Hidrolik Devre Elemanları

hidrolik devre elemanları

Hidrolik devre elemanları

Hidrolik sistemler, elektromekanik taşıyıcıların temel prensiplerini içerir. Elektromekanik taşıyıcılarda kullanılan kontrol ve kumanda sistemleri, hidrolik ve pnömatik esasına göre gerçekleştirilmiştir.

Hidrolik Devre Elemanları Yapısı ve Çalışma Özellikleri

Hidrolik Akışkanlar ve Özellikleri

Hidrolik akışkanlar, hidrolik gücün iletilmesinde kullanılan hidrolik akışkanlar, aynı zamanda hidrolik devre elemanlarının yağlanmasını ve soğutulmasını sağlar. Hidrolik akışkan olarak suyun kullanılmasında kaynama noktası, donma noktası, korozyon ve düşük viskozite gibi problemlerle karşılaşılır. Bu problemlerin ortadan kalkması için bazı karışımlar (yağ, glikol gibi) ilave edilir.

Hidrolik Yağ

Madenî yağlar, en çok kullanılan akışkan yağlardır. İçerisine katkı maddeleri ilave edilerek kullanım süresi ve dayanıklığı artırılır. Hidrolik sistemlerde yağ büyük bir önem teşkil eder. Özellikle hidrolik sistem yağı kullanılmalıdır. Hidrolik yağ seçerken önemli olan ekipman üreticisinin tavsiye ettiği yağı kullanmaktır. Sisteme ve çalışma şartlarına uygun hidrolik yağ seçimi yapılmalıdır.

Viskozite:

Akışkanların akıcılık özelliklerini anlatır. Yağların akmaya karşı gösterdiği zorluktur. Kalın yağlarda akmaya karşı direnç fazla, ince yağlarda akmaya karşı direnç azdır. Kalın yağların viskozitesi yüksek, ince yağların viskozitesi küçüktür.

Oksidasyon:

Hidrolik yağın bileşimindeki hidrokarbonların havanın oksijeni ile kimyasal reaksiyona girerek çamur veya sakız şeklinde tortuların oluşması olayına oksidasyon denir. Oluşan çamurlar, metal yüzeylerde korozyona sebep olur.

Yağlama Yeteneği:

Uygun seçilen yağlar, metal yüzeylerde bir film tabakası oluşturarak çalışan elemanların hareketlerinin kolaylaşmasını ve sürtünme direncinin azalmasını sağlar.

Köpüklenme:

Yüksek basınçtaki akışkan sistem içinde yüksek hızda hareket ederken hava molekülleri ile yağ moleküllerinin çarpışması ile oluşan şoklar, köpüklenmeye neden olur. Bunun meydana gelmemesi  için boru hattında sızdırmazlık sağlanmalıdır. Hidrolik yağ üreticileri, önlem olarak yağın içine köpüklenmeyi önleyici katkı maddeleri ekler.

Akma Noktası:

Yağın akıcılığını kaybedip katılaşmaya başladığı sıcaklığa denir.

Alevlenme Noktası:

Standart yağlarda alevlenme sıcaklığı 180ºC ile 210ºC arasındadır. Hidrolik sistemlerde 50 ºC’nin üzerine çıkılmadığı için herhangi bir sorun çıkmaz.

Polimerleşme:

Birden fazla aynı cins yağ moleküllerinin artık vermeden birleşmesi ve yeni bir molekül oluşturmasıdır. Hidrolik yağın özelliklerini değiştireceği için istenmeyen bir durumdur.

Hidrolik Tank 

Hidrolik tank ve özellikleri: Hidrolik akışkanı depolayan, çalışma koşullarına uygun şekilde hazırlayan devre elemanlarına depo (tank) denir. Isınan hidrolik akışkanın kolayca soğutulması için hidrolik tankın alt kısmı hava akımı meydana getirecek şekilde düzenlenmelidir. Depoya dönen akışkanın dinlenmeden emilmesini önlemek için dinlendirme levhası mutlaka konulmalıdır.

Hidrolik Tankın İç Yapısı

Depo kapasitesi seçimi, bir hidrolik sisteme gerekli olan akışkan miktarına ve dağıtım sisteminin büyüklüğüne göre seçim yapılır. Pratik olarak pompa debisinin 3-5 katı kadar alınabilir.

Hidrolik Boru

Hidrolik boru-hidrolik hortum donanımları: Hidrolik sistem elemanları, hidrolik sistemlerde akışkanı tanktan alıcılara taşıyan ve alıcıdan tekrar tanka taşıyan elemanlardır. Hidrolik hortum, hareketli hidrolik makinelerde hatların birbirine bağlanması için kullanılır. Hidrolik boruların esneme kabiliyetleri yüksektir. Hidrolik boru imalatı; dikişsiz, yüksek basınca dayanıklı çelikten imal edilir.

Hidrolik Filtre

Hidrolik filtre ve filtreleme teknikleri: Hidrolik sistem elemanlarını aşınmadan korumak amacı ile akışkanın temizliğini sağlamak için kullanılır. Kirlilik boru, hortum gibi elemanları değiştirirken; yeni hidrolik akışkan konulmasından veya sızdırmazlık elemanlarının bozulması sebebiyle meydana gelebilir.

Hidrolik elemanlarda izin verilen kirlilik değerini üretici hidrolik firmaları katologların da gösterir. Mikron cinsindendir (1 Mikron= 0,001 mm’dir). Kirlilik değeri, kirlilik göstergesi kullanılarak ölçülmelidir. Alınan değerlere göre hidrolik yağ filtresi temizlenir ve kullanım ömrü bitenler yenisi ile değiştirilir.

Hidrolik Filtreler

Hidrolik filtre üç gruba ayrılır:

Emiş hattı filtreleri:

Emiş hattında pompayı korumak için kullanılır. Depodan hidrolik sisteme vermek amacı ile çekilen akışkanı temizler ve sisteme temiz akışkan gönderir. Emiş hattı filtreleri depo içine yerleştirildikleri için bakımları zor olur. Tıkandıkları zaman pompanın emişi zorlaşır. Bu da basıncın düşmesine yol açar. Bu durumu önlemek için ek olarak pompadan önce iri gözenekli pompa kullanmak gerekir.

Dönüş hattı filtreleri:

Hidrolik sistemden görevini tamamlayıp depoya dönen akışkanı filtre eder. Dönüş hattı filtrelerinin avantajı ekonomik ve bakımı kolaydır. Dezavantajı ise akışkanın temizliği kir elemanları dolaştıktan sonra yapılmasıdır.

Basınç hattı filtresi:

Hidrolik pompanın çıkışına devre elemanlarının zarar görmesini önlemek için kullanılır. Basınç hattı filtresinin avantajı kirlenmeye karşı daha hassastır. Dezavantajları ise yüksek basınç ile karşı karşıya kaldıkları için basınca dayanıklı gövde gerektirmesidir. Bu nedenle basınç hattı filtresi yapımı zor ve fiyatları pahalıdır.

Hidrolik Pompa

Tankta bulunan akışkanı, ayarlanan basınç ve debide sisteme gönderen devre elemanı pompadır. Hidrolik pompalar, mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye dönüştürür. Pompa, dönme hareketini elektrik motorundan alır. Hidrolik pompalar basınç meydana getirmez. Akışkan sistemde bir engelle karşılaştığı zaman basınç meydana gelir. Hidrolik pompa seçimi yapılırken, kullanılacak sistemin görevini yerine getirebilecek debiyi ve basıncı üretebilecek büyüklükte seçim yapılmalıdır.

Hidrolik pompa firmaları tarafından, pompaların katoloğunda belirtilen akışkan ve filtre kullanılmalıdır. Pompa çalıştırılırken elektrik motorunun dönüş yönüyle pompa milinin dönüş yönü birbirine uygun olmalıdır. Pompanın içindeki koruyucu yağlar temizlenmelidir. Pompa ilk harekete geçerken basınç borusunun havası alınmalı, emiş borusu hidrolik yağ ile doldurulmalıdır. Ayrıca yağ seviyesinin kontrolü sık sık yapılmalıdır.

Hidrolik Pompa

Hidrolik Pompa Çeşitleri;

1. A) Dişli pompalar             

• Dıştan dişli
• İçten dişli
• Pistonlu el pompaları

1. B) Paletli pompalar
2. C) Pistonlu pompalar

• Eksenel pistonlu
• Eğik gövdeli
• Eğik plakalı
• Radyal pistonlu
• İçten eksantrik dişli

Hidrolik pompa fiyatları, hidrolik pompa çeşitleri ve özelliklerine göre belirlenmektedir.

Hidrolik Motor

Hidrolik motor nedir? Hidrolik sistemde basınçlı akışkanın hidrolik enerjisini dairesel harekete dönüştürmek amacı için kullanılan elemanlara hidrolik motorlar denir. Hidrolik motorlar ile yüksek basınçtaki akışkanları kullanarak büyük döndürme momentleri elde edilir. Küçük bir hacim ile büyük momentleri elde etmek yani üretmek mümkündür.

Hidrolik motorlar kullanım alanları; güçlü dairesel hareketin gerektiği iş makinelerinde, takım tezgâhlarında vb. yerlerde kullanılır. Hidrolik motorlarla kademesiz hız ayarı yapılabilir. Hidrolik motorlar ile hareket devam ederken hız artırılıp azaltılır, dönüş yönü değiştirilebilir.

Hidrolik Dişli Motor

Hidrolik Motor Çeşitleri (Hidromotor)

1. A) Dişli motor

• Dıştan dişli motor
• İçten dişli motor
• Dişli halkalı motor

1. B) Paletli motor
2. C) Pistonlu motor

• Radyal pistonlu motor
• Dişli halkalı motor
• Eksenel pistonlu motor

Hidrolik motor seçimi yapılırken motor imalatçılarının hazırladıkları işlevsel diyagramlardan yararlanılır. Hidrolik motor fiyatları; özelliklerine ve çeşitlerine göre değişmektedir.

Hidrolik Silindir

Hidrolik enerjiyi mekanik enerjiye çeviren devre elemanına hidrolik silindir denir. Hidrolik silindir  çeşitleri iki gruba ayrılır:

Tek etkili silindir:

Basınçlı akışkan silindirin tek yönünden girip pistonun tek bir yüzeyine etki ediyorsa bu tip silindirlere tek etkili hidrolik silindir denir. Tek etkili silindirlerin dönüşü, yaylı ve yaysız olabilir.

Tek Etkili Silindir

Çift etkili silindir:

Basınçlı akışkan silindirin iki ayrı yerinden girip pistonun iki yüzeyine etki ederek ileri geri hareketleri akışkan gücüyle üreten silindirlere, çift etkili hidrolik silindir denir.

Çift Etkili Silindir

Hidrolik silindir imalatları ölçüye özel olarak yapılmaktadır. Hidrolik silindir fiyatları da buna göre belirlenmektedir.

Hidrolik Valfler

Hidrolik akışkanın akış yönünü tespit eden, akışkanın basıncını ve debisini istenilen sınırlar içinde tutan devre elemanı valflerdir. Hidrolik valfler ile aşağıdaki harfler ve konumlar kullanılır:

P: Pompadan gelen akışkanın bağlandığı yer

R, S, T: Depoya dönüş hattının bağlandığı yer

A, B, C: Silindir veya motora giden boruların bağlandığı yer

L: Sızıntı hattının bağlandığı yer.

X, Y, Z: Akışkanın uyarı sinyali olarak kullanıldığı pilot hattı.

Normalde açık:

Valfe dışarıdan bir etki olmadan akışkanın önü P açık ve akışkan valfden geçerek bir elemana gidiyorsa bu tip valflere normalde açık valf denir.

Normalde kapalı:

Valfe dışarıdan bir etki olmadan akışkanın önü P kapalı ve akışkan valfden geçemiyorsa bu tip valflere normalde kapalı valf denir.

Aşağıda hidrolik valf sembolleri görülmektedir.

Hidrolik Yön Kontrol Valfleri:

Hidrolik sistemde akışkanın istenilen yöne gitmesini sağlayan valflerdir. Hidrolik yön kontrol valflerin kumandası elektriksel, mekanik, basınçla ve insan gücüyle kullanılabilir.

Yönlendirme valfleri, konumlarının sayısına göre aşağıdaki gibi ifade edilir:

• 2/2 yönlendirme valfi
• 3/2 yönlendirme valfi
• 4/2 yönlendirme valfi
• 4/3 yönlendirme valfi
• 5/2 yönlendirme valfi

Basınç Kontrol Valfi

Hidrolik sistem elemanlarının basıncını kontrol ederek ayarlamak amacı ile kullanılan valflerdir. Basınç  kontrol valfi kullanıldığı alanlara göre;

Valf Çeşitleri:

Basınç Emniyet Valfi:

Hidrolik sistemi ani basınç yükselmelerine karşı koruyan devre elemanı basınç emniyet valfi denir. Normalde kapalı olan valf, basınç yükselmesi halinde açılarak fazla akışkanı depoya göndererek basıncı normal seviyesine düşürür.

Basınç Sınırlama Valfi

Basınç Düşürme Valfi:

Hidrolik sistemler de farklı basınçla çalıştırılması istenen birden fazla silindir ve motorların kullanılması durumunda basınç düşürme valfi düşük basınçla çalışacak devre elemanının girişine bağlanır. Basınç düşürme valfi normalde açık konumdadır, basınç yükselince kapanır. Basınçtaki düşme oranı, üstteki vida ile ayarlanır.

Basınç Sıralama Valfi:

Hidrolik sistemler de birden fazla silindir veya hidrolik eleman devreye girecek ve farklı basınçta çalışacak ise normalde kapalı konumda olan valf istenen basınç değerine ulaşınca açılır. Hidrolik akışkan diğer alıcılara ulaşır.

Akış Kontrol Valfleri:

Hidrolik sistemler de kullanılan silindirin hızını, motorun devir sayısını ayarlamak için kullanılan valflere akış kontrol valfleri denir.

Açma-Kapama Valfleri:

Hidrolik akışkanın bir yönde akmasını engelleyen, diğer yönde akmasını sağlayan valfler açma-kapama valfleridir.