar katatamamlama amalalan bir ek tahrik sistemi ngrlmelidir. Bu sayede:1) Hidrolik enerjinin tamam hareket iin kullanlr, dolaysyla enerji kayb byk

lde nlenir,2) Kata getirme reaksiyon zamanok ksalr,3) Kata getirme srecinde soluumu nlenir.

ENERJTASARRUFU AMALI YNTEMLER:

Bu yntemlerin banda yukar ynde hzlanma ve yavalama srecinde elektrikmotorunun sistemin gereksinimi kadar mekanik enerji retmesini salamakla

balamaktadr.

Frekans kontroll hidrolik tahrik sistemleri

Klasik hidrolik asansrlerde yaanan olumsuz durumun giderilmesi tahrik sistemindekibazdeiikliklerle d mmkndr.

Frekans kontroll tahrik sistemleri, hidrolik asansrlerde yaanabilen buolumsuzluklarn giderilmesi iin gelitirilmitir. Asansr hz motor devri ile dzorantldr. Geri dn (By pass) ya miktar yok denecek kadar azdr. Dolaysylayukarynde sve ses oluumu byk lde ortadan kaldrlmtr. Buna balolarakda enerji sarfiyaten aza indirgenmitir.

Aa ynde ise, silindirden tahliye olan iletme ya valf bloundan geer ve yinepompa zerinden tanka dner. Ksaca, yukar harekette izledii yolun neredeyseaynsn geri dnte izler. Geri dnen ya, pompay ve ona akuple olan motoru danormal iletmedeki ynnn tersine dndrerek motorun jeneratr olarak almasnsalar. retilen elektrik enerjisi inverter kontrol ile bir diren grubu zerinde syadntrlr. Klasik sistemde valf de basn kayb yaratarak kontrol altna aldmzaahareketi bu kez inverter kontroll diren grubu ile yapmaktayz. Frekans kontroll

bu tahrik sisteminde s, tank yerine diren grubunda olumas sonucu soutucukullanmgereksiz hale gelir. Olanak salanmasdurumunda, diren grubunda oluan s

baka bir sistemde stma amal kullanlabilir. Byk glerde ise retilen enerjinin

dolaylekilde ebekeye geri verilmesi de dnlebilir.


15/15

119

Yan tanka serbest aknedeniyle oluan yksek ses dzeyi de en aza indirgenir.Tesis maliyetinin yksek olmasna karn, enerji tasarrufu sayesinde, orta younlukta

bir iletmede sistem kendini ortalama 4 senede amortize etmektedir.

Sisteme yklenen enerjinin geri kazanlmas iin yaplan bir dier uygulama ise, aayn hareketinde motorun gene ters dndrlmesi ve de motorun arka miline akupledk debili bir yksek basn pompasnn tahrik edilerek sisteme entegre edilmi birhidrolik akmlatr beslemesidir. Burada biriktirilen basn enerjisi ise yukarharekette sisteme yeniden verilerek tahrik motoruna katk salamaktadr. Bu sistemi,halatlasansrlerdeki kararln hidrolik versiyonu olarak da tanmlayabiliriz.

Bunlarn dnda halatlasansrlere benzer kararlklhidrolik sistemler de (rneinekme silindirli sistem) senelerdir uygulanmaktadr.

KAYNAKLAR

1. Elektrotechnik, H. LINSE2. Hydromechanik, Heinrich RDEL,3. Technische Strmungslehre, Wolfgang KALIDE,4. Kinematik und Kinetik, HOLZMANN/MEYER/SCHUMPICH,5. Kinematik und Kinetik, Bruno ASSMANN6. Akkanlar Mekanii, Frank M. WHITE7. Richard Von HOLZEN, BUCHER A.G.

Documents

Hidrolik Asansör