İÇİNDEKİLER
Sayfa
_ _O
i. BÖLÜM HİDROLİK ÜNiTE NO.T HiDROÜGiN TANıMı VE PRENSiPLERi Hidroliğin Endüstrideki Yeri ve Önemi .... .. .. .. .... ...... ...... ........... ........... ... .... ... .. .... . . Hidı'olik Prensipler... ..... ... ... ... ...... ... ... .... ... ... ..... ...... .... .......... .......1" •••• ••••• •••••••• ••• •• • Pascal Kanunu ........ .... ..... ..... ..... ... ....................... ....... .... ... ..... ... ....... ...... ... .. ......... . itme Kuvveti-Basınç ve Alan Arasındaki ilişki .. .......... .... ...... .... .... .......... .. .... ... .... . Bernoulli Teoremi ... .......... ... .... ...... :........ .. :....... .... ........................ ..... .... ............... . Süreklilik Denklen1i .... .. ..... ....... ....... .............. .. ... .. ........... ............. .... ........ .... ...... . ÜNiTE NO. TT HiDROLiK DEVRE Hidrolik Depo .. .. .. ......... ...... .... ... .. :........ ... ... ... ..... ...... ...... ... ......... .. .............. ........ ... Hidrolik Pon1palar..... ............................................ ... .......... ... ... ............... .... ........ .. . . Hidrolik Silindirler.... ... ... ....... ..... ....... ........ . :~. :. ..... .. . :.. ..... ...... ........ ... ,.. .. .. ........... . . Hidrolik Motorlaı·........................... ...... ............. ................ ........ ...... ... .......... ..... ... Basınç Kontrol yalfleri ..... .... ... .. ..... ... .... ........... ... ..... ... ....................................... .. Yön Kontrol Valfleri ................ ... .. ...... ... .............................................................. . Yön Kontrol Valflerinin Gösterilmesi ...... ..... .. .. ..... ..... .. ... ........ ................. .. ... ... . .. Yön Kontrol Valflerinin Çeş itleri .... ... ............................ ........................... .... ...... . Yön Kontrol Valflerinin Kumanda Çeşitleri.. ... .... .. .. ..... ................. .................... .. Akış Kontrol Valfleri ................ .. .................... .. ................... .... ............................ . Hidrolik Akün1ülatörler...... ........... .. .. ...... .. ............ ... ... ..... .. ...... .... ................. ...... . Hidrolik Borular..... .. .... ... .... ..... ... .... ....... .. ......... .. ... .. .... .. .... .. ....... ... .... ... ..... ... ...... . . Hidrolik Hortumlar........ .. ..... ... ................ ........... .......... .. ........... ................ .......... . Hidrolik Rakorlar...... .... .......... .... .... .... .... ... ..... ....... ....... .... .. .... ... ........ ........ .. .. ...... . . Sızdırnıazlık Elenlanları ........ ........................... ..... .... ... ...... .... ... .. ........................ . ÜNiTE NO. III HiDROLİK DEVRE YAGLARI Hidrolik Akışkan Çeşitleri ........... .. ... ..... ... ... ..... .. ..... .. ... ... .... ........ .. .............. ....... . Hidrolik Yağlarda Aranan ÖzellikI6r.. ...... ..... .. ........ ................................... .. ...... .. Filtreler .................... .... .... ...... ...... ... ... ....... .... ... ....... ........ ...... .... ... ....... .......... .... .. .. ÜNİTE NO.IV HiDROLİK DEVRELERİN iş TEZGAHLARıNA
9 9 lO
1i 13 14 18 19 27 33 34 38 38 40. 46 48 52 55 57 58 59 62 63 64
UYGULANIŞI
Hidrolik Devre Çeşitleri ......... .. ..... ... ....... ... .... ..... ... ......... ..... ............ .. ....... .. ...... ... . Hidrolik Semboller....... ... ... ... .......... ... .. ....... ..... ... ..... .. :.... ...... .... ............. ......... ... ... Hidrolik Vargel ....................................................... ... ............ .. ..... ....... .......... .... . . Hidrolik Taşlaına ...... .... ..... .. .... ....... .. ..... ... .. .. ....... ..... ................. .... .. .............. .. .... .. Hidrolik Pres .. ..... ........ ............ ....... .... .... ..... .... ... .... ... ......... ...... .... ........... ..... ... ..... . Hidrolik Freze ...... ............. ........ ..... .................. .. .. .. ... .... ........ .. ..... .... ... .... ...... ...... .. Hidrolik Plastik Enjeksiyon Makinası.. .... ...... ... ...... .. .. .............. ..... ..................... . Hidrolik Sıkma-Numaralama Ünitesi .............. ............ .... ..... .. ...... .... ..... ... ........... . ÜNiTE NO. V HiDROLiK SiSTEMDE MEYDANA GELEN ARıZALAR Hidrolik Sistemlerde Meydana Gelen Arızalar ve Giderilmesi .......... ................. . II.BÖLÜM PNÖMATİK ÜNiTE NO. VI PNÖMATiGiN TANıMı VE PRENSİPLERi Pnömatiğin Endüstrideki Önemi .................. ................. .. ............................. .... .. .. .. Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı... ................................... ........ .. Boyle - Mariot Kanunu ........ ,......... ....... .. ..... ............ .. .................... ............ ... .... ... .. Gay-Lussac Kanunu .... .. .. ...................................... .... ... ................. ........... .......... ....
68 70 73 74 75 76 78 80 84 87 87 88 89
J
Sayfa ÜNİTE NO. VLL PNÖMATiK DEVRE Konıpresö rler............... ... ....... ... .............. ..... ... .. ... .................... .... ...... ..... ...... .. .... .
92
J-Javanın Kurutulnlası .... ..................... .. ................. ..... ........ ................ ...... ......... ..
97 99 100 101 103 104 105 106 107
Havanın Filtrelenınesi .... ....... ........ .. ... ...... .... .. ..... .... ......... .... ..... .... .. ..... .. ... ..... .... .
Basıncın Ayarlanması ......................................................................................... . Havanın Yağlanınası. .................................... ... ...... ........... ............................ .... .. . Şartlandırıcı ... .......... ... .. ...... ..... ............ ........ ..... .. .. .... ....... ... .. ...... ........ ...... .......... . Manonletre ........... ........................... .......................... .. .................. .. ..... .. ............. . Susturucu .... ... ..... .... ................ ... ... ...... ....... ..... .... .... ............. ............. ......... .... ..... . Basınç Şalteri .... ....... ...... .... .. ... ... .... .... ....... .... .. .. ... .................. .... .... ... .................. . Hava Kazanı. ....... .. .. .... ............................... ........... .... .. ................ ............... .. ...... .. Pnöınatik Silindirler...... ... ..................... ............... ...... ... .. .. .. ............. .. .............. ... . Silindir Elenlanları ... ...... ... .... ........ ....... .. ... .... .. ... .. .. .... ...... .... .. .............. .... ........... . İtnıe Kuvveti ....................................................................................................... . Sil indirlerde Yastıklanıa ............................. .. ........ .. ... ......................................... . Pnöın atik Motorlar.... .. ... ..... ...... ..... .... ...... .... .. ... ... .. ... ...... .. ..... ....... .... .. ..... ...... .... .. Akış Kontrol Valfleri .. .... .. ....................... .. ...... ...... ... ........................................... . Bas'ınç Kontrol Valfleri .. .............. ....... ..... .. ..... ................... ............. .... ........ .. ...... .. Yön Kontrol Valflerinin Çeşit leri ....... .. .... ..... ...... .... ... .. ....... ......................... .... ... . Kunıailda Şekille ri .. ............................ ............. ...... .. .................... ........ .. .............. . Özel Valfl er... .. .......... ... ........... ........ ........... .... ..... ..... .. ....... ........... ... .... ........... .... . .. "VE" Valfi ................ .. ................ .... .. .... ..... ............. ... ............. ... ....... .. .. .. .. ........ .... . "VEYA" Valfı ............................... ... ..... .......... ............. ................. ...... .... ........ ...... . Çabuk Bo şaltnıa Valfı .... .................. ....... ... ... ...... .... .... ..................... ... ................ .. Pnöına tik Senlboller............................................................................................. . l/NiTE NO. VIII PNÖMATiK DEVRELi APARATLAR Pnöınatik Mengene ... .... ....... ........ .......... ..... .. ...... ... ..... .......................... .. ............. . Rulman Takma Aparatı. ... ....... ............... .. .. .... ....... .... ..... ........ ................... .... ...... .. Perçin leme Aparatı .............................................................................................. . Bağ lama Aparatl. .......................... ........ ... ... ... .......... .. .. ...... .... .......... .... ....... .. ...... .. "V" Bükıne Presi .... .............................................. .... ............................................ . Üç Silindirli Bükme Aparatl. .............................................................................. .. ilerletme-Sıkma-Delme Ünitesi .... ....... .. ... .. ... .................. .................... ......... ...... .. Büknıe Aparatı .. ...... ..... ... .... ...... .. .... ... ............ .. ... .... ................. .... ........ .............. .. . ÜNiTE NO. IX HiDRO-PNÖMATiK DEVRELER Hidro-Pnönıatik Devreler.. :.................................................................................. . ÜNİTE NO.X PNÖMATiK DEVRE ELEMANLARININ BAKıMı Pnömatik Devrelerde Meydana Gelen Arızalar ve Devre Elemanlarının Bakımı Terimler Sözlüğü ................................................................................................. .. Birimler... .... ...... .. .... .... ...... ........ ... .... .. ... ......... ...... .... ....... ..... ........ ... ... ... ... ............ . Kaynakça ............................................................................................................. ..
iii
113 114 115 116 i 18 121 122 127 131 13 i 132 132 134 137 138 138 140 141 142 144 144
--
~
148 152 155 159 160 (
-
Hidroliğin Tanımı
9
ve PI'ensipleri
ÜNİTE NO: 1 - HİDROLİGİN TANıMı VE PRENSİPLERİ HİDROLİGİN TANIMI: Hidrolik eski Yunanca'da su anlamına gelen hydro ile boru anlamına gelen aulis kelimelerinin birleştirilmesinden türetilmiştir. İlk zamanlarda boru içindeki suyun davranışlarını belirtmek için kullanılmıştır.
Hidrolik, akışkanların mekanik özelliklerini inceleyen bilim dalıdır. HİDROLİGİN ENDÜSTRİDEKİ YERİ VE ÖNEMİ: Hidrolik sistemler, başta iş
makinaları
olmak üzere, preslerde, madencilikte. denizcilik sanayinde, havacılık sanayinde, otomatik üretim sistemlerinde, robot sanayinde v.b. birçok alanda başarıyla uygulanmaktadır. Bu kadar geniş bir uygulama alanı olan hidroliğin , günümüzdeki ve gelecekteki önemi çok büy üktür. HİDROLiKPRENSİPLER
Hidrolik, hidrostatik ve hidrodinamik olmak üzere ikiye
ayrılır.
HİDROLiK
BASıNÇ BİRİMLERİ
i i i i
-
ParPascal) = IN/m 2 Kg/cm! = 0,98 i Bar 2 Bar = i O' N/m Bar = 14,5 Psi
NOT: Hidrolikte pratik uygulamalarda
basınç
birimi olarak bar
kullanılır.
l.Hidrostatik basınç : Durgun sıvıları inceler. Bir kap içinde bulunan sıvı yükseklik, yoğunluk ve yerçekimi ivmesine (ağırlığına) bağlı olarak kabın tabanınayapmışolduğu basınçtır. Kabın şekli önemli değildir. kütlesinjn ~
Şekil- i 'de biçimleri farklı olan döıi ayrı kaba konulan, yoğunlukları ve yükseklikleri aynı olan sıvıların , kabın tabanına uyguladıkları basınçlar birbirine eşittir.
Hidroliğin Tanımı
10
ve Prensipleri
z
<
1
3
2
Şekil-ı.
Hidrostatik basınç
P=h.d.g P 1 =Pı=P ı =P 4 P = Sıvının kabın tabanına vaptığı basınç (kg/cm 2 ) h =S~vı ):üksekliği (m) . d = Sıvı yoğunluğu (kg/ml) g=Yerçekimi ivmesi (m/sn!)
ÖRNEK: B ir hidrolik presin yağ dep,osu presin üst kısmındadır. Kullanılan hidrolik yağınmyoğunluğu 0.90 gr/cml'tür. Yağın üst seviyesi ile pompa girişi arasındaki yükseklik SO cm
olduğuna
göre,
pompanın giriş kısmındaki
statik
basıncı hesaplayınız.
İstenen
Verilenler d = 0,90 gr/cml = 900 kg/m 3 h=SOcm =O.Sm g=9,SI m/sı == 10m/s ı
. -
P=?
-'.
çözüm:
P=h.d.g=0,Sx900x LO P = 7200
hl.kg)q 'co''''' 2 os: ı =-::--"51.. i Newton = ı kg.m/s olduğuna göre, W\. m .s
P=7200 N/m 2 =7200x ıo'; bar P=O,072 bar olur. yanında
ÖNEMLİ NOT: Hidrolik sistemlerde statik basınç, yüksek çalış'ma basınçlarının dikkate alınmayacak derecede küçük olduğu , için ihmal edilebilir.
PASCAL KANUNU Bir kabın içindeki sonucu oluşan basınç , sıvı kuvveti ihmal ediliyor).
sıvıya, kabın
herhangi bir yüzeyinden uygulanan bir kuvvet her noktasına aynı oranda iletilir (yerçekimi
tarafından kabın
Hidroliğin Tanımı
11
ve Prensipleri
Şekil-2. Kapalı
hir kaptak; SIVlIllfl hasme,
İTME KUVVETİ-BASINÇ VE ALAN ARASINDAKİ İLİşKİ
Kap içindeki
sıvıya,
belirli kesitteki bir piston
yardımı
ile itme kuvveti
uygulandığında, sıvının basıncı aıtar. İtme kuvveti arttıkça, basınç artar. Piston kesit alanı aıttıkça,
itme kuvveti de
artacaktır.
P: itme kuvveti sonucu kap içinde oluşan basınç ......... kg/cm! . F:Piston itme kuvveti .......... ... ..... ....... ........ ................. kgf A:Piston kesit alanı.. .. ................. ........... ... .............. ..... cm l
P=F/A
S,
a
b Şekil-3.
Pascal kantııııınıın pratik uygulaNIşı
Yukarıdaki şekilde (şekil-3) baskı pistonuna uygulanan küçük kuvvetle, iş pistonunun kesit alanını aıttırmak suretiyle büyük kuvvetler elde edilir. Bu tür presler özellikle kaldırma araçlarında kullanılır.
Hidroliğin Tanımı
Fi
12
ve Prensipleri
1. pistona etki eden kuvvet (kgt) 2. pistonaetki eden kuvvet (kgt) Aı = i. pistonun alal1l (cm ı ) A ı = 2. pistonun alanı (emI ) Si = 1. pistonun yer değiştirme mesafesi (cm) Sı = 2. pistonun yer değiştirme mesafesi (cm) =
Fı =
Pı
Fı
=A
...kg/cm
i
Buradan;
Fı
Aı
Fı
Aı
l
Pı
Fı
=A
ı
...kg/cm
l
eşitliği yazılabiiiI'.
Şekilde baskı
Yer değiştiren
sıvı
pistonundaki sıvı hacmi (V ı)' yerdeğiştirerek i ş pistonuna gitmektedir. hacmi (V ı ) baskı pistonundaki sıvı hacmi ile aynı olduğuna göre V ı =V ı
yazılabilir.
Buradan
eşitl iği yazılır.
2
.,
4
I.Baskl pistonu 2.İş pistonu 3.iş parçası
4.Açrna-kaparna valfı 5. Yağ deposu 6.Çek valf
Şekil-4.
Hidrolik el presi
Hidroliğin Tanımı
13
ve Prensipleri
ÖRNEK: Şekilde görülen hidrolik el presinin küçük pistonuna 100 kgrlik kuvvet uygulanıyor.
çapı
Küçük piston
40 mm, büyük piston
çapı
200 mm
olduğuna
göre,
a)Uygulanan kuvvet sonucu oluşan basıncı, b )İş pistonunun uygulayabileceği maksimum kuvveti, c)Baskl pistonu, 20 cm hareket ettiğinde, iş pistonunun ne kadar kalkacağını hesaplayınız (sürtünme kuvvetleri dikkate alınmayacak).
yukarıya
İstenenler
Verilenler Fı = ıoOkgf
p= ?
OI=40mm=4cm
Fı = ?
O ı =200mm=20cm
S ı =?
SI=20cm çözüm:
.
a) Pı =
t-F i
100
100
=> no ı i
3 , 14.4
2
A
Aı
P.A ı =
= > Aı,
7,96.
Si =
i
> Sı =
100 12,56
= 7,96 kg/cm
ı
4
4 Fı b)P = -A = > Fı =
ı
n.o/
= 7,96 .
4
A ı · S ı =>
3,14.20
ı
4
12,56.20 = 314.
=7,96.314=2500kgf
Sı
12,56.20 314 = 0,8 cm = 8 mm
2.Hidrodinamik
basınç:
Hareket halindeki
sıvıların basıncını
ifade eder.
BERNOULLİ TEOREMİ: İçerisinde sürekli dolaştığı kabul edilen, kapalı bir boru içindeki akışkanın sahip olduğu toplam erieıji, akım çizgisi boyunca aynıdır. (sül1ünme kuvveti yok kabul ediliyor) .
--------/
"'-'---Şekil-S.
Pı ' V ı = P, .vı= .... .=Pn·v n 1 P = Basınç kg/cm v = Hız m/s
Bernou/li teoreminiıı ifadesi
Hidl'oliğin
14
TaOlml ve Prensipleri
SÜREKLİLİK DENKLEMİ: Farklı kesitlerden oluşan bir boru içinden akan debisi , borunun her noktasında aynı değerdedir (şekil-6) .
akışkanın
daha
Debinin sabit kaldığını düşünürsek, akışkan küçük kesitlerde büyük kesitlere oranla akar.
hızlı
Q
Q
c::::>
c:=:>
Aı
Şekil-6.
Süreklilik denklemi A = Kesit alanı ..... cml v = Akış Hızı ....... cm/dak Q = Debi ın iktarı .. cm 3/dak
ÖRNEK: Ke;;itleri d l =6 cm, d ı =4 cm, d 3=8 cm olan bir boru içinden akan akışkanın debisi i Olt/dak' dır. Buna göre akışkamn farklı üç kesitteki akış hızlarını hesaplay ınız. İstenenler v l =?
Verilenler d l =6cm d ı =4cm
v ı =?
d)=8cm
v]=?
\+cı-tah ~ LO "~e.::: l(LOOOC..} çözüm:
A ı = 1(. d ı ı
= 3, 14.6 2 = 28,26 cm'
A,= 1(. d/
= 3, 14.4 2 = 12,56 cm'
4
4 A)= 1(. d/
4
-4-
4 = 3, 14.8 2 = 50,24 cm'
4
Hidroliğin Tanımı
15
ve Prensipleri
HİDROLİK SİSTEMLERİN ÜSTÜNLÜKLERİ
I.Hidrolik sistemler sessiz çalışırlar. 2.Hidrolik akışkanlar sıkıştırılamaz kabul edildikleri için
titreşimsiz
hareket elde
edilir. 3.Yüksek çalışma basınçları elde edilebilir. 4.Hareket devam ederken hız ayarı yapılabilir. S.Akışkan olarak hidrolik yağ kullanıldığı için, devre elemanları yağlanmış olurlar. 6.Emniyet valfleri yardımıyla sistem güvenli çalışı!'. 7.Hassas hız ayarı yapılabilir. B.Hidrolik akışkan oluşan ısının çevreye yayılmasını sağlar. 9.Hidrolik devre elemanları uzun ömürlüdür.
aynı
zamanda
HİDROLİKSİSTEMLERİN DEZAVANTAJLARı ı .Hidrolik akışkanlar yüksek ısıIara karşı hassastır. Akışkan sıcaklığının SO°C'yi geçmesi istenmez. 2.Hidrolik devre elemanları yüksek basınçlarda çalışacağı için yapıları sağlam olmalıdır.
3 .Hidrolik devre elemanlarının fiyatları pahatıdır. 4.Hidrolik devre elemanlarının bağlantıları sağlam ve sızdırmazolmalıdır. S.Hidrolik akışkanların sürtünme direnci yüksek ' olduğu için uzak mesafelere taşınamaz .
6.Depo edilebilirliği azdır. 7 . Akış hızı düşüktür. Devre elemanları düşük hızlarla çalışır. B.Hidrolik akışkanlar havaya karşı hassastır. Akışkan içindeki hava gürültü ve titreşime yol açar, düzenli hızlar elde edilemez.
16
Hidrolik Devre
ÜNİTE NO: 2 - HİDROLİK DEVRE
Bir pompa vasıtasıyla depodan emilen hidrolik akışkana. basınç eneıjisi kazandıran, bu eneıjiyi mekanik eneJjiye (doğrusal , dairesel ve açıs~1 hareket) dönüştüren sistemlere hidrolik devre adı verilir. Hidrolik eneıjinin , mekanik eneıjiye dönüştürülmesi esnasında, akışkanın debisini ve yönünü kontrol eden elemanlara hidrolik devre elemanları denir.
basıncını,
HidrolikDevre Elemanlan I-Hidrolik depo (tank) 2-Hidrolik pompa 3-Hidrolik silindir 4-Hidrolik motor S-Basınç kontrol valfı 6-Y ön kontrol valfı 7-Akış kontrol valfı 8-Hidrolik akümülatör 9-Hidrolik boru ve bağlantı i O-Sızdırmazlık elemanları Il-Hidrolik fıltre
elemanları
Şekil 7-a'daki hidrolik devrede, (3) no'lu dişli pompa, akışkanı (I) no'lu depodan , (2) no'lu fıltre üzerinden emerek; istenilen basınç ve debide sisteme gönderir. (5) no'lu yön kontrol valfınden (7) no'lu silindirin A girişine gönderilen akışkan, pistona (+) hareket yaptırarak, pistonun ileri hareket etmesini sağlar.
Pistona (-) hareket yaptırılmak istenirse, yön kontrol valfınin konumu değiştirilerek pistonun geri hareketi sağlanır (şekil-7 . b). İstenmeyen bir durumda akışkanın basıncı yükselecek olursa, (4) no'lu emniyet valfı yü.ksek basınçlı akışkanı depoya göndererek yüksek basıncın , ça)ışma basıncına düşmesini sağlar. (6) no'lu çek valt1i akış kontrol valfı pistonun (+) hareketi yaparken hızını ayarlamaya yarar. (-) Harekette akışkan çekvalfüzerinden rahatça gececeği için piston hızı artar. Çek valtli akış kontrol valt1eri özellikle silindirierin geri geliş zamanlarını Rısaltmak amacıyla kullanılır. Debi amırtldığı için geri geliş süreleri kısaltılır.
17
Hidrolik Devre
(+)
5
4
-ı---:ı;-,,--t--2
---
7b
7a
Şekil-7.
1.Hidrolik depo (tank) 2.Filtre 3.Hidrolik pompa 4.Emniyet valfi S.yön kontrol valfi 6.Çek valtli akış kontrol valfi 7.Çift etkili silindir 8.Elektrik motoru
Iıidrolik
Basit bir devre
a)Piston (+) hareket yapıyor
h)Piston (-) hareket yapıyor
8
c)Hidrolik devre şeması
18
Hidrolik Devre
HİDROLİKDEPO (TANK)
Hidrolik akışkanı depolayan, çalışma şartlarına uygun şekilde hazırlayan devre depo (tank) adı verilir. Tsınan hidrolik akışkanın kolayca soğutulması için deponun alt kısmı hava akımı oluşturacak şekilde dizayn edilmelidir. Depoya dönen akışkanın dinlenmeden emilmesini önlemek için, dinlendiııne levhası konulmalıdır elemanlarına
(şekil-8).
Dönüş
borusu
Havalandll'ma
Elektrik motoru ve pompa
Doldurma filtresi Emme borusu
Seviye göstergesi (max. sıvı seviyesi)
Temizleme
Emiş
kapağı
Seviye göstergesi (min. sıvı seviyesi)
filtresi
-+--- Emme odası
Boşaltma tapası
Dinlendirme levhası
Şekil-8.
Hidrolik depo
Depo kapasitesi, hidrolik sisteme gerekli olan akışkan miktarına ve dağıtım sisteminin büyüklüğüne göre seçilir. Pratik olarak pompa debisinin 3-5 katı kadar alınabilir.
ÖRNEK: Pompa debisi 20 lt/dak olan bir hidrolik sistemde kullanılacak deponun, maksimum ve minimum büyüklüğünü hesaplayınız . İstenen
Verilen Q=20 lt/dak
max. ve min. depo hacmi ,
çözüm:
Minimum depo hacmi: Maximum depo hacmi:
3.Q= 3.20=60 Litre 5.Q=5 .20= ıoOLitre
19
Hidrolik Depoda Olması Gereken Özellikler I.Sıcaklığl
artan
akışkanın soğutulması
için depo
tabanı
hava sirkülasyonu
oluşturacak şek i lde yerden yukarıda yapılmalıdır.
2.Dibe çöken pisliklerin toplanmasını sağlamak için depo tabanına boşaltma deliği yönünde eğim verilmelidir. 3.Dinlendirme levhası emme odası ile dönüş odasını ayırarak, akışkamn dinlendirilmesini, pisliklerin dibe çökelmesini sağlar. 4.Emiş borusu ile depo tabanı arasındaki minumum mesafe i .Sxd kadar olmalıdır (d=boru çapı) . S.Depo içindeki akışkanın seviyesi rahatlıklagörülmelidir. /' 6.Depo içine kirletici maddelerin girmesi önlenmelidir. "7-Emiş ve dönüş kolaylığını sağlamak için boru uçları 30-45° açı ile kesilmelidir. .JC ~ 8-Maksimlım akışkan seviyesi ile depo tavanı arasında yeterli boş luk bırakılmalıdır (akışkan içindeki havanın dışarı atılması için). 9.Emiş olayında vakıım, dönüş olayında basıncı önlemek için depo üzerİne havalandımıa kapağı konulmalıdır.
i O.Dönüş bOlusu çapı em iş borusuna göre büyük o lmalıd ır. /c II.Depo içine akışkan doldururken yabancı maddelerin girmesini önlemek için doldurma filtresi veya süzgeci konulmalıdır. HİDROLİK POMPALAR
Hidrolik depoda bulunan akışkanı istenilen basınç ve debide sisteme gönderen devre Pompalar, mekanik eneıjiyi hidrolik eneıjiye dönüştürür. Hidrolik pompa dönme hareketini genelde bir elektrik motorundan alır. Seyyar (taşınabilen) hidrolik ~ sistemlerde ise, içten yanmalı motorlar kullanılır. elemanıdır.
Değişik yöntemlerle elde edilen dairesel hareket, uygun kavramalarla pompaya iletilir. Pompalar basınç oluştuımaz. Akışkan hidrolik sistemde bir engelle karşılaştığında basınç oluşur.
POMPA çEşİTLERİ A.nİşLİ POMPALAR
i )Dıştan dişli 2)İçten dişli 3)İçten eksantrikdişli
B .. PALETLi POMPALAR
C.PİSTONLU POMPALAR
i )Eksenel pistonlu l-a)Eğik gövdeli i-b )Eğik plakalı 2)Radyal pistonlu 3)Pistonlu el pompaları
A.Dİş~i POMPALAR: Biri çeviren diğeride çevrilen oLmak üzere iki dişliden · meydana gelmiştir. Çeviren dişli motordan aldığı dönme hareKetini çevrilen dişliye iletir. Böylece dişliler diş boşluklarına aLdıkları akışkanı sisteme gönderir.
20
Hidrolik Devre
Bu tip pompaların debisi sabittir. Pompa debisini aıitırabilmek için diş boşluklaı·ı büyütülmelidir. Dönü ş hareketi sonucu emiş tarafında vakum oluşarak, emme işlemi gerçekleşir. l)Dıştan dişli pompalar: En çok kullanılan pompa tipidir. Genelde 300-350 bar'a kadar basınç gerektiren sistemlerde kullanılır. Giriş borusu çapı , çıkış borusuna göredaha büyüktür.
Artan hacim ve azalan hacim prensibine göre çalışır. Dişli ile gövde arasında çalı şma Zamanla bu boşluk, aşınmalar sonucu artar. Boşluğun artması pompa verimini düşürür. Verimi çok düşen pompa hurdaya ayrılır. boşluğu vardır.
"-------'c?
Şekil-9. Dıştan dişli pompa
-
.....
2)İçten dişli pompalar: İç içe çalışan iki dişliden ibarettir. İçteki dişli (rotor dişlisi) motordan aldığı dönme hareketini dıştaki dişliye (aynadişlisı) iletir (şekil- ı O). İki di ş linin eksenleri kaçıktır. İçteki dişliııin diş sayısı bir diş eksiktir. Bu sayede emme ve basma boşlukları oluşur. Dişliler dönmeye başladığında bir tarafta artan hacim, diğer tarafta azalan hacim oluşur. Aıian hacimde emme, azalan hacimde basma işlemi gerçekleşir.
Azalan hacim
Artan hacim
Şekil-lO. İçten dişli pompa
ÇıkıŞ
Giriş
21
Hidrolik Devre
3)İçten eksantrik dişli pompalar: Çalışma prensipleri içten dişlilere benzer. Motôr dönme hareketini dıştaki dişliye (ayna dişlisi) verir. Dıştaki dişli aldığı bu dönme hareketini, içteki dişliye (rotar dişlisi) iletir. Dişliler arasında hilal şeklinde bir ayırma parçası vardır. Bu parça pompanın daha verimli çalışmasını sağlar(şekil- ı I-a).
Bu tip pompalar daha sessiz çalıştıkları ve yüksek debili oldukları için gün geçtikçe daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
ÇlklŞt
Giriş
-.
Şekil-ll-a. İçten eksantrik dişli pompa ve kesiti
22
Hidrolik Devre
B.PALETLİ POMPALAR:
Çevresine belirli sayıda palet yerleştirilmiş bir rotorun, eksenden kaçık olan bir gövde içinde dönmesi ile çalışır. Gövde ve rotor arasındaki eksantriklik miktarı arttıkça debi de artar. Palet sayı s ı 3-10 arasında olabilir(şekil-12) . Paletler rotor üzerine yerleştirildikleri kanallar içinde radyal olarak (eksene dik) hareket edebilirler. Böylece emme işlemi esnasında dışarıya çıkıp , basma i ş lemi es nasında içeriye girerler (şekil-1 2 -c) .
Gövde
Rotor (a)
Paletler
Paletler
23
Hidmlik Devre
C.PİSTONLU POMPALAR
Bir silindir içinde ileri-geri hareket eden pıstonların emdikleri akışkanı sisteme prensibine göre çalışır. Sızdırmazlıkları yüksek olduğu için diğer pompalara göre daha verimlidir. Boyutları diğer pompa türlerine nazaran daha büyüktür. Yüksek çalışma basıncı gerektiren sistem lerde kullanılır. Yapıları karmaşık olduğundan fıyatları basmaları
pahalıdır.
Eksenel ve radyal olmak üzere iki çeşittir: 1) Eksen e/ piston/u ponıpa/ar: Bu tip pompalarda pistonlar tahrik mili eksenine paralel şekilde yerleştirilmiştir. İki değişik sistemle çalışır. l-a)Eğik p/akıı/ı
eksen e/ piston/ıı pompa: Eğik bir plaka üzerine bağlı pistonlardan dönmesi sonucu pistonlar ileri-geri hareket eder. Pistonların bu hareketi ile emme-basma işlemi gerçekleşir. Plakanın açısı değiştirilince piston kursları değişir. Böylece debi miktarı ayarlanır(şekil-13) . . oluşur. Eğik plakanın
Kurs yok
. . . . a..Maksimum açı ve maksimum kurs
...... +Normal açı ve normal kurs
Şekil-13. Eğik p/aka/ı eksene/ piston/u pompanm çalışma prensibi
gövdeli eksen el pistonlu pompa: Bu tip pompaların gövdelerine açı Gövdeye verilen açı ile debi doğru orantılıdır. Gövdenin açısı değiştirildiğinde pistonların kursu değişir. Böylece istenilen debi miktarı ayarlaım (şekil- ı 4). )
l-b)Eğik
verilrhiştir.
Maksim um açı ve maksimum kurs
Kurs ve açı yok
a.
Şekil-l4. Eğik
gövdeli ekseltel pistonlıı pompamn
çalışma
prensibi
24
Hidrolik Devre
Şekil-lS. Eğik gövdeli ve eksenel
pistonlu pompamn iç y{IPISt
2)Radyal pistonlu pompalar: Radyal pistonlu pompalarda pistonlar tahrik mili .., eksenine dik olarak yerleştirilmiştir. Rotorun dönmesiyle, pistonlar silindir bloğu içinde ileri-geri hareket ederler. Böylece emme-basma olayı gerçekleşir. Eksantriklik ayarlanabilir.
Piston
oranı değiştirildiğinde
piston kursu da
değişeceğinden
miktarı
-~toc
Şekil-l6.
Rotor
debi
-----'>.,.--~
Rm(I'alpistoI1111 pompa
25
Hidrolik Devre
3)Pistonlu el pompaları : Bu tip pompalarda pistonun ileri-geri hareketi el ile Hidrolik kriko, hidrolik el presi v.b. mekanizmalara gerekli olan basınçlı akışkanı sağlamada kullanılır. Yapıları çok basittir. Yüksek basınç istenen yerlerde kullanılmaz. sağlanır.
Pompa pistonu
Çek valf
Dönüş hattı
(a)
(b) Şekil-17. Piston/ıı
Pistonlu el
pompaları
e/ pompası
tek etkili ya da çift etkili
0Iabilir(şekil-17-b).
Şekil- i 7a'da görülen piston lu el pompasının pompa kolu aşağı hareket ettirildiğinde, pistonun alt kısmındaki akışkan , sol taraftaki çek valfi kapatıp, sağ taraftaki çek valfi açacaktır. Bu esnada tahliye valfi kapalı olduğu için hidrolik akışkan sisteme giderek gerekli işi yaptırır. Pompa kolu yukarı kaldırılırken oluşan vakum sonucu, sağ taraftaki çek valf kapanıp sol taraftaki çek valf açılacaktır. Depodan emilen akışkan pompa pistonu altındaki hazneye dolar.
Sistemde akışkaıı'ın işi bittiğinde tahliye valfi açılarak, akışkanın tekrar depoya dönmesi sağlanır. Şekil-17b'deki çift etkili pistonlu el pompasında ise, piston sağa doğru hareket oluşan vakum sonucu sol taraftan akışkan em ilerek silindir içine dolar. Pistonun sağ ederken, tarafında ise, daha önce emiImiş olan akışkan sisteme gönderilir. Pistonıın sola hareketindç ise sağ taraftan akışkan em ilir, diğer tarafta daha önce em ilm iş akışkan sisteme gönderil ir.
Bu tip pompalarda iki yönde iş yapıldığı için çift etkili olarak ad i and"ırıIır.
26
Hidrolik Devre
Pompa Türü
Maksimum Basmç (bar) Maksimum Debi (lt/dak)
İçten dişli
Paletli Eksenel pistonlu (cgik plakalı) Eksenel piston lu (eğik gövdeli) Radyal pistonJu Tablo-ı'
760 740 620 760 3500 1000
300 210 175 350 350 1720
Dıştan dişli
Hidrolik pompalarl11 yaklaşık baSllıç-debi değerleri
omp.alann çalı ma reDsi' Tüm pompalar artan hacim ve azalan hacim prensibine göre çalışır. Artan hacimde emme, azalan haciınde basma olayı gerçekleşir. Pompa mili aldığı dönme hareketi sonucu artan hacim kısmında vakum oluşur. Oluşan bu vakum sonucu emme işlemi gerçekleşir. omp'a anta verimlilik' idrolik sistemin pompaya uyguladığı basınç , pompanın debisini etkiler. Basmç arttıkça pompanın akış oranıazalır. Akış oranındaki bu azalma, pompa verimini belirler. Pompa verimini ikiye ayırabiliriz. acimselverim' ompa
çıkışında
ölçülen çıkış debisinin, teorik debiye oranı. mekanik güç
Pompa Türü
Hacimsel Verim % 90 - 95 % 85 - 90
Dişli pompa Paletlipompa Eksenel pistonlu pompa Radyal pistonlu pompa
% 95 - 98 % 95 - 98 Tabıo-ı.
girişine
oranL
Toplam Verim % 85 - 90 % 75 - 80 % 90 - 95 % 90 - 95
Pompa verimleri
Yukanda tablo-l ve l'deki değerler kesililik taşmıaz. Teknolojik gelişmelere ve şartlara giire değişiklikler olabilir.
Poınpa ve hidrolik aluşkan bağıntısı :PQmpa seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli nokta akışkanın türü ve viskozitesidir. Pompaya uygun akışkan kullanılmadığı takdirde pompa ömrü azalır. Pompada kullanılacak akışkanın seçiminde pompa imalatçısının önerileri dikkate alınmalıdır.
27
Hidrolik Devre
Pompa Seçiminde Dikkat Edilecek Hususlar: 7.Pompa boyutları sessiz ve tireşimsiz
LGerekli debi miktarı
S.Pompanın
2.Çalışma basıncı
3.Pompanın fiyatı
4.Pompanın bakım
çalışması
ve onarım kolaylığı
9.Pompanın dönüş yönü
S.Pompanın dönüş hızı
ıO.Pompanın
6.Pompa verimi
ıLYedek
montaj kolaylığı parça bulma kolaylığı
HİDROLİK SİLİNDİRLER
Hidrolik silindirler, pompalar tarafından üretilen hidrolik eneıjiyi , mekanik eneıjiye ve açısal hareketlerin elde edilmesinde kultanılır. Farklı amaçlar için kullanılan çok değişik silindir çeşitleri vardır. En fazla kullanılan silindir çeşitleri aşağıda
dönüştürür. Doğrusal açıklanm IŞtır.
Kapama somunu
Piston kolu keçesi
Silindir borusu
Kapak
Piston kolu yatağı
Şekil-l 8.
Piston keçesi Piston
C!(t etkili silindirin klSlm/lIrt
Silindir Çeşitleı·i 1.Tek etkili silindir 2.Çift etkili silindir 3.Teleskobik silindir 4.Yastıkll silindir 5.Tandem silindir 6.Çift koltu silindir 7.Döner silind ir
28
Hidrolik Devre
II ~\/'v"\tv~~ III :
Yastıktı (çift tarafı
"
(tek etkili)
Tek etkili (yay geri dönUşlU)
Tek etkili (ağırlık
geri
yastıklı
i
dönUşlU)
ayarlanabilir)
Yastıklı (çift tarafı yasııklı
i
ayarlanamaz)
i~
i
:
i g~
i
:
i
:?
Teleskobik
Çift etkili
'-...
IJ~t=T ~E:T
Tandem Çift kollu
Teleskobik
~
(çift etkili)
:
Döner silindir
=D=
Vo ~
Tablo-3. Hidrolik silindir çeşitleri ve sembol/eri l.Tek etkili silindirler: Hidrolik akışkanın pistona tek yönden etki ettirildiği silindir türüdür. Pistonun geri konumuna gelişi dış kuvvetlerle (yay, ağırlık, v.b.) sağlanır.
i
Ağırlık
....,
pı
L· .
;:
•.i -
,
Piston kolu
i
III:
ii t\/V\t,,~
i
i
Hava tahliyesi ve kaça k yağ bağlantı yeri
...
,
Pisto n-
~ ~
1.
Şekil-19. Ağırlık
silindir
ve yay
dönüşlü
tek etkili silinelir
2.Çift etkili silindirler: Hidrolik akışkanın pistona çift yönden etki ettirildiği çeşididir. Pistonun ileri ve geri hareketi basınçlı akışkan yardımıyla sağlanır. Genellikle her iki yönde
Çıkış
Giriş ~
Şekil-20.
iş istendiği
için, en
sık kullanılan
Giriş
çift etkili silinelirde piston hareketi
Çıkış
silindir
çeşididir.
III~~: ı
ı
29
Hidrolik Devre
3.Teleskobik silindirler: Yüksek strok gereken yerlerde kullanılır. Fazla yer kaplamamalan en önemli tercih sebebidir. İç içe yerleştirilmiş farklı çaplı pistonlardan oluşur. Genelde tek etkili yapılır. İş makinalarındfl. ve damperli araçlarda çok sık kullanılır. \
Yük
i
?
i
Li • 1
i .
•
•
Piston lar
•
•
Si li ndir
.-
'--~
Şekil-21.
Yük
-
\\\\\\\' \\\
•
.. A k ışka n
.-.
ç ı kışı
Tefeskobik silindir
(açık-kapali hali)
4.YastIkh silindirler: Özellikle piston hızının 6 m/dak')'ı geçtiği durumlarda ve cisimlerin hareket ettirilmesinde kurs sonlarında darbe oluşur. Bu darbeler devre elamanlarının çalışma ömürlerini azaltır. Yapılan işin bozulmasına da yol açabilir. Bu nedenle darbe, hidrolik sistemlerde kesinlikle istenmeyen bir özelliktir. ağ ır
Böyle durumlarda kurs sonlarında piston hızını yavaşlatarak, darbeleri ·önleyen silindirler kullanılır. Bu tip silindiriere yastıkIı silindir adı verilir. Yastıklama işlemi , yastıklama
burcu ve ucu konik olan yastıklama muylusu ile Bu elemanlardan yararlanılarak, kurs sonunda akışkanın geçtiği kesit daraltılarak azalması sağ l anır. Bir ayar vidasıy la hız ayarlanabilir(şekil-22).
sağlanır.
hızın'
YastıkIı silindirlertek tarafı ya da çift tarafı yastıklı olabilir.
Yas tık la m a riR:---'--+,.-~+:...-,:~--:------,i..,....-ı
i ijf::=:"~( 'rı-U...------rı
burc u Piston kolu
Yastı k l ama
muylusu
Ayar
vidası
--+-t-t~
~J-----~~--------~---~
Piston keçesi Şekil-22. Yaslıkli
sili11dir
Pis ton ko lu keçesi
30
Hidrolik Devre
S.Tandem silindirler: Hidrolik silindirlerde daha yüksek itme kuvveti, basıncın veya piston çapının büyütülmesiyle elde edilir. Hidroli,k devrelerde basıncın aıttırılması, pompa kapasitesinin büyütülmesini gerektirir. Bu da önemli bir maliyet unsurudur. Piston çapının aıitırılması ise, yer sorununun olduğu durum larda bunu mümkün kılmamaktadır. Böyle durumlarda, tek piston koluna bağlı iki ya da daha fazla piston kullanılır. Bu tip silindirlerde itme kuvveti: Fı+Fı+ ... Fıı olur(şekil-23). aıttırılması
Pistonlar
Ayırma parçası
Silindir Arka kapak Piston kolu
Ön kapak -~..,"~
Toz keçesi
Piston keçeleri Şekil-23.
Piston kolu keçeleri
Tandem silindir
6.Çift kollu silindirler: Pistonun her iki taı'afında da piston kolu vardır. Hidrolik etki ettiği piston kesit alanı her iki yönde eşit olduğu için, pistonun ileri-geri hızları ve itme kuvvetleri aynıdır. Her iki yöndeki hızın eşit olması istenen yerlerde kullanılır. Ömeğin: taşlama tezgahları gibi . akışkanın
Piston kolu
Piston kolu
31
Hidrolik Devre
7.Döner silindirler: Açısal motor adı da verilen döner silindirler, 90, 180, 270, 360 derecelik
açısal
dönme hareketlerinin eltle edilmesinde
kullanılır. Dişli
ya da kanatlı tipleri
vardır.
Dişli tip döner silindir: Piston koluna kramayer dişli açılmıştır. Pistonun ileri-geri hareketi sonucu, piston koluna açılmış kramayer dişli bir düz ya da helisel dişliyi döndürerek açısal hareketin oluşmasını sağlar(şekil-2S) .
\
r
t
t Şekil-2S. Dişli tip döner silindir
Kanatlı tip döner silindir: Silindir içine gönderilen akışkan kanada dönme hareketi yaptırır. Kanatın geri hareketi için diğer taraftan hidrolik akışkan tatbik edilir. Böylece açısal dönme hareketi elde edilir. Kanatlı tip döner silindirler yüksek dönme momentlerinde kullanılmaz .
Kanat
Sızdırmazhk elemanı
Şekil-26. Kanatlı tip döner silindir
32
Hidrolik Devre
HİDROLİK SİLİNDİRLERDE İTME KUVVETİ Hareket
Dışarı
içeri Hareket
D
A,
p Şekil-27.
Hidrolik silindirlerde piston kesitleri
n.D 2
A I =-4-······ em A 2=
P=
p
A,
ı
F = Piston itme kuvveti (kgt) P = Çalışma basıncı (kg/eml ) A = Piston yüzeyalan i (cm') rı = Silindirverimi
n.(D ı - D1 2) 2 4 ...... cm
F
A
> F=P.A·rı
ÖRNEK: Çalışma basıncı 40 bar olan bir sistemde kullanılan silindirin piston çapı 125 mm, piston kolu çapı 60 mm'dir. Silindir verimi % 90 olduğuna göre pistonun dışarı ve içeri haJ"eketindeki itme kuvvetlerini hesaplayınız(l kg/cm 2= i bar alınız).
Verilenler P -=40bar D = 125 mm = 12,5 çm
İstenenlei
Fo=? F,=?
D ı =60mm=6em
rı =0,90 çözüm: Aı =
Aı =
n.D l
-4- =
3,14.12,5 ı
4
-
=122,65 cm
1
n.(Dl -D / ) 3, 14.(12,sz-62) 1 4 = 4 =94,39 cm
Fo = P . Aı, rı -> 40. ı 22,65.0,90 = 4415 kgf > 40 . 94,39.0,90 = 3398kgf
F j =P.A ı . l1
33
Hidrolik Devre
HİDROLİK MOTORLAR
Hidrolik motor hidrolik eneıji ile dairesel hareket üreten devre elemanıdır. Hidrolik hidrolik enerjiden yararlanır. Çalışma prensipleri pompalara göre terstir. Pompalar mekanik eneıjiyi hidrolik eneıjiye, motorlar ise hidrolik eneıjiyi mekanik eneıjiye
pompanın ürettiği dönüştürür.
Şekil-28'de bir dişli motor görülmektedir. Burada dişlilerden biri çeviren diğeri de çevrilendir. Çev rilen dişli aldığı dairesel hareketi kul}anılacak yere iletir. Motordaki giriş ve ç ıkış kesitlerine bakılacak olursa pompaya göre ters olduğu görülür. Hidrolik pompada giriş borusu çapı çıkış borusu çapına göre büyüktür. Hidrolik motorda ise tam tersidir.
Şekil-2B.
Hidrolik motor
Hidl'olikMoto..ıarm Üstünlükleri I . Başta iş makinaları olmak üzere heryerde kullanılabilir. 2.Motoru durdurmadan hız ayarı yapılabilir. 3 .Hız ayarı belirli değerler arasında sınırsızdır. 4.Büyük kuvvetler iletilir. 5.Hidrolik akışkanlar sıkıştırılamadıkları için düzgün hızlar elde edilebilir. 6.Hareket devam ederken dönüş yönü değiştirilebilir. 7.Emniyet valfı kullanılarak aşırı yüklenmelerde durdurulabilir.
Hidrolik Motorlarm Dezavantajları I.Hidrolik akışkanlarm sürtünme dirençleri yüksek olduğu ıçın dönüş hızları dü şüktür.
2.Fiyatları çok pahalıdır. 3 .Ebatları büyüktür. 4.Yüksek sıcaklıklarda kullanılamaz. 5 .Kirliliğe karşı çok hassastır.
34
Hidrolik Devre
~İKYALELER
Valf: Hidrolik akışkanın gideceği yönü belirleyen, istenildiğinde yönünü değiştiren, ve debisini kontrol eden devre elemallıdır. Valfler basıncı yükselen, sistemde işin i bitiren ya da sisteme gitmesi istenmeyen akışkanı depoya gönderir.
akışkaııın basmcmı
i .Akışkanın yolunu açıp-kapatır. 2.Akışkanın gideceği yönü değiştirir. 3 . Akışkanl
depoyagönderir. kontrol ederek alıcıların çalışma hızını ayarlar. S.Devre elemanlarını yüksek basınçlara karşı korur. Basıncı yükselen akışkanı depoya gönderir. 6 . Akışkanın basıncını kontrol ederek, devre elemanlarının belirli basınçlarda 4 . Akışkanın debisini
çalışmasını sağlar.
7 .Akışkanın basıncını, debisini, yönünü belirli zaman aralıklarında kontrol eder. 8.Bazl valfleryukarıda sayılan görevlerin birveya birkaçını yapabilir. Valf çeşitlerinden üç tanesini inceleyeceğiz . BASıNÇ KONTROL VALFLERİ
değerde
Hidrolik sistemlerin tutan valflerdir.
basınç hatlarında kullanılan , akışkanın basıncını
ma c )Basınç sıralama valfleri d)Boşaltma valfleri
a)Emniyetvalfleri b )Basınç düşürme valfleri
Emniyet valfı (ayarlanabilir) Basınç düşürme valfı
(ayarlanabilir)
r--+p
L~ T
cW
Basınç sıralama valfı
(ayadanabilir) Boşaltma valfı
(ayarlanabilir)
Tablo-4. Basmç kontrol valjleriııin sembol/eri
r--+A
L~ B
'xÖ« T
istenen
35
Hidrolik Devre
a.Emniyet valfleri: Hidrolik sistemdeki ani basınç yükselmelerinde, sistemi yüksek basınçlardan koruyan devre elemanıdır. Basıncı yükselen akışkanı depoya göndererek basıncın, çalışma basıncına düşürülmesini sağlar. Normalde kapalı konumdadır. Basınç yükselmesi durumunda açık konuma geçer(şekil-29). Valf gövdesi Konik kapama . P=Basmç
parçası
hattı kapısı
.
:T
Şekil-29.
Konik kapamalı emniyet valfi
b.Basınç düşürme valfleri: Hidrolik devrelerde farklı basınçlarda çalıştırılması istenen, birden fazla sayıdaki silindir ve motorun kullanılması gerekebilir. Özellikle sıkma, bağlama v.b. işlemlerinde basıncın sabit kalması istenir. Bu gibi durumlarda basınç düşünne valtleri kullanılır. Noıınalde açık konumdadır(şekil-30). Basınç yükseldiğinde kapalı konuma geçer. İki yollu ve üç yollu olmak üzere değişik tipleri vardır.
A
[~ A
Valf sürgüsü
Yay
Şekil-30. İki yollu basmç düşürme valfi
36
Hidrolik Devre
B
A
2
t 40 Bar İş parçası
r--~ 70 i
Bar 6
i
i
I . B Silindiri (delme silindiri) 2. A Silindiri (sıkına silindiri) 3.4/2 Yön kontrol valfı 4.4/3 Yön kontrol valfı 5 .Basınç düşürücü valf 6. Emniyet valfı 7. Pompa 8. Elektrik motoru 9. Filtre ı O. Depo (tank)
Şekil-31.
8
10
Hidrolik sıkma ve de/me devres;nde basınç düşürme va/fin;n
Şekildeki devrede önce A silindiri parçayı silindiri devreye girerek delme işlemini yapıyor.
kıı/Itım/ması
sıkıyor. Sıkma işlemi tamamlandığında
B
B silindiri delme işlemine başladığı anda A silindirinde basınç düşmesi oluşacaktır. Bu durumda iş parçasının sıkma kuvveti azalacağı için, matkap parçayı fırlatabilir. A silindirindeki basmeı (40 bar) sabit halde tutabilmek için, A silindiri önüne bir basınç düşürücü valf (5) konulur. Sıkma işlemi tamamlanıp basınç 40 bar'a ulaştığında basınç düşürücü valfkapanarak basıncı sabit tutar. Daha sonra devreye B silindiri girer. B silindiri sistem basıncında hareket ederek delme işlemini tamamlar'~
37
Hidrolik Devre
c.Basınç sıralama
valfleri: Basınç sıralama valfleri bir hidrolik devrede birden silindir, ınotor gibi alıcıları farklı zamanlarda çalıştıımak için kullanılır. Çalışma sistemi emniyet valfleri ile aynıdır. Normalde kapalı konumdadır(şekil-32). İstenen basınçta açılıp diğer alıcıları harekete geçirir. fazla
sayıdaki
B
Şekil-32. Basınç sıralama
valfi
Şekil-33'te
önce A silindiri devreye girer. Piston ileri konuma yükselmeye başlayacaktır. Basınç 1 no'lu basınç sıralama valfini açacak değere ulaştığında B silindiri devreye girerek, ileri hareket yapar. Pistonların geri hareketi için 4/3'lük valfin konumu değiştirilmelidir. geldiğinde basınç
A
B
Şekil-33. Basınç sıralama valfi kullanılarak
iki silindirin farklı zamaıılartla çalıştırılması
d.Boşaltma valfleri:
kapalı olan
valf bir
Valf sürgüsü
Genelde sıkma işlemi yapan silindirlerde kullanılır. Normalde ve akışkariı depoya gönderir.
uyarı geldiğinde açılır
Yay
x~ T
Kapak Şekil-34. Boşaltma
valfi
38
Hidrolik Devre
A
Şekil-3S.
Tek etkW silindirle kaldırma
işleminde boşaltma
valfinin
kullıımlması
Hidrolik devrelerde akışkanın, ne zaman, hangi yolu izlemesi gerektiğin i belirleyen valflerdir. istenildiğinde akış yolunu değiştirirler; istenildiğinde akış yolunu açıp . kapatırlar.
YÖN KONTROL VALFLERİNİN GÖSTERİLMESİ • Valfın her konumu bir kare ile gösterilmelidir.
IT] 2 konumlu valf
3 konumluvalf
39
Hidrolik Devre
• A
DJ
Akışkanın geçiş
yönleri oklarla
2yolluvalf Akış P'den A'ya
A
A
3 yollu valf Akış P'den A'ya T kapalı
[Q p T
p
beliıtilir.
•
Kapalı
•
Valf
bağlantıları kısa
•
Valf
konumlarının işaretlenmesi
yollar yatay bir çizgi ile
B
[ZJ P
T
i
4 yollu valf AkışP'den B'ye A'dan T'ye
beliıtilir.
çizgilerle belirtilir.
Valf konumları soldan sağa doğru harflerle işaretlenir. Üç konumlu valflerde merkez konum O ile gösterilir. •
Valf
bağlantılarının
P = Basınç hattı R, S, T = Depo (dönüş) L = Sızıntı hattı •
haflendirilmesi hattı
A, B, C, ... X, Y, Z
= İş hattı =
Pilot
veya çalışma hattı
(uyarı) hattı
Yön kontrol valflerinİn tanımlanması 2/2 3 / 2 valf tanımlaması yapıld ığında, valfin 3 yollu, i Konum sayısı 2 konum lu olduğu anlaşı lır. Yol Sayısı
i.
•
Valflerin normal konumları Hidrolik devre çizimlerinde valfler, normal konumlarındaçizilirve haflendirilir.
II If: :lxl
OIJ p
2/2 valf (normalde kapalı)
P
3 / 2 Valf(norıııaldeaçık)
T
4 / 3 valf (merkezkonumu kapalı)
40
Hidrolik Devre
YÖN KONTROL VALFLERİNİN çEşİTLERİ 2/2 Yön kontrol valfleri: Genelde akış yollarının açılıp-kapatılmasında P, A olmak üzere iki yollu, iki konumlu valftir. Çok sık kullanılmaz . Valf sürgüsü
Pim
kullanılır.
vaır sürgüsü
Yay
p Şekil-36.
Makara kummulalt 2/2 Yön kontrol valfi (normal kol/um kapalı)
i--
i ........."""-.., iLo
Şekil-37.
Tek etkili silindirin hareket ettirilmesinde 2/ 2 valfi11
kullamlması
41
Hidrolik Devre
3/2 Yön kontrol valfleri: Genelde tek etkili silindirlerin hareketinde kullanılır. P, A, T olmaküzere üçyollu iki konumludur. Normalde açıkyadanormalde kapalı olabilir. A
p Şekil-38.
Buton
Şekil-39.
kumandalı
3/2 yön kontrol va(fi (ızormal kol/um kapalı)
3/2 Yön kontrol va(fi ile pııntmım ileri-geri hareketi
42
Hidrolik Devre
A ·
A
(b)
(a) Şekil-40-a.312
Yön kontrol va/finin
Şekil-40-b.2Adet
puntayı kumandası
312yön kontrolvıı/finin çift etkili si/iııı/iri kumandası
4/2 Yön kontrol valtleri: P, A, B, T olmak üzere dört yollu iki konumlu valtlerdir. Çift etkili silindirlerin ileri-geri hareket ettirilmesinde kullanılu'. Genelde hidrolik sistem lerde kullan ılır. Pnömatikte kullanım i yok denecek kadar azdır. Pnömatikte 4/2 valf yerine S/2'lik valtler kullanı Iır. Yalf sürgüsü
Yay
r
Ai ~IXrw P T
Şeki/-4/.
412
Bııton kumandalı
yön kontrol va(1i
43
Hidrolik Devre
farkı iki tane depo hattının Çift etkili siIindirIerin hareket ettirilmes inde kullanılır. Dayanımları 4/2 valtlere göre daha düşüktür. Bu nedenle hidrolikte 5/2 valfyerine 4/2 valfkullanılır.
5/2 Yön kontrol valfleri: Bu valtlerin 4/2'lik valtlerden
olmasıdır.
+--
x
(b) X
ı.:ııınanda
y
(uyarı) basıncı
Şekil-42.
JHTm
--~-.--
5/2 Yön kontrol valfi ve çift etkili silindirin hareketinde kul/al1llmasl
313 Yön kontrol valfleri: Bu valtler iki iş konumu , bir de merkez konumu olmak üzere üç konum ludur. 3/i Yön kontrol valtleri diğer valtlere oran la, daha az ku llanılır.
i(J :~fl~'OI T
(J
r
T
p
A(Q P
T
m
~r
Şekil-43.
Bobin
k li ma ndalt
313 yön Kontrol ,,(tlfinin konumlart
44
Hidrolik Devre
farkı
4/3 Yön kontrol valtleri: Bu tip valfler ise 4/2'lik yön kontrol valflerine benzer. Tek ise fazladan bir konumun olmasıdır. Bu konuma merkez konum adı verilir.
Hidrolikte farklı amaçlar için değişik tipte merkez konumlar valflerde yaklaşık 30 değişik tipte merkez konum vardır.
Şekil-44.
Kol kumandalt 4/3 yön kontrol valfi
kullanılır.
4/3
r 45
Hidrolik Devre
VALF SEMBOLÜ A
F
- x:
--r --r
il
A
P
tip" merkez konum
P
P
T
A
B
rıaıxı p .
"Pompa-depo bağlantılı" merkez konum
T
Tablo-S. En
sık
Tüm yollar kapalıdır. A, B, P, T (konum değiştirmede basıncın düşmesi önlenir.) bağlantılıdır.
A, B, P-T (pompay ı
yormaz.)
"İş hatları depo bağlantılı"
Pompa yolu kapalı , İş hatları depo bağlantılıdır. A-B-T, P
merkez konum
(iş hatlarında basınç
düşmesi sağlanır.)
"İş hatları pompa bağlantılı"
merkez konum
T B
rısıxı
Tüm yollar birbiri ile bağlantılıdır. A-B-P-T (silindirler elle hareket ettirilir)
İş hatları kapalı , pompa-depo
T B
riElxı A
11
"Kapalı
T B
ıısıxı A
11
tip" merkez konum
T B
A
11
"Açık
T B
p
ÖZELLİGİ
TİPLERİ
B
II Li: :ixl X 11
MERKEZ KONUM
Depo yolu kapalı, iş hatları pompa bağlantılıdır. A-B-P, T (silindirler istenilen konumda durdurulabilir.) İş hatlarından birisi depo
"Depo iş hattı bağlantılı" merkez konum
A- T, P, B birindeki akışkan depoya gönderi i ir.)
"Pompa iş hattı merkez konum
bağlantılıdır.
bağlantılıdır.
(alıcılardan
Pompa bağlantılı"
iş hatlarından
(alıcılardan
birisi ile P-B , A, T birine akışkan
gönderi i ir.)
kul/am ımı 4/3 valflerin merkez kOl1umlan ve özellikleri
46
Hidrolik Devre
Yön kontrol valflerinin kumanda çeşitleri: Valfin konum değiştirme işlemine kumanda şekli adı verilir. Yön kontrol valflerinin konum değiştirmeleri için kullanılan kumat1da çeşitlerinden bazıları aşağıda gösterilmi ştir. ELLE KUMANDA PEDALLA KUMANDA Genel Butonlu
(düğmeli)
Pedaılı
BASıNÇLı
Pimli
aL
Yay geri getirmeli
KUMANDA
Basınç uygulamalı
(direkt etkili) Basıncı kaldırarak
(direkt etkili) Basınç uygulamalı
(endirekt kontrol) Basıncı kaldırarak
(endirekt kontrol)
=c
C
LL çe
Manivela kollu
(tırnaklı)
MEKANİK KUMANDA
-+L -+L -~ -~
mC e=C
Makaralı
Mafsal
~
makaralı
ELEKTRiKLi-BiRLEŞİK
KUMANDA Selenoid (tek bobinli) Selenoid (çift bobinli) Selenoid ve endirekt kumanda Selenoid veya endirekt kumanda
~ ~~
mC ~
Tablo-6. TS 1306 ve DIN-ISO 1219'a göre kumanda
çeşitleri
Kumanda çeşitlerinden bazılarının açıklanması. a)Elle kumanda: Buton ya da kollu tip kumandalat·ı içerir( şekil-46) . Sürgüye elle uygulanan kuvvet sonucu valf konum değiştirir. Valfi tekrar nonnal konumuna getiımek için diğer yönde kuvvet uygulamak gerekir. b)Pedalla kumanda: Pedala ayakla kuvvet uygulandığında, valf sürgüsü yay kuvvetini yenerek valfin konum deği ştirmesini sağlar(şekil-4S-a) . Kuvvet kaldırıldı ğ ında valftekrar önceki konumuna gelir(şekil-4S-b) .
47
Hidrolik Devre
vaır sürgüsü
Pedal
Yay
(a)
P
(b)
Pedal kumandalı 3/2 yön kontrol valfi Pedala kuvvet uygulandığmda valfi11 konum değiştirmesi
Şekif-45-a.
Şekif-45-b.
c)Mekanik kumanda: Makaralı , yaylı, pimli, mafsal makaralı kumanda çeşitlerini içerir. Sürgü koluna kuvvet uygulanması sonucu valfkonum değiştirir. Pim
.t
Valf sürgüsü
Yay
p
Şekif-46.
Pim kumandalı 2/2 yön k011trol valfi
48
Hidrolik Devre
d)Hidrolik basınçla kumanda: Basınçlı hidrolik akışkanın valf gövdesine x veya y gönderilerek valf sürgüsünün konumunu değiştirmesi sağlanır. Hidrolik akışkan yerine basınçlı hava da kullanılabilir. girişinden
+-X
Y Kumanda (uyarı basıncı)
__JTtTm..__ ~
~
X Kumanda (uyarı basıncı)
Şekif-47.
Hidrolik basmçit kumandallin 5/2 yön kontrol valfiııe
uygulanması
e)Elektrik (bobinli) kumandalı valfler: Valf gövdesi üzerine yerleştirilmiş (tek tarafa ya da çift tarafa) bobinlere elektrik akımı verildiğinde manyetik bir kuvvet oluşur. Oluşan bu kuvvet sonucu bobin i~indeki ·pim hareket ederek valf sürgüsünün konum değiştirmesini sağlar(şekil-43). Şekil-48'de bobin kumandalı bir valfin iç yapısı görülmektedir. Bobin
Pim
Şeki/-48. Bohiııli kıımaııılaııııı uygıılmmrası
\
49
Hidrolik Devre
ÇEKVALFLER Hidrolik akışkanın tek yöne geçmesine müsaade eder. Diğer yöndeki geçişe izin vermez. Hidrolikte pompayı yüksek basınçlardan korumak amacıyla, pompa çıkışından sonra ve baypaslı fıltre hatlarında çekvaltıer çok kullanılır. Şekil-49'da çek valfın iç yapısı görülmektedir. Çek valfler tek yöne ifade edilir.
geçişli
valf ya da geri
Şekil-49.
dönüşsüz
valf gibi
değişik
adlarla da
Çek valfin iç yapısı
.
\
AKIŞ K.NTR.L VALFLEIU
Hidrolik sistemlerde debi miktarını ayarlamak amacıyla kullanılan vafftir. Akış silindirlerin hızını, motorların devir sayısını ayarlayabiliriz. Akış kontrol valtıeri önemli ölçüde basınç düşümiine sebep olur; bu nedenle, büyük oranlarda ısı açığa çıkar. Ayar vidası yardımıy la akış kesiti değiştiı·ilerek debi m iktarı ayarlanır( şekil-SO). miktarını değiştirerek
Sızdırmazhk elemanı
A
Ayar vidası Şekil-SO.
Gövde
Ayarlanabilir akış kontrol valfi ve sembolii
so
Hidrolik Devre
akış kontrol valfi : Her iki yöndeki akışa izin verir. Soldan sağa giden çek valften geçemeyeceği için kısma etkisi yapılan kesitten miktarı azaltılarak geçer (şekil-SI b). · Diğeryönden gelen akışkan çekvalfi açarak rahatça geçer (şekil-SI a).
Çek valfli
akışkan
Bu tür valfler silindirlerin geri konuma
hızla
gelmesi için
kullanılır(şekil-S ı c).
_.
~-1j' - ' -j i · i ·
i ·
p
A
P
~~
~
(a)
.
i
. i
. i
A ~---i~
(b)
Şekil-SIa.
Çek vıllfTi akış kontrol valfinde çek valfin itilerek akışın arttmlması
Şekil-SI b.
Çek valjli akış koııtrol valfiııde akışın .
kısılması Şekil-SI c.
Çift etkili silindirde uygulanması
(c)
Şekil-SI-c'de piston ileri hareket yaparken B kapısından silindiri terkeden akışkan çek valf üzerinden geçemeyeceği için akış kontrol valfı üzerinden geçmeye çalışacak ve piston hızı azalacaktır.
Diğer durumda ise, yön kontrol valfı konum değiştirerek akışkanı B gırışıne gönderecek. akışkan çek valfüzerinden geçeceği için piston hızı artacaktır.
51
Hidmlik Devre
Pilot kumandalı çek yalf: Yapıları çek valfe benzer. Tek farkı istenildiğinde kapalı akışa i~in vermeleridir. Pilot kontrollü çek valfler oturmalı tipte yapı ldıkları için sızdırmazlıkları yüksektir. Bu valfler özellikle ağır yüklerin belirli koııumlarda durdurulması, sistemde meydana gelecek arızalar sonucunda yüklin aşağı düşmemesi istenen durumlarda kullanılır.
yöndeki
Şekil-S2'de akış
olmaz. Ancak X mümkün olur.
A'dan Wyedir. B'den A'ya akışta çek valf kapanacağı için valf içine bir uyarı gö nderilecek olursa B'den A'ya
uyarı hattından
akış
akış
B
~L
x
L
A
B
Sızıntı hattı
Şekil-Sı.
Pilot kll1l111ndııft çek valf
ı-Çift etkili silindir 2-Pilot kumandalı çek valf 3-4/3 Vön kontrol "alli 4-Manometrc S-Elli niyet "alfı 6-Hidrolik pompa 7-Elektrik motoru 8-Filtre 9-Depo
Şekil-53. Alfıryüklerin kaldmllIIlIslııda emıı ~Fer mılliCiYIli pilot k ul1lflılılalt
rek va(/111 k ııl/alıılml/sl
52
Hidrolik Devre
HİDROLİK AKÜMÜLATÖRLER Gerektiğinde
sisteme veımek üzere basınçlı hidrolik akışkanı depolayan devre Hidrolik sistemde bir basınç düşmesi olduğunda, akümülatör içindeki basınç kısa bir süre için çalışma basıncından daha yüksek olur. Bu durmda hidrolik akışkan tarafından sıkıştırılan azot gazı genleşir. Akümülatör sisteme bir miktar akışkan göndererek, sistemde eksilen akışkanın tamamlanmasını sağlar. elemanıdır.
Çalışma esnasında akışkanın
bir
kısmı
sistemde bir şok darbesi olması halinde, basıncı yükselen akümülatöre girer, azot gazını sıkıştırarak sistemin zarar gönnesini
önler. Akümülatörler yüksek basınçlara dayanıklı çelik tüplerden yapılır. Görevleri: Hidrolik akümülatörler hidrolik sistemlerde oluşan darbe ve şokların önlenmesini, sistemde oluşan kaçakların telafi edilmesini sağlar. Pompanın arızalanması ya da elektrik kesilmesi durumunda sistemi istenilen konumda dnrdunnak için yedek güç sağlar.
LAğırlık
etkili akümülatör: Hidroliğin ilk yıııarında Günümüzde hemen hemen hiç kuııanılmamaktadır. Belirli miktardaki ağırlıklar kuııanılarak akışkan üzerinde basınç oluşturur. Gerektiğinde bu basınçtan kullanılmıştır .
yararlanılır.
Şekil-54.Ağırlık etkili akümiilatör
2.Yay etkili akümülatör: Akümülatöre dolan akışkan, basıncın etkisiyle yayı sıkıştırır. Sistemdeki akışkanın basıncı düşünce, yay sieteme gerekli akışkanı sağlar. Bu tip akümü basit ve düşük basınçlı sistemlerde kullanılır.
~s;~%~r- Azot gazı Keçe
Piston Hidrolik
akışkan
Şekil-55. Yayetkili akümiilaıör
3.Pistonlu akümülatör: Pistonun üst tarafında sıkıştırılmış gaz (genelde azot gazı) alt tarafında ise pistona etki eden hidrolik akışkan vardır. Akışkan ile azot gazının birbirine karışmaması için piston üzerine keçe yerleştirilm iştir. Şekil-56.Pistolılu tip
akiimülatör
53
Hidrolik Devre
Çok kullanılan tiplerden biridir. Genelde büyük hacim gerektiren yerlerde kullanılır. Bu tür akümülatörlerde sıkıştırılınca yanma ve patlama tehlikesi olmadığı için azot gazı kullanılır. Doldurma valfi
Şekil-57.Balonlu tip akümülatör
tAkışkan basıncı
Gaz basıncı ..
4.Balonlu akümülatör: En ço~ kullanılan akümülatör çeşididir. Sızdırmazlık çok yüksektir. Hızlı çalışmaları da önemli bir tercih sebebidir. Gaz ile hidrolik akışkan esnek bir balon ile birbirinden ayrılmıştır. Gaz balon içine doldUluImuştur. Hidrolik sistemde bir basınç düşmesi meydana geldiğinde, sıkıştırılan gaz genleşerek gerekli basınç takviyesini sağlar. özelliği
Azot gazı
Diyafram Hidrolik
akışkan
Şekil-58.DiyaframlI tip
akümülatör
S.Diyaframh akümülatör: Diyaframlı akümülatörün çalışma sistemi balonlu akümülatöre benzer. Balon gaz ile doldurulunca genleşir, diyaframlı akümülatör ise esner. Diyaframlı akümülatörler yüksek basınç ve debi gereken yerlerde kullanılmaz . Küçük hıdm \ '''t'i'l·I··3Sa1.4;kl' .~.• I'} t" ::·~n·+r·r_
54
Hidrolik Devre
5 l-Aküınülatör
2-Çift etkili silindir 3-\ ' yatakları 4-4/3 Yön kontrol valfi
4
s-iş parçası
6-Hidrolik güç ünitesi
Şekil-59.slkma işleminde lıidrolik
akümülaförün kullıımlması
Şekil-59'daki çift etkili silindir sıkma işleminde kullanılmaktadır. 4/3 valfmerkez konuma alındığında, silindir sıkma konUlllllOda kalır. Bu durumda valfteki sızıntılardan dolayı. silindir içindeki basınç azalabilir. Basıncın düşmesi sıkma kuvvetini azaltacaktır. Bu nedenle sistemi emniyete almak için. silindir basınç bağlantısına akümülatör eklenmiştir. Akümü latör, sızıntılardan dolayı sistemde eksilen akışkanın tamamlanmasını sağlar.
Doldurma valfi
Tahliye valfi
-
Azot tüpü
ana valfi
Akümülatör
Azot tüpü
Şekil-60.AkiimiillıförÜıı yükle/lmesi.
55
Hidrolik Devre
HİDROLİK SİSTEMLERDE KULLANILAN BAGLANTI ELEMANLARI
Hidrolik sistemlerde akışkanı depodan alıp alıcılara kadar ulaştıran ve alıcılarda işi biten akışkanı depoya boşaltan hatlarda kullanılır. Bu elemanlara ve bu elemanların birbirine bağlanmasını sağlayan devre elemanlarına bağlantı elemanları adı verilir. Bağlantı elemanları boru, hortum, rakor gibi elemanlara verilen addır.
Bağlantı elemanları gerekli basınç, debi ve akış ed i Imel i, çal ışma basıncına dayanacak yapıda olmalıd ır.
hızını sağlayacak şekilde
1 HİDROLİKB6RULAR Sistemde belirli noktalar arasında akışkanı taşıyan. akışkana kılavuzluk yapan devre elemanıdır. Borular, soğuk çekme metoduyla ya da dikişli olarak, paslanmaz çelik ve hafif metal lerden yapı i ır. Dikişli boru lar yüksek basınç lara dayan ık Iı değildir.
Emiş hatları
Şekil-61.Bir hidrolik sistemde emiş,
i
tespit
basmç ve dönüş hatlarmda kullamlal1 borular
'
56
Hidrolik Devre
Hidrolik devrelerde boru seçiminde önemli iki etkenden biri, istenilen iç çap, diğeri de çalışma basıncını karşılayabilecek et kalınlığıdır. Hidrolikte istenen basınç ve akış hızı için boru çaplarının iyi tespit edilmesi gerekir. Kuııanılması
Gereken Akış Hızları
BasınçHattı:
50 bar'a kadar 100 bar'a kadar 150 baı·'a kadaı· 200 baı·'a kadar 200 baı·'dan sonra
4 m/s 4.5 m/s 5 m/s 5.5 m/s 6-7 m/s
EmişHattı:
0.5 ile 1.5 m/s Dönüş Hattı:
2 ile 3 m/s
Boru Çapının Hesab ı
d=J2~Q Q=Debi miktarı .. ....... ltldak v =Ortalama hız ....... . m/s cl =Boru iç çapı. ... ..... mm
ÖRNEK: Bir hidrolik devrenin işletme basıncı 150 bar'dır.Pompa debisi 50 lt/dak boru iç çapını hesaplayınız.
olduğuna göre basınç hattında kullanılacak
Verilenler
İstenen
P=IS0bar Q=SO lt/dak
d=?
çözüm: P=lSO bar için v=S m/s
.
fiTQ
d=y ~-v- =
m.SÖ
alınır.
Y5= 14.50 mın
57
Hidrolik Devre
'2-HİDROLİK HORTUMLAR
)
t
Hidrolik sistemlerde hareketli devre elemanlarını birbirlerine bağlamakamacıyla · yüksek esneme kabiliyetleri olduğu için, sistem basıncının sık sık değiştiği, titreşimli , sıcaklık farkının yüksek olduğu durumlarda kullanılması uygundUl'. Hortumlar sentetik kauçuktan yapılır. Dayanımlarını aıttırmak için kauçuk tabakalar arasına bir veya birkaç sıra çelik tel örgü konulur. kullanılır. Hortumların
Yanlış
Doğru
ıo=
c:ıoi
IICF --~--___
Yanlış
Doğru
_____~--LDI
u
tr
U
Yanlış
Doğru
Yanlış
Doğru
Yanlış
Yanlış
Doğru
Doğru
Şekil-62.
Hortum bağlaııtılart
58
Hidrolik Devre
? !!!DRQlJKRAKORLAR Boru, hortum gibi bağlantı elemanlarını birbirlerine ve diğer elemanlara (pompa, valf, silindir, motor vb.) bağlamak için kullanılan devre elemanıdır. Rakorlar genelde vida bağlantılıdır. Geçmeli rakorlar da kullanılır. Rakor Sonıun halkası
Kenet
~?:--7I-- __
Rakor Şekil-63.
Boru
halkası
Rakor !ıalkab boru bağlaııtısı
T
bağlantılı
rakor
Dirsek bağlantılı rakor
İstavroz
Nipel
Kuyruklu
diı'sek
Şekil-M. Çeşitli rakor tipleri
Tapa
Hidı"olik
5~
Devre
Boru ve Hortum Bağlantısında Dikkat EdileukHus.uslar:
I-Hidrolik sistemlerde farklı boru çapları kullanılmamalı , ani kesit daralması ya da kesit artışından kaçını lmalıdır. 2-Hidrolik sistemlerde kullanılan hatlardaki dönüşlerde, keskin köşelerden kaçınılmalıdır.
3-Aşırı
uzun ve gereksiz boru ve hortum hatlarından kaç ını lmalıdır. 4-Sistemde titreşim ve kavitasyonu engellemek için, borular belirli aralıklarla kelepçeleryardımıyla tespit edilmelidjr. S-Emiş borusu kısa olmalıdır. 6-Dönüş borusu kısaolmalıdır. 7-Hareketli ve titreşimli yerlerde hortum kullanıhnalıdır. 8-Boru bağlantılarında ısıI genleşmelerdikkate alınmalıdır. 9-Boru çapları istenen debi ve basıncı sağlayacak ölçüde olmalıdır. i O-Boru et kalınlığı ve hortum cinsi çalışma basıncını karşılayacak şekilde seçilmelidir. i i -Boru ve hortum bağlantı ları sızdırmaz olmalıdır. i 2-Boru iç yüzey leri pürüzsüz olmalıd ır. 13-Hortumun en içteki katmanı sistemde kullanılan akışkana dayanıklı olmalıdır. SIZDIRMAZLIKELEMANLARI
Hidrolik ve pnömatik sistemlerde kullanılan sızdırınaf lık elemanlarının , yağ ve verim kayıplarını engellemek üzere iki görevi vardır. Sızdırmazlık elemanlarının seçiminde çalışma basıncı , çalışma sıcaklığı , akışkan cinsi gözönünde kaçaklarını
bulundurulmalıdır. Yapıldıklan
Malzemelere Göre Sızdırmazhk Elemanlan
.
l-Bezh Malzemelerden Yapılan Sızdırmazhk Elemanlan
\
~ sıcaklıkları
Pamuklu beze NBR (nitril) emprenye edilerek hazırlanır. -30 ile + i OSoC arasındadır. 400 bar'lık basınçlaradayanabilir.
Çalışma
B~zJj F~: Pamuklu beze FKM (viton) emprenye edilerek hazırlanır. Özel koşullarda
(yüksek ısı , özel akışkan. çeşitli kimyasallar vb.) -30 ile +22SoC arasındadır. 400 bar'lık basınçlaradayanabilir.
kullanılır. Ç alışma sıcaklıkları
2-Esnek Malzemeleı"den Yapılan Sızdırmazhk Elemanlan Silikon (MVQ): -60 ile +2 00°C uygulamalarda kullanılır. Nitı"il
arasındaki
sıc a klıklarda
(NBR): Hidrolik ve pnömatik sistemlerde çok kullanılan
çalışır.
Statik
nıalzemelerdir.
-30
60
Hidrolik Devre
ile + ı 05°C arasındaki sıcaklıklarda çalışır. Yağa ve grese dayanımları çok yüksektir. Viton (FKM): -30 ile +225°C arasındaki sıcaklıklarda çalışır. Özel koşullarda çalışmasıgereken sızdırmazlık elemanlarında kullanılır. Fiyatları çok pahalıdır.
Neopl'en (CR): -45 ile + ı OO°C arasındaki sıcaklıklarda çalışır. Hidrolik ve pnömatik sistemlerde çok sık kullanılmaz. Grese dayanımları yüksektir. Poliüretan (PU): -40 ile +80°C arasındaki sıcaklıklarda çalı ş ır. Hidrolik ve pnömatik sistemlerde çok sık kullanılır. Sürtünmeye karşı dayanımları yüksek o lduğu için, uzun ömürlüdür. Etilen propilen kauçuk (EPDM): -40 ile + ı 45°C aras ınd aki s ıcaklıklarda çalışır. Otomobil fren yağlarına karşı dayanımı yüksektir. Su ve su buharı ile çalışan sistemlerde kullanılması tavsiye edilir. Sitren butadien kauçuk (SBR): -50 ile + i OO°C arasındaki sıcaklıklarda Gilikol esaslı fren yağlarına, inorganik asit ve bazlara karşı direnci çok yüksektir.
çalışır.
Doğal kauçuk (NR): -60 ile + 1OO°C arasındaki s ıcaklıklarda çalışır. Yüksek esneklik gerektiren yerlerde kullanı Iır. Titreşim li yerlerde kullanılmas ı tavsiye edilir.
3-Termoplastik Malzemelerden Yapılan Sızdll'mazlık Elemanları Yataklama malzemesi olarak kullanılır. Piston ko llarının ve pistonun Keçe ve o-ringlerin dayanımlarını arttıımak için de kull anılır. Katkılı teflon (bronz, karbon vb.) katkılı veya katkısız polyamid (PA), katkılı veya katkısız polyacetal (POM), fiber vb. malzemelerden oluşur.
yataklanmasını sağlar.
Sızdırmazlık elemanları kullanıldıkları
yerlere göre statik ve dinamik olmak üzere
iki gruba ayrılır. Statik Sızdırmazhk Elemanları l-Contalar: Genelde f1anş ve kapaklarda kullanılan yassı sızdırmazlık elemanıdır. 2-0-Ringler (halkalar): Dairesel kesitli halkalardır. Uygun olmasa da dinamik uygulamalarda kullanılır. . H i
i
-01.-t1fi
u
Şekil-64.
O-ring ve o-ringin statik uygıdaması
61
Hidrolik Devre
Dinamik Sızdırmazhk Elemanları I-Toz keçeleri: Piston koluna dış ortamdan yapışan toz, kir vb. pislikleri temizler. Çamurlu oıtamlarda çalışan silindirlerde viton türü malzemeden yapılmış toz keçeleri kullanılır
Şekil-65.
dışarı
Toz keçesi ve dizaynt
2-Piston kolu keçeleri: Silindir içindeki basınçlı akışkanın piston kolu tarafından engeller. Yüksek basınçlara dayanıklı türleri vardır. Genelolarak
sızmasını
i 00- ı 20
D
e arasındaki sıcaklıklarda çalışır.
Şekil-66.Piston
kolu keçesi ve
dizayıu
3.Piston keçeleri: Silindirin her iki tarafında basınç farkı yaratan piston keçesi verimli hareketin oluşumuna yardımcı olur. Düşük ve yüksek basınçlarda farklı tipler kuııanılır.
Şekil-61.
Piston keçesi ve piston dizaynt
62
Hidrolik Devre Yağlal'l
ÜNiTE NO: III-HiDROLİK DEVRE YAGLARI HİDROLİKAKıŞKANLAR
Hidrolik sistemlerde hidrolik gücün iletilmesinde kullanılan akışkanlardır. hidrolik gücü iletirken aynı zamanda hidrolik devre elemanlarının yağlanmasını ve soğutulmasını sağlar. Akışkanların diğer görevi de sızdırmazlığı sağlamaktır. Uygun seçilmeyen hidrolik akışkanlar, sistemde birçok aksaklığa yol açıp bakım masraflarını
akışkanlar,hidrolik
al1tırır.
HİDROLİKAKıŞKAN çEşiTLERi
SU: Su veya su-yağ karışımları özellikle yanmaya karşı hassas ortam larda (dem ir çelik fabrikaları , haddehaneler v.b.) çok sık kullanılan akışkan türüdür. Soğutma . yetenekleri çok fazladır. Suyun yağlama özelliği yok denecek kadar azdır.Aynl zamanda sistemlerde korozyon ve kavitasyona yol açar. Bundan dolayı hidrolik sistemlerde genellikle sentetik esaslı yağlar kullanılır.
DOGAL YAGLAR: Hidroliğin ilk zamanlarında kullanılsa da. günümüzde pek kullanılmayan doğal kaynaklı zeytinyağı
yağlardır.
Ayçiçek
yağları ,
bitkisel
esaslı
yağlar.
yağlardır.
v.b.gibi
SENTETİK YAGLAR : En sık kullandan akışkan türüdür.İçerisine katkı maddeleri eklenerek performansları iyileştidlirve kullanım süreleri aıttırıltr.
çEşİDİ
H Hidrolik
Yağları
HL Hidrolik
Yağları
HLP Hidrolik
Yağları
HLP-D Hidrolik HVLP Hidrolik
Yağları
Yağları
ÖZELLİKLERİ Katkısız taşıyan
hidrolik yağı. Hassas sistemlerde ve yerlerde kullanılmaz.
Korozyona
ağır
yük
karşı
bozulmasını
koruyuculuk etkisini arttırmakve yağın önleyecek katkı maddeleri eklenmiştir.
"HL" tipi hidrolik yağların özellikleri önleyici katkılar eklenmiştir.
yanısıra aşınmayı
"HLP" yağlarının özellikleri yanısıra çözücü ve temizleyici katkılar eklenm iştir. "HLP" yağları gibi hava ve suyu bünyesinden kolayatamaz: "HLP"
yağlarının
lıkla değişimini
özellikleri yanında viskozitenin azaltan katkılar eklenmiştir.
Tablo-7. D IN 51524'e göre lı idrolik J'ağ çeşitleri ve özellikleri.
sıcak-
Hidrolik Devre Yağlara
63
HİDROLİK YAGLARDA ARANAN ÖZELLİKLER VİSKozİTE: Hidrolik yağın akmaya karşı gösterdiği direncin ölçümüdür. Yağın karşı gösterdiği direnç yüksek(akıcılığı zor) ise viskozite yüksek, akmaya karşı gösterdiği direnç düşük(akıcılığı kolay) ise viskozitesi düşüktür.
akmaya
Hidrolik yağ düşük sıcaklık derecelerinde kalınlaşır, akıcılığı azalır. Yüksek derecelerinde incelir, akıcılığı artar. Sıcaklık derecesi artan yağ sızıntılardan dolayı basınç diişiimiine yolaçar. Hidrolik yağın 45-55°C arasında çalışması istenir. Sistemde ısı değişimleri fazla ise, viskozite indeksi yüksek olan yağ kuııanılmalıdır. Bu tür yağların sıcaklık derecesi değişse bile viskozitesinde değişme olmaz. sıcaklık
KÖPÜKLENME: Hidrolik yağ içinde çözünmüş ve çözünmemiş olmak üzere iki hava vardır. Çözünmüş havanın sisteme zararı olmaz. Ancak basınç düşmesi ve sıcaklık aıiışı gibi durumlarda çözünmüş hava açığa çıkar. Yağın üzerinde hava köpükleri oluşur. Bu durumayağın köpüklenmesi adı verilir. . çeşit
Köpüklenme, hidrolik devrelerde istenmeyen bir özelliktir. Aşırı ses ve titreşim Köpüklenen yağ yük taşıyamaz. Bu da devre elemanlarının çalışma ömürlerini azaltır. Hidrolik yağlara köpüklenmeyi önleyen katkı maddeleri eklenir. oluşturur.
YAGLAMA YETENEGİ: Yağlama işleminin sürtünmeden kaynaklanan aşınma, ve verim kayıplarını önlemek gibi önemli görevleri vardır. Hidrolik sistemlerde . kullanılan devre elemanları , sızdınnazlığı sağlamak , verim kayıplarını önlemek amacıyla küçük çalışma boşluklarıyla çalışır. Devre elemanlarında meydana gelecek aşınmalar, verimin düşmesine, sızıntıların artmasına, çalışma ömürlerinin azalmasına, darbe, titreşim ve gürliltüye sebep olur. ısmma
Hidrolik sistemlerde kullanılı'ın hidrolik yağlar, yapacak özellikte olmalıdır.
aynı
zamanda devre
elemanlarının
yağlanması işlemini
POLİMERLEŞME: Hidrolik yağların yüksek basınç ve sıcaklıklarda: molekiillerine ayrılma işlemine polimerleşme denir. Yüksek basınç ve yüksek sıcaklıklarda hidi'olik yağlar özelliklerini kaybetmemelidir. Hidrolik yağlar özelliklerini kaybederse, görevini yapamaz ve sisteme zarar verir.
OKSİDASYON: Yağın oksijenle birleşmesi olayıdır. Bu durumda viskozite artar ve yağın ömrü azalır. Yağın içine karışan su oksidasyon oranını al1tırır. Bu nedenle yağ içindeki su belirli zamanlarda alınmalıdır.
Oksidasyona uğrayan yağın rengi koyulaşır ve yağ katılaşır. Bu da elemanlarında tıkanıklıklara yol açar. Yağın oksidasyonunu önlemek için yağa maddeleri eklenir.
devre katkı
Hidrolik Devre Yağları
64
AKMA NOKTASI: Akma noktası , hidrolik yağın akıcılığının ortadan kalktığı Kuralolarak, yağın minimum çalışma sıcaklığı akma noktasının en az i O oC üstünde olmalıdır. Özellikle soğukta çalışan yağlar için önemlidir. Örneğin; soğutma yağlar\. Yağ soğudukça viskozitesi yükselir, yani kalınlaşır ve akıcılığını kaybeder. sıcaklıktır.
ISIL GENLEŞME: Hidrolikyağın ısı karşısında hacminin değişmesi olayı dır. özellikle büyük hacimli depolarda dikkate alınmalıdır.
Isı!
genleşme miktarı
YOGUNLUK: Hidrolik yağların birim hacmindeki kütlesine yoğunluk adı verilir. Yoğunluk glcm" kg/dm' vb. birimlerle ölçülür. Normal koşullar altında hidrolik yağların yoğunluk değeri 0,90 kg/dm"tür:
'
ÖZGÜL AGıRLIK: 20°C sıcaklıktaki hidrolik yağın birim hacimdeki kütlesinin x yerçekimi ivmesi). Hidrolik yağların özğül ağırlığı 3 3 3 kgf/dm , N/dm , daN/dm ile ölçülür. Hidrolik sistemlerde ku Ilan ı! an yağların özğül ağırlığı l 0,90 N/dm ' -O,95N/dm arasındadır. ağırlığıdır(özgül ağırlık=yoğunluk
FİLM DAYANıMı: Yağlar birbirleri üzerinde sürtünerek hareket eden parçalar arasında
bir
yağ fıImi oluşturur.
düştükçeyağfılmi
Viskozite arttıkça oluşan yağ fıImi incelirve küçük yüklerde bile kolayca yırtılır.
kalınlaşu'.
Viskozite
ALEV ALMA NOKTASI: Yağların pulverize halde yandığı sıcaklık derecesidir. Çelik döküm fabrikaları, haddehaneler, sıcak dövme presleri vb. yerlerdeki hidrolik sistemlerde kullanılacak yağların alevalma noktası önem kan an ır. i 65°C ile 2 ı O°C arasındadır.
FİLTRELER
Hidrolik devre
elemanlarının
amacıyla kuııanılan elemanlardır. parçacıkların
gitmesini
engeııer.
daha güvenli ve daha uzun süre çalışmasını sağlamak Filtreler hidrolik akışkanı temizleyerek sisteme kirletici Hidrolik sistemlerdeki arızaların % 75- 80'i iyi fıltre
edilmemiş akışkandan kaynaklanmaktadır.
Filtrelerin hassasiyeti: Filtrelerin hassasiyetleri tutabildikleri . boyutuna göre belirlenir.
parçacıkların
Örneğin ; i DIL (mikron) ve daha büyük ebattaki parçacıkları tutan fıltrelerin hassasiyeti i Oil (mikron)'dur.
1 mikron= 0,001 mm'dir.
65
Hidrolik Devre Yağları
Filtreleryapıldıkları
malzemelere göre ikiye ayrılır:
1-Yüzey tipi filtre: Akışkan düz bir akış yolu takip eder. Filtreleme elemanında gözenekler eşit büyüklüktedir. Filtre gözeneğinden büyük tüm parçacıklar filtrelenebilir. Filtrelerne elemanı tel örgü, kumaş, sinterlenmiş metal vb. olabilir.
Şekil-68.
Yüzey tipifiltre
2-Derinlik tipi filtre: Akışkan dalgalı bir yol izler. Akışkan birkaç filtreleme geçirilerek fıltre edilir. Filtrelerne elemanlarının gözenek büyüklüğü farklı farklıdır. Bazı tiplerinde filtrelenen parçacıklar ayrı bir bölümde toplamr. Filtreleme elemanı kağıt, metal disk, lifvb. olabilir. elemanından
Yüzey tipi
fıltreler
kirlendiklerinde temizlenebilirken, derinlik tipi filtreler
değiştirilir.
Şekil-69.
Derinlik tipifiltre
66
Hidrolik Devre Yağları
Filtre eçiminde Dikkat EdilecekHususlar
-ir
ı-Filtre hassasiyeti 2-Çalışma basıncı
6-Filtreleme elemanı
3-Filtrenin müsaade ettiği debi miktarı 4-Kabul edilebilir basınç düşümü 5-Filtrenin fiyatı
8- alışma sıcaklığı 9-Filtrenin ömrü
7-Kullanılacakakışkan
cinsi
•!9-Bakım kolaylığı
Çok değişik filtre ~~idi olmasına raomen filtrele' .. ç..ana grııbaaYJılır: YJ!!iş hattı filtrel~i: Pompayı korumak amacıyla kullanılır. Hassasiyetleri SO-70Iı'dur.
En önemli dezavantajı basınç düşümüne sebeb olmaları ve kirlenme miktarları emme zorluğudur. Depo içine yerleştirildikleri için bakımıarı diğer filtre çeşitlerine göre daha zordur. Emiş hattı filtreleri pompadan önce kullanılır.
arttığında pompanın
\!Dönüş hattı filtreleri: Dönüş hatlarında kullanılır. Sistemde işini bitirip depoya dönen akıŞkanı filfre eder. Depo üzerine yerleştirildikleri için bakımıarı kolaydır. Filtre hassasiyetleri 10- 20 il civarındadır. En önemli dezavantajları sistemde işini bitirip dönen akışkanı filtrelemesidir.
3.BaslILç hattı filtreleri: Basınç hatlarındaki hassas devre elemanlarını korumak pompadan sonra kullanılır. Yüksek sistem basınçlarını karşılayacak yapıda olmalıdır. Bu nedenle yapımları zor ve fiyatları çok pahalıdır. Filtre hassasiyeti 1-5 il amacıyla
kadardır.
(a)
Emiş lı attı filtresi
(b)
Dönüş lı attı filtresi
Şekil-70.
Filtre çeşitleri
(c) Basmç hatttfiltresi
. 67
Hidrolik Devre Yağlan
Filtrelerde baypas hattı: Filtrel,erin aşırı kirlenmesi sonucu devrede meydana gel~cek basınç yükselmelerini önlemek amacıyla filtrelere baypas hattı konulmalıdır.
Şekil-7İ a. Baypaslı emiş filtresi
Şekil-71 h. Baypaslı dönüş filtresi
Sirkülasyon filtresi
Depo
Şekil-7ı. Değişik filtr.e çeşitlerinin kullanrldığı
devre
Filtrelerin bakımı: Hidrolik sistemlerde kuııanılan filtreler kolay ulaşılıp, sökülebilecek şekilde dizayn edilmelidir. Filtrelerde kirlenmeye karşı önlem. alınmalıdır. Özellikle hassas sistemlerde uyarı amacıyla, ışıklı ve sesli göstergeler konulmalıdır. Kağıt süzgeçli fıltreler kirlendiğinde değiştirilmelidir. Paslanmaz çelikten yapılmış tel ve metal süzgeçli filtreler kirlendiğinde, alkol, tiner, aseton gibi çözücü maddelerle temizlenip, akış yönünün tersinden basınçlı hava tatbik edilmelidir.
Hidrolik Devrelerin İş TezgahlarıDa Uygulanışı
68
ÜNİTE NO IV - HİDROLİK DEVRELERİN İş TEZGAHLARıNA UYGULANIŞI
Hidrolik devreler: Hidrolik devreler üç ana gruba ayrılır. I.Açık hidrolik devreler 2.Kapalı
hidrolikdevreler hidrolikdevreler
3.Yarı kapalı
LAçık hidrolik devreler: Bu tür devrelerde hidrolik akışkan işini bitirdikten sonra tekrar depoya dönmektedir. Şekil-73'te görülen açık devrede pompa tarafından depodan emilen hidrolik akışkan, hidrolik motordaki işini bitirdikten sonra tekrardepoyadöner. ~
1
3--~--.
.+---7
Şekil-73. Açık
I-Hidrolik motor 2-4/3 Yön kontrol valfi 3-Emniyetvalfi 4-Hidrolik pompa 5-Emiş filtresi 6-Elektrik motoru 7-Dönüş filtresi S-Depo
hidrolik devre
2.Kapalı hidrolik devreler: Hidrolik akışkan sisteme pompalanıp işini bitirdikten sonra tekrar pompaya geliyorsa, bu tür devrelere kapalı hidrolik devreler adı verilir. Günümüzde en sık kullanılan devre türüdür. Devrede sızıntılardan dolayı akışkan miktarı azalacak olursa besleme pompası ile akışkan takviyesi yapılır.
Şekil-74'teki devrede 7 no'lupompa hidrolik akışkanı 1 no'lu hidrolik motora göndermekte, motordan çıkan akışkan tekrar pompaya gelmektedir. i no'lu motorda bir zorlanma olduğunda, akışkan 2 no'lu emniyet valflerinden geçerek tekrar pompaya gelir. Sistemde sızıntılardan dolayı akışkan eksilmesi olduğunda 3 no'lu besleme pompası gerekli akışkanı sisteme gönderir.
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
69
1-Hidrolik motor 2-Emniyetvalfi 3-Besleme pompası 4-Emniyetvalfi S-Basınç filtresi 6-Çekvalf 7-Hidrolik pompa S-Elektrik motoru
ŞeIf.il-74.
8 7
Kapa"
/ıMrolik
devre
._--'\J
1 I-Hidrolik pompa filtresi 3-Emniyetvalfi 4-Hidrolik pompa S-Emiş filtresi 6-Elektrik motoru 7-Depo 2-Basınç
Şekil-7S. Yarı kapalı /ıMrolik
devre
3.Yan kapalı hidrolikdevreler: Bu tür devrelerde ise sistemde işini bitirip geri dönen akışkanın bir kısm i depoya dönerken, bir kısmı da pompa tarafından tekrar sisteme gönderilmektedir (şekil-75). Açık ve Kapalı
Devrelerin Karşılaştırılması
i .Kapal i devrelerde fazla akışkana gerek duyulmadığı için depo hacim leri küçüktür. . 2.Kapall devrelerde akışkan sürekli dolaştığı için çabuk IS1l11rVe oksitlenil'. 3.Kapall devrelerde motor hızı ve yönü kolay kontrol edilir. 4.Kapalı devrelerde sızıntılar belli değerde tutulacak olursa verim li çalışır.
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
70
HiDROLiK SEMBOLLER (TS 1306. DIN-ISO 121.9)
+m-
Yağ soğutucu
HAT SEMBOLLERİ
Yağ soğutucu
(sıvının akış hattı
Çalışma hattı
i gösterilmiş) Uyan
---------
hattı
Sızm tı
(ta h liye)
hattı
Esnek hat hortum)
(hidmıik
Birleşen
hatlar
Birleşmeyen hatlaı·
Elekldk
hattı
-
-
Termometre (sıcaklık ölçeı·)
Debi
--------+ + +
-L
~
Yağ
seviye ölçer
Basmç
farkı
ölçer
(fa ı·k manometı·esi)
CD @ ~
YAG HAZIRLAYıCı SEMBOLLER Filtre veya süzgeç Yağ ısıtıcı
-+
kontrolü
+ soğutucu)
HiDROLiK POMPA SEMBOLLERİ
V
+-
eY
Tek akış yönlü sabit debili pompa Tek
akış
yönlü
0= c>=
ayarlanabiliı·
debi li DomDa Çift yönlü sabit debili pompa
~
Çift yön lü ayadanabilir debili nomna
~
-O-
ölçeı·
(ısıtıcı
- - - - -
ÖLÇME CiHAZLA RI SEMBOLLERi Manometre (basmç ölçer)
Yağ sıcaklık
HİDROLiK
MOTOR SEMBOLLERi Tek yöne dönebilen hidı·olik motor (sabit kapasiteli) Tek yöne dönebilen hidı·olik motoı· (ayarlanabiliı· kapasiteli) Çift yöne dönebilen . hidrolik motor (sabit kapasiteli) Çift yöne dönebilen hidrolik motor (değişken kapasiteli) Değişen kapasiteli
hidı·olik pompa-motoı·
ünitesi Açısal motor (salınım motoru)
0=
0 0=
~ çy:x ~
~
,..--
i Hidrolik Devrelerio İş Tezgahlarina Uygulanışı
71
SİLİNDİR SEMBOLLERİ
Tek etkili silindir
III
(ağlı"1ı k etkisiyle geı-i dönüş)
tarafı
yastıklı
Tek
sil!ndir
tarafı yastıklı
ayaı·lanabiliı" silindiı"
Çift tarafı silindir Çift
Ö 1\ ~\l\l\nl ij '9. '9.
iii i ~i i lif i ~~
Çift etkili silindir
yastıklı
tarafı yastıklı
i
i
:
i
i
:
i
: i
i
i
:
i
:
i ®=
ayaı-lanabiliı" silindiı"
i
Teleskobik (tek etkili)
silindiı"
Teleskobik (çift etkili)
silindiı·
ii
:i
Çift kollu silindir
: :
i
i:
i
:
i
Diferansiyel silindiı"
III i
Akış
bölücü valf
Üç yollu basınç dengelemeli kontrol valfi
akış
Pilot
kumandalı
-<>---
--
-------?:;le
IdJI -B
ii
: i: :;e
i-
çTI~
SEMBOLLERİ
2/2 Yön kontrol valfi (normalde kapalı)
ITCJ
2/2 Yön kontrol valfi (normalde açık)
CJ]
3/2 Yön kontrol valfi (normalde kapalı)
kontı"ol
valfi
i
:.
~
YÖN KONTROL VALFLERİNİN
: i i
çek valf
i 3/2 Yön kontrol valfi (normalde açık)
:
i
kontrol
Çek valfli kontrol valfi
4/2 Yön
ilE=$1
Tandem silindir
Ayaı-lanabiliı" akış (kısma) valfi
akış
: i
ii
akış kontrol (kısma) valfi
Sabit
1
II ~~ 'if.~ i
Çek valf (yay yüklü, yay yüksüz)
:
i
Tek etkili silindir (yay geı"i dönüşlü)
Tek
AKlŞ {(ONTROL . VALFLERININ SEMBOLLERI
~
m
W
OOL]
3/3 Yön kontı·ol valfi (merkez konumu kapalı)
If II~~I~I
5/3 Yön kontrol valfi (ıneı"kez konumu kapalı)
ı~ıe;nıı
4/3 Yön kontrol valfi
If :IXI
5/4 Yön kontrol valfi
ı~tI!fj:T:ıLt.1
i:
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
BASıNÇ
KONTROL
VALFLERİNİN SEMBOLLERİ
72
çEşiTLi DEVRE ELEMANLARıNıN SEMBOLLERİ
r--tp
L~
Emniyet yalfi
Elektı'ik
®=
motor'u
T
Basınç düşüI'me
,-gr
valfi
L__ A
~--tA Basınç sıralama
i_~
valfi
B Basınç sıralama
x._~
valfi
(dıştan uyarılı)
B Boşaltma
x._Q«
valfi
T
---{l}M(
Basınç şalteı-i "
Oransal
basınç düşürme
Oransal emniyet valfi
valfi
~ ,--fp 1-
L~
HİuRO-PNÖMATİK SEMBOLLER Basınç arttıncı farklı akışkan
(hava-yağ) Basınç arttıncı
(yükseltid) aynı tür akışkan Hidm-pnömatik dönüştürücü
r ' - ' -'- ' -
Birkaç devI'e
elemanının bir oluşturması
~
motoı'
grup
i
~ [ii : ii+i ın
i i
e
Hidl'olik akümülatör
===H=
KavI'ama Hidmlik depo (tank)
U
Hidrolik depo (dönüş borusu yağın üstünde)
~
Hidrolik depo \dönü ş borusu yağın atmda)
W
Hidmlik depo (alttan
L,J
bağlantılı)
Hava
i
deliği
---7<
Kör tapa
---7<~
Bağlantı yapılabiliı'
Çabuk
bağlantı elemanı
)
Dönüş
~
yaıli
yönü
i (
0+-
Hidl'olik güç ünitesi
i
Kapama
i
_._._._._._.
i
L__ A
T
iki
İçten yanmalı
((
Akış
yönü
ıı
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
73
HİDROLİKVARGEL Vargel kalemi Dayama
Elektrik swicth'i Yön
valfi
!!!!!!!!!~'J:4ı-- Emniyet valfi
Pompa
Çift etkili silindir
Yağ
Şekif-76.
deposu
Hidrolik vargel tezgalıı
Çalışma
prensibi: Şekildeki hidrolik vargelin üst olan dayama, vargel başlığının hareketi sonucu elektrik switch'lerine dokunarak 4/3 yön kontrol valfine elektrik sinyali göndermektedir. başlığına bağlı
Çek valfli akış kontrol valfi 4/3 Yön
Valf b konumuna alındığında, depodan emilen silindir içine gönderilir. Vargel başlığı ileri hareket eder. Vargel başlığı ileri son konuma geldiğinde, Switch elektrik sinyali üreterek valfin a konumuna geçmesini sağlar. Valf konum değiştirdiğinde, akışkan diğer taraftan silindir içine girer. Vargel başlığı geri harekete başlar. akışkan
Bu işlem elektrik akımı kesilinceye kadar devam eder. Elektrik akımı kesildiğinde valf yaylar yardımıyla merkez konuma gelerek hareketi durdurur. Devreye eklenen çek valfii akış kontrol valfi vargel başlığının ileri hareketinde hız ayarı
yardımıyla
rahatça yapılabilmektedir. Şekil-77.
Hidrolik vargel tezgahmill devre şeması
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
74
HİDROLİK TAŞLAMA Çalışma prensibi: Şekil-78'deki taşlama tezgahının tablası doğrusal hareketi çift kollu silindirden almaktadır. Silindirin yön kontrolünü bobin kumandalı , yay merkezlemeli 4/3 valf sağlar. Tabla kurs sonlarına geldiğinde ; elektrik switch'leri yardımıyla valfe elektrik sinyali göndermekte, böylece valfın konum deği ştirmesini sağlamaktadır. Valf konum değiştirdiğinde tabla diğer yöne hareket etmektedir. Tablanın dunnası
istenirse elektrik akımının kesilmesi gerekir. Elektrik akımı valf merkez konumda kalacağı için tabla hareket etmey ecektir. Bu durumda pompa çalışmaya devam edeceği için, pompanın yüke karşı çalışmasını önlemek amacıyla "pompadepo bağlantılı" merkez konum kullanılmıştır. ke s ildiğinde
ı
2
------+
3 -. --.~-..:::,.,.....I-Zını para ta ş ı 2-Tabla
3-iş parçası
4
4-Çift kollu silindir 5-4/3 Yön kontrol valfi 6-Emniyetvalfi 7-Elektrik nıotoru 8-Hidrolik ponıpa 9-Enıiş filtresi ıO-Çek valf
7
Şeki/-78. Taş/amıı tezgıı/ıılıidrolik devresi
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
75
HİDROLİKPRES
Şekil-81. Maııivela Iıidrolik
pres
kollu
aparatı
ı
Çalışma
pı"ensibi:
Pistona ileri hareket için 2 no!lu yağ uyarılı 4/2' lik valfin konum değiştirmesi gerekir. Valfin konum değiştirmesi için 3 no'lu yön kontrol valflerinin ikisine basılması şaıitır. Valflerden sadece birine basılacak olursa devre tamamlanmadığından piston hareket etmeyecektir.
yaptırmak
2 -------+riTI-':tl
r------
l...L-.J..J.I.-+J
i i i i
Presleme işlemi bitİnceye kadar butonlar basılı durumda tutulmalıdır. Presleme işlem i bittiğinde. 3 no'lu valfler serbest bırakılır. 2 no'lu valf yay yardımıyla konum değiştirir. Valfin konum değiştirmesi): le silindir geriye gelir.
3
ı-Çift etkili silindir 2-4/2 Yön kontrol valfi 3-3/2 Yön kontrol valfi
Böyle bir çalışma düzeni pres operatörünün elini presin altında unutup, iş kazasına yol açma riskini ortadan kaldırmaktadır.
Şekil-S2.
Hidrolik pres aparatınm devre şem(1S1
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
76
HİDROLİK FREZE
Şekil-19.Hidrolik
[reze aparatı
Çalışma prensibi: 8 no'lu valf a konumuna alındığında 9 no'lu basınç sıralama valfleri üzerinden geçemeyen akışkan II no'lu basınç düşürücü valf üzerinden B sıkma silindirine girer. İstenen sıkma kuvveti elde edilinceye kadar basınç yükselecek ve i i no'lu basınç düşürücü valf kapanacaktır. Basınç yükselıneye devam ederek, basınç sıralama valflerinden geçip. hidrolik motoru döndürüp. A ilerletme silindirini ileri doğru hareket ettirecektir.
İşlem bittiğinde 8 no'lu valf b konumuna alınır. Bas ınç sıralama valfinden
geçemeyen
akışkan
önce ilerletme silindirini geriye getirecektir. Silindir pistonu geriye yükselecek ve basınç sıralama valfinden geçerek sıkma silindiri pistonunu geri konuma getirerek iş parçasını serbest bırakacaktır.
geldiğinde basınç
/
r Hidrolik Devrelerin İş TezgahlarıDa Uygulanışı
77
A ilerletme silindiri
C hidrolik motor (kesicinin dairesel hareketi)
B Sıkma
9
.--.___ 10
5~
4
6
L.Depo (tank) valf 3.Filtre 4.Hidrolik pompa S.Elektrik motoru 6.Kavrama 7.Çek valf 8.4/3 valf ı.Çek
9.Basınç sıralama
IO.Basınç
i L.Basınç
3 1
Şekil-80.
Hidrolik freze
tezgalıı
devre şeması
valr. emniyet valfı düşürücü valf
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
78
HİDROLİKPLASTİKENJEKSİYON MAKİNASI
Plastik enjeksiyon kah bı
Kahp kapama sihndil'i
Plastik hammadde kabı
Pilot kumandalı--+I---I'iZI
çek valf
/:/"""
Dört yollu valf
!\1ekaııık
switch
Dört yollu valf
Çek valf
Değişen debili çift yönlü pomJla
Elektrik llIotoru
Enjeksiyon
basıncına
bağh basınç düşürücü
valf Yağ tankı
Şekil-B3.Hidrolik plastik
enjeksiyon
makinası
Şekil-84'teki devrede i no'lu yön kontrol valfıne elektrik sinyali gönderilerek, valf a konumuna alınır. Akışkan 2 no'lu pilot kumandalı çek valf ve 3 no'lu çek valfli akış kontrol valfınden geçerek, kapama silindiri içine girer.Silindir ileri harekete başlar. Son konuma geldiğinde i no'lu valfe daha önce gönderilmiş olan elektrik sinyali kesilir. Valfyay yardımıyla merkez konuma gelir. 4 no'lu yön kontrol valfıne elektrik sinyali gönderilerek. valf a konumuna alınır. Akışkan 5 no'lu basınç düşürücü valf içinden geçerek plastik enjekte silindirine girer. Plastik enjekte silindiri ileri son konumuna geldiğinde. basınç yükselerek 5 no'lu basınç düşürme valfı kapanır. Enjeksiyonculuk alanında bu basınca "ütüleme basıncı" adı verilir(plastik malzemenin daha kaliteli olmasını sağlar). Bu basınçta kısa bir süre beklenir. Bu sürenin sonunda 4 no'lu valfb konumuna alınır. Silindir geri son konuma gelir. Daha sonra 1 no'lu valfb konumuna alınır. Kalıp kapama silindir! geri konuma gelir. Kapama silindiri geri son konuma geldiğinde mekanik switch'e dokunur. Switch i no'lu valfe giden elektrik sinyalini keser. Valf yay kuvveti ile merkez konuma geçer. Valfın merkez konumunda silindirin hareketi sona erer.
\r Hidrolik Devrelerin İş TezgahlarıDa Uygulanışı
79
2 no'lu pilot kumandalı çek valfın görevi, kapama silindiri ileri son konumda iken, silindir içindeki basıncın düşmesini engellemektir. Böylece kapama silindiri, eiıjekte silindid tarafından kendisine uygulanan kuvvete karşı koyabilii·. 1 no'lu valfmerkez konuma alındığında pilot kumandalı çek valfın kapalı konuma geçmesi için, uyarı hattındaki basıncın kolayca düşürülmesi gerekir. Bu nedenle "iş hatları depo bağlantılı" merkez konum seçilmiştir. Kalıp
kapama silindiri
Plastik enjekte silindiri
3 6----{y
VVIı---
5
1_--------
ı ----cz:::ıL...1!JJ4+..;~s:ı
1-4/3 Yön kotrol valfi çek valf 3-Çek valfli akış kontrol valfi . 4-4/3 Yön kontrol valfi S-Basınç düşürme valfi 6-Çek valf ı-Pilot kumandalı
Şekil-84.
Plastik enjehiyol1 makinasılı idrolik devre şeması
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
Şeki/-SS. Sıkma
80
ve l1umaralama üııitesi
Şeki-86 ' daki düzenekte A silindiri sıkma i ş lemi , B silindir! iş parçası üzerİne numara vurma işlemi yapıyor. Vurulan numaraların aynı derinlikte olması gerekir.
Elektrik butonuna basıldığında 1 no'lu yön kontrol valfinin bobinine elektrik akımı verilir. Valf merkez konumdan a konumuna geçer. Depodan emilen akışkan A silindirine giderek silindire ileri hareket yaptırır. Piston ileri son konuma geldiğinde. basınç artmaya başlar. Basınç 40 bar'a ulaştığında. 2 no'lu basınç sıralama valfi açılarak akışkanın geçmesine izin verir. Akışkan B silindirine girerek ileri hareketi başlatır. B silindiri ileri son konumunda numara vurma işlemi yapar. Bu esnada bas11lç yükselmeye başlar. Basınç 60 bar'a ulaştığında , 3 no'lu basınç anahtarı elektriksel sinyal üretir.
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
81
Elde edilen elektriksel sinyal 1 no'lu yön kontrol valfine gönderilir. Valf b konumuna geçer. Valfın konum değiştirmesi ile, her iki silindire akışkan gönderilir. Silindirler geri konuma gelir. Silindirierin geri hareketi esnasında, sıkma silindirinin daha geç geriye gelmesi için (emniyet amacıyla), A silindirinin sağ taraftaki girişine çek valfli ayarlanabilir akış kontrol valfi konulmuştur. Asilindiri geri konuma geldiğinde i no'lu valfe gönderilen elektrik sinyali kesilir. Valfyay lar yardımı)" la merkez konuma alınır. Devrede 3 no'lu basınç anahtarının görevi, ayarlanan basınç değerine ulaşıldığında elektriksel sinyal üretmektir. Böylece tüm iş parçalarındaki numaralar aynı derinlikte olur.
B
A
Baskı sİlindiri
60 bar
Sıkma
5
5
~----3
1
1-4/3 Yön kontrolvalfi valfi
2-Basınç sıralama 3-Basınç anahtarı
4-Çekvalf S-Çek valfli ayarlanabilir akış kontrol valfi 6-Hidrolik güç ünitesi
Şekil-86. S,kma-Ilıııııaralama ünitesi hidrolik devre şeması
silindiri
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
82
B
Zaman
Şekil-87. Altı değişik hızın
elde edildiği hidrolik devre şeması
Şekil-87'de
ayarlanabildiğini
silindirin ileri-geri hareketinde, hızın gösteren bir hidrolik devre şeması görülmektedir.
ı-çift etkili silindir 2-4/3 Yön kontrol valfi 3-2/2 Yön kontrol valfi 4-2/2 Yön kontrolvalfi 5-2/2 Yön kontrol valfi 6-2/2 Yön kontrol valfi 7-2/2 Yön kontrolvalfi 8-2/2 Yön kontrolvalfi 9-Ayarlanabilir akış kontrol valfı IO-Ayarlanabilir akış kontrol valfı i i -Ayarlanabilir akış kontrol valfi 12-Ayada nabilir akış kontrol valfı 13-Ayarlanabilir akış kontrol valfı 14-Ayarlanabilir akış kontrol valfi lS-Emniyetvalfi 16-Pompa 17-Elektrik motoru
altı
değişik
kademede
Pompa tarafından depodan emilen akışkan, 2 no'lu yön kontrol va lfı a konumunda iken valften geçer. Akışkan 3 no'lu yön kontrol valfı açık konuma getirildiğinde. 9 no'lu akış kontrol valfınden geçerek, silindiri vı hızıyla ileri hareket ettirir. Bir süre sonra 3 no'lu valf kapalı konuma getirilerek, 4 no'lu valf açılır. Akışkan sadece i O no'lu akış kontrol valfınden
Hidrolik Devrelerin İş Tezgahlarına Uygulanışı
83
geçeceği
için, silindir v ı hızıyla harekete devam eder. Daha sonra 4 no'lu valfkapalı konuma getirilerek, 5 no'lu valf açılır. Akışkan i i no'lu akış kontrol valfınden geçeceği için, silindirv3 hızıyla ileri son konuma gelir. 2 no'lu valfe elektrik sinyali gönderilip, valf b konumuna alındığında akışkan açık konuma getirilen 6 no'lu valften geçer. Bu durumda akışkan sadece 12 no'lu akış kontrol valfınden geçeceği için, silindir v~ hızıyla harekete ba.şlar. Bir süre sonra 6 no'lu valfkapalı konuma getiril~rek, 7 no'lu valf açılır. Akışkan 13 no'lu akış kontrol valfınden geçeceği için, silindir v; hızıyla harekete deyam eder. Daha sonra 7 no'lu valf kapalı konuma getirilerek, 8 no'lu valf açılır. Akışkan 14 no'lu akış kontrol valfınden geçeceği için , silindir V fi hızıyla geri son konumagelir. ı-çift etkili silindir 2-Çift etkili silindir 3-Akış bölücü valf 4-4/2 Yön kontrol valfi 5-Manometre 6-Çekvalf 7-Pompa S-Elektrik motoru
2
ı
9-Emniyetvalfı ~
.
-._
.
_
.
_.-
.
-
.. _) i
i
ı
)(
1 ve 2 no'lu silindirler miktardaki ağırlıkları kaldırmaktadır. 4 no'lu yön kontrol valfıne elektrik sinyali gönderilerek valf a konumuna farklı
alınır.
Şeki/-BB.
Hidrolik
aktşka11ln
bölünerek farklt luzla hareketi.
ağırliktaki yüklerin eşit
Pompadan emilen akışkan 3 no'lu akış bölücü valfte ikiye bölünerek 1 ve 2 no'lu - siIindirIere gönderilir. Silindirler ileri harekete başlaı: 3 no'lu akış bölücü valf si i i nd irlerdeki akışkan ın basıncına göre çıkış debisini ayarlamaktadır.---Böylece iki silindir eşithızlarda hareket ederek ileri son konuma gelir.
Silindirleri geri son konuma getirebilmek için, 4 no'lu valf b konumuna alınır. Pompa tarafından emilen akışkan silindirlerin üst kısmından girerek, silindirleri geri son konuma getirir.
Hidrolik Devrelerde Oluşan
84
Arızalar
ÜNİTE NO : V - HİDROLİK DEVRELERDE OLUŞAN ARıZALAR
ÇÖZÜMÜ
OLUŞAN ARızALAR
Sistem gürültülü
Sistemde en üstteki rakom gevşeterek havayı a\. Yağ seviyesini, bomları kontrol et. Pompa boğaz keçesini değiştir.
Sistemde hava var.
Pompa kavitasyonu (yağ gelmemesi sonucu pompanın boşluk yapması)
Pompa aksamlan
aşınmış.
Pompa elektrik motoru ile eksende değiL.
Yağ
seviyesi
tıkalı
aynı
olabilir.
düşük .
hızlı
seviyesini kontrol et. Pompa bağlantılarını bomsunu, boğaz keçesini kontrol et.
Elektrik motorunun bağlantılarını kontrol et. hata varsa uygun şekilde bağIantıyı yap. Bağlantılarda
Filtreyi temizle ya da değiştir.
Yağ
dönüyor.
ya da tamir et.
Kavramay ı kontrol et. Pompay ı motora göre eksenle. Esnek kavrama kullan.
Aynı
Hatalı yağ seçimi.
Pompa çok
Yağ
emiş
Aşınan parçaları değiştir
Pompa yanlış yönde dönüyor.
Filtre kirli veya
çalışıyor
cins yağ ekle.
.
boşalt.
deposunu
Uygun yağı doldur.
Varsa redüktörü kontrol et. ayarla.
Dönüş hızıni
,
Devre
Pompa
dönüş
yönü ters.
basıncı düşük
ya da yüksek
Elektrik motorunun Bağlantıları değiştir.
bağlantılarını
kontrol et.
r Hidrolik Devrelerde
Pompa
dönüş hızı
Sistemde
Pompa
aşınmış,
Boşaltma
Basınç
uygun
sızıntılar
değiL.
verimsiz
kontrol et. çalışıyor.
kohtrol valfinin ayan
Manometre
yanlış.
arızalı.
uygun
(keçe, o-ring)
Pompa bakunull yap. Aşınan parçaları değiştir. Pompa verimi %40'tan düşükse hurdaya ayır. Valfkirlenmiş
veya yay takılı söküp temizle. Yayı değiştir.
Ayar vidasıyla
Manometreyi
Boru
değiL.
Dönüş hızını
Bağlantıları sıkıştır.
basıncı
Emniyet valfıni
arızalı.
Boruçapları
Varsa redilletöıü kontrol et. ayarla. Sızdırmazlık elemanlarını
var.
valfi açık durumda kalmış.
Emniyet valfi
85
Oluşan Arızalar
çapını
uygun
kalmıştır. Valfı
değere
getir.
değiştir.
değiştir.
,
hesaplayarak, uygun
çaplı
boru
takın .
Devre debisi
düşük
ya da yüksek
·1 Yağ
Aynı
cins yağ ekleyerek yağ seviyesini tamamla.
seviyesi düşük.
Pompa
dönüş hızı
uygun
değiL.
Varsa redüktöıü ve kavramayı kontrol et. Arızalı olanları değiştir.
Hatalı yağ kullanımı.
Yağı boşalt.
Pompa aksam! aşınmış .
Pompa bakımını yap. et ya da değiştir.
Pompa kirlenmiş.
Pompa bakımını yaparak pompayı temizle.
Uygun yağ ile doldur. Aşınan parçaları
tamir
J
Hidrolik Devrelerde
Oluşan Arızalar
Dönüş hattında tıkanma olabilir.
86
Dönüş fıltresini
boru varsa
temizle ya da gider.
değiştir.
Ezilen
ezikliği
Akış kontrol valfi arızalı.
Valfin bakıınUH yap. Arıza valfi değiştir.
Pompa dönüş yönü ters.
Elektrik motoru
giderilınediyse
bağlantılarını değiştir.
Valfi söküp temizle. Kırılan ya da bozulan
Valf takıit kalmış.
yayları değiştir.
Filtreler kirlenmiş olabilir.
Filtreleri temizle ya da
Emiş
Uygun çapta boru kullan.
borusu çapı küçük.
Valflerde meydana gelen
arızalar
Valfbağlantıları yanlış yapılmış.
Valfbağlantılarını
Valf ınontajı
Valfi sökerek uygun
hatalı.
Valf sürgüsü ters takılmış.
Valf sürgüsünü
Valf kirlenmiş ve sürgü takılı kalmış.
Valfi temizle.
Pilot (uyarı) basıncı yetersiz.
değiştir.
düzelt.
şekilde montajını
çıkarıp
Kırılan
yap.
düzgün tak.
veya bozulan
yayları
değiştir.
Uzun uyarı hatlarını kısalt. Uyarı basıncını yükselt. Yine de çözüm bulamazsan uyarı şeklini değiştir.
Bobini kontrol et. Valf bobinleri arızalı.
akımının değerini
Arızalı ise değiştir. Elektrik kontrol edip uygun değere
getir. Geri dönüş yay lan arızalı.
Bozulan ya da
kırılan yayları değiştir.
Pnömatiğin Tanımı
87
ve Prensipleri
ÜNITE NO: VI PNÖMATİGİN TANıMı VE PRENSİPLERİ -'pnömallisr Yunanca kökenli, nefes anlamına gelen pneuma kelimesinden ve özelliklerini inceleyen bilim dalıdır. Bu bilim dalı , termodinan1ik, gaz dinamiği, mekanik kontrol tekniği gibi birçok bilim dalını içerir.
türetilmiştir. Basınçlı havanın davranışını
Pnömatiğin endüstriye uygulanmış dalına endüstriyel pnömatik adı verilir. Bu kitapta endüstriyel pnömatiği ve uygulamalarını inceleyeceğiz. Modern endüstriyel sistemlerde pnömatiğin kullanımı her geçen gün daha da yaygınlaşmaktadır. Pnömatiğin
endüstrideki önemi
Günümüzde modern fabrika ve tesisler inşa edilirken, elektrik, su, kanalizasyon gibi da kaçınılmaz olmaktadır.
tesisatların yanı sıra, basınçlı hava tesisatlarının yapımı
Bilindiği gibi, doğrusal, dairesel, açısal hareketlerin, karmaşık ve pahalı mekanik dizayn yerine, pnömatik ekipmanlarla gerçekleştirilmesi, dizayn kolaylığı ve sistem maliyeti açısından çok avantajlıdır. O~
On Endüstrideki Kullanım Ala!!!!!:!
(ı , Otomasyon sistem lerinde
7-Teksti i sanayinde 8-Boya, vernik işlemlerinde 9-Nükleer santrallerin kontrolunda i 0- Taşımacılık (transport) işlemlerinde ll-Otomatik dolum ünitelerinde
12-Robot teknolojisinde
/
3-Eıektronik sanayinde 4-Madencilik sanayinde S-Gıda ve ilaç sanayinde 6-Kimya sanayinde
PNÖMATİK SİSTEMLERDE BASıNÇ VE VAKUM KAVRAMı
Pnömatik'te devre elemanlarının çalışma prensiplerini daha rahat kavrayabilmek için basınç ve vakum kavramlarını çok iyi bilmek gerekir. Pnömatik sistemde basınç, kompresörler tarafından, vakum ise vakum pompaları tarafından üretilmektedir. Her iki elemanın çalışma prensipleri birbiıine göre terstir. Kompresörler bir ortama hava basıp basınç oluştururken, vakum pompaları ise ortamdaki havayı emerek basıncı yok etmeye çalışır. Yok edilmeye çalışılan bu basınca atmosfer basıncı adı verilir. r
Pozitif basıliç bölgesi (+)
BASıNÇ
STANDART --r--~--r--+-~----"E.-ATMOSFER ı..
..,'" J:>
YA KlT1\1
SıFıR
Negatif basıliç bölgesi (-)
(O)
Şeki/-890
Atmosfer basmcı ile diğer basınç/arm
kıyaslatıması
Pnömatiğin Tanımı
Atmosferik
88
ve Prensipleri
Basıoç
Yeryüzünü çeviren hava tabakasının (atmosferin) yeryuzune yapmış olduğu Atmosfer basıncı olarak deniz seviyesindeki basınç referans alınır. Bu basınç ölçülmüş ve 1,033 kg/cm 2 olarak hesaplanmıştır. basınçtır.
Not: Pnömatikte vakum basıncı (-) ile belirtilir. Aksi söylenmedikçe bütün basınçlar pozitifveya manometre basıncını ifade eder. Basınç
göstergesi olarak gösterir.
değerini
kullanılan
manometreler atmosfer
basıncında sıfır
(O)
Endüstriyel pnömatik'te çalışma ve kumanda sistemleri genelde 6 bar civarında hava ile yapılan çeşitli uygulamalarda hava basınç değerleri farklı olabilir. Bununla ilgili bir standart olmamasına rağmen, genelde aşağıdaki gibidir. ~ basınçla çalışır. Basınçlı
Alçak baslOçh hava: 0-2 bar arasında olup, ölçü ve kontrol uygulamalarında ve kumanda işlemlerinde kullanılır. Hava ile çalışan aletler için bu basınç yetersizdir. Normal baslOçh hava: 2-12 bar Endüstriyel pnömatikte en sık
anlaşılır.
arasında değişen çalışma
ve kumanda basınçları Genelde pnömatikte
kullanılan basınç aralığıdır.
6 barcivarında basınç kullanılır. Yüksek baslOçh hava: 12 bar üzerindeki basınçlı 11avadır. Yüksek basınç gereken madenIerin parçalanmasında v.b.) uygulanır. Bu basınç aralığı endüstriyel pnömatikte pek kullanılmaz.
kısazamanlı işlerde (fırlatma, hız kazandırma,
PNÖMATİGİN TEMEL İLKELERİ
l.BOYLE-MARlOTTE KANUNU F,
Vi p,
V, p,
Şekil-90. Boy/e-Marioııe Kamıııu'nun
pratik lıygu/a11lşı
'
Pnömatiğin Tanımı
89
ve Prensipleri
Boyle-Mariotte Kanununa göre kapalı bir kap içinde ve sabit bir sıcaklıkta bulunan beliJ'li miktardaki bir gazın mutlak basıncı gazın hacmi ile ters orantılı olarak değişir.
Örnek: ı atmosfer basıncında, 7 m 3 hacimli bir kapta bulunan gaz kütlesi, sıcaklığı sabit kalacak şekilde sıkıştırılarak hacmi 1 m 3'e düşürülmektedir. Buna göre basınçtaki aı1ış miktarını bulunuz.
Verilenler
İstenen
Pı= ı
P =?.
Atm
ı
V ı =7m' V ı = 1m 3
çözüm: Pı,Vı=Pı ,V ı
.7 = P ı . i=> P ı = 7 barolarak bulunur. Basınç farkı = Pı-P ı = 7-1 = 6 bar'dır. ı
2.GAY-LUSSAC KANUNU Cinsi, sıcaklığı ve basıncı ne olursa olsun, her türlü gaz, basıncı sabit kalmak şaıtıyla eşit miktarda ısıtılınca, aynı oranda genleşir.
Şekil-91. Gay-Lııssac
Tı = ilk sıcaklık (Kelvin Derece - OK) Tı =
Son
sıcaklık
(Kelvin Derece-OK)
Vı=T ı sıcaklığındaki hacim (mJ)
Vı =Tı sıcaklığındaki hacim (m 3)
Not: O"C = 273"K'dir.
Kanll/1l1
Pnömatiğin Tanımı
90
ve Prensipleri
Örnek: i m hacmindeki hava 300 K (Kelvin derece) sıcaklıktan 360 K sıcaklığa 3
kadar
0
ısıtılmıştır. Basınç
sabit
olduğuna
göre son
Verilenleı'
İstenen
T ı =300 K=27°C
V 2 =1•
0
0
sıcaklıktaki
hacmi bulunuz.
0
T J = 360 K = 8TC V ı =lm
3
çözüm:
V ı = Vi +~ .(Tı-T ı ) 273
V, = -
Vi + 273 Vı
.(360-300) = 1,22 mJ
Havanın genleşme miktarı = V ı - Vı=> 1,22-1 = O,22m tür. 3I
Pnömatik Sistemler Basınçlı havayı adı
verilir.
elde edip kuııanıcılara kadar ulaştıran sistemlere pnömatik sistem özelliklerinden dolayı , pnömatik sistemin avantajları ve
Basınçlı havanın
dezavantajları vardır.
. Şekil-92. Bir pnömatik sistem ve devre elemaııIaTı
I.Elektrik motoru 2.Kompresör 3.Hava tankı 4.Kurutucu giriş filtresi S.Kurutucu
6.Kurutucu
çıkış
7.Şartlandırıcl
filtresi ünite (filtre, regülatör, yağlayıcı)
8.Yön kontrol valfı 9.Tek etkili silindir 10.Susturucu
Pnömatiğin Tanımı
91
ve Prensipleri
Şekil-92'deki
pnömatik sistemde doğrusal hareket üretebilmek için kullanılan devre görülmektedir. i no'lu elektrik motoru, 2 no'lu kompresörü çalıştnmakta ve elde edilen basınçlı hava, 3 no'lu hava tankında depolanmaktadır. Hava tankından alınan hava, kurutucuya girmeden, 4 no'lu giriş filtresi tarafından filtre edilir. 5 no'lu kurutucuya gelen hava, burada nemi alındıktan sonra tekrar filtre edilerek, sisteme gönderilir. Basınçlı havanın kullanıcılara gönderilmeden önce istenilen çalışma şartlarına hazırlanması gerekir. Bu amaçla hava, şaıilandırıcıdan (fıltre, regülatör, yağlayıcı) geçirilmelidir. 7 no'lu şartlandırıcı ünitesinde, hava içindeki y ağ artıkları ve diğer yabancı maddeleri ayrıştnmak için filtre kullanılır. Filtreden geçen havanın istenen çalışma basmcına düşürülmesi için, basınç regülatörü kullanılır. Hava basıncı istenen değere ayarlandıktan sonra, devre elamanlarının hareketli kısımlarındaki süıiünmeyi azaltmak ve hareketi kolaylaştırmak için yağlanması gerekir. Bu amaçla basınçlı hava, yağlayıcıdan geçerken içine yağ damlatılarak yağlanır. İstenilen çalışma şaıilarına hazırlanan hava 8 no'lu yön kontrol valfınden geçirilerek, 9 no'lu tek etkili silindirde doğrusal hareket elde edilir. Silindir içinde işini bitiren hava 8 no'lu yön kontrol valfı kullanılarak i Ono'lu susturucudan gürültüsü azaltılarak atmosfere bırakıhr. elemanları
Pnömatik Sistemlerin
Avantajları
1 .Hava kolayca ve her yerde sınırsız ölçüde bulunabilir. . /.t Süliünme kay ıpları azdır; uzak mesafelere taşınabilir. 3.Basınçlı hava kullanılan ortamlar temizdir. Sistemde olabilecek herhangi bir sızıntı çevreyi kirletmez. (kimya, gıda, tekstil, kağıt v.b. sanayinde rahatlıkla kullanılabilir. ) 4.Elemanların yapıları basit ve ucuzdur. -<. 5.Montaj ve bakımIarı kolaydır. fo 6.Basınçlı havanın yanma ve patlama tehlikesi yoktur:fC 7.Havanın sıcaklığa karşı duyarlılığı azdır. Hız ayarları sıcaklıkla değişmez. 8 . Basınçlı
9.Yüksek
hava
gerektiğinde kullanılmak
çalışma hızları
üzere depo edilebilir. elde edilebilir. Piston hızı 1-3 mls'ye ulaşabilir.
Pnömatik Sistemlerin Dezavantajları I.Basınçlı havanın
iyi
hazırlanması
gerekir (hassas
fıltreleme,
iyi kurutma ve
yağlarna gerektirir). 2.Çalışma basıncına bağlı olarak maksimum 4-5 tonluk kuvvetler elde edilir. 3 .Hava dışarı atılırken gürültü yapar. 4.Hava sıkıştırılabilir özellikte olduğundan düzgün bir hız elde etmek zordur (bu tür durumlarda hidro-pnömatik uygulamalar kullanılır).
Hidrolik ve Pnömatik Sistemlerin
Karşılaştırılması
I .Hidrolik yağlar sıkıştırılamaz kabul edilir. Ancak yüksek basınçlarda (350 bar) çok az sıkışma olabilir. Pnömatikte ise çalışma yönüne ters bir kuvvet uygulandığında, hava sıkıştırılabilir. 2.Pnömatikte sıcaklığın artması , yanma ve patlama tehlikesi oluşturmadığı gibi, hızlarda da değişme olmaz. Hidrolikte ise, yağın yanıcı olması , yanma tehlikesi oluşturur.
92
Pnömatik Devre
Sıcaklık aıiınca sızıntılar artar. Bu nedenle hidrolik sistemlerde yağ sıcaklığının 50°C'yi geçmesi istenmez. 3.Hidrolik sistemde kullanılan akışkan, çalışma elemanlarının aynı zamanda yağlanmasını sağlar. Pnömatikte ise, ayrıca yağlarna işlemi yapmak gerekir (son yıllarda yağsız çalışan pnömatik sistemler geliştirilse de bazı hallerde yağlama zorunludur). 4.Hidrolik sistemlerde basınç düşümünde, ısı eneıjisi açığa çıkar. Pnömatikte ise böyle bir tehlike yoktur. 5.Pnömatikte büyük kuvvetlerin elde edilmesi zor ve ekonomik değildir. Hidrolikte ise büyük kuvvetler rahatlıkla elde edilir. 6-Pnömatik elemanlarının çalışma hızları yüksektir. Hidrolikte ise çalışma hızları daha düşüktür.
ÜNİTE NO: VII - PNÖMATİK DEVRE
Pnömatik eneıjiy i mekanik enerjiye (doğrusal-dairesel-açısal hareket) dönüştüren sistemlere "pnömatik devre" denir. Pnömatik eneıjinin , mekanik enerjiye dönüştürülmesi esnasında, havanın uygun şartlarda hazırlanmasını, basıncını, debisini ve yönünü kontrol eden elemanlara "pnömatik devre elemanı" adı verilir.
KOMPRESÖRLER Atmosferden emdikleri havayı sıkıştırarak, basınçlı hale getiren devre elemanlarına kompresör adı verilir. Sıkıştırılan akışkan, hava olabileceği gibi, azot, hidrojen, karbondioksit gibi gazlarda olabilir. Kompresörler; basınçlı hava üretim tesisinin ana ünitesidir. Dönme hareketini genelde bir elektrik motorundan alır. Seyyar sistemlerde ise dönme hareketi, dizel yada benzinli bir motor vasıtasıyla sağlanır. Kompresörlerin kapasitesi debi (lt/dak, m'/dak) ve çıkış basıncı (bar) cinsinden belirtilir. Bu iki etken, kompresör seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli unsurlardır. 3 Kompresörlerin debileri 50.000m /dak'ya, basınçlarıda 1000 bar'a kadar olabilir. Kompresörler soğutma sistemlerine göre, su ve hava soğutmalı , ürettikleri havanın temizliği açısından, yağlı ve yağsız olarak gruplandırılır. Gıda, ilaç, kimya gibi % i 00 yağsız hava gerektiren uygulamalar haricinde, endüstride yağlı hava kompresörleri kullanılır. Kompresör Çeşitleri
Kompresör
Kompresör
a.Eksenel Türbin Tipi
b.Radyal Türbin Tipi
93
Pnömatik Devre
Hava İhtiyacının Tespiti Pnömatik sistemlerin hava ihtiyacını tespit ederken sisteme sonradan yapılacak eklemeleri dikkate almalıylZ. Böyle bir durumda sistemde değişiklik yapmak çok daha pahalıya malolur. l.Pistonlu kompresörler: Uygun bir filtreden geçirilerek silindir içine emilen bir piston yardımıyla sıkıştırılması prensibine göre çalışır. Motordan alınan dairesel hareket, biyel kolu ve piston yardımıyla doğrusal harekete dönüştürülür. Piston aşağıya inerken emme sübabı açılarak silindir içine hava emilir. Piston yukarı çıkarken hava sıkıştırılır, sıkıştırılan hava egzos sübabı açılarak sisteme gönderilir (şekil-93). havanın,
ı-Emme subabı
2-Egzos subabı
3-Piston 4-Biyel kolu Şekil-93.
Piston lu kompresörün basmçit Iıava Iıazırlama safTıalaTl
Verimi en yüksek olan kompresör çeşitlerindendir. Tek kademeli ya da çok kademeli olabilir. Kademe sayısıyla orantıh olarak basınç miktarları artar. Tek kademeli pistonlu kompresörlerde 6 bar çıkış basıncına, özel durumlarda ise 10 bar çıkış basıncımi ulaşılır. İki kademeli tiplerde ise çıkış basıncı 15 bar'a ulaşırken, üç ya da döıt kademeli tiplerde ise 250 bar çıkış basıncına ulaşılabilir. Pnömatikte genellikle 1 ve 2 kademeli piston!u kompresörler kullanı hr (şeki!94).
Şekil-94. İki katfemefi pistonlu
kompresör
94
Pnömatik Devre
ı.Paletli
kompresörler: Bir rotorun gövde içine eksantrik olarak yerleştirilmesi ile Eksen kaçıklığından dolayı rotorun dönüş yönüne göre, sağ tarafta hacim aıtışı, sol tarafta ise hacim daralması meydana gelir. Hacim artışı olan bölgede emme, hacim daralması olan bölgede ise sıkıştırma ve basınçlı hava elde edilir (şekil-9S) . yapılmıştır.
Rotor üzerinde tetlon ya da fiber malzeme.den yapılmış, belirli sayıda pal et (kanat) Paletler bulundukları yuva içinde eksen e dik olarak hareket edebilmektedir. Rotorun dönmesi sonucu oluşan merkezkaç kuvvetle paletler dışarı doğru savrularak; gövde yüzeyine temas edip sızdırmazlığı sağlar.Bu tür kompresörler sessiz ve titreşimsiz çalışır. Pnömatik endüstrisinde pek kullanılmaz. vardır.
Basınçlı
hava
çıkışı
-
/1:";:-"';:--ı.---c~~
Atmosfer havası girişi
--'"-10=0l--01--
Gövde 115"'"","""f-.--
Rotor
Pa i et
Şekil-95.
Paletli kompresör
3. Vidalı kompresörler: Asimetrik profilli iki vidadan oluşmuştur. Vidaların dönüş yönleri birbirine göre terstir. Vidaların dönmesiyle diş boşluklarına alınan havanın sıkıştırılarak, sisteme gönderilmesi prensibine göre çalışır. Her geçen gün daha yaygın olarak kullanılan bir kompresör türüdür. Bakımıarı kolaydır. Yağlı
tercih edilir.
ya da kuru çalışan tipleri vardır. Kuru çalışan türleri, gıda, ilaç sanayinde çok sanayi dallarında ise yağlanabilen vidalı kompresörler ku lIaıülır.
Diğer
Şekil-96.
Vidalt kompresörde
!ı{{Vm1ll1 sıkıştmlnuısı
95
Pnömatik Devre
Şekil-97. Vida/arın
profili
4.Rotorlu kompresörler: Bir gövde içine yerleştirilmiş birbirine göre ters yönde dönen iki rotordan oluşmuştur. Rotorlardan biri elektrik motorundan aldığı dönme hareketini, diğer rotora verir. Rotorların dönmesi sonucu emilen hava sıkıştırılıp , sisteme gönderilir. Bu tip kompresörler, düşük basınçlı ve yüksek debilidir. Bu nedenle pnömatik güç sistemlerinde pek kullanılmaz
Şekil-98.
Rotorlu kompresör
BASINÇ
BASıNÇ
BASıNÇ
Şeki/-99.
BASıNÇ
Rotorlu kompresörün
sıkıştırma saflıa/an
96
Pnömatik Devre
5.Türbin tipi kompresörler: Havaya prensibine göre çalışır.
hız kazandırarak,
bu
hızı basınç eneıjisine
dönüştürme
İki gruba ayrılır:
a.Eksenel türbin tipi kompresörleı': Bir mil üzerine yerleştirilmiş pervanenin yüksek devirlerde dönmesi sonucu, havaya hız kazandırılır (şekil-l 00). Bu hızdan basınç elde edilir. Yapıları basittir. Pervane
P,
Şekil-100. Ekseııel
tiirbin tipi kompresör
b.Radyal türbin tipi kompresörler: Bir motor ve stator üzerine yerleştirilmiş kanatlardan oluşmuştur. Rotor ve stator çapı çıkış yönüne doğru küçültülmüş , ~hacim azaltılmıştır. Böylece, hacmi a~lan hava sıkıştırılıp, hız ve basınç Rotor kazanarak sisteme gönderilecektir.
Stator Şekil-JO/.
-
Rat!yal türbin tipi kompresör
BASıNÇLı HAVANıN HAZıRLANMASı
Havanın
Nem
Miktarı
Atmosfer havasında bir miktar nem ve su buhaı·ı bulunur. Atmosferde bulunan nem ve su buharının oranı, iklim ve çevre şartlarına göre değişir. Özellikle, sıcaklık aıttıkça nem miktarıda artar. Kompresör tarafından em ilip sisteme gönderilen hava nemlidir.
97
Pnömatik Devre
HAVANıN KURUTULMASı
Hava içindeki bu nem, zaman zaman yoğunlaşarak su haline dönüşür. Yoğunlaşan su, pnömatik sistemlerin sık sık arızalanmasına, çalışma ömürlerinin azalmasına, bakım ve onarım masratiarının önemli oranda artmasına yol açar. Bu nedenle havanın içindeki nemin alınarak kurutulması gerekir. Üç değişik kurutma yöntem i vardır:
._.
Kurutulmuş basınçlı
hava
Ön soğutma
~ı-----.:
odası
LSoğutarak kurutma: Kompresörden gelen hava önce bir ön soğutma odasından geçirilir (şekil-l02). Daha sonra bir soğutucudan geçirilerek, yak laşık 2°C'ye kadar soğutulması sağlanır. Soğuyan havadaki nem, yoğunlaşarak su haline dönüşür ve su alma kabı içinde toplanır. Bu kap içinde toplanan su belirli bir seviyeye geldiğinde, elle ya da otomatik olarak boşaltılır. Soğutarak kurutma işlemi, kurutma yöntemleri içinde en ekonomik olanıdır.
Su boşaltma kabı (birikinti toplama kabı)
~~-ı-Fan
UO
Kompresöı'
Imm!
Sıvı soğutucu
E~~~~~~g
Gaz soğu tucu
•
Birikinti
Şekil-102. HaVal1l1l soğulıılarak kurululnUlsı
98
Pnömatik Devre
2.Kimyasal kurutma yöntemi: Bu yöntemde, hava içindeki nem ile birleşen ve çözünen kimyasal maddeler kullanılır. Genellikle NaCl temeline dayanan kimyasal maddelere tuz adı verilir. Kurutueu madde ilavesi
Kurutueu madde
Ön kurutma -tiJIW~~:::';~Mmtr
Dağıtıcı
Su ve kir birikintisi
Nemli hava girişi
Birikinti boşaltma borusu
Şekil-I03.
Kimyasal kurulma
işlemi
Nemli hava kurutucunun tabanından içeri girer. Tabak şeklindeki · bir plakaya kurutucudan homojen geçmesi sağlanır(şekil- 103). Bu esnada, nemin bir kısmı ve büyük kir parçacıklan havadan aynşır. Nemin bir kısmını bırakan hava, asıl kurutucu madde (tuz) içinden geçirilerek, kurutucudan çıkar. çarptırılan havanın, dağıtılarak
Kurutucudan çıkan hava çıkışına bir filtre konu lmalıdır.
küçük tuz taneciklerini üzerine alır. Bu nedenle, kurutucu
Tuz, nemi emdikçe sıvı haline dönüşür. 1 kg tuz yaklaşık olarak 13 kg su eriyiği oluşturur. Oluşan su eriyiği , kurutucu tabanından tahliye edilir. Sisteme sık sık tuz ilave edilmelidir. 3.Fiziksel kurutma yöntemi: Bu yöntemde kısaca JEL adı verilen Silikajel adlı bir madde kullanılır. Bu madde hava içindeki nemi emer. Nem'i emerek doyma noktasına yaklaşanjel'in rengi değişir. Doyuma ulaşan madde içinden, sıcak hava geçirilerek, nemden arındu·ma (kUl·utma) işlemine tabi tutulur. Kuruyan madde başlangıçtaki rengine döner.
99
Pnömatik Devre /11// 1
Kurutulmuş
Açık
hava
Bu kurutma işleminde iki ayrı kap vardır (şekil-l 04) . Her iki kapta da kurutucu madde bulunur. Kaplardan birindeki jel doyma noktasına ge lince, içinden sıcak hava geçirilerek nemden arındırma işlemine tabi tutulurken, diğer kap devreye girerek, kurutma işlemine devam eder. Böylece, sistemi durdurmaya gerek kalmaz.
Kapalı
ısıtıcı
~
Kurutma
Açık
Kapalı Yağ
filtresi
Nemli hava
JEL
adı
verilen kurutucu madde kir ve hassas o ldu ğu için kurutucuya gelen havanın bir filtreden geçirilmesi gerekir.
? Şekil-l 04.
ıl!
yağa karş ı
Fiziksel kurutmayöntemi
HAVANıN FİLTRELENMESİ GiRiş
Kompresörden elde edilen basınçlı hava kirlidir. kirliliğin sebebi atmosferden emilen havadaki toz, kirve nem olabileceği gibi, kompresörden kaynaklanan yağ ve metal parçacıkları olabilir. İşte, hava içindeki bu yabancı maddeleri ayrıştıran elemanlara FİLTRE adı verilir.
--.
çıKış
~
Filtre kabıııaalınan havaya, saptırıcı etkisi sağlanır (şekil-l 05). Merkez kaç kuvvetten dolayı, dönen hava içindeki kir parçacıkları ve nem'in bir kısmı, cam fanusun çeperlerine çarparak alt tarafta toplanır. Daha sonra hava, filtreleme elemanından geçirilerek temizlenir. Eiltreleme elemanı olarak sinterlenı' . uz kııllaııılıı:,
yardımıyladönme
Max. birikinti seviyesi
1.Saptıncl
2. Filtreleme elemanı 3.Birikinti 4.Cam fanus 5. Boşaltma m usluğu Şekil-105. Basmçlı havafiltresi ve sembolü
_1-:--
5
100
Pnömatik Devre
Cam fanusun alt kısmında toplanan su, yağ, kir birikintisinin maksimum seviyesi, fanus üzerinde işaretlenmiştir. Birikinti bu seviyeyi aşmamalıdır. Aksi halde havaya su karışır. Birikintinin boşaltma işlemi elle yada otomatik olarak yapılabilir.
mad
ava
~erek
temizlenil. -
Filtrenin hassasiyetleri tutabildikleri parça büyüklüğüne göre beliıtiiiI'. Örneğin: 10 mikron'luk filtre , 1O~ (0,010 mm) ve daha büyük parçacıkları tutabilmektedir. Endüstriyel uygulamalarda 40/J.'dan 5 ~'a kadar hassasiyette fıltreler kullanılır. Çok hassas pnömatik sistemlerde (uzay ve havacılık sanayi), gıda, kimya vb. sanayi dallarında ultra hassas filtreler kullanılır. Bu filtrelerin hassasiyetleri 5~'dan 0, i ~'a kadar olabilir. BASıNCıN AYARLANMASı
Silindir, motor gibi pnömatik alıcıların düzenli ve sabit bir hızla çalışabilmeleri için, havanın sabit basınçta verilmesi gerekir. Sistemde meydana gelen basınç salınımlarını önlemek amacıyla kullanılan devre elemanlarına basınç ayarlayıcı (basınç regülatörü) adı verilir. Ayarlayıcıya giren basınç, çıkan basınçtan büyük olmalıdır. basınçlı
9
g ___ i
~
1 ı
7
L.Diyafram ı.Yay
Havalandırma
3.Ayar vi dası
de\iği
4.Valfağzl
S.Yay 6.Slzdırmazhk elemanı
7.Diyafram tutucusu 8.Pim 9.Manometre
3
Şekil-l06.
Basmç ayarlayıcı
101
Pnömatik Devre
Alıcılarda herhangi bir sebepten dolayı basınç yükseldiğinde ı no'lu diyafram aşağı itilerek, 4 no'lu hava giriş deliği kapatılır. Bu esnada 7 no'lu diyafram tutucusunun merkezindeki delikten geçen yüksek basınçlı hava, havalandırma deliği yardımıyla dışarı atılır. Böylece yükselen basıncın düşmesi sağlanır(şekil- i 06). Alıcılardaki hava basıncı düşecek olursa, 1 110'lu diyafram, 8 no'lu pimi yukarı iter. Böylece, hava geçiş kesiti büyür ve bas;ncın artması sağlanır. Basınç ayarlayıcıda istenen değere ayarlanan çıkış basıncı , bir manometre yardımıyla kontrol edilir.
HAVANıN YAGLANMASI
Pnömatik sistemde birlikte çarışan devre elemanlarının sürtünme kuvvetlerini azaltmak ve aşınmayı engellemek amacıyla yağlanması gerekir. Yağlama işlemi , alıcılara giden havaya yağ damlatılmasıyla gerçekleştirilir. Basınçlı havayı yağlamak amacıyla kuııanılan devre elemanlarına yağlayıcı adı verilir. Yağlayıcının görevi, hava içine ihtiyaç duyulan ölçüde yağ karıştumaktır.
Şekil-107. Ventiiri İlkesi Yağlayıcılar Ventüri ilkesine göre çalışır. Akış kesiti daralan havanın basıncı artar. Kesitler arasındaki pu basınç farkından (Pı>P ı ) dolayı , daralan kesitten
azalırken, hızı
hava içine ettiğinde,
yağ karışması sağlanır(şekil-107) . Yağ damlacıkları hızı
zerreciklere
ayrılarak
Yağlayıcılar, alıcılara
havaya
mümkün
karışır.
olduğu
Hava
artan hava ile temas
akımı azaldığında yağlamaolmaz.
kadar yakın
olmalıdu'.
Bu mesafe 3 metı:e'yi
geçmemelidir. Yağlayıeıda ~ol
kullamlacak yağlaı (*)
Ofisi .s.üper Hydro Oi) HO 32
~4
BP Energol HLP-HM 32 Shell Telhıs 32 ,Çastrol Hyspin AWS 32 (*) Bilgiler M.A .G. jirmasma ait şartlandırı cı
kataloğundan alınmıştır.
102
Pnömatik Devre
Cam gösterge
--+ Yağ damlaları
Havaya karışacak yağ
Azaltılmış
(havaya
kesit
hız kazandırılıyor)
I-.:;I-+---Yağ emiş
borusu
Yağ ---l~_
Şekil-108. Yağlayıcı
ve sembolü
Yağlayıcıya P ı basıncıyla
giren hava daraltılmış kesitten geçip hızı aıtarken, basıncı P ı değerine düşer. Çek valften geçen hava, yağ haznesine basınç (P ı ) uygular. Yağlama odasındak i basınç değeri (P ı ) daha düşüktür. Bu basınç farkından dolayı (Ventüri i lkesi) yağ emme borusundan emilen yağ, yağ emme kanalından geçerek, yağlama odasına damlarar halinde akar. Yağlama miktarı bir ayar vidası yardımıyla ayaı·lanır. Yağlama odasına gelen yağ, yağlama kanalıyla zenecikler halinde havaya karışır.
(
~
<-
Havaya karıştırılan yağ miktarının az olması gibi, fazla olmasıda zaraı·ltdır. Bu miktar i metreküp hava için 3 ila 6 damla arasındadır. Yağ miktarının uygun olup olmadığı şöyle anlaşılır: Sistemdeki en uzak valf bağlantısının yaklaşık 20 cm ilerisine beyaz~ kağıt parçası tutulur. Belli bir süre içinde yağ lekeleri oluşmazsa, yağlama iyi demektir. Eğer kı sa süre içinde yağ lekeleri oluşursa, yağlama fazladır. Çok uzun bir süre hiç yağ ~ lekesi oluşmazsa, yağlama az demektir. -........
.. 103
Pnömatik Devre
Not: Uzun süreli duraklamalardan ya da hafta sonu tatillerinden sonra, pnömatik sistemlerin çalıştırılması esnasında birçok problem oıiaya çıkar. Bu problemlerin tek sebebi, yağın viskozitesinin yükselmesidir. Ayrıca, yağ devre elamanlarının içini kirletmektedir. Bu da bakım masraflarının aıiması sonucunu doğurur. önlemek amacıyla son yıllarda yağsız çalışan devre elamanlarının kullanımı artmıştır. Bu elemanlar imal edilirken özel bir yağla yağlanmakta, bir daha da yağlanmalarına gerek kalmamaktadır. Yağsız çalışan elemanlar kesinlikle yağlanmamalıdır. Bu
sakıncaları
ŞARTLANDIRICI
Daha önce anlatılan üç elemanı (fıltre, basınç ayarlayıcı , yağlayıeı) üzerinde bulunduran, basınçlı havayı istenilen çalışma şartlarına hazırlayan pnömatik devre elemanlarıdır. Şartlandırıcılar doğrudan kontrol sistem ine bağlanır. ~ ' -'-'- ' - ' - ' -i
~ i
· i · ·i
.
i
.
i
1__ ..i
i•
Şartlalldmcl sembolü
Kısaltllnllş sembol
Basınç regülatöı'ü
Filtre
Yağlayıe!
Şekil-109. ŞartlalUlmcı
ünitesi
. i
104
Pnömatik Devre
Manometre Atmosferik basınçtan yüksek basınç değerlerini ölçen ve ölçülen bu gösteren ölçü aletidir. Yapılarına göre iki ayrı tipte yapılır. 1.Elastik ölçüm elemanlı manometreler.
2.Sıvılı
değeri
manometreler.
ı. Elastik Ölçüm Elemanh Manometrele.ı:..
a)Burdon tüplü manometre: Bir ucu kapalı metal tüpten meydana gelmiştir. uç ibreye hareket ileten mekanizmaya bağlanmıştır. Basınç verildiğinde, metal tüpteki esneme miktarı ibreye aktarılır. Sıvı veya gaz basınçlarının ölçümünde kullanılır. En yaygın kullanılan manometre tipidir. - ı ~ +2500 bar arasındaki basınç ve vakum ölçümünde ku lIanılır. Kapalı
Şekil-llO. Bım/on
tiip/ii manometre
__.---'-'.!."-!.' ometre
, Diyafram
b)Diyaframh manometl'e: Diyafram paslanmaz çeltk saçtan -yapılmış esnek bir malzemedir. Basıncın uygulanması ile diyaframın hareket miktarı ibreye aktarılır. - ı ~+50 bar arasındaki basınç ve vakumu ölçebilirl~r.
Ölçülecek basınç
Şekil-llL.
Diyaframlt manometre
,.
105
Pnömatik Devre
2.Slvıh
Manometreler
Civa doldurulmuş U biçirl1indeki tüpten ibarettir. Sıvıya uygulanan ölçülmesi prensibine. göre çalışır.
basınç
sonucu,
s ıvı yüksekliğinin
Manometre Seçimi ulla.bŞıınlardı ç
I.Ölçüm sahası 2 . Çalışma ortamı
3.Hassasiyet 4.Montaj durumu Bakımı:
Manometrelerin hassasiyetleri belirli periyotlar1a test
cihazları
yardımıyla kontrol edilmelidir. Üretici fiımanın bakımla ilgili önerileri göz önünde bulundurulmalıdır.
SUSTURUCU Pnömatik sistemde işini bitiren hava atmosfere bırakılırken , rahatsız edici bir ses çıkarır. Bu sesi önlemek amacıyla kullanılan ' devre elemanlarına susturucu adı verilir. Ş usturucuda hava geçiş hacmi büyütülerek, havanın hızı düşürülür! Sinterlenmiş parçalar yardımıyla gürültü seviyesi önemli oranda azaltılır Geçirgen
-iI
m~ızeme
Destek elemanı
'"I> ;;;..
.i
c:;.. ~
> eo:
-= N
:::ı
:::1
a...
:::1 c.:ı
Şekil-1l2.
Çok odafı susturucu
106
Pnömatik Devre
Sinterlenmiş
._ Hava
girişi
eleman
.
Bağlantı elemanı
Gürültüsüz hava Şekil-1l3. Sinterlenmiş
çıkışı
metal sus/urucu
Atmosfere bırakılan basınçlı havadaki kir ve yağ sustUl·ucuyu tıkayarak çalışamaz hale getirir. Çevreyi de kirleterek çalışalaı·a zarar verebilir. Bunu önlemek için filtre i i susturuculardan yararlanılır. Susturucuya gelen hava ince bir filtreden geçirilerek temİzlenir.
Hava girişi
Gövde Filtre Şekil-lU.
Filtreli plastik susturucu
BASıNÇ ŞALTERİ
Pnömatik sinyalleri elektrik sinyaline dönüştüımeye yarayan eleman lardır. Bu elemanlara sinyal dönüştürücü adı veril ir. .--......-3 ~-+--2
Şekil-llS.
Mikro switc/ı 'in yapısı
107
Pnömatik Devre
Yay
Elektrik devresini kapayan eleman
açıp
o
Mikro switch Piston
. .':::';:;:J..-- Diyafram
..;::z:~-- Basınç
için
kullanılan
eleman
~~J~---"'~/,'.S:2U-__ Vakum için kullanılan
eleman
Şekil-116. Basınç şalteri
ve çalışma prensibi
Alt kısımdan gelen bir Z sinyali ile belirli basınçtaki hava, diyafram yardımıyla piston yüzeyine etki ettirilir. Yayın direncini yenecek duruma geldiğinde piston yukarı çıkarak, elektrik anahtarının kontak yapıp-yapmamasını sağlar. Elde edilen elektriksel kontak, valflere sinyal gönderip konum değiştirmelerini sağlamak, ışıklı ya da sesli uyarı olarak vb. değişik amaçlar için kullanılır.
HAVA KAZANI Kompresörden elde edilen basınçlı havanın depolanmasını sağlar. Hatırlanacağı gibi, pnömatik sistemin en büyük avantajlarından biri havanın depo edilebilir olmasıydı. Kazan ebatları, kompresörün debisine ve dağıtım sisteminin büyüklüğüne bağlıdır. Yoğunlaşan suyun alınması için kazanın alt kısmına boşaltma musluğu takılmalıdır.
108
Pnömatik Devre
Kullanılma
Sebepleri
i .Sistemdeki basınç salınımlarını engelleme. 2.Kompresörün sürekli çalışmasını önleme. 3 . Havanın soğutularak, nemin bir kısmının alınması. 4 .Elektrik kesintisinde, ya da bir arıza halinde sistemin istenilen konuma gelmesi için gerekli olan basınçlı havanın sağlanması.
Şekil-1l7.
Hava kazan/art dik ya da yatık oliıbilir
PNÖMATİK DAGITIM SİSTEMİ
Hava kazanından çıkan basınçlı havayı kullanıcılara ulaştıran boru, bağlantı valf, dirsek vb. elemanların hepsine pnömatik dağıtım sistem i adı verilir. ~m ~1 inde yoğun laşan suyun kullanım yerine gitmemesi icin şu önlem ler alınma lı dır· -
elemanı ,
Ana dağıtım hattı yerden yüksekte, tavana yakın olmalıdır. .Dağıtım hattına hava akış yönünde % i - 2 eğim verilmelidir. Kullanım için yapılan bağlantılar mutlaka hattın üstünden yapılmalıdır. Hattın belirli yerlerine su biriktirme depoları ve su boşaltma muslukları
i
konulmalıdır.
~Kullanıcıdan önce hava bir şartlandırıcıdan geçirilmelidir.
Su
boşaltma
tertibatı
Şekil-1l8. Basınçlı Iıava
boru
tesisatı
109
Pnömatik Devre
BORU İç çAPıNıN HESABı İstenilen çalışma basıncı ve gerekli hava miktarını sağlamak için, boru çaplarının tespiti çok önemlidir. Boru çapı uygun olarak seçilmezse, istenilen basınç ve debi elde edilemeyeceği için, sistem verimsiz çalışacaktır. Şekil-119'da
değerlerden yararlanılarak
bilinen
ıÇ çapının hesaplanması
boru
görülmektedir. uzunluğ u (ın)
Boru
25=1" 1
/
V
/ 32 ,/
~
§'"
60
.5
70
::
ö-
r.
".>
.:
80=3"
:::ı
./
V
/W 1/V /V / 10
5060 100
V- / V~/ V V
/
V'/
/
/
./
V
V
//
'i / V/ .1 / /
'r-r·: Jrr
/
V
LV V
200
J.i l/vV
/
y(V V
/
V / V
V
V ./VV V / V V 1./ /
/
-
5006001 000 '000
/
V i'"" V~
V / V V V'~ V
*Y,Y' V [,/
ro,
'"
i
i'""
i
V~
1/
VI
'
V
V
./
'V ./ V i LV V./ V L / /
V
V
./
/ ,. V
100=4"
/./
V
125=5"
/
./
150=6"
/ ./
,.
L/
./
/ /
V
/ V / V i'" Vi". Vv
v V V V
V
//
/
,/ V
V-
0,002
0,005
./ /1 /1 v
,./
//
Vv ~
vV,. u , uı
I'. .
3 ~
4 -
'"
V/
v/V 0,u5
/
V
,.
,.
'/
v/
vVf,/ V V
0.1 (bar)
/
0,2
V
0,5
,/ i
=''"2 ,....,
::
"'. ,
E'"
"- lO
..g
,.r.r.
..c: c:
15
i '
~
'E !ıl
;"
~
" , 20 - 25 30 35 " 40
'""
"
V ~/ V VVj/[v V'1/
Basınç düşüşü
Şekil-119.
'.
".,'"
/11/ V f".. '
L V
/
V
2
./
V
" V
,
,./
/
0,0 ul
V,.
/
V V Vv /
Vv / / V V V /IV <~ v V / V ' V,. V V V v Vv;r)/v V / V V V
V
/
"- , "
V V V vıV /~/ V ~/ v V / L V ,'~ /. .L V-. ~+' 7 k1v v t;" V ~ 1/ ; , / L v~~V K r'i: ;/4
(5 cı:ı
/
-
10
V
V V- /
V V
~
,.'"'
V
6
V
V V/ /
./
50=2"
~ 5
V V/ L/
V
//
40=1. ]12 "
-,
1-
,
i"-
i
,
50
100 i 5 7 LO 15 işletim basıncı(bar )
Boru iç çapmı bu/mak için kullam/an diyagram
Dağıtım
sistemindeki T bağlantılar, köşe bağlantıları . valfler vb. elemanlardan Bu elemanların neden olduğu basınç düşümü eşdeğer boru uzunluğunadönüştürülür(tablo-7 ). dolayı basınç düşümü oluşur.
Örneğin; iç çapı 40 mm olan konik kapamalı valfın neden olduğu basınç düşül11ü, 5 metre uzunluğundaki borunun neden olduğu basınç düşümüne eşittir.
110
Pnömatik Devre
m olarak
eşdeğer
uzunluğu
boru
Bağlantı Elemanı
mm olarak boru iç
çapları
25
40
50
80
100 125 150
6
10
15
25
30
50
60
3
5
7
10
15
20
25
0.3
0.5
0.7
i
1.5
2
2.5
1.5
2.5
3.5
5
7
LO
ı5
ı
2
2.5
4
6
7.5
LO
Dirsek r=d
0.3
0.5
0.6
1
1.5
2
2.5
Dirsek r=2d
0.15 0.25 0.3
0.5
0.8
i
1.5
7
LO
15
20
Bilyalı
Valf
Konik
Kapamalı
Kapaklı Açılı
Valf
(diskli) Valf
Dirsek
Kavisli Dirsek
T
bağlantısı
Tablo-8.
2
3
4
Bağlanit elemanlarının eşdeğer
boru uzunluğu
•
Soru: Birfabrikadahava tüketim miktarı 10 m'/dak'dır. Toplam 150 m uzunluğunda boru, 1 adet bilyalı valf, 4 adet açılı dirsek, 3 adet dirsek (r = d), 1 adet kapaklı (diskli) valf kullanılmıştır. İşletim basıncı 7 bar ve kabul edilebilir basınç düşümü O, i bar olduğuna göre boru iç çapını hesaplayınız . çözüm: Şekil-I 19'dan hava tüketim miktarı 10 m /dak, boru uzunluğu I SO m, işletim basıncı 7 bar, kabul edilebilir basınç düşümü 0,1 baı"a göre, boru iç çapı yaklaş ık 65 mm bulunur. Fakat sistemde kullanılan diğer bağlantı elemanları bu hesaplamada dikkate 3
alınmad!. Bunları
da hesaplamada gözönüne alacak olursak: Tablo-8'den
1 adet bilyalı valf --------25 metre 4 adet açılı dirsek ---------- 4x5 = 20 metre 3 adet dirsek (ı=d) --------- 3x i = 3 metre i adet diskli valf ----------- i x2 = 2 metre TOPLAM = 50 metre Bağlantı el~manlarında meydana gelen basınç kay bı
meydana gelen
50 m uzunluğundaki boruda
basınç kaybına eş ittir.
Buna göre hesaplamay) yeniden yapacak olursak:
150+50=200 m boru uzunluğunagöre şekil- ı ı 9'dan boru iç çapı 70 mm bulunur.
~
111
Pnömatik' ~evı:>
PNÖMATİK SİLİNDİRLER
Pnömatik eneıjiyi mekanik eneıjiye dönüştürerek, doğrusal hareket, açısal hareket elde eder. Doğrusal hareketlendirici olarak da adlandırılır. Piston yüzeyine etkide bulunan hava basıncı, pistonu hareket ettirerek bir kuvvet meydana getirir. Pnömatik silindirler istisnalar dışında i ,5~ 3 mis arasındaki hızlarda çalışır. Çalışma yüksektir. ı mm ile 2000 mm(*) arasında strok, 5000 kg'a kadar kuvvetler elde edilebilir. hızlan
Çeşitleri ~ ı.
ek etkili silindirler. Çift etkili silindirler. Tandem silindirler. Teleskobik silindirler.
l.Tek etkili silindider: Tek yönde iş gören silindirdir. Piston hareketi tek tarafa hava ile yapılır; geri dönüş ise ağırlık, yay vb. bir dış kuvvetle sağlanır. Sıkma ve bağlama işlemlerinde en çok kuııanılan silindir çeşididir.
doğru basınçlı
Ilf66AAA~ ~!\f\!LI\1\ v vV v
Şekil-I20.
Şekil-l2I.
Tek etkili hir silindir ve semholü
Tek etkili hir silindirin
(*JMilsiz silindirferde sırok 15111.
çaltştmlması
1I=I/l1llığa kadar o/abi/İl:
112
Pnömatik Devre
2.Çift etkili silindirler: İki yönde iş gören silindirdir. Piston kolunun her iki yöne hareketi basınçlı hava ile sağlanır. Pnömatikte en çok kullanılan silindir çeşididir.
iii i
Şeki/-l22.
:
i
çift etkili si/blttir ve sembolü
A
p
p
Şeki/-l23.
çift etkili silindirin her iki yöne hareketi
3.Tandem 's ilindirler: Büyük itme kuvvetlerinin gerektiği , fakat yer sorununun durumlarda kullanılırlar. Toplam itme kuvveti Ftopıam=F ı +Fı olur. Birden fazla silindirin birleştirilmesiyle yapılır.
olduğu
Şeki/-l24.
Tandem silindir
113
Pnömatik Devre
4.Teleskobik silindirler: Büyük strokların gerektiği, fakat yer probleminin olduğu durumlarda kullanılır. Fazla yer kaplamaz. Genelde hidrolik sistemlerde kullanılır (sayfa 29'da bu konudan bahsedildi). S.Döner silindirler: Açısal (salınım) hareket üretmek amacıyla kullanılır. Yapılan göre 90, 180, 270 veya 360 dereceye kadar açısal hareketler elde edilebilir. Dişli ve kanatlı olmak üzere iki çeşittir. tasarıma
Şekil-125. Dişli
sistemle çalışan
açısalhareket
silintiiri
SİLİNDİR ELEMANLARı -(
Piston
Piston
Piston kolu keçesi Piston Şekil-126.
çift etkili silindir ve elemanlart
Silindir gömleği: Genellikle kaplanmış pirinç veya çelikten yapılmıştır. Silindir içi, ömrünü uzatmak için kaplanır. Bazı uygulamalarda alüminyum ya da plastikten yapılanlar kullanılır.
gömleğinin
Piston: Farklı malzemelerden yapılsa da genelde dökme demirden yapılır. Pistonlar iki parçalı olabileceği gibi yekpare de olabilir. İki parçalı pistonlarda piston keçesinin takılması daha kolaydır. Piston kolunun takıldıği yerde sızdırmazlığı sağlamak için genelde, burç yada O-RİNG kullanılır.
114
Pnömatik Devre
Piston kolu: Tomalanmış , taşlanmış ve parlatılmış yüksek mukavemetli çeliklerden yapılır. Aşınmayı
pistona
ve korozyonu önlemek
amacıyla
farklı şekillerde takılır. Bağlantı şekilleri
sert kromla kaplanır. Piston pimli ya da vidalı olabilir.
kolları
Sızdırmazhk elemanı: Pnömatik silindirlerde kullaıulan keçeler kauçuk ve poliüretandan yapılır. Keçelerin çoğu 80-90°C sıcaklığa kadar dayanabilir. Yüksek sıcaklıklarda özel keçeler kullaıulmalıdır. Keçelerin montaj i çok dikkatli yapılmalı, montaj esnasında keçeye zarar verilmemelidir.
İTME KUVVETİ
Pnömatik silindirlerde oluşturulan kuvvet, piston itme kuvveti olarak Bu kuvvet piston çapı, çalışma basıncı ve süıtünme direncine bağlıdır. Dışarı
adlandırılır.
İçeri hal'eket
hareket
~--_. A
F
P
A
Şekil-127.
p
çift etkili silindirin dış(ırt - içeri hareketi
Piston Kuvveti F = P . A .11 F = itme kuvveti ... ......... . kgf P = Hava basıncı ........... kg/c ml 2 A = Etkili piston alanı. ... cm 11 = Silindir verimi D = Piston çapı... ... .......... cm d = Piston kolu çap!.. ....... cm
Örnek: Bir çift etkili silindirde piston çapı 120 mm, piston kolu çapı 40 mm , çalışma basıncı
6 bar, silindir verimi 0,90
olduğuna
göre, pistonun her iki yöndeki itme kuvvetini
hesaplayınız( i baı= 1 kg/cm alınız). 2
Verilenler
İstenenler
0= 120mm= 12cm d = 40mm= 4cm 2 P = 6 bar (kg/cm ) 11 =0,90
F Dışarı =
? Fı""ri =?
115
Pnömatik Devre
çözüm: FD=p·A·rı
F =p. D
n.D l · rı =6 ' 3,14.12 2 • 090 4
4'
F D=61 Okgf Fı =
p.
n.(Dl _d 1) 4 . rı
F=6· 3,14.(li-4 2)·090 ı 4 ' F;=543 kgf SİLİNDİRLERDE YASTıKLAMA
Piston hızlarının fazla olduğu durumlarda ya da ağır yükleri hareket ettirirken, piston kurs sonlarında hızla çarpar. çarpma işlemi sonucu silindir zarar gördüğü gibi, darbe ve titreşim oluşturarak diğer devre elemanlarının zarar görmesine yol açar. Darbenin sönümlenmesi için yastıklama işlemi yapılır.
: i
·11 i
1- Yastıklama m uylusu 2- Yastıklama burcu
3-Silindir girişi 4-Ayarlı kesit S-Çek va lf
Şekil-128. Yastık/ama iş/emi
1 no'lu yastıklama muylusu, 2 no'lu yastıklama burcu içine girdiğİ anda silindir içinde kalan hava, 4 no'lu ayarlı kesitten geçerek dışarı çıkmak isteyecektir. Silindiri kolay terkedemeyen hava, piston hızını düşürerek yastıklama işleminin oluşmasını sağlar. 4 no'lu kesit büyütülüp, küçültülerek yastıklama oranı ayarlanabilİr. Pistonu diğer yöne doğru hareket ettirmek istediğimizde, 3 no'lu kesitten gönderilen hava, 5 no'lu çek valfı açıp , silindirin içine girer; böylece, pistonu hızla hareketettirİr.
116
Pnömatik Devre
PNÖMATİK MOTORLAR Basınç
enerjisini mekanik eneıjiye (dönme hareketi) dönüştüren devre elemanıdır. prensipleri kompresörün tam tersidir. Kompresör elektrik enerjisini önce mekanik enerjiye, mekanik enerjiyi de basınç enerjisine dönüştürür. Motor ise bu basınç enerjisiyle mekanik eneıji üretir. "neden böyle bir çevrime gerek duyuluyor?" diye düşünülürse, pnömatik motorların üstünlüklerinin bilinmesi gerekir. Çalışma
Pnömatik Motorların Üstünlükleriı.Devir sayıları
çok yüksektir (350.000 dev/dak).
2.Hız ayarı sınırsızdır. 3.Dönüş
yönü hareket devam ederken
değiştirilebilir.
4.Bakımları kolaydır.
S.Her türlü ortamda rahatlıkla kullanılabilir (kirli, tozlu, nemli,yanıcı) . 6.Fazla yüklenildiklerinde yavaşlar ya da durur. 7. Boyutları küçük ve hafiftir. 8.Devre elemanları ucuzdur. 9 .Değişik konumlarda çalışabilir. Çeşitleri
I.Pistonlu motorlar a)Radyal pistonlu b)Eksenel pistonlu 2.Paletli (kanatlı) motorlar 3. Dişli motorlar 4.Türbin tipi motorlar
l.Pistonlu motorlar: Belirli sayıdaki pistona basınçlı havanın kazandırdığı hareketin, dairesel harekete dönüştürülmesi prensibine göre çalışır. Radyal ve eksenel olmak üzere ikiye ayrılır. doğrusal
Eksantrik mili
a)Radyal pistonlu motor: Pistonlar hareket miline dik yerleştirilmiştir. Yüksek dönme momenti istenilen yerlerde kullanılır. Devir sayıları çok yüksek değildir. Silindir sayısı arttıkça ' daha düzenli çalışır. Devir Şeki/-129.
sayıları
yükte 1000- 1,500 dev/dak' dır.
Radyal pistonfıılıava motoru
117
Pnömatik Devre
b)Eksenel pistonlu: Pistonlar hareket miline paralel yerleştirilmiştir. Dönme hareketi pistonlar tarafından eğik bir plaka vasıtasıy la oluşturulur. Piston sayısı 5 ya da daha fazladır(tek sayıda). Yükteki devir sayıları 2500-3000 dev/dak'dır. Güç aralığı 1,5-20 kw'tır.
ı.Paletli
motorlar: Yapıları basit ve hafiftir. En çok kullanılan pnömatik motor Rotor adı verilen dönen kısım, paletlere yataklık yapmaktadır (şekil-130). Rotor gövde (stator) içine eksantrik olarak yerleştirilmiştir. bu eksantriklikten dolayı bir tarafta hacim genişlemesi, diğer tarafta ise, hacim küçü1mesi olur. İçeri giren basınçlı hava, rotoru hacim genişlemesi yönünde döndürerek dışarı atılır. Dönüş yönü değiştiı·ilmek istenirse, hava diğer girişten gönderilir. çeşididir.
Devir yarıya azalır.
sayıları boşta 50.000 devldak'ya kadar Güçleri 0,1-17 kw arasındadır. Basınçlı
hava
çıkabilir.
Yükte ise bu
değer yarı
çıkışı
t
_i-i--+-- Rotoı'
Hava
girişi
Şekil-l30.
Sola dönüşte hava girişi
Paletli hava motoru
3.Dişli motorlar:
Birbirine hareket veren iki dişliden oluşmuştur. Düz, helisel, .'Vçark kullanılır. 45 kw gibi yüksek güçte motordur. Genelde, yüksek dönme momenti gereken yerlerde kullanılır. it dişli (çavuş dişli)
it
Şekil-l3L. Dişli
hava motoru
118,
Pnömatik Devre
4.Türbin tip hava motoru: Fazla güç istenmeyen yüksek devirli çalışmalarda Pnömatik sistemlerde pek kullanılmaz. Dönme hızları 350.000 devldak'ya kadar çıkabilir. Havadaki kinetik enerjiden (yüksek akış hızı) yararlanılarak güç elde edilir. kullanılır.
Şekil-l32. Türbilı
tip hava motoru ve
çeşitleri
VALF Bir kompresör ya da vakum pompası tarafından üretilen ya da bir kapta ' olan basınçlı havanın akışını başlatma-durdurma, yön kontrolü ve basınç kontrolünü sağlayan devre elemanlarına valf denir. depolanmış
Valf ÇeşitIel'i i .A kış kontrol valfleri kontrol valfleri 3.Yön kontrol valfleri 2.Basınç
AKIŞ KONTROL VALFLERİ
a)Çek valf: Basınçlı havanın tek yöne akışına müsaade eder. Diğer yöndeki akışa geri döndürmez valf ya da tek yöne geçişli valf olarak da adlandırılır. Bilyalı ve konik kapamalı tipleri çok kullanılır. kapalıdır.
Sağ
taraftan gelen akışa izin vermez. Sol taraftan gelen akışı geçirir(şekil- i 33).
p
Şekil-l33.
Çek vaifve sembolü
119
Pnömatik Devre
b)Ayarlanabilen akış kontrol valfı: Akış miktarını (debiyi) ayarlamaya yarayan valftir. Kısma etkisi her iki yönde aynıdır. Silindir, motor hızlarını ayarlamada kullanılır. Bir ayar vidası yardımıyla hava geçiş kesitinin ayarlanması prensibine göre çalışır (şekil ı 34). Bu tür valflere kısma valfleri de denir.
Şekil-134.
Ayarlanabilen
akış
-
kontrol valfi ve sembolü
-i>
p
p
(a)
(b)
Şekil-J3S.
(a) Ayarlalıabilel1 akış kontrol valfi kullaııarak çift etkili silindirin ileri hareketil1in yavaşlatılması (b) Pl1ömatik motorun hızımn ayarlanması
120
Pnömatik Devre
c)Çek valfli ayarlanabilen akış kontrol valfi: Çek valf ve akış kontrol valfinin Bir yöndeki akışı kısar; diğer yöndeki akışın rahat geçmesini sağlar(şekil- i 36). Ölü zaman diye nitelendirilen silindirleI'in geri dönüş süresini kısaltır. birleşmesinden oluşmuştur.
Şekil-J36.
Çek valjli akış kontrol valfi ve sembolü
Zaman (s)
(c)
(a)
p
Şekil-J37.
(a) Çek valjli ayarlanabilen
(b) akış
kOl1trol valfil1in tek etkili silifldirde
kul/am/ması
(b) Çek valjli ayarlanabilen akış kOl1trol va(fİlıil1 çift etkili silil1dirde geri geliş süresini11 kısaltll11U1SI (c) Çift etkili sili11dirin yol-zaman diyagramı
kul/allı larak pistonuıı
121
Pnömatik Devre
BASıNÇ KONTROL VALFLERİ Hidroliğin
aksine pnömatik sistemde
basınç
kontrol valfleri pek
kullanılmaz.
Çeşitleri şunlardır:
a)Basmç
sıralama
valfi: Normalde kapalı valftir. istenilen yere gönderilmesini iterek geçişi kapatır (şekil- 138).
yükseldiğinde açılarak, havanın
yay kapama
elemanını
Basınç
belirli bir
değere
sağlar. Basınç düştüğünde,
A
t
Şekil-13S. Basınç sıralama
valjinin iç yapısı ve sembolü
b)Kapama valfi: Basınçlı havanın geçip, geçmemesini sağlar. Açık ve kapalı olmak üzere iki konumu vardır. Hava geçişi istendiğinde açılır. Hava geçişi istenmiyorsa kapatılır.
[o p
İki farklı sembol
Şekil-139.
Kapama valfi
122
Pnömatik Devre
YÖN KONTROL VALFLERİ Basınçlı
havanın
gösterilmesi hidrolik
geçiş
kısmında
yönünü belirleyen valftir (yön kontrol 'sf.38-39'da ayrıntılı olarak anlatıldı).
Yön Kontrol Valflerinin
valtıerinin
Çeşitleri
a) 2/2 Yön kontrol valfı: P ve A olmak üzere iki yoııu valftir. Açma kapama Bobine elektrik akımı verildiğinde oluşan mıknatıslanma sonucu i no'lu valf sürgüsü yukarı çekilir. Valfkonum değiştirerek geçişi sağlar (şekil-140a). Akım kesildiğinde yay sürgüyü aşağı iterek geçişi kapatır(şekil-140b). işlemlerinde kullanılır.
A
ın p
Bobin
\ ·alf sürgüsü
+- P (a)
(b) A
rd:lt~ p
Şekil-l40. Selenoid(bobi1ı) kumandalı
Şekil-l41.
2/2 yön
koııtrol
valfi ve sembolü
2/2 Valfil1 bir pnömatik motora kuma1ldasl
123
Pnömatik Devre
b) 3/2 Yön kontrol valfi: P, A, R olmak üzere üç hava girişi olan valftir. Noımalde açık ya da noımalde kapalı olabilir. Tek etkili silindirlerin çalıştırılmasında kuııanılır. iki
adet 3/2 valfle çift etkili bir silindir de
çalıştırılabilir. A
~R R
.-P Mıknatıslanma
Şekil-142.
var
Selenoid (bobin)
Şekil-143.
p
Mıknatıslanma
kumandalı
3/2 Yön kontrol va/fil1in
yok
3/ 2 J'ön kontrol va/fi
değişik uygu/ama/arı
124
Pnömatik Devre
c) 3/3 Yön kontrol valfi: Pnömatikte pek bahsedildi).
kullanılmaz
(sayfa 43'te bu konudan
d) 4/2 Yön kontrol valfi: Bu valfler genelde hidrolik uygulamalarda daha yaygın 4/2 valflerin yapımı 5/2 valflere göre daha zordur. Dayanımı 5/2 valflere göre daha fazladır. kullanılsa da, p~ömatik uygulamalarda da nadiren kullanılır.
P-+
rtı
lHi
~R
}}-fa
Şekil-144.
Selenoid (bobin)
kumandalı
Şekil-US.
4/2 valf
4/2 Yön k011trol valfiııiıı çift etkili silil1dirde
uygulaması
Pnömatik Devre
e) 5/2 Yön kontrol valfi: Pnömatikte en çok kullanılan valftürlerinden biridir. Çift etkili silindirierin hareket ettirilmesinde kullanılır.
~Xtitı~ s R p
Şekil-146.
512 Yön kontrol valfi ve simgesi
ISO 5599'a göre 512 yön kontrol va/jlerinin genel işaretlendirme kuralları :
Harfler yardımıyla işaretlerne: P A, B, C R,S,T L X, Y, Z
: Basınçlı hava bağlantısı : İş hattı bağlantısı : Egzos (tank) bağlantıları : Sızıntı hattı bağlantısı : Uyarı sinyal hattı bağlantısı Sayı işaretleri
1 2
Sayılar yardımıyla işaretlerne:
i 2, 4
3, 5 12, 14
Harf İşaretleri p B
3
S
4 5 12 14
A R Z
ISO 5599'a göre
: Basınçlı hava bağlantısı : İş hattı bağlantısı : Egzos (tank) bağlantısı : Uyarı (sinyal) hattı bağlantısı
Y işaretlerin karşılaştırılması
126
Pnömatik Devre
f) 5/3 Yön kontrol valfi: 5/2 valflerin (merkez konum) istendiğinde kullanılır.
kullanıldığı
yerlerde üçüncü bir konum
4 2
ı4'~ ~+i ~T~ l+bL ~ı2 5ı3 Şekil-147.
5/3 yön kontrol valfinin sembolü
1.0
Şekil-148a.
5/3 valf kul/amlarak pistonun istenilen konumda durdurulması 1.0
513
Şekil-148b.
5/3 valf kul/anılarak p1lömatik motorun ettirilmesi
boşta ralıat Iıareket
ı 2-sinyali silindiri geri konuma getiren sinyal, 14-sinyali silindiri ileri konuma getiren sinyal (şekil- ı 48a)
Kumanda Şekilleri Yön kontrol valflerinin konum değİştitme işlemine kumanda adı verilir. Kumanda elle, mekanik. basınçlı, elektrikli ve birleşik olmak üzere çeşitlere ayrılır.
şekilleri ;
127
Pnömatik Devre
ELLE-PEDALLA KUMANDA Genel Butonlu
(düğmeli)
MEKANiK KUMANDA
tL aL
Manivela Kollu
·t L
Pedalla
ı:c
BASıNÇLı
(direkt etkili) Basıncı Kaldırarak
(direkt etkili) Basınç Uygulamalı
(endirekt kontrol) Basıncı Kaldırarak
(endirekt kontrol)
=c
Yay Geri Getirmeli
WC
eve
Makaralı
Mafsal
Makaralı
~
ELEKTRİKLİ-BİRLEŞİK
KUMANDA
Basınç Uygulamalı
Pimli
--(OL -
-~
KUMANDA Selenoid (tek bobinli) Selenoid (çift bobinli) Selenoid ve Endirekt Kumanda Selenoid veya Endirekt Kumanda
~ CZ[~
~ ~
Tablo-9. TS 1306 ve DIN-ISO 1219'a göre kummula türleri a)Elle kumanda: Şekil - 149'da kollu tırnaklı kumandalı 4/3'lük valf görülmektedir. konum valfin b konumudur. Kol saat yönünün tersine çevrilerek merkez konuma getirilir. Tekrar aynı yöne çevrildiğinde ise valf a konumuna gelir. Baştaki
R
A
-+
B
A B
[]
[xl J>
R
P R
A B
A B
~
Ö P R
A B
Hl ll!o!l Xi a
Şekil-149.
Kol kumandalt 4/3 yön kontrol valfi
b
P R
128
Pnömatik Devre
(-v+v- ) Bu işaret valfin normalde hangi konumda kalacağını ifade ediyor.
Şekil-lSO.
4/3 Valfin çift etkili silimlir; kumandası
.ı
•
B
~
~
o o o o
b~ ~ .ı
.
r~~ Şekil-lSI.
Elle kumanda örnekleri
lQ9
Pnömatik Devre
b) Mekanik kumanda: Mekanik bir kuvvet uygulanması sonucu Pimli, makaralı, mafsal makaralı vb. çeşitleri vardır.
valfın
konum
değiştirmesidir.
Şekil-152'de makara kumandalı, geri dönüşü yaylı 5/2 yön kontrol valfı görülmektedir. Normal konumu P-A, B-S bağlantılıdır(a) . Makaraya bir kuvvet uygulandığında valf sürgüsü aşağı itilerek, valf konum değiştirir (b).
A B
~
tt7J
.. .
P
RpS
. A
p
B .-
S A B
~ı!T111~
ra)
•
(b)
RpS
Şekil-IS2.
Mekanik kumanda
çeşitlerinden makaralı
kumanda
c)Basmçh hava ile kumanda: Bu tip kumanda sisteminde valfiçine basınçlı hava gönderilir. Basınçlı hava etkisiyle valf sürgüsü hareket ederek valfın konumunu değiştirir. Şekil-153'te
no'lu valf sürgüsü
valf içine
basınçlı
aşağı doğru
bağlantısının açılmasını sağlar. başlangıçtaki
hava uyarısı (Z) gönderilmiştir. Bu uyarı sonucu i hareket eder. 2 no'lu kapama elemanını iterek, P-A Hava uyarısı kesildiğinde yay i ve 2 no'lu parçaları
konumuna getirir.
z L.Valf sürgüsü
R A
p
ı.Kapama elemanı
Şekil-lS3.
Basmçit
Iıava kumandalı
valf
130
Pnömatik Devre
d)Elektrik sinyallerle (selenoid) kumanda: Elektrik akımı sayesinde manyetik alan oluşturup, valf sürgüsünü hareket ettirme prensibine göre çalışır. Uzak mesafelerdeki kumanda ünitelerinde ve kısa tetiklerne gereken durumlarda kullanılır. Direkt ve endirekt (pilot kontrollu) olarak ikiye ayrılır.
l.Direkt uyan: Elektrik akımı verildiğinde, bobinde elektromanyetik kuvvet Valf sürgüsü elektromanyetik kuvvetle çekilir(şekil- i 54a). Elektrik akımı kesildiğinde manyetik alan ortadan kalkacağı için yay sürgüyü ilk konumuna getirir(şekil154b).
oluşur.
R
t
p
(a)
Mıknatcslanma
Şekil-154.
var
Direkt ııyarıle (elektromanyetik)
(b)
kıımandale
Mcknatıs[aııma yok
3/2 yön kontrol va/ji
. 2.Endirekt uyan: Bu tür uyarı şeklinde 2/2 valf gibi çalışan bir uyarı valfı vardır. Bu valfın açılması sonucu valf sürgüsüne uyarı sinyali gönderilir. Bu uyarı sinyali ile valf sürgüsü konum değiştirir. Şekil-155'te görülen endirekt uyarılı valfın üst kısmında ön uyarı bölümü vardır. normal konumunda P-B ve A-R bağlantıları vardırCa). Bobine akım verildiğinde, . uyarı sürgüsü, oluşan elektromanyetik kuvvet sonucu çekilirCb). Uyarı sürgüsünün yukarı çekilmesiyle, valf sürgüsüne uyarı sinyali gönderilir. Uyarı sinyali sonucu her iki sürgü aşağı hareket eder. Valf konum değiştirerek P-A, B-R bağlantılarının oluşmasına neden . olur.
Valfın
131
Pnömatik Devre
ı::t:I:tI3--+----+--
Bobin
Uyarı
sürgüsü
fJ==:if'e~I.-=Vaıf süı'güsü A-+
A
B
udXıı 1~ P R
P-+ (a)
Şekif-155.
(b)
EmUreki uyan
ÖZEL VALFLER ı. "VE" Valfı: İki giriş (X,Y), bir çıkış (A) olmak üzere üç kapıhdır. A hattından bir çıkış sinyalinin alınabilmesi için, her iki girişe de hava gönderilmesi şarttır(şekil- i 56b). X ya da Y girişinden sadece birine hava gönderilirse, valf sürgüsü çıkış yolunu kapatacağı için A'dan çıkış sinyali alınamaz (şekil-156a). Bu tür valfler özellikle mantık devrelerinde ya da pres, giyotin, makas vb. yerlerde emniyet amacıyla kullanılır.
A
A
~~~
x
y (a) Şekif-156a.
~I:~:'I~
x
(b) "VE" valfi
y Şekil-156b. Bir pnömatik presin iki elle kumandası
İki girişe farklı zamanlarda işaretin gelmesi durumunda, son gelen işaretin geçişine izin verilir. Gelen iki işaretin farklı basınçlarda olması durumunda ise, yüksek basınç tarafı kapanır~ düşük basınçlı sinyalin geçişine izin verilir.
132
Pnömatik Devre
2."VEYA" valfi: "VE" valfleri gibi üç kapılıdır. (X, Y, A) X gırışıne hava Y girişi kapanır(şekil-IS7a). X'den gönderilen hava A'dan çıkar. Hava Y girişinden gönderilecek olursa, X kapısı kapanır (şekil-lS7b). Y'den gönderilen hava A'dan çıkar. Bu tip valfler silindir ve valf gibi devre elemanlarının farklı noktalardan kumanda
gönderildiğinde
.-B ...---__ t __-----.
işlemlerinde kullanılır.
A
~------
·t
A
------~
y
x (b)
(a) Şekil-157.
Şekil-158a.
Bir pnömatik mengenenin iki ayrt yerdel1 (el ya da ayak) kumandası
"VEYA" valfi
Şekil-158b.
Dört ayrt noktadan kumal1da şekli
3.Çabuk boşaltma valfi: Piston hızını aıitırma yollarından birisi, silindirden çıkıp atmosfere bırakılacak havanın, çabuk atılmasıdır. Havanın egzosu ne kadar yavaş olursa, piston hızı o oranda yavaşlar. Özellikle silindirlerin ölüzaman diye adlandırılan geri dönüş süresinin çok kısa olması istenir.
valfı
Bu valfler silindirlerin hemen çıkışına monte edilir. Silindirdeki hava yön kontrol üzerinden bırakılacağına, çabuk boşaltma valfı üzerinden atmosfere bırakilır. Valf üzerinde P, A ve R olmak üzere üç
bağlantı kapısı vardır.
A
hattı
silindire
bağlıdır. P hattından basınçlı hava verildiğinde, valf içindeki esnek kapama elemanı, R çıkışını kapatarak, A hattından silindire hava gönderir(şekil-IS9a). Piston normal işlevini
bitirip geri dönerken, A girişinden çabuk egzos valfıne giren hava esnek kapama elemanını sürükleyerek P girişini kapatır(şekil-lS9b). Hava R çıkışı üzerinden kolayca tahliye edilir. Böylece silindirin geri dönüş zamanı çok kısalır.
133
Pnömatik Devre
A
A
+ R
Esnek Kapama Elemanı
(a)
(b) Şeki/-159.
Çabuk boşaltma va/fi
~(+)
ı-----,...ı
+-(-)
L..---""A
p
Şeki/-160a.Çabıık boşaltma
va/fil1il1 çift etkili silimlirde
ku/lamlması
Şeki/"-160c. Üstteki devrenin sembol gösterimi
Şekil-160b.
yol-zaman
Hareketin diyagramı
134
Pnömatik Devıoe
PNÖMATİK SEMBOLLER (TS 1306, DIN-ISO 1219) ENERJİ NAKLİ VE DÜZENLENMESİ
HİDRO-PNÖMATİK SEMBOLLER
Çalışma hattı. dö~üş hattı,
besleme
hattı
-4
Pilot (uyarı, sinyal)
hattı
Sızıntı hattı
-
Esnek boru (hortum) Elektrik
hattı
-------
.
- - -
Boı·u hattı çakışması
-----
+ + +
-L
~F
Kavı·ama
/tava yo/ıı
içi n özel biı· teı·tibat yok. Bağla ntı için vida
i
Bağlant ı
i
bağlantı elemanı
Vakum
SustUl·UCU
-1
Tek yönlü hava
motoı·u
1 i
ii>
-[><}-
Kapama valfi Elektrik motoru
0=
İçten yanmalı motor
0=
c::r-
tankı
Hidı·olik
f:,
yönü
~ ~
iı
&= 0= ö=
Tek yönlü hava motoı·u (değişken kapasiteli)
f!;fo
Çift yönlü hava motoru (değişken kapasiteli)
q
Döner silindir hava motoru)
=D=
.A
Pnömatik
ın
Çift yönlü hava motoru
0-
Basınç kaynağı
Dönüş yönü-Akış
pompası
i ~
j
+
~ II i
c!>=
i
--7<~
Lll
i
BASINÇU HAVANıN ELDE EDİLMESİ VE PNÖMATİK MOTORLAR
---7<
Bağlantı ya pılabilir
Raya
Hidro-pnömatik dönüştürücü
i
~
~
Basınç aı·ttıncı
(yükseltici) aynı tür akışkan
Kompresöı·
v
açılmış.
Kör ta pa
Çabuk
-
ı
Boı·u h attı bağlantısı
Atık
-
Basınç arttırıcı farklı akışkan (hava-yağ)
iki
(salınımlı
135
Pnömatik Devre
BASINÇ KONTROL VALFLERİ
SİLİNDİR SEMBOLLERİ
,-1P
Tek etkili silindir (ağırlık etkisiyle geri dönüş)
Emniyet valfi
: III II, ,:ıınnı\r~ ~~ ~ ~ ~ ~: VV VV i
Tek etkili silindir (yay geri dönüşlü)
r--1P
Sıralama
i
Çift etkili
silindiı"
i
i
Tek
tarafı
yastıklı
silindir
Tek taı"afı yastıklı ayarlanabilir silindir Çift tarafı silindir
yastıklı
silindiı"
J
Teleskobik (çift etkili)
silindiı"
Tandem silindir
[~
2/2 Yön kontrol valfi (normalde kapalı)
i
2/2 Yön kontrol valfi (normalde açık)
on
3/2 Yön kontrol valfi (normalde kapalı)
~
3/2 Yön kontrol valfi
Qİ]
YÖN KONTROL VALFLERİ
i
:
(noı"malde açık)
i
4/2 Yön kontrol valfi
i
i
i
i
i
i
on
[XI!]
3/3 Yön kontrol valfi (meı"kez konumu kapalı)
II II~ ~IAI
5/3 Yön kontı"ol valfi (merkez konumu kapalı)
ı~ıı:~~ııı
i
C
i
basınç
regülatöı"ü
i
i
Diferansiyel silindir
Oransal
i
i
Teleskobik silindir (tek etkili)
:
[~
i
i
Çift kollu
(tahliyeli)
L1Q1
i
i
Çift tarafı yastıklı ayarlanabilir silindir
valfi
Basınç ı'egülatörü
iii : i ~i i rfF : i ~~ : i qır : ii : i :: i : i: : iit=$i : : III
L-Qf
5/2 Yön kontrol valfi
5/4 Yön kontrol valfi
W I~II!tI:f:IIZI
136
Pnömatik Devre
TEK YÖNLÜ VALFLER B,~S[NÇLl HAVANıN HAZıRLANMASı
r--------------------.----------~
Kurutucu ünite kimyasal metodla)
Yaysız
çek valf
Yaylı çek valf
(örneğin
Veya valfi Filtre veya süzgeç
Ve valfi Çabuk atık (egzos) valfi
Su tutucu (elle boşaltmalı)
Pilot kumandalı çek valf r--------------------1----------~
Su tutucu (otomatik boşaltmalı)
~
ÖLÇME ALETLERİ
t---------------------t-----------t Manometre (basınç ölçer) Otomatik boşaltmalı filtre
Termometı·e (sıcaklık
-?.
Su tutuculu filtre
Debimetre
RJ y
ölçer)
(akış ölçer)
Basınç anahtarı
--v-y
AKIŞ KONTROL VALFLERİ
Yağlayıcı
t-----------------------'-------------1 H assas kısm a Şart/flndlrlCI Ayrıntılı
~
ünitesi
sembol
. i i . · i i . · i i · i i :.. . - . - . - . - . - . - .1
~ L_J
Kısaitıimış
sembol
.i
Akış kontrol valfi (sabit debili) Akış
kontrol valfi debili)
(ayarlanabiliı·
Çek valfli ayarlanabiliı· akış kontrol valfi
v
~[p 'Ut~ Pnömatik Devreli Aparatlar
,>
ô ,JU 137
ÜNİTE NO: VillPNÖMATİKDEVRELİAPARATLAR
J
PNÖMATİKMENGENE Şekil-161 'de
görülen pnömatik mengene bir butona
dokunulduğunda
(A)
sıkma
işlemi yapar. Diğer butona dokunulduğunda (B) ise piston kolu geri konuma gelerek iş parçasını serbest bırakır.
Şekil-16l.
Pnömatik mengene
Sistemin
Çalışması:
Sistemi
çalıştırıp iş parçasını bağlayabilmek
r-------i>-
i i i i i i i i i i
için A valfi butonuna basmak gerekir.Butona basıldığında, valf açık konuma geçerek 5/2 valfine uyaır havası gönderir. 5/2 vaırı b konumundan a konumuna geçerek, silindire ileri hareket yaptırır. İş
WW~~~
kontrol valfi
parçası bağlanır.
İşlem bitip, parça sökülmek istendiğinde ,
B valfi butonuna 5/2 ' valfinin konum değiştirmesi sağlanır. Valf konum değiştirdiğinde, piston geri konuma gelerek iş parçasını serbest bırakır. basılarak
•
~
_ _L -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Şekil-I62.
~
__________
~
Pnömatik mengenenin devre şeması
138
Pnömatik Devreli Aparatlar
RULMAN TAKMAAPARATI
1 Şekil-163.
takma
Rulman devre
aparatı
şentası
I-Tek etkili silindir 2-3/2 Yön kontrol valfi 3-Güç kaynağı
Şekil-164.
Şekil- i 64'teki
Riliman takma aparatı ve devre şeması
düzenek mil üzerine seri olarak rulman takma
işlemlerinde
kullanılmaktadır.
i no'lu silindire ileri hareket yaptırmak için 2 no'lu valfın koluna basmak gerekir. Valf konum değiştirdiğinde, silindir içine giren basınçlı hava silindiri ileri hareket ettirir. Rulman takma işlemi bitinceye kadar kol basılı durumda tutulur. İşlem bittiğinde kol serbest bırakılır. Kolun serbest bırakılmasıyla 2 no'lu valf konum değiştirerek, silindirin geri gelmesini sağlar. PERÇİNLEME APARATı
Şekil-165. Perçiııleme aparatı
139
Pnömatik Devreli Aparatlar
Şekil-165'deki
düzenek, iki ayrı parçanın perçinle birleştirilmesi amacıyla Sac'lar aparata operatör tarafından yel'leştirilip, alınmaktadır. Silindirlerden biri (A) sıkma işlemini yaparken, diğeri de (B) perçinleme işlemini yapmaktadır. yapı Imıştır.
A 1.0
B 2.0
S.
S,
Sı
1.1
-------,
r------
i i i i i i i i
i i i i i i i
i
i i
Sıı i
. Şekil-166. Perçinleme aparatıpnömatik devre
şeması ·
Butona b'asıldığında Asilindiri sıkma işlemini yapar. Asilindiri sıkma işlemini So mafsal makaralı valfın konumunu değiştirir. Valfın konum degiş tirmesiyle, B silindiri harekete başlar. B silindiri perçinleme işlemini yaptığında, S ı makaralı valfın konumunu değiştirerek, tekrar geri konuma gelir. B silindiri geri konuma geldiğinde Sı valfınin konumunu değiştirerek A silindirinin geri konuma gelmesini yaptığında,
sağlar.
A silindirinin geri gelmesiy le çevrim tamamlanır. Perçinlenen parça, ap arat üzerinden alınır. İşleme devam etmek istenirse, aynı basamaklar tekrar edilir.
140
Pnömatik Devreli Aparatlar
BAGLAMA APARATı İş parçası
• Piston Silindir
Şekif-167. Bağlama aparalı
1 2
r---
i i i i
---------1i i i i
~~~~3~
3
456
7
I-Tek etkili silindir 2-3/2 Yön kontrol valfi 3-Veya valfi 4-3/2 Yön kontrol valfi 5-3/2 Yön kontrol valfi 6-3/2 Yön kontrol valfi 7-3/2 Yön kontrol valfi 8-3/2 Yön kontrol valfi 9-Şartlandırıcl
8
Şekil-168. Bağ/ama
aparatl pnömatik devre şeması
Şekil-l68 'de sıkma işlemi için tek etkili silindirin ileri hareketi gerekir. Silindirin hareketini kontrol eden 2 no'lu a konumuna alındığında silindir ileri, b konuma alındığ ında geri hareket eder.
y apılır.
Bağlama işlemi 4 veya 5 no'lu valflerden, sökme işlemi 6 veya 7 no'lu valflerden 3 no'lu veya valfleri, gerek bağlama gerekse sökme işlemlerinde el veya ayak
kumandasının kullanılabilmesini sağ lar.
141
Pnömatik Devreli Aparatlar
v - BÜ~E PREsİ Çift etkili silindir
--r--I--_
Zımba
Bükme zımbası (erkek)
3/2
tutucu
Makaralı
plakası
valf
Dayama Bükme zımbası --II--;::::t:-~~-ı., (dişi)
Çalıştırma
butonu
---t----..\......(E~
Şekil-169.
"v" hükme presİ
Şekilde görülen bükme presinde V bükme işlemi yapılacaktır. İşleme başlamak için iki butona (A ve B butonları) birden basmak gerekir. Butonlar bırakıldığında piston aşağı inmeye devam eder; bükme işlemi bittiği anda zımba tutucu plakası, makaralı valfin konumunu değiştirir. Kapalı konumdan açık konuma geçen S ı valfi, 5/2 yön kontrol valfine sinyal göndererek, valfin konumunu değiştirir. Konumu değişen valf silindirin diğer girişine basınçlı hava göndererek; pistonu yukarı kaldırır. Piston yukarı kalkarken plakadan kurtulan S ı makaralı valfi yay kuvveti yardımıyla ilk konumuna gelir. Bükülen parça kalıp içinden alınır. İşleme devam etmek istenirse aynı çevrim tekrar edilir. S,
1----------i
i i
Şekil-170.
"v" hükme presİ
pnömatik devre şeması
i i i
---------1 i i i i i i
142
Pnömatik Devreli Aparatlar
BÜKME APARATI
Şekil-l 71. Üç silindir kullanılarak yapı/an hükme iş/emi
1
A DıM
i
A
v:
o i
B
o i
C
o
Şekil-l72.
2
4
3
5
~
DEK EME
A~ /+ ~ Silindir/erin
Iıareket şemas/
143
Pnömatik Devreli Aparatlar
Şekil- i 7 i 'deki
düzenek üç pnömatik silindirden ibaret bir bükme aparatıdır.
Bükme işlemine önce A silindiri başlar. Asilindiri bükme işlemini bitirdiği anda B ve C silindirleri bükme işlemine başlar. B ve C silindirleri bükme işlemini bitirince, geri konuma gelirler. B ve C silindirleri geri konuma geldikten sonra, A silindiri geriye gelir. Böylece, birçevrim tamamlanır.
a,
b,
c
C,
2.1 1---i
i
i i i
i
i i i
i
i i i
-------1
------1
i
i i i
i
a,
i i i
Şekil-173.
i
b,
ı
Bükme aparall pnömatik devresi
Başlama (start) butonuna basıldığında Asilindiri (+) hareket yapar. Asilindiri (+) hareket yaptığında, aı mafsal makaralı valfın konumunu değiştirir. Konumu değişen aı valfı 2. i valfıne uyarı sinyali gönderir. Valf konum . değiştirir.B ve C silindirleri (+) hareket yapar. B ve C silindirlerinin (+) hareket yapması sonucu, bı ve cı makaralı valfleri konum değiştirir. Bu iki valf birbirlerine seri bağlanmıştır. Her iki valf konum değiştirdiğinde 2. i valfıne uyan sinyali gönderir. B ve C silindirleri (-) hareket yapar. İki silindir geri konuma geldiğinde, Co ve bo mafsal makaralı valflerin konumunu değiştirir. Bu valfler bir "VE" valfı yardımıyla seri hale getirilmiştir. Her iki valfkonum değiştirdiğinde 1. i valfıne uyarı sinyali göndererek A silindirinin (-) hareket yapmasını sağlar.
Böylece bir çevrim tamamlanmış olur. Çevrim tekrar edilmek isteniJ'se başlama butonuna yeniden dokunmak gerekir.
144
Pnömatik Devreli Aparatlar
İLERLETME - SIKMA - DELME ÜNİTESİ
Parça magazini
Sıkma
silindiri
Delme silindiri
ilerletme silindiri
Şekil-l 74. İlerletme-sıkma-delme üııitesi Yukarıdaki düzenek özde Ş iş parçalarının seri olarak delinmesi için Sistem in bir butona basılarak çalıştırılması isteniyor.
hazırlanmıştır.
B sıkma silindiri geriye gelmediğinde ya da magazinde iş parçası bittiğinde sistemin çalışmaması isteniyor. Sistem çalışmaya başladığında A silindiri parçayı ilerletecek, ilerletme işlemi bittiğinde Sı makaralı valfini uyararak B ve C silindirlerinin ileri hareketi başlayacaktır. C delme silindirinin hızı ayarlanabilir. B silindiri sıkma işlemini bitirdiğinde A silindiri geriye gelir. Esilindiri delme işlemini bitirdiğinde S" makaralı valfine konum değiştirterek geriye gelmeye başlar. C silindirinin geri geliş hızıda ayarlanabilir. C silindiri geri gelme işlemini tamamladığında S; makaralı valfininin konumunu değiştirerek B silindirinin geri konuma gelmesini sağlar. Tüm silindirler geri konuma geldiklerinde bir çevrim tamamlanmıştır. Operatör Yeni bir çevrimin yapılması istenirse START butonuna yeniden
parçayı alır. basılması gerekir.
biten
Pnömatik Devreli Aparatlar
Şekil-l 75. İlerletme-sıkma-delme ünitesi devre şeması
145
146
Pnömatik Devreli Aparatlar
Şekil-l 75'teki devre şemasında, birinci çevrim bittikten sonra ikincİ çevrimin otomatik olarak başlaması istenirse, aşağıdaki devre şemasında olduğu gibi otomatik çalıştırma valfi eklenir. Valf a konumuna alındığında aparat otomatik çevrime başlar.
Otomatik
Şeki/-176.
Otomatik çevrimli devre şeması
çalıştırma
147
Pnömatik Devreli Aparatlar
BÜKME APARATı Bükme silindiri Bükme
Şekil-I77.
Hükme
ıımbası
aparatı
Şekil-l 77'de
bükme aparatı görülmektedir. Bükme işlemi start butonuna basılarak Bükme işlemi bitinceye kadar buton basılı tutulur. Bükme işlemi bittiğinde buton bırakılarak, pistonun geri konuma gelmesi sağlanır.İleri hareketin (+) yavaş , geri hareketin (-) hızlı olması istenmektedir. başlatılır.
Silindir Çek valtli Çabuk
akış
boşaltma
kontrol valfi
(egzos)
.i
valfı
. i 1. _ . ..;
1--i i i i
5/2 Yön kontrol valfi (hava uyarılı, yay dönüşlü)
BAŞLAMA:
3/2 Yön kontrol valfi
............
Şartlandırıçı
Şekil-l 78.
Sistemin çalışması: S ilind ire hava gönderip pistonu hareket ettirebilmek için, 3/2 yön kontrol valfinin butonuna basarak,5/2 valfinin konumunu değiştir mek gerekir. 5/2 yön kontrol valfi konum değiştirdiğinde , piston ileri harekete başlar. Silindirden çıkan hava çek valfli ayarlanabilir akış kontrol valfı üzerinden, debisi azalarak geçeceği için, piston hızı düşüktür. Piston kurs sonuna gelinceye kadar buton basılı konumda tutulur. Bükme işlemi bittiğinde buton bırakılır. 5/2 valfıne hava sinyali gelmeyeceği için, valf yay vasıtasıyla konum değiştirir. Konum değiştiren valf, silindirin diğer gitişine · hava gönderir. Piston geri dönüş hareketine başlar. Hava çabuk egzos valfı üzerinden atmosfere atılacağı ıçın, pistonun geri hareketi hızlı olur.
Hükme
apareıtı
pnömatik devre şeması
148
Hidro-Pnömatik Devreler '
ÜNİTE NO: IX HİDRO-PNÖMATİKDEVRELER HİDRO-PNÖMATİK DEVRELER
Pnömatik sistemlerde, havanın sıkıştırılabilir özelliğinden dolayı hassas hız ayarı elde etmek zordur (örnek: talaş lı imalat tezgahlarında). Ayrıca, pnömatik sistemler, 3000 kg'ın üzerindeki kuvvet uygulamalarında ekonomik olmaktan çıkar. Yukarıda birleştirildiği Şu
bahsedilen iki sebepten dolayı, hem hidro-pnömatik devreler kullanılır.
hidroliğin,
hem de
pnömatiğin
amaçlar için kullanılır:
i .Basınç
dönüştürücü.
2.Basınç
yükseltici.
3. Düzgün doğrusal hareket. 4.Düzgün dairesel (açısal) hareket.
l.Basmç Dönüştürücü Yüksek itme kuvvetlerinin gerekmediği , düzgün hızların gerekli olduğu sistemlerde kullanılır. Basınç dönüştürücüye pnömatik basınç etki ettirilerek, aynı büyüklükte hidrolik basınç elde edilir. Basınç dönüştürücü
Çift etkili silindir
Çek valtli ayarlanabilir akış kontrol valfi
Yağ
Şekil-179. Basınç dönüştürücünün
çift etkili bir silintfiri hareket ettirmesi ve sembolü
Pnömatik basınç uygulayarak, hidrolik basınca dönüştüıülen akışkan, bir akış kontrol valfı üzerinden silindire gönderilir. Böylece pistonun düzgün hareket etmesi sağlanır. ' ı.Basınç Arttırıcı Çapları farklı
iki pistonun bir piston kolu
vasıtasıyla birleştirilmesi
sonucu
yapılmıştır.
Büyük çaplı pistona basınçlı hava etki ettirilerek Fı kuvveti elde edilir. İki
149
Hidro-Pnömatik Devreler
piston bir piston kolu yardımıyla için Fı kuvveti de aynı büyüklüktedir. F 2 kuvveti . idrolik akışkana etki ettirilerek, akışkan - basıncı yükseltilir. Böylece, düşük giriş basıncıyla, yüksek çıkış basıncı elde edilir. Bu basınç, bir silindire gönderilerek büyük yüklerin itilmesi sağlanır (şekil-18 I).
ii~
birleştirildiği
Hava
Piston alanlarının farklı olmasından kaynaklanan basınç farkları 4/ i, 8/ i, 16/1, 32/1 oranları kadardır.
Şekil-ISO.
Basl1lç arttırıcı
Çift etkili silindir
Yük
Çek valtli ayarlanabilir akış kontrol valfi Basınç arttırıcı
(yükseltici) Şekil-ISi.
Basmç arttırıcmm
kullanılması
Örnek: Yukarıdaki şekilde görülen basınç yükselticiye, 6 bar basıncında hava gönderilmiştir. Büyük çaplı pistonun alanı 80 em\ küçük çaplı pistonun alanı 10 em 2l dir. (çevrimoranı 8/1) E2 kuvveti sonucu oluşan yağ basıncını hesaplayınız(l baı=l Kg/cm ı alınız).
Verilenle ..
İstenenler
P ı = 6 bar (kg/cm 2)
F P
A ı = 80cm 2
ı
ı
=?. =')
.
A ı = lOcm ı
çözüm: Fı=Pı.Aı=6.80= 480kgf=F ı
Fı =Pı' Aı F ı =F ı ~
Pı·Aı=Pı ·A ı ~ P ı=
Pı·A ı
A
ı
P = 6 . 80 ~ P ı =48 bar ı iO
150
Hidro-Pnömatik Devreler
3.Doğrusal Hareket
Pnömatik sistemlerde basınçlı havanın özelliğinden dolayı (sıkıştırılabilir) düzgün ilerleme hızlarını elde etmek zordur. Bu tür durumlarda hidro-pnömatik ilerleme üniteleri ku Ilanı Iır. Şekil-182'de termoplastik malzemeleri birleştirmede kullanılan "ultrasonik • kaynak" makinası görülmektedir. Yapılan kaynağın çok iyi olması için "sonotrod" adı verilen elektrodun, ilerleme hızı çok önemlidir. Bu hızın yaklaşık 0,1-0,3 mm/s civarında ayarlanması gerekir. Bu nedenle makinada, hidro-pnömatik ilerleme düzeneği kullanılınış.
ı-Basınç dönüştürücü
2-Çek valfli ayarlanabilir akış kontrol valfi 3-Tek etkili silindir 4-Çift etkili silindir 5-412 Yön kontı,ol valfi 6-Dayaına
7-Sonotrod s-İş parçası
Şekil-18ı.
Ullrasonik kaynak makinasııııfa ilerlemenin uygulanması
lıidro-pnönıatik
1 no'lu basınç dönüştürücüde, pnömatik basınç, hidrolik basınca dönüştürülerek, 3 no'lu tek etkili silindire gönderilir. Bu silindir içinde sürekli sabit bir basınç mevcuttur. 4 no'lu silindir, S no'lu valfin konum değiştinnesiyle aşağı doğru hareket eder. Elektrot iş parçasına yaklaşınca, 3 no'lu silindir pistonu, 6 no'lu dayamaya temas eder. Basınç farkından dolayı, 3 no'lu silindir pistonu içeri itilmeye zorlanır. Silindir içindeki yağ 2 no'lu akış kontrol valfinden kısılarak geçer. Kısma miktarı değiştirilerek kaynak hızı ayarlanır.
151
Hidro-Pnömatik Devreler
Kaynak işleri bittiğinde 5 no'lu valfe giden elektrik sinyali kesilerek, valfin yay kuvveti yardımıyla normal konumuna gelmesi sağlanır. Valfın konum değiştirmesiyle 4 no'lu silindir yukarı kalkar.
4.Dairesel Hareket Dairesel ya da açısal hareket gerektiren uygulamalarda, üniform (düzgün) ve yüksek dönme momentlerinin elde edilmesi amacıyla kullanılır.
hızların
]
Şekil-183. Torna tezgalıında enine ve boyuna Iıareketin Iıidro-pnömdtik üniteyle gerçekleştirilmesi
Pnömatik Devre Elemanlarının
152
Bakımı
ÜNİTE NO: X PNÖMATİK DEVRE ELEMANLARININ BAKIMI PNÖMATİK SİSTEMLERDE BAKıM
Genelde Meydana Gelen
Arızalar
ve Sebepleri
I.Basınçlı havanın
iyi filtre edilmemesi ya da neminin alınmaması (kirlenmeler, paslanmalar) 2.Bağlantıların uygun yapılmanıası (basınç kayıpları) 3.Boru çaplarının uygun seçilmemesi (gerekli basıncın elde edilememesi) 4.Tasarım ve planlama hataları (sinyal hatlarının uzun olması vb.) S.Bakım ve onarım ın iyi yapılmaması (uzman personel ile çalışılmaması)
takılmalar, tıkanmalar,
.
Pnömatik sistemde yapılacak koruyucu ve planlı bakım, arızalan azaltıp; devre ömürlerini aıttırır; bekleme süreleri minimuma iner.
elemanlarının çalışma
Pnömatik Sistemlerde Uygulanan
Bakımıarda Uyulması Gereken Kurallaı-
I-Pnömatik bakım hidrolik, mekanik, elektrik, elektronik bakım uygu i am al arıy la bütün lük sağ lamalıdır. 2- Bakım ve onarım işlem lerinde uzman pernoselden yararlanılmal ıdır. 3-Bakım kartları hazırlanmalıdır. Bakım sonrası bu kaıtlardoldurulmalıdır. 4-Sisteme yapılan eklemeler ve değişiklikler bakım kaıtlanna işlenmelidir. S-Sökülen parçalar belirli bir sıraya göre dizilmeli, montaj işlemi aynı sıraya göre yapılmalıdır. . 6-Bakım için sökülen bağlantı elemanları sızdırmazlığı sağlayacak şekilde takılmalıdır.
7.Yağsız çalışan
devre elemanları sökülüp bakımı yapıldıktan sonra, özel yağlarla monte edilmelidir. S-Bakım işlemlerinde üretici fiımaların tavsiyeleri gözönünde bulundurulmalıdır.
yağlamp
GÜNLÜK BAKıM l.Kompresör giriş filtresinin kontrolu 2.Kompresör karteri yağ seviyesi kontrolu 3.Yağlayıcı, yağ seviyesi kontrolu 4.Filtrelerdeki birikintinin boşaltılması 5. S istemde yağdanıık ya da grasörlük ile yağlanması gereken yerlerin yağlanması 6.Sistem ve cihazlarda imalatçı tavsiyelerine uygun, gerekli günlük bakım ve temizlik uygulamaları HAFTALIKBAKıM
l.Yağlayıcmm uygun çalışıp çalışmadığının kayışları gerginlik kontrolu
2.Kompresör
kontrolu (örneğin dakikada 3 damla)
Pnömatik Devre ElemanlarlDlD
3.Basınç
Bakımı
153
kontrol valflerinin kontrolu kontrolu (saplanmış metal
4.Hoıtumların
talaşların temizlenmesi, kesik ve çatlak kontrolu) S.Valflerin kontrol edilmesi (makaralı kolların, pimIerin temizlenmesi) 6.Filtre kirlilik göstergesinin kontrolu 7.Sistem ve cihazlarda imalatçı tavsiyelerine uygun, gerekli haftalık bakım ve temizlik uygulamaları
AYLIK
BAKıM
1.Filtrelerin temizlenmesi (filtre kabı ve filtrelerne elemanının temizliği) 2.Valflerin egzos kapılarında kaçakların olup olmadığının kontrolu 3.Manometrelerin test cihazlarıyla kontrol edilmesi 4.Silindir montaj bağlantılarının sıkılığı S.Sistem ve cihazlarda imalatçı tavsiyelerine uygun, gerekli aylık bakım ve temizlik uygulamaları
ALTI
AYLıK BAKıM
l.Kompresör sübab kapaklarının sökülüp temizlenmesi ve görev yapmayan susturucu filtrelerinin değiştirilmesi 3.Devre elemanlarının verimlilik ve güç kontrolu 4.Silindirlerde piston ve piston kolu sızdıımazlık elemanları ve yatakların kontrolu S.Kompresör soğutma .sisteminin boşaıtılıp temizlenmesi 6. Sistem ve cihazlarda imalatçı tavsiyelerine uygun, gerekli altı aylık bakım ve temizlik uygulamaları 2.Kirlenmiş
155
Terimler Sözlüğü
TERİMLER SÖZLÜGÜ Açısal (Salınımlı)
Motor (Swasch-Swivel Motor): motor.
Açısal
hareket elde etmek için
kullanılan
Akışkan:
Akış
Hidrolik ve pnömatikte güç elde etmek amacıyla kullanılan sıvı ya da gaz.
Kontrol Valfi (Flm\' Control Valve): valf.
Akışkanın
debi
miktarını
ayarlamaya yarayan
Akümülatör (Accumulator): Gerektiğinde kullanılmak üzere akışkanı basınç altında depolayan eleman. Sistemdeki basınç salınımlarını önlemek amacıyla kullanılu·. Basınç
(Pressure): Bir cisim üzerine uygulanan kuvvetin, kuvvetin etki bölünmesi ile elde edilen miktar.
ettiği
alana
Basınç Anahtarı
(pressure Switch): Hidrolik ya da pnömatik eneıjiyi elektriksel sinyailere çeviren eleman .
Basınç Düşürme
Valfi (Pressure Reducing Valve): Hidrolik alıcılardan birindeki
basıncı
sınırlamak amacıyla kullanılan valf. Basınç
Emniyet Valfi (pressure Relief Valve):Sistemi yüksek amacıyla kullanılan valf.
basınçlardan
Basınç
Filtresi (Pressure Filter): Pompadan sonra kullanılan, yüksek basınçlara dayanıklı
korumak
fıltre. Basınç Sıralama
Valfi (Pressure Sequence Valve): Birden fazla alıcının farklı zamanlarda için kuııanılan valf.
çalıştırılması
Baypas (By-Pass): AlternatifyoL. Baypaslı
Filtre (By-Pass Filter): Filtrenin kirlenmesi sonucu pompanın emme zorluğu ve kavitasyonunu önlemek amacıylayapılan işlem . Çiftyollu filtre.
Bobin (Solenoid): Manyetik alan oluşturmak amacıyla yapılmış tel sargı Çek Valf(Check Valve): Akışkanın tekyöne geçişine müsade eden valf. Çift Etkili Silindir (Double Acting Cylinder): Her iki yönde iş gören silindir. Debi (Flow Rate): Belirli bir kesitten birim zamanda geçen akışkan miktarı.
Terimler Sözlüğü
156
Debi Ölçer (Flow Rate Measuring Device): Hacimsel debi büyüklüğünü ölçen ölçüm aleti . Depo (On Reservoir): Hidrolik akışkanı depolayan ve dinlendiren devre elemanı. Devre Zamanı ( Cycle Time): B ir çevrim için gereken zaman. Diyafram Akümülatör (Diaphram Accumulator): Bir Diyafram akışkanı basınç altında depolayan eleman.
yardımı
ile hidrolik
Eksantrik (Eccentric): Eksenden kaçıkhk. Eksenel (Axial): Eksene paraleL. Eksenel Pistonlu Pompa (Axial Piston Pump): Pistonların pompa miline paralel yerleştirildiği pompa çeşidi. Mekanik eneıjiyi pistonlar yardımıyla hidrolik enerjiye çeviren eleman. Eksenel Pistonlu Motor (Axial Piston Motor): Pompanın ürettiği basınçlı akışkandan yararlanarak dairesel hareket elde ederler. Farklı sayıdaki pistonlar tahrik miline paralel yerleştirilmiştir. Emiş
Filtresi (Suction Filter): Pompadan önce akışkanı temizleyen devre elemanı.
Filtı"e Hassasiyeti (Degree
kuııanılan ,
hidrolik depodan emilen
ofFiltration): Filtrenin tutabileceği parçacık büyüklüğü.
Geri dönüşsüz Valf (Non Return Valve): Bkz. Çek valf. Güç Ünitesi (Power Supply Vnit): Akışkanı istenen basınç, debi ve temizlikte sisteme gönderen ünite. Hava Filtresi (Air Filter): Hava içindeki toz, kirve metal parçacıklarını tutan fıltre . istenilen yere
taşımakta kuııanılan
Hidrolik Pompa (Hydraulic Pump): Mekanik enerjiyi hidrolik eleman.
eneıjiye dönüştüren
Hidrolik Boru (Hydraulic Pipe): Hidrolik eleman. Yağa kılavuzluk yapar.
akışkanı
Hidrolik Motor (Hydraulic Motor): Hidrolik enerjiyi mekanik eneıjiye dönüştüren devre elemanı. Dairesel hareket üretirler. Hidrolik Yağ (Hydraulic OH): Hidrolik eneıji elde etmek amacıyla kuııanılan akışkan .
157
Terimler Sözlüğü
Isı Ayarlayıcı
(Head Exchanger): cihaz
Isı eşanjörü. Akışkanın ısısını
istenilen
değere
getiren
İçten Dişli Pompa (internal Gear Pump): İç içe çalışan iki dişlinin, bir motordan aldıkları
dönme hareketi ile, sisteme gerekli akışkanı sağlayan devre elemanı . Kam (Cam): Dairesel hareketi doğrusal harekete dönüştürmek amacıy la kullanılan makina parçası.
Kavitasyon (Cavitacion): Boşluk yapma. Hidrolik sistemde içinde hava boşluklarının oluşması. Keçe (Seal):
Yağ
ve hava
kaçaklarını
kullanılan
önleyen, sistemin daha verimli
devre
elemanları
çalışmasını sağlayan
sızdırmazlık elemanı.
Kompresör (Compressor): Basınçlı hava üreten makina. Mekanik eneıjiy i pnömatik enerjiye dönüştürerek, atmosfer havasının basınçlı hale getirilmesini sağlar. Korozyon (Corrosion): Aşınma Köpüklenme (To Foam): Yağ içindeki çözünmüş havanın , yağ üzerinde hava kabarcıklarının oluşması olay ı. Laminer
Akış
(Laminar Flow): Düzenli
akış.
Hidrolik
çözünmemiş
akışkanın akım
hale
dönüşerek,
çizgisine paralel
akışı.
Mikron (Micı'o): Milimetrenin binde biri, çok küçük. Oksitlenme (Occidation): Yağın oksijenle birleşerek kimyasal reaksiyon oluştmması. Pilot Uyarıh (pilot Actuated): Valfterin hava veya yağ basıncı ile konum değiştiımesi Pistonlu Akümülatör (piston Accumulator): Bir piston yardımı ile akışkanı basınç altında depolayan devre elemanı. Piston Keçesi (piston Seal): Bkz. Keçe. Piston Kolu (piston Rod): Piston çubuğu, üretilen doğrusal hareketi işe dönüştürür. Pompa (purnp): Mekanik eneıjiyi hidrolik enerjiye çeviren devre elemanı. Pulverize (Pulverize): Zerreciklere ayırarak püskürtme. Radyal (Radial): Eksene dik.
Terimler Sözlüğü
158
Radyal Pistonlu Pompa (Radial Piston Pump): Tahrik miline dik pistonların kursu yardımıyla, mekanik enerjiyi hidrolik eneıjiye dönüştüren devre elemanı . Radyal Pistonlu Motor (Radial Piston Motor): Tahrik miline dik yerleştirilmiş pistonlara, pnömatik veya hidrolik ene1ji etki ettirilerek, mekanik eneıji elde eden devre elemanı. Dairesel hareket üretir. Santrifüj (Centrifuge): Dönme hareketi sonucu savrulma. Merkezkaç. Selenoid (Solenoid): Bkz. Bobin. Strok (Stroke): Hareketmiktarı , kurs. TekEtkili Silindir (Single Acting Cylinder): Pistonun tek yönde iş gördüğü silindir. Teleskobik Silindir (Telescoping Cylinder): İç içe yerleştirilmiş farklı çaptaki pistonlardan oluşmuş silindir. Yüksek strok amacı ile kuııanılır. Türbülansh Akış (Turbulenee Flow): Dalgalı akış türü. Girdaplı akış . Valf(Valve): Akışkanın debisini, basıncını , yönünü kontrol eden devre elemanı. Viskozite (Viscosity): Yapışkanlık . Akışkanın akmaya karşı gösterdiği direnç. Viskozite İndeksi (Viscosity Index): Akışkanın viskozitesinin sıcaklık farklılıklarından dolayı değişim miktarı. Yağ Filmi (Oil
Yağ ısıtıcı
Film): Makina parçaları arasındaki yağ tabakası.
(OH Heater): getiren cihaz.
Yağ Soğutucu
Yastıklama
Isının düşmesi
sonucu
akışkanlığı
azalan
yağı , çalışma ısısına
(Oil Cooler): Sistemde çalışıp , ısısı yükselen yağın Isısın1 düşüren cihaz.
(Cushioning): Silindirlerin kurs ile yapılan işlem . Sönümleme.
sonlarında hızla çarpmalarım
önlemek amacı
Yastıkh Silindir (Cylinderwith Cushioning): Yastıklama işlemi yapılmış silindir.
Yön Kontrol Valfi (Direetional Control Valve): Akışkanın yönünü belirleyen, başlatma ve durdurma işlemi yapan devre elemanı .
akışı
159
Birimler
METRENİN K-\TLARI METRENİN AS KATLARı
;..'
UZUNLUK BiRiMLERiNiN KARŞILAŞTIRILMASI
METRENİN ÜS KATLAR!
BÜYÜKLÜK MiKTAR!
ADI
Desi
lO"
Daka
ıo'
Santi
lO"
Hekıa
10'
Mili
lO"
Kilo
ıo'
Mikro
ıo'·
Mega
ıo"
LO"
= LO" m
Imm
= lO·'
ın
IJlm
=
LO~
m
I in
= 0,0254 m
If!
= 0.3048
BÜYÜKLÜK
ADI
Nano
lem
MİKTARl
ın
ALAN BıRİMLERİNİN K<\RŞILAŞTIRILMASI
,
i dm'
10" m
i cm'
LO" m'
I mm'
10<' m'
Isq .in
0,6451 .10"
I sq.ft
92,9.10" ın '
10"
Giga
Piko
LO'"
Tera
ıo"
Fenılo
lO" ;
Pela
ıo' ;
Aıd
lO'"
Exa
ıo"
ın '
AÇiSAL SEMBOLLER
a ~ BASıNÇ BİRİMLERiNiN KARŞILAŞTIRILMASI
A B
y
r
8
L1 E
C
=Alfa = Bela =Gama
HACİM BİRiMLERiNİN K-\RŞILAŞTlRILMASI
= Della = Epsilon
LLL
= I dın'
=Sigma
I dm"
= 10" m'
= Lamda
I cm'
=
e e
=Teta
I mm'
= LO'" m'
i kg/cm' = 0,981 bar
p
p
=Ro
II!
= 10'"
ın ::
i atm
= 1,013 bar
ro
n
=Omega
ımı
=
ın
i torr
= i ınmHg = U33 .1O·' bar
I galon (ABD)
= 3,785 .10" m'
i bar
= 1-l,5 psi
I galon (İng . )
= 4,546.10" nı '
i pa
= i N/m'
i bar
= ıo ' N/ın '
i psi
= i Ibf/sq .in = 0,06895 bar
i at
= i ata = i atU = i atu
cr ~ A A
LO~
10 ~
m'
,
J
~
Kaynakça
~
160
KAYNAKÇA - HERİoN Hvdraulik-Komponenten Handbuch, Herion Werke KG FLUIDTRONİK - Mannesman~ - Rexroth. Rexroth İnformation Quartedy, 1996 - Pnömatik Kumandalar, Werner Deppert / Kurt Stol1, Vogel Yayınları, İstanbul -1997 (Basım veyayın hakkı Festo San. ve Tic. A.Ş.) - Güç Hidroliği, MJ.Pinches, John G.Ashby, MEB Yayınları, Ankara-1994 - Desoutter Air Line Service Equipment - Endüstriyel HidrolikKontrol, Peter Rohner, MEB Yayınları, Ankara-1994 - PnömatikAkışkan Gücü, Fatih Özcan, Şemsettin ışı! , Ayhan Kırcı, Mert Teknik Yayınları İstanbul-1986
-Fes to Pnömatik Temel Seviye Öğretim Kitabı, TP. 101, P.Croser , 1990 -Hava Kompresörled ve Basınçlı Hava Tekniği , Melih Gürsoy, MG Grubu Yayınları, İzmir- Mart 1991 -Pnömatikle Maliyetlerin Azaltılması , Werner Deppert / Kurt Stoll, Vogel Yayınları İstanbul- i 988 (Basım ve yayın hakkı Festo San . ve Tic. A.Ş.) - Mannesmann - Renoth Bülteni, İstanbul 1995 - Rexroth - Hidropar (Merkeı) Slzdlı"mazhkElemanlan - Hidrolik-Pnömatik, Fıi9'lk Demiı1aş , Ankara- 992 . - HERION Pneumatik O'erate - und Steuemngsteclınik -FESTO Hidrolik Temel Seviye Öğretim Kitabı, TP.SOl, D.Merkle, B.Schrader, M.Thomes, İstanbul-1993 - Pnömatik Kontrol, İsmail Karacan, Ankara- i 988 - Endüstriyel Hidrolik, İsmail Karacan, Ankara- 1988 - Pompalar , MEB Yayınları, Ankara-1994 - Ensim Tanıtıcı Yayınları, Ensim San. ve Tic. Ltd. Şti. , Ankara- ı 98'5 - Gardner - Denver Catalog, İllinois - USA- ı 990 - Le ROl, Worthington, Wayne and Dresseı" Air Compressors, Ohio-USA-1989 - Havamak Makina ve Tic. A.Ş. Tanıtıcı Yayınları • - Komsan HavamakMakina ve Tic. A.Ş. Tanıtıcı Yayınlan -Lupamat Hava Kompresörleri Tanıtıcı Yayınları -Circle Seal Controls, California-USA- i 992 -Kasta uçuk Sanayi ve Ticaret A..Ş. Seminer Notları
