CMK-202 / CMT204 Hidrolik - Pnömatik
Prof. Dr. Rıza GÜRBÜZ
Hafta 2
• Hidrolik Sistemler
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 2
Bu Derste İşlenecek Konular
• Hidrolik Sistemin Yapısı
• Hidolik Güç Üniteleri (Enerji Besleme Birimi )
• Hidrolik Pompa
• Hidrolik Motorlar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 3
Hidrolik Sistemin Yapısı
• Bir sonraki slaytta konuyla ilgili video izleyeceksiniz!
4 Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 5
Hidrolik Sistemin Yapısı
• Bir sonraki slaytta konuyla ilgili video izleyeceksiniz!
6 Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 7
Hidrolik Güç Üniteleri (Enerji Besleme Birimi )
• Elektrik motoru
• Pompa
• Basınç sınırlama(emniyet) valfi
• Kavrama
• Tank
• Filtre
• Soğutucu
• Isıtıcı
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 8
Bir sonraki slaytta konuyla ilgili video izleyeceksiniz!
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 9
Tank İçerisinde Bulunması Gereken Yağ Miktarı Sistemde Dolaşan Yağın En Az Beş Katı Kadar Olmalıdır!
Akışkanın içinde toplandığı dinlendirildiği elemandır.
Tank
Tankın görevleri şunlardır:
• Hidrolik akışkanın depolanması
• Akışkan üzerindeki ısının dışarı atılması
• Su, hava ve katı parçacıkların ayırt edilmesi
• Sistemden dönen ve tedirgin olan yağın
dinlendirilmesi
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 10
Hidrolik Akışkan Tipleri
Hidrolik sistemlerde kullanılan akışkanlar
• Madeni (mineral) yağlar (baz
yağ+katkılar)
• Sentetik Hidrolik Yağlar (kimyasal yolla
elde edilirler)
• Çevre dostu yağlar (doğal yağlar)
• Su ve emülsiyonları
• Özel yağlar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 11
Hidrolik sistemlerdeki akışkanın temel
görevi kuvvetlerin ve hareketlerin
iletilmesidir.
Bununla beraber Sızdırmazlık, soğutma
ve yağlama diğer önemli görevleridir.
Sık kullanılan hidrolik akışkanlar
Madeni(mineral) yağlar
HL: Korozyona ve yaşlanmaya (oksidasyona) karşı
katkı maddeli
HLP: HL+sürtünme aşınmasına karşı katkı maddeli
HLP-D: HLP+aktif yayılma ve deterjan katkılı, hava
su ayrışımına ihtiyaç duymaz
Yanmaz Akışkanlar
Berrak Su
HFA:%10 katkı(yağ...vb) + %90 su
HFA-V: %20 konsantrasyon+%80su
HFB: %60yağ + %40 su
HFC (Su glikol) %40 su+%60 glikol
HFD-R (fosfat ester)
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 12
Çevre Dostu Akışkanlar
HTG: Bitkisel Yağlar (trigliserit)
HPG: Poli glikol
HE: Sentetik ester
Özel Yağlar
Poli-a ve glikol
Uçaklarda kullanılan akışkanlar
Hadde yağı ile uyumlu yağlar
Katkı Maddeleri
• Donma Noktası Düşürücü
• Viskozite İndeksi (VI) Geliştiricileri
• Köpük Önleyici
• Oksidasyon Önleyici (İnhibitörlü)
• Korozyon Önleyici
• Pas Önleyici
• Temizleyici Katkı Maddeleri
• Aşınma Önleyici (AW) Katkı Maddeleri
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 13
Hidrolik Akışkanlardan beklenen özellikler
• Yağlama ve aşınmayı önleme özelliği
• Viskozitenin çok değişkenlik göstermemesi (P,V)
• Malzemeyle uyumluluk
• Sıcaklık değişimine karşı dayanım
• Oksitlenmeye karşı dayanım
• Düşük sıkıştırılabilirlik
• Düşük ısıl genleşme
• Düşük köpük oluşumu
• Az hava tutma, rahat bırakma
• Yüksek kaynama sıcaklığı, düşük buhar basıncı
• Yüksek yoğunluk
• Yüksek ısı iletkenliği
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 14
• Yüksek dielektrik (yalıtkanlık)
• Su almama
• Yanmama
• Zehirli olmama
• Paslanmaya karşı koruma
• Yapışkan madde oluşturmama
• İyi filtre edilebilirlik
• Diğer yağlarla uyumluluk ve değiştirilebilirlik
• Tortu oluşturmama
• Bakım kolaylığı
• Çevre Dostu
• Düşük maliyet ve sürekli bulunabilirlik.
Viskozite
• Bir sıvının akmaya karşı gösterdiği dirençtir. Diğer bir yaklaşımla bir sıvının kalın yada ince oluşunun sayısal ifadesidir.
• Bir sıvının ısısı artarsa viskozitesi azalır yani sıvı daha ince olur.
• Bir sonraki slaytta konuyla ilgili video izleyeceksiniz!
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 15
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 16
Yağ kirlilik dereceleri
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 17
Filtre
• Hidrolik sistemlerde akışkanın yabancı maddelerden, toz ve pisliklerden arınması için filtre kullanılır. Devrenin özelliğine uygun filtre kullanılır.
• Filtreler insan vücudundaki
böbrekler gibi içinden geçen
akışkanı süzer ve yabancı
maddeleri ayırırlar.
• Bu nedenle filtrelenecek yağın
debisi bilinmeli ve ona göre
filtre seçilmelidir.
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 18
Filtrenin genel yapısı
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 19
Emiş hattı filtresi
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 20
• Bunlar sadece pompayı korur. Tıkandığı zaman pompanın emişini güçleştirir, kavitasyona sebep olur. Bu nedenle kaba filtre takılır. Emme zorlukları olmaması için bir by pas valfi ile donatılır.
Basınç hattı filtresi
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 21
• Pompadan sonra takılırlar yada korunması istenen elemanın önüne takılır. Yüksek basınçta çalıştığı için uygun özellikte olması gerekir.
16.03.2016
Dönüş hattı filtresi
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 22
• En çok kullanılan filtrelerdir. Filtre bakımı için sistemin durdurulmaması için çift filtre kullanılır.
Kirlilik Göstergeleri
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 23
Soğutucular
• Hidrolik akışkanın, yapı elemanlarında ve
sistem hatlarında akışı sırasında sürtünmeler
meydana geldiğinden bu durum yaklaşık
%20 enerji kaybına neden olur.
• Bu şekilde hidrolik akışkan ısınır, bu ısı
kısmen tank, hatlar ve diğer yapı elemanları
üzerinden çevreye verilir.
• İşletme sıcaklığı 50-60°C’yi geçmemelidir.
• Yüksek sıcaklık yağın viskozitesini düşürür
ve zamanından önce yaşlanmasına neden
olur.
• Sistemin sıcaklığını belirli sınırlar içinde
tutmak için, çoğunlukla termostat üzerinden
soğutucu devreye sokulur.
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 24
Su Soğutucuları
Hav
a So
ğutu
cula
rı
Isıtıcılar
• Optimum işletme sıcaklığına kısa zamanda ulaşmak için çoğu zaman bir ısıtıcıya ihtiyaç duyulur. Amaç yağın kısa zamanda optimum viskoziteye sahip olmasını temin etmektir.
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 25
Hidrolik Pompalar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 26
• Hidrolik yağı belirli basınç ve debide sisteme basan elemandır.
• Hidrolik pompalar tahrik biriminden aldığı mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye (Basınç enerjisine) çevirirler.
• Pompalar hazneden emdikleri yağı hacim daralması yöntemi ile sisteme gönderirler.
• Her pompa milinin bağlı olduğu bir tahrik mekanizması yani motoru (elektrikli, benzinli, dizel vb. ) vardır. Pompalar basınç üretmezler, debi yani akış üretirler!
Pompa seçiminde dikkate alınacak hususlar
• Çalışma basıncı,
• Gücü,
• Debisi,
• Devir sayısı,
• Dönüş yönü,
• Çalışma sıcaklığı,
• Gürültü ve titreşimi,
• Bakım, onarım ve montaj kolaylığı,
• Pompa boyutlarının sisteme uygunluğu.
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 27
Pompa seçiminde en önemli etken; çalışma basıncı ve debidir.
Hidrolik pompalar ile ilgili temel terimler
• Deplasman: Pompa şaftının “1” tur dönmesi ile basacağı yağ miktarıdır. birim: 𝑐𝑚3 • Debi : Pompanın “1” dakikada basacağı yağ miktarıdır. DEBİ=Deplasman x devir birim: lt/dak • Basınç : Pompanın bastığı yağın, 𝑐𝑚2 başına gördüğü dirençtir. birim: bar • Nominal Basınç : Pompanın sürekli olarak emniyetle çalışabileceği max.
basınç’tır birim: bar
• Peak (Pik) Basıncı: Pompanın kısa süreli (bir kaç saniye) çalışabileceği max. basınç değeridir
birim: bar • Devir (Hız) : Pompa şaftının “1” dakikadaki tur sayısıdır. birim: 1/dak
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 28
Hidrolik pompa Çeşitleri
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 29
HİDROLİK POMPA ÇEŞİTLERİ
DIŞTAN DİŞLİ
İÇTEN DİŞLİ
SABİT DEPLASMANLI
DEĞİŞKEN DEPLASMANLI
RADYAL PİSTONLU
EKSENEL PİSTONLU
EĞİK EKSENLİ
EĞİK DİSKLİ
Dişli Pompalar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 30
1- DİŞLİ POMPALAR
DIŞTAN DİŞLİ
İÇTEN DİŞLİ
Dıştan Dişli Pompalar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 31
B A
2’li, 3’lü ya da 4’ lü tandem pompa yapılabilirler
Önemli Parametreler
•Deplasman hacmi:0,2-300 cm3
•Sürekli max.basınç:300 bar
•Devir sayısı aralığı:500-6000dev/dak
•Nispeten sessiz çalışırlar
Dıştan Dişli Pompalar
• Dıştan dişli pompalar hem mobil hem de endüstriyel hidrolik sistemlerde kullanılırlar.
• Hafif olmalarına karşın yüksek basınç üretebilmeleri
• Düşük maliyet
• Geniş devir sayısı aralığı
• Geniş sıcaklık/viskozite aralığı
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 32
• En çok kullanılan pompa tipidir!
İçten Dişli Pompalar
• Çevre dişlisi ana miline bağlanmış, ana mili dönünce çevre dişlisiyle göbek dişlisi de döner. İki dişli arasındaki yarım ay seklindeki ayırma elemanı; çevre dişlisi ve göbek dişlisi arasına dolan yağı emme ve basma odalarının sınırladıkları aralıkta birbirinden ayırır. Yağ burada basınçlı hale getirilir.
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 33
İçten dişli pompalar İçten Dişli Pompalar
En önemli özellikleri;
gürültü seviyelerinin çok düşük
olmasıdır. Bu özelliklerinden dolayı
öncelikle endüstriyel uygulamalar
(Pres, plastik makineleri, takım
tezg.vs.ve kapalı ortamlarda çalışan
araçlarda kullanılırlar.
Büyük debi ve küçük basınç
gereken yerlerde kullanılırlar!
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 34
2’li, 3’lü ya da 4’ lü tandem pompa yapılabilirler
Önemli Parametreler:
Deplasman hacmi 3-250cm3
Çalışma basıncı :
Sürekli 315 bar;
kısa süreli 350 bar basınçta çalışabilirler
Devir sayısı;500-3000 Dev/dak
2- PALETLİ POMPALAR
SABİT DEPLASMANLI
DEĞİŞKEN DEPLASMANLI
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 35
Paletli Pompalar
TTEK ODALI
ÇİFT ODALI
Sabit Deplasmanlı Paletli Pompalar
• Deplasman Hacmi 5-100cm3
• 210 bar basınca kadar çalışabilirler
• Genelde mobil uygulamalarda
kullanılırlar
• 2500 rev/min hıza kadar
kullanılabilirler
• Çok sessiz çalışırlar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 36
Değişken deplasmanlı paletli pompa
• Strok hacmi ayar vidası (Pompanın basacağı akışkan mik.belirler.
• Yükseklik ayar vidası (Gürültü ve pompanın dinamik cevabını etkiler.
• Max.Çalışma basınç ayar vidası (Max.Çalışma basıncını belirler.)
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 37
Pistonlu Pompalar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 38
3- PİSTONLU POMPALAR
Radyal Pistonlu pompalar
Eksenel Pistonlu Pompalar
.
Deplasman hacmi;0,5-100cm3
Max.basınç;700 bar
Devir sayısı aralığı;1000-3000 D/dak
Radyal Pistonlu pompalar
• Endüstriyel uygulamalar için uygundurlar
• Yüksek çalışma basınçları gerekli olduğu durumlarda kullanılırlar.
• Presler, Plastik enjeksiyon makinaları vs.
• 700 bar gibi çok yüksek basınçlarda çalışabilirler
• Küçük deplasmanlı pompalardır.
• Doldurma değil sıkıştırma işlemi için kullanılırlar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 39
Eksenel Pistonlu Pompalar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 40
EKSENEL PİSTONLU POMPALAR
Eğik Eksenli •Sabit Deplasmanlı
•Değişken Deplasmanlı
Eğik Diskli •Sabit Deplasmanlı
•Değişken Deplasmanlı
• Sabit deplasmanlı pompalarda eğim açısı
25 derece (eski seriler) / 40 derece (yeni
seri)
• Değişken deplasmanlı pompalarda eğim
açısı yaklaşık 0 - 13 derecedir
• 400 – 450 bar sürekli çalışma basıncında
çalışabilirler
Eğik eksen prensipli pompalar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 41
Bir sonraki slaytta konuyla ilgili video izleyeceksiniz!
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 42
Eğik disk prensipli pompalar
• Pistonlar, tahrik şaftına paralel olarak
dizilmişlerdir.
• Tandem (arkaya bir ya da daha çok
pompa ekleme) yapmaya uygundur
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 43
Bir sonraki slaytta konuyla ilgili video izleyeceksiniz!
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 44
Hidrolik Motorlar
• Hidrolik motorlar, hidrolik enerjiyi mekanik enerjiye çevirmek için kullanılırlar.
• Hidrolik pompalarda olduğu gibi birçok çeşidi vardır.
Genelleme yapılırsa pompaların ters çalışan halleri gibidirler
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 45
211
A B
P T
211
A B
P T
75%
75%
57.460.45
2.68
55.24
0.45
57.46
Hidrolik Motor Çeşitleri
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 46
Dişli Tip Hidrolik Motorlar
Paletli/Kanatlı Tip Hidrolik Motorlar
Pistonlu Tip Hidrolik Motorlar
Orbit (Gerator)Motor
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 47
Radyal Pistonlu Motorlar
• Düşük hız yüksek moment!
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 48
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 49
Eksenel piston ünite tipleri
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 50
Eğik eksenli Eğik diskli
Pis
ton
lu d
ön
er t
ahri
k el
eman
ı
Açısal Motorlar
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 51
Kaynaklar
• Hidrolik Pnömatik Ders Notları, …………..
• Hidrolik Pnömatik Ders Sunumları, Atalay Çiçek
Çankırı Karatekin Üniversitesi - 2016 52