ZTM 431 HDROLK VE PNMATK SSTEMLER Prof Dr

  • Slides: 32
Download presentation
ZTM 431 HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER Prof. Dr. Metin Güner

ZTM 431 HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER Prof. Dr. Metin Güner

HİDROLİK SİSTEMLER

HİDROLİK SİSTEMLER

4. HİDROLİK SİLİNDİRLER 4. 1. Giriş Hidrolik sistemde iş yapan eleman silindirdir. Akışkan gücünü

4. HİDROLİK SİLİNDİRLER 4. 1. Giriş Hidrolik sistemde iş yapan eleman silindirdir. Akışkan gücünü tekrar mekanik güce dönüştürür. Hidrolik sistemin kolu kabul edilir. İki tip silindir vardır. a)Düzgün doğrusal hareket yapan pistonlu silindirler(Şekil 4. 1) b)Dönme hareketi yapan kanatlı silindirler.

Şekil 4. 1. Pistonlu tip silindir

Şekil 4. 1. Pistonlu tip silindir

4. 2. Pistonlu Silindirler Tek etkili ve çift etkili olmak üzere iki tip silindir

4. 2. Pistonlu Silindirler Tek etkili ve çift etkili olmak üzere iki tip silindir kullanılır(Şekil 4. 2). a)Tek Etkili: Bu tip silindirler yalnızca tek yönde kuvvet geliştirirler. Basınçlı akışkana yalnızca tek yönde izin verirler ve silindirin bir ucundan yük kaldırılır. Piston dış bir kuvvetle, yay ya da yerçekim etkisiyle yuvasına geri döner. b)Çift Etkili: Her iki yönde hareket etme ve kuvvet gelşktirme yetenekleri vardır. Akışkan önce bir uca, daha sonra diğer uca gönderilir.

Tek ve çift etkili silindirlerin her ikisinde de, silindir içinde kayan bir piston vardır.

Tek ve çift etkili silindirlerin her ikisinde de, silindir içinde kayan bir piston vardır. Pistonda sızıntıyı önleyecek sızdırmazlık elemanları bulunur

Şekil 4. 2. Tek ve çift etkili pistonlu silindirler

Şekil 4. 2. Tek ve çift etkili pistonlu silindirler

Şekil 4. 2. Tek ve çift etkili pistonlu silindirler

Şekil 4. 2. Tek ve çift etkili pistonlu silindirler

4. 2. 1. Tek Etkili Silindirler(Single Acting Cylinders) Tek etkili silindirde, akışkan, pistonun tek

4. 2. 1. Tek Etkili Silindirler(Single Acting Cylinders) Tek etkili silindirde, akışkan, pistonun tek yüzeyine etki eder(Şekil 4. 3). Piston ve piston kolu şekilde görüldüğü gibi gövde içerisinde itilerek sağa doğru hareket ettirilir. Akışkan serbest bırakıldığında akışkan ya yayın etkisiyle ya da yer çekim kuvvetiyle eski konumuna gelir. Silindirin diğer tarafı kurudur.

Pistonun sağa hareketi sırasında havanın çıkması, sola hareketinde havanın girmesi için hava deliği bulunmalıdır.

Pistonun sağa hareketi sırasında havanın çıkması, sola hareketinde havanın girmesi için hava deliği bulunmalıdır. Hava deliğinin olması işin düzgün yapılmasını ve vakumun oluşmamasını sağlar. Silindire toz vb yabancı maddelerin girmemesi için gözenekli bez ya da bir filtre kullanılır. Pistonun üzerindeki sekman (seal) kuru tarafa akışkanın geçmesini önler. Piston kolundaki sıyırıcı bilezik (rod wiper seal) piston kolundan dışarıya sızmaya çalışan akışkanı önler

Şekil 4. 3. Tek etkili silindir

Şekil 4. 3. Tek etkili silindir

Bazı tek etkili silindirlerde, piston kolunun ucunda piston bulunmaz. Bunun yerine piston kolu, piston

Bazı tek etkili silindirlerde, piston kolunun ucunda piston bulunmaz. Bunun yerine piston kolu, piston görevi görür. Bu tip silindirlere dalgıç tip(Ram type) silindir denir(Şekil 4. 4).

Şekil 4. 4. Dalgıç tip silindir

Şekil 4. 4. Dalgıç tip silindir

Piston kolu silindirden biraz daha küçük yapılır. Dalgıç tip silindirin piston tip silindirler göre

Piston kolu silindirden biraz daha küçük yapılır. Dalgıç tip silindirin piston tip silindirler göre bazı üstünlükleri aşağıdaki gibi sıralanabilir. a)Piston kolu çapı daha büyüktür. Bu da silindiri yan kuvvetlerin etkisiyle ortaya çıkacak eğilmeye karşı daha mukavim yapar. b)Sızdırmazlık elemanı dışarıdadır ve bu da müdahale etme olanağı verir. c)Silindir içinde meydana gelen bozulmalar, çentikler sızdırmazlık elemanını etkilemez.

d)Akışkan silindirin tamamını doldurduğundan hava deliğine ihtiyaç olmaz. Tek etkili silindirlerin basit olması, hafif

d)Akışkan silindirin tamamını doldurduğundan hava deliğine ihtiyaç olmaz. Tek etkili silindirlerin basit olması, hafif olması, hidrolik kaldırmanın ve çalışma elemanının hafif olması gereken mobil makinelerde tercih nedenidir.

4. 2. 2. Çift Etkili Silindirler Çift etkili silindirler her iki yönde kuvvet uygulayan

4. 2. 2. Çift Etkili Silindirler Çift etkili silindirler her iki yönde kuvvet uygulayan silindirlerdir. Akışkan bir taraftan girip pistonu iterken diğer taraftaki akışkan depoya geri gönderilir(Şekil 4. 5). Çift etkili silindirlerde hem piston başının ve hem de piston kolunun sızdırmazlığının sağlanması gerekir. Şekil 4. 6 da iki tip çift etkili silindir görülmektedir.

Şekil 4. 5. Tipik çift etkili silindir

Şekil 4. 5. Tipik çift etkili silindir

Dengelenmemiş ya da diferansiyel tipte piston kolu tarafındaki kuvvet diğer taraftaki kuvvetten daha küçüktür.

Dengelenmemiş ya da diferansiyel tipte piston kolu tarafındaki kuvvet diğer taraftaki kuvvetten daha küçüktür. Çünkü piston kolu bir alan oluşturur ve akışkan bu alan kadar daha az kuvvet oluşturur. Bu tip silindirler genelde yavaştırlar. Genişlediklerinde büyük kuvvet ve başa döndüklerinde ise daha küçük kuvvet verirler.

Dengelenmiş silindirlerde, piston kolu her iki piston yüzeyinde de bulunur. Bu da pistonun her

Dengelenmiş silindirlerde, piston kolu her iki piston yüzeyinde de bulunur. Bu da pistonun her iki yüzünün eşit çalışma alanına sahip olmasına ve dolayısıyla kuvvetlerin dengelenmesine yol açar

Şekil 4. 6. Çift etkili silindirler

Şekil 4. 6. Çift etkili silindirler

HİDROLİK MOTORLAR

HİDROLİK MOTORLAR

5. 1. Giriş Pompayla karşılaştırıldığında hidrolik motor, pompanın yaptığının tersini yapar. -Pompa, akışkana hareket

5. 1. Giriş Pompayla karşılaştırıldığında hidrolik motor, pompanın yaptığının tersini yapar. -Pompa, akışkana hareket verir - Motor, akışkan tarafından tahrik edilir. Pompa; akışkanı harekete geçirir ve sisteme iter. Mekanik kuvveti akışkan kuvvetine dönüştürür. Motora akışkan zorlanarak gönderilir ve akışkan, gücünü motora verir. Motor akışkan kuvvetini dönüştürür(Şekil 5. 1). mekanik kuvvete

Şekil 5. 1. Hidrolik pompa ve motorun karşılaştırılması

Şekil 5. 1. Hidrolik pompa ve motorun karşılaştırılması

Hidrolik motora, güç kaynağından gönderilen basınçlı akışkan motorun döner elemanını çevirerek, mile dairesel hareket

Hidrolik motora, güç kaynağından gönderilen basınçlı akışkan motorun döner elemanını çevirerek, mile dairesel hareket kazandırır. Elde edilecek çevresel kuvvet ile döndürme momentinin değeri, motora giren akışkanın basıncına ve etki ettiği yüzeyin büyüklüğüne göre değişir. Motora gönderilen akışkanın yönü değiştirildiği zaman ana milin dönme yönü de değişir(Şekil 5. 2).

Şekil 5. 2 Hidrolik motorun çalışması

Şekil 5. 2 Hidrolik motorun çalışması

Pratikte, hidrolik sistemin devresini tamamlayabilmesi için pompa ile motor birlikte kullanılır. Motor, silindir gibi

Pratikte, hidrolik sistemin devresini tamamlayabilmesi için pompa ile motor birlikte kullanılır. Motor, silindir gibi bir hareketlendiricidir ancak motor dönme hareketi yapar. Motor, pompa gibi tasarlanır. Motorun da pompa gibi dişli, kanatlı ve pistonlu tipleri vardır. Çoğu zaman parçaları birbirinin yerine kullanılabilir. Hem pompa hem de motor akışkanın geri dönüşünü önlemek için sızdırmazlığa sahiptir. Bu özellik pozitiflik kazandırır. Sızdırmazlık olmadığında, motorun döner elemanları, giriş akışkanın kuvvetiyle görev yapamaz duruma gelirler.

Bazı pompalar motor gibi kullanılabilir. Bununla birlikte pompa, uygulamada karşılan faktörler göz önüne alındığından

Bazı pompalar motor gibi kullanılabilir. Bununla birlikte pompa, uygulamada karşılan faktörler göz önüne alındığından motor olarak kullanılmamalı ya da motora dönüştürülmemelidir. Çünkü, pompanın motor olarak kullanılması durumunda mil yataklarındaki aşınma artacak ve ömür kısalacaktır

Hidrolik motorların sırlanabilir, üstünlükleri aşağıdaki gibi Kademesiz hız ayarı yapılabilir. Çalışma anında hız ayarı

Hidrolik motorların sırlanabilir, üstünlükleri aşağıdaki gibi Kademesiz hız ayarı yapılabilir. Çalışma anında hız ayarı yapılabilir. İstenilen anda dönüş yönü değiştirilebilir. Pompanın debisi azaltılarak dinamik fren yapılabilir. Her türlü makine ve aparata takılabilir. Devrede emniyet valfi olduğu için, sistem aşırı yüklenmelerde kendini korur. Ekonomiktir. Boyutu ve ağırlık / güç oranı küçüktür. Kontrolü kolaydır.

Hidrolik motorun tahrik milindeki dönme kuvvetinin göstergesi olan tork ya da moment, kuvvet ile

Hidrolik motorun tahrik milindeki dönme kuvvetinin göstergesi olan tork ya da moment, kuvvet ile uzaklığın çarpımına eşittir. Motorun hızı ile momenti arasındaki oran, motorun bir devrindeki debisine bağlıdır. Hidrolik motor da hidrolik pompa gibi yer değiştirmeye göre iki guruba ayrılır.

a) Sabit yer değiştirmeli(Fixed displacement): Bu tip motorlar, motora giren akışkan miktarını ayarlayarak elde

a) Sabit yer değiştirmeli(Fixed displacement): Bu tip motorlar, motora giren akışkan miktarını ayarlayarak elde edilen değişken hıza sahiptir. Normalinde bu motorlar sabit momentlidir. Sabit bir tork ve değiştirilebilir hız elde edilir. Giriş debisi değişir ancak motordaki yer değiştirme sabittir. b) Değişken yer değiştirmeli(Variable displacement) : Hem değişken hıza hem de değişken momente sahiptirler. Giriş debisi ve basıncı sabittir. Ancak hız ve moment dolayısıyla da yer değiştirme mekanizmalarla değiştirilir. Kısaca değişken tork ve değişken hızlar sağlarlar.

Motorlar üç tipe ayrılırlar (Şekil 5. 3). Bu üç tip de dönme hareketi meydana

Motorlar üç tipe ayrılırlar (Şekil 5. 3). Bu üç tip de dönme hareketi meydana getirir. Motorların içindeki hareketli ünite gönderilen akışkanla hareket ettirilir Dişli motorlar Kanatlı motorlar Pistonlu motorlar

Şekil 5. 3 Hidrolik motor tipleri

Şekil 5. 3 Hidrolik motor tipleri