.ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ ve SERGİSİ

Transkript

1 tmmob makina mühendisleri odası.ulusal HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ ve SERGİSİ BİLDİRİLER İİ KİTABI İZMİR mmo yayın no : E/2003/342-1 ARALIK 2003

2 tmmob makina mühendisleri odası Sümer Sok. No: 36/1-A Demirtepe, ANKARA Tel: (0 312) Faks: (0 312) ODA YAYIN NO: E/2003/342-1 ISBN BU YAPITIN YAYIN HAKKI MMO' NA AİTTİR. KAPAK TASARIMI: Ürün Tanıtım - İZMİR Tel / Faks : (0232) DİZGİ : TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI İZMİR ŞUBESİ Atatürk Cad. No:422 / Alsancak / İZMİR Tel: (0232) Pbx Faks : (0232) BASKI: ALTINDAĞ MATBAACILIK - İZMİR Tel: (0232)

3 III. HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ PROGRAM BİLDİRİLERİ /HİD - 19 MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. Elektronik Kontrollü Tuz Serici Hidroliği Ali KARŞIGİL TCK GENEL MÜDÜRLÜĞÜ ATÖLYELER MÜDÜRLÜĞÜ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

4 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 233 ELEKTRONİK KONTROLLÜ TUZ SERİCİ HİDROLİĞİ Ali KARŞIGİL ÖZET Tuz sericilerin görevi tuz ve agregayı yola serpmektir. Yeterli etkiye ulaşabilmesi için serpme maddelerinin yol ve hava şartlarına göre, birim alana, istenen yoğunlukta düşmesi gerekir. Tuz sericiler yolun kayganlığına ve hava durumuna göre m 2 ye atılacak serpme maddelerinin yoğunluğunu ve serpme genişliğini ayarlayabilecek, ayarlanan bu değerleri yol ve hava durumuna göre değiştirebilecek ve bunları koruyacak donanımda olmalıdır. Tuz serici imalatında kullanılmakta olan elektronik kontrollü hidrolik oransal valflarla, bunların kumanda ettiği hız sensörlü hidrolik motorlarla ve elektronik kutu ile sistemin serpme genişliğini, serpme yoğunluğunu istenilen aralıkta ayarlamak ve bu ayarları korumak mümkün olmaktadır. GİRİŞ Karayolu üzerinde kar ve buzu yok etmek maksadıyla kullanılan tuz, ilk defa 1936 yılında Almanya'da kullanılmaya başlandı. Ama yapılan işlemler pratik değildi. Henüz tuzu homojen olarak serebilecek araçlar yoktu. Tuz bu yüzyılın başında eritme maddesi olarak ilk önce büyük şehirlerde kullanıldı. Tuzun karayolu üzerinde ilk kullanımı ulaşımın karayolu, demir yolu ve denizyollarında tamamıyla durduğu 1929/30 kışında oldu. Otoyolların işletmeye alınmasından sonra; yüksek standartlar istenen bu yollarda mümkün olan hızlı ve emniyetli bir seyahat için güvenliğin kar ve buzda da temini gerekiyordu. Daha güvenli yol şartlarının sağlanabilmesi için kaymayı önleyici maddelerin içerisine karıştırılan tuz oranının artırılması, kış mücadelesinde avantaj sağlıyordu. Buna rağmen kaymayı önleyici maddelerin (kum, agrega, kül) yollarda kullanılması yine ön plandaydı. Tuzun agrega ile beraber yol kayganlığı mücadelesinde kullanılması otoyolların açılmasıyla hızlandı. Homojen olmayan tuz agrega karışımlarla, yapılan homojen olmayan sermede sert kar tabakasında delikler açılmakta, meydana gelen çukur ve tümsekler trafiği önemli derece etkilemektedir. TUZ KULLANIMININ EKONOMİ VE ÇEVREYE ETKİLERİ Trafik böyle şartlarda çok yavaş ve düzensiz ilerliyordu. Devamlı kalınlaşan buz tabakası greyder veya benzeri makinelerle kaldırılabiliyor. Bu sıkıntılara rağmen kış hizmetleri ile ilgili şikayetler devamlı artıyor, karayolunun durumunu iyileştirmek için eldeki metotlar netice vermiyordu. Daha güvenli yol şartlarının sağlanabilmesi için kaymayı önleyici maddelerin içerisine karıştırılan tuz oranının artırılmasının yola zarar vereceği düşüncesiyle, yol üst yapımcıları tuzun kullanımına karşıydılar. Bir kesim yol üzerinde yapılan denemelerde kaza oranlarındaki büyük düşüş ve trafik güvenliğinin getirdiği faydalar, yollardaki kış mücadelesinde tuz kullanımını kaçınılmaz hale getirdi. Ancak bu şekilde yolların kar ve buzsuz tutulabileceğine inanıldı. Tuzun kayganlık mücadelesinde avantajları ve dezavantajlarının mukayesesini yaparsak;

5 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 234 Araçlara, yol ve köprülere, doğaya ve içme suyu kaynaklarına mümkün olacak zararlar göz önüne alınarak karşılaştırma yapılması gerekir. İnsanlar yoldaki kaymaların doğurduğu tehlikelere karşı korunmalıdır. Eşya ve insan taşıyan araçlar, kış aylarında da karayolunda seyretmektedir. Tuz kullanımından dolayı can ve mal kaybının önüne geçilmesi, endüstrideki gecikmelerden dolayı meydana gelen kayıpların engellenmesi gibi insani ve toplumsal faydalar, tuz kullanımının çevreye verdiği zararları arka planda bırakmaktadır. Kullanılan tuz, doğaya zararlı olmamalı, zemin veya yer altı suyunu zararlı maddelerle beslememeli, drenaj tesislerinin akıcılığını ve fonksiyonlarını engellememeli, yola, kaldırıma, yaya yollarına, yatay ve düşey trafik işaretlerine, çelik-beton gerilmeli köprülere ve sanat yapılarına zararlı olmamalıdır. Görülüyor ki bütün bu şartları bir malzemede bulmak zordur. Onun için çevreye en az zararlı doğal maddelerle kış mücadelesinin yapılması gereği ortaya çıkmaktadır. Tuzun doğal olması ve uygun miktarlarda kullanılması halinde çevreye en uygun madde olduğu- görülmüştür. Homojen serme yapabilen tuz serme makinelerinin gelişimi ve gelişen teknolojilerin bu makinelere uygulanması ile istenilen miktarda tuzun yol yüzeyine atılması sağlanmıştır. Resim 1. Tuz serme makineleri kış mücadelesinin vazgeçilmez araçlarıdır. YOL KAYGANLIKLARININ OLUŞUMU Kışın karayolu üzerindeki yol kayganlıkları birden çok faktöre bağlıdır. Birinci faktör hava sıcaklığı, havanın nemi, karayolu sıcaklığı ve yağıştır. Kışın ıslak bir karayolu üzerinde karayolu kaplamasının sıcaklığı donma noktasının altına düşer, Arkasından sislenme veya yağış olursa, homojen kaygan buz tabakası meydana gelir. Bu çoğunlukla gece ayazında ve soğuk havalarda olur. Buz yoğun kar yağışından sonra da oluşabilir. Yol üzerinde kalan kar giderek kalınlaşır, trafik tarafından da sıkıştırılırsa sert bir tabaka oluşturur. Bu durum kar yağışının başlangıcından itibaren ince bir tabaka halinde başlar. Bu ince tabaka yok edilmezse devam eden kar yağışı ile gelişir ve trafik altında giderek sertleşerek buza dönüşür. Bu buz tabakası trafik için çok tehlikelidir. Esas tehlikeler karayolunun münferit yerlerinde farklı ısı ve nem şartlarından dolayı meydana gelen buzlanmalardır. Tehlikeleri azaltmak için bu bölgelerin bilinmesi gerekir Hava tahminleri yanında karayolunun buzlanma olan bu kesimleri tespit edilip. Yolun konumundan dolayı (gölgeliklerde, rüzgarın tesirinde kalan yerlerde, viyadüklerde) farklı kayganlıklar ortaya çıkar. Kışın yolda meydana gelen kayganlıklarla mücadelede bu yerlerin bilinmesi çok önemlidir. Tehlikeyi azaltmak için bu kesimler trafik işaretleri ile sürücülere ikaz edilir. Kış mevsiminde kar ve buz sonucu ortaya çıkan yol kayganlıklarıyla, kaymayı önleyici maddeler ve eritme maddeleri yardımıyla mücadele edilir. Kaymayı önleyici maddeler; kum, çakıl, cüruf ve agregalardır. Eritme maddeleri ise tuz, kalsiyum klorür, kalsiyum-magnezyum-asetat (CMA), asetatformiat (Clearvvay)dır. Kaymayı önleyici maddeler kışın yol kayganlığı ile mücadelede tek başına yeterli olamaz. Bunlar eritme maddeleri ile karıştırılarak kullanılırlar. Eritme maddeleri içinde en çok kullanılan tuzdur. Tuz, karayolu üzerine mümkün olduğunca, gerekli miktarda serilmelidir. Kaymayı

6 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE"SERGİSİ 235 önleyici maddelere, eritme maddeleri, donma veya topaklaşmayı önlemek amacıyla 10:1 oranına kadar karıştırabilir. Böyle bir karışımda dikkat edilmesi gereken nokta, sermede yolun m 2 si üzerine saf tuzda belirtilen maksimum miktar olan 40 gr/m 2 'den çok tuz gelmemesidir. Bazı hallerde, her iki serme maddesinin avantajlarından yararlanmak düşüncesiyle, belli oranlarda karıştırılarak kullanılır. Bu oranlar 3:1 ve 6:1 arasındadır 3:1'de eritme maddesi tuz etkisi, 10:1'den fazlası ise kaymayı önleyici madde etkisi gösterir. Şekil 1. Bulutlar, yapılar, ağaçlar yolu gölgelendirerek bölgesel buzlanmalara sebep olurlar. YOL KAYGANLĞIYLA MÜCADELE Kar ve buzla mücadelede, tuz serme başlangıcının doğru zamanına karar vermek çok zordur. Erken atılırsa ve yol kuru ise tuz, rüzgar ve araçlar tarafından yol kenarına yada yolun dışına savrulur. Geç serildiği zaman ise, bu esnada oluşan kar veya buz kayganlığı trafiği tehlikeye sokar ve engeller. Tuz sericinin 50 km yolu serebilmesi için yaklaşık dakikaya ihtiyacı olduğu bilinmelidir. Kış mevsiminde karayolu üzerinde 1, 5 saatte neler olabileceğini kestirmek zor değildir. Serilen tuzun yeterli süre içinde, karayolu üzerinde savrulmadan kalabilmesi için tuz, serilme esnasında veya bundan biraz önce ıslatılır. Tuz-su karışımı için tipik oran %70 tuz, %30 likit tuzdur. Islatılmış tuz, kuru tuzdan daha ağır olduğu için karayolunda, rüzgar ve araçlar yüzünden savrulmayacak, nem yüzünden ağırlaşarak zemine yapışacaktır. Resim 2. Islatılmadan serilmiş tuz. Resim 3. Islatılarak serilmiş tuz. Karayollarında kışın yol kayganlığının zamanında tespiti çok önemlidir. Kışın yol kayganlığıyla mücadele tuz sericileri ile yapılır. Tuz sericilerinin görevi, eritme veya kaymayı önleyici maddeleri yola serpmektir. Yeterli etkiye ulaşabilmesi için, tuz sericilerin homojen bir serpme yapması önemlidir.

7 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 236 Tuz sericiler yolun kayganlığına ve hava durumuna göre, istenilen miktarlardaki serpme maddelerini homojen olarak, birim yüzeye atabilecek, atılan bu serpme maddelerinin miktarını, serpme genişliğini ayarlayabilecek ve ayarlanan bu değerleri koruyacak donanımda olmalıdır. Resim 4. Tuz sericiler homojen serme yaparlar. Şekil 2. Tuz sericinin şematik görünüşü. Serpme maddelerinin yol ve hava şartlarına göre, birim alana, ayarlanan yoğunlukta düşmesi gerekir. Bu kaymayı önleyici maddelerde (kum, çakıl, cüruf veya kırma taş) gr/m 2, eritme maddesinde ise (tuz) 5-40 gr/m 2 dır. ELEKTRONİK KONTROLLÜ HİDROLİK ORANSAL SİSTEM 7M'TUZSERICI KAMYON Resim 5. Tuz serici üzerinde yapılan tadilatlar Kış mücadelesini yukarda bahsedilen şartlarda yürütebilmek için karayollarının elinde bulunan 7m 3 lük tuz sericilerin eskiyen teknolojilerini yenilemek, mekanik, elektronik ve hidrolik tadilatların yapılması gerekmektedir.

8 ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 237 Tuz serici üzerinde eskiyen ve çalışmayan elektronik, elektrik, hidrolik sistemler sökülerek, yerine yeni elektronik kumanda kutusu ve elektronik hidrolik oransal kontrollü valflar takılmıştır. Dijital elektronik kutu, bağımsız bir elektroniğe sahiptir ve kış mevsiminde kullanılan tek yada çift hücreli tuz serme makinelerine yönelik olarak tasarlanmıştır. Dijital sistem avantajlarının doğru kullanılabilmesi için tuz sericinin, bant-palet, serpici tabağı, likit eriyik tuz atma pompası, hız sensörlü hidrolik motorlarla hareket ettirilmiş, yüzeye atılacak tuz-kum miktarı, serme genişliği, likit eriyik tuz atma miktarı, elektronik hidrolik oransal kontrollü valflarla gerçekleştirilmiştir. Resim 6. Dijital elektronik kutu. Bu valflar ve ünitelerdeki hidrolik ve elektronik sistemler ile serpici tabağına, asimetrik serpme yaptıran sistem, operatör kabinindeki bu elektronik kumanda kutusundan yönlendirilmektedir. Bu şekilde yol ve hava şartlarına göre yola atılacak tuz miktarını ayarlamak mümkün olmaktadır. Bu özellikler sayesinde;serpici motorunda serpme genişliğini 1-9 m, 3-12 m aralığında 10 değişik hız kademesinde, Besleme bandı motorunda; Tuz atmada 5 gr/m 2 atma aralığında 40 gr/m 2 ye kadar 10 değişik hız kademesinde ayarlayabilmekte, *. * Mlknyfpn Sarpını? Kontrolü f~09rçgk tteger gort bildirimi l \CJ] B Veri koydi (opaiyon) Şekil 3. Elektronik kutu tuşlarının işlevleri.

9 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 238 Kaymayı önleyici maddelerde 30 gr/m 2 aralığında 240 gr/m 2 ye kadar 10 değişik hız kademesinde, Likit Eriyik Tuz atmada ise Ayarlanan miktar kadar tuzun %30 oranında püskürtmeyi sağlayacak derecede motor hız kademesini ayarlayabilmektedir, Toplam ve günlük tuz, eriyik, kum ve mıcır miktarlarını göstergede görmek mümkündür. İşletme saati, serpilen yol uzunluğu ve bir çok diğer verinin alınması mümkündür. PC'Iere veri aktarımı ve GPS sistemleri ile iletişim imkanları da bulunmaktadır. Kış hizmetlerine yönelik yazılımı standart olarak kuruludur. Bunların yanında stop düğmesi sayesinde araç hareket halindeyken serpme işlemini durdurabilir 4x düğmesi sayesinde ise maksimum seviyeye çıkarabilir. Hidrolik sistemdeki hız sensörlü motorlar ve serpicinin üzerindeki mikrofon sayesinde, herhangi bir nedenle serpici tabağının, besleme bandının, su pompasının durduğunu ve malzemenin gelmediğini operatöre sesli ve dijital olarak haber verir. Günlük bilgilere ulaşabilir; aracın hızı, km cinsinden serpme yapılan yol, kg olarak serpilen kum, tuz, likit tuz, kat edilen yol ve çalışma saatini hesaplar. Elektronik hidrolik oransal kontrollü valflar hidrolik motor ve silindirlerin çalışma hızını, hız ve yükten bağımsız, basınçla dengelenmiş olarak, kontrol etmek için kullanılır. Akış hızındaki değişiklik, orantılı bir selenoid vasıtası ile gerçekleştirilir. 2 ya da 3 yönlü akış kontrolü için kullanılır. 3 yönlü akış için kullanıldığında, kontrollü akış (öncelik) ağzı veya fazla akış ağzı yüksek basınç altında olabilir. Özel delik donanımı akış ayarının, işletme sıvısının viskozitesinden oldukça bağımsız olmasını sağlar. TUZSERlÖ HİDROLİK ŞEMASI " 0 I ~ 14-._ R» M Hrt,k*rtjfk»ın6wıta»j 1S.Sfl3C2»JDYoluHirjHy.r «Yj : BUt BMttartı HABto Qun*u f 1-Tatk MatUftıftt Şekil 4. Tuz serici hidrolik şeması.

10 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 239 TERMOLOJİK ( ISI MANTIĞI ) SİSTEM Tuz serici üzerine monte edilen elektronik kutu ve bunun kumanda ettiği elektronik kumandalı oransal hidrolik valfların ve hızlı veri iletmede kullanılan CAN-BUS sistemin entegresi ile otomatik dozaj lama yapılabilmekte ve sahip oldukları imkanlarla tuz serme işlemini operatörün inisiyatifinden çıkarmaktadır. Resim 7. Termolojik sistemin araç üzerindeki montajı. Otomatik dozaj lama için termolojik-ısı mantığına göre ölçülen yolun ısısı işlemci(elektronik kutu) ye gönderilir ölçülen ısıya uygun işlemciye yüklenen dozaj verileri işlemci tarafından ilgili donanımlara komut olarak ulaştırılır ve ölçülen yol sıcaklığına uygun dozajlarda serpme gerçekleşir. Termolojik sistemle yol üzerinde değişen şartlara göre meydana gelen farklı yol kayganlıklarıyla mücadele yapmak için değişik dozlarda eritme maddelerinin yola serilmesi gerekmektedir. Yol yüzeyinin farklı noktalarında meydana gelen bu kayganlıklar çeşitli faktörlere bağlıdır bunlar rakım, gökyüzü şartları, trafik yoğunluğu, şehir içi şartları, köprü viyadük ve coğrafi yüzey şekilleridir. Yol üzerinde bu şartların etkisinde kalan kesimlerde yolun ısısı değişerek yol üzerinde farklı sıcaklık derecelerinde kayganlıklar oluşmaktadır. Tablo 2. Termolojik sisteme göre minimum 13 gr/m 2 ye göre ayarlanmış dozaj. gram ; 0D TERMOLOJİK- (ISI MANTIĞI) Ayarlanan min mun dozaj 13 ar/nr -, 20, ,00 0,00 ı/u ^' ^ *^ ^ '"*!- 'Ö ^ sıcaklık i-

11 I. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 240 Oluşan bu kayganlıklar yol yüzey sıcaklığını ölçen termal bir kamera ve verileri anında işlemciye ulaştıran CAN-BUS sistemi ile işlemciye ulaştırılmakta işlemci tarafından okunan bu sıcaklığa göre yüklenen verilere uygun komutlar ilgili ünitelere iletilmekte ve okunan ısıya uygun dozaj lama yapılmaktadır. Termolojik ısı mantığına göre elektronik kutuyu değişik dozajlarda set etmek mümkündür en düşük dozaj lama 3gr/m 2 olmak üzere değişen şartlara göre dozajı artırmak mümkün olmaktadır yukarıdaki tabloda dozaj minimum 13gr/m 2 ayarlanmıştır. Tablo 3. Termoljik sistem, 4 dakika içinde 21 defa ısı değişikliğine göre dozaj ayarlamıştır. "0 3 s u S 4 - t. ISf, > c Tablo 4. Termolojik sistemle yapılan dozaj lamayla %15 oranında avantaj sağlanmıştır. AA ESAFE 45 Km m2 ORTALAMA DOZAJ SAYISI AVANTAJ TERMOLOJİK ISI MANTIĞI İLE 8,4 gr/m Kg % MANUEL 10 g r/m Kg - Bu şekilde çalışmakla mesafe, zaman, malzeme ve yakıt avantajı sağlanmış yol yüzeyi korunmuştur. GPS ARAÇ TAKİP SİSTEMİ Elektronik kutu, GPS sistemleri ile veri alış verişi yapabilecek donanıma sahiptir. Termolojik sistemle tuz sericinin sistemlerini yol ve hava şartlarına göre operatörden bağımsız çalışabilir hale getirilmiş ve yol üzerindeki sıcaklık verilerine ulaşılmıştır. Bundan sonraki amaç makine üzerinde bulunan elektronik kutunun GPS özelliği sayesinde bu sistemin getireceği avantajlardan faydalanmaktır. Karayolları 4. bölge müdürlüğünde GPS araç takip sistemi denenmekte Çaydurt Bakım İşletme Şefliğinde 15 aracımız, Kaynaşlı Bakım İşletme Şefliğinde 5 aracımız, bu proje kapsamında Araç Takip Sistemi ile donatılmıştır. GPS (Küresel Konum Belirleme Sistemi) ile km. yükseklikte bulunan 24 saat aktif her saat diliminde 1'er adet olmak üzere toplam 24 adet NavStar GPS uydusundan alınan veriler 5 adet uydu takip istasyonu, 3 adet uydu veri iletişim istasyonu, 1 adet ana kumanda istasyonu tarafından işlenir ve sistem tarafından bu veriler kullanılır, Bunlar:

12 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 241 Enlem, boylam, yıl, ay, gün, saat, dakika, saniye ve sürat bilgisidir. CBS (Coğrafi Bilgi Sistemi) projesi altyapısından faydalanarak, GPS sistemi ile araçlar izlenebilir, kar mücadelesi açısından (örneğin kuzeye bakan yamaçlar, meteorolojik veriler ile rakım bilgileri) kritik noktaların tespit ve takibi yapılabilir, Özel yükler için en kısa ve en uygun yol güzergahı tespit edilebilir. Yol güzergahı boyunca yapılan, her türlü bakım ve yenileme çalışmalarına ait istatistiği bilgilerin ve miktarların güncelleştirilerek zamana bağlı takibi yapılabilir. GPS Araç Takip Sistemi İle mevcut telsiz altyapısını kullanarak iş makinelerinin operasyon esnasında izlenmesi, kontrolü ve yönlendirilmesi, Araçların çalışma yerlerinin ve çalışma sürelerinin kara kutu sayesinde kayıt altına alınması, Özellikle karla mücadele, kazalara müdahale, bakım-onarım gibi çalışmaları işletme şeflikleri ve bölge merkezimizde bilgisayar ekranından güncel coğrafi tabanlı haritalar üzerinde takip edilebilir. Haritalar kayan harita olduğundan konuma göre kendileri hareket eder. Kullanıcı harita üzerinde aracın nerede olduğunu aramaz. ARAÇ USTU GPS+GSM UYDU ELEKTRONİK KUTU 1 1 \ \ T. i * fc.... ' I V i 1 1 s \ \ 1* BİLGİSAYAR-YAZICI KONTROL MERKEZİ GPS+GÎ Resim 8. Araç üstü GPS + GSM sistemi Aracın, hangi tarih ve zamanda nerede olduğu harita üzerinde hızı ile birlikte izlenir, aracın nerede ne kadar durduğu görsel ve yazılı rapor olarak alınır, aracın toplam veya belirli bir zaman diliminde aldığı yol ve ortalama hızı tespit edilir. İstediğimiz aracı telsiz veya GSM üzerinden kendisi arar, sorgular, harita üzerinde konumunu ve hızını gösterir. Geçmişe dönük kara kutu verileri aktarılarak aracın durumu sorgulanabilir. Bir veya birden fazla araç aynı anda istenilen altlık harita üzerinde izlenebilir.

13 I. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 242 "./- :/ 7 i., 7,< I Resim 9. CBS (Coğrafi Bilgi Sistemi) ye göre oluşturulmuş Kayan harita. SONUÇ Karayolları Atölye Müdürlüğü Makine İmalat Başmühendisliği olarak tuz sericiler üzerinde yaptığımız bu değişiklikler karayolları koordinasyonunda piyasada bu konuda çalışan(mekanik, hidrolik elektrik, elektronik)firmaların üstün gayretleri sonucunda gerçekleşmiştir. Makineler kış sezonunda değişik şubelerde ortalama 200 saat çalışmış, çalışması yoğun olan Karayolları Bolu Şubesinde olan makinemiz, Bolu dağında 1.5 ay sürede 433 saat çalışmıştır. Makinelerden elde edilen bu sonuçlardan sonra termolojik sistem bu makineye monte edilmiş ve sonuçları bu kış izlenecektir. Bundan sonraki amacımız termolojik ve GPS araç takip sistemiyle ilgili çalışmalarımıza devam etmektir. KAYNAKLAR [1] Bulut.A. Karayolunda kış kayganlığıyla mücadele [2] Karayolları Atölye Müdürlüğü Arşivi [3] Karayolları GPS ve Araç Takip Sistemi sunumu, Karayolları 4. Bölge Müdürlüğü [4[ Bucher Hydraulics CD, Katolog ve Yayınları [5] Schmıdth, Nido Firması CD, Katolog ve Yayınları [6] Demirer Hidrolik Firma arşivi ÖZGEÇMİŞ Ali KARŞIGİL 1960 yılında Sivas-Divriği'de doğdu 1982 yılında Konya D. M. M. Akademisi Makine Mühendisliği bölümünü bitirdi yılında Ankara'da Çelik dövme sanayinde kalıp tasarımı ve parça üretimi konusunda çalıştı yılından beri Karayolları Atölye Müdürlüğünde İmalat Proje Mühendisi olarak çeşitli makinelerin proje ve imalatında çalışmaktadır.

14 III. HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ PROGRAM BİLDİRİLERİ /HİD - 20 Bu bir MMO yayınıdır MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. Hidrolik Sistemlerde Hareket Denetim Yöntemleri Umut BATU ASELSAN M. Burak GÜRCAN ASELSAN Tuna BALKAN ORTA DOĞU TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

15 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 245 HİDROLİK SİSTEMLERDE HAREKET DENETİM YÖNTEMLERİ Umut BATU M. Burak GÜRCAN Tuna BALKAN ÖZET Bu çalışmada, ASELSAN A.Ş. bünyesinde yürütülmekte olan bir proje kapsamında yapılan çalışmalar süresince hidrolik sistemlerin hareket denetiminde kullanılan yöntemlere yer verilmiştir. Hız ve konum izleme, bozucu etki dışlama ve sınırlarda sönümleme amaçlarına yönelik kullanılan denetim yöntemleri anlatılmış, bu yöntemlerin uygulaması parametrik bir denetleç üzerinde gösterilmiş, etkileri örnek bir kuramsal sistem üzerinde anlatılmıştır. 1. GİRİŞ Bu çalışmada, ASELSAN A.Ş.'de yürütülen bir proje kapsamında yere göre hareketli bir platformun üzerinde yere göre hareketsiz, stabilize bir uzuv elde edilmesi amaçlanmış, bunu sağlayacak kontrol sisteminin tasarımı ve uygulaması yapılmıştır. Çalışmada öncelikle kontrol edilecek sistemin temsili bir fiziksel modeline ve kısaca tanıtımına yer verilmiş, ardından denetimin hedefleri belirlenmiş, denetim içinde kullanılacak almaç ve eyleyiciler de tanıtıldıktan sonra denetlecin tasarım süreci adım adım anlatılmıştır. Uygulanan denetim teknikleri yeri geldikçe detaylandırılmış, sisteme katkıları ve dikkat edilmesi gereken noktalar açıklanmıştır. 2. ÖRNEK SİSTEM 2.1. Sistem Tanımı Şekil 2.1.1'de sistemin basitleştirilmiş fiziksel modeli verilmiştir. 1 numaralı uzuv sistemin çalışması esnasında yere göre hareketlidir ve yere göre açısal hız veya konum profili bilinmemektedir. 2 numaralı uzuv 1 numaralı uzva dönel mafsal ile bağlıdır. 3 numaralı uzuv ise doğrusal hidrolik eyleyicidir ve çift etkili hidrolik silindir ve servo valften oluşmaktadır. Diğer iki uzva dönel mafsallarla bağlıdır. Hidrolik eyleyicinin serbest kaldığı durumda 1 numaralı uzvun açısal hareketi 2 numaralı uzva yalnızca aradaki dönel mafsaldaki sürtünme yoluyla iletilir. Hidrolik eyleyiciye basınç uygulandığında ise sabit uzunlukta bir uzuv gibi davranır ve 1 numaralı uzvun hareketi 2 numaralı uzva aynen iletilir.

16 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 246 Şekil Örnek sistemin fiziksel modeli 2.2. Denetim Hedefleri Denetim algoritmasından beklenen, 2 numaralı uzvun yere göre istenen açısal konum profilini izlemesi için gereken piston-silindir açıklığını bulmak ve bu açıklığı sağlamak için servo valfe uygulanması gereken denetim sinyalini üretmektir. Gerek 2 numaralı uzvun izleyeceği konum profili, gerekse 1 numaralı uzvun izleyeceği hız profili önceden bilinmemekte ve sistemin normal çalışma senaryosu içinde sürekli değişebilmektedir. Dolayısıyla, 2 numaralı uzvun istenen rasgele konum profilini 1 numaralı uzvun rasgele açısal hareketlerine rağmen takip edebilmesi için servo valfin açıklığının hassas ve hızlı bir algoritmayla denetlenmesi gereklidir Almaç Ve Eyleyiciler Söz konusu denetim senaryosu, sistem üzerinden çok sayıda geri besleme sinyali toplanmasını gerektirmektedir. Bu çalışmada ele alınan örnek sistemde, 1 numaralı uzvun üzerine monte edilmiş bir jiroskop aracılığıyla yere göre hızı, bir eğim algılayıcı aracılığıyla da yere göre açısal konumu ölçülmektedir. 2 numaralı uzvun da üzerinde bulunan bir jiroskop aracılığıyla yere göre hızı ölçülmektedir. 1 ve 2 numaralı uzuvlar arasındaki dönel mafsalda 2 numaralı uzvun 1 numaralı uzva göre bağıl açısal konumunu ölçen bir açı algılayıcı mevcuttur. Bunların dışında, hidrolik servo valfin yer aldığı servo blok üzerinde yük basıncını ölçen bir basınç algılayıcı ve servo valf sürgüsünün konumunu ölçen bir doğrusal deplasman ölçer (LVDT, Linear Variable Displacement Transducer) bulunmaktadır. Sistemdeki tek eyleyici olan hidrolik silindir hidrolik servo blok tarafından denetlenir. Servo blok, üzerindeki servo valfe uygulanan ve servo valf sürgüsünün hızını belirleyen bir sinyalle sürülmektedir Sistem Değişkenleri Sistem üzerindeki fiziksel büyüklükleri göstermek için kullanılan sembollerin listesi aşağıda verilmiş ve Şekil de gösterilmiştir. Takip eden bölümlerde kullanılan aşağıdaki listede gösterilmemiş semboller kullanıldıkları yerlerde tanımlanmıştır. L 13 L /0 02/1 A ve C mafsalları arasındaki yatay uzaklık B ve C mafsalları arasındaki yatay uzaklık A ve B mafsalları arasındaki yatay uzaklık 1 numaralı uzvun yere göre açısal konumu (ölçülmektedir) 2 numaralı uzvun 1 numaralı uzva göre açısal konumu (ölçülmektedir) 2 numaralı uzvun yere göre açısal konumu (= 0 2/1-9 1/0 )

17 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 247 -'1/0 J 2/0 U P X Y 1 numaralı uzvun yere göre açısal hızı (ölçülmektedir) 2 numaralı uzvun yere göre açısal hızı (ölçülmektedir) 2 numaralı uzvun 1 numaralı uzva göre açısal hızı (= 0 2/o - 8 1/0 ] 2 numaralı uzvun yere göre konum isteği Servovalf yük basıncı Valf sürgüsü konumu Valf sürgüsüne giden hız isteği e2/0 L 12 L 13 ı/o 'ı/o Şekil Sistem değişkenleri 3. DENETLEÇ TASARIMI 3.1. Denetlecin Temel Yapısı Denetim, birbiri ardına kurulmuş üç denetleç yoluyla sağlanmıştır. Bunlar sırasıyla konum denetleci, hız denetleci ve valf denetleci olarak adlandırılmıştır. (Şekil 3.1.1) U PI PI PID Y X Şekil Denetlecin temel yapısı

18 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 248 Konum denetlecinde, 2 numaralı uzvun yere göre konum isteği (U) ve konum geri beslemesinin (0 2 / O ) farkından konum hatası elde edilmekte, bu hata bir Pl (oransal+integral) denetleçten geçirilerek konum isteğinin izlenmesi için gereken hız profilini gösteren bir sinyal oluşturulmaktadır. Bu sinyal, hız isteği olarak hız denetlecine beslenmekte, hız geri beslemesi (6 2/0 ) ile farkı alınarak hız hatası oluşturulmaktadır. Bu hata, yine bir Pl denetleçten geçirilerek hız isteğinin izlenmesi için gereken valf sürgü açıklığını gösteren bir sinyal oluşturulmaktadır. Bu sinyal, valf sürgü konum isteği olarak valf denetlecine beslenmekte, valf sürgü konum geri beslemesi (X) ile farkı alınarak valf sürgü konum hatası oluşturulmaktadır. Bu hata, bir PID (oransal+integral+türevsel) denetleçten geçirilerek valf sürgüsüne uygulanacak kuvveti belirleyen elektriksel sinyal (Y) oluşturulmaktadır. Geri besleme sinyalleri, almaçlardan okunan ve elektriksel olarak denetleç donanımına taşınan sinyaller oldukları için tümünün üzerinde gürültü vardır. Bu gürültü, sistem kazançlarının ayarlanmasında önemli bir kısıt oluşturmakta, yüksek kazançlar kullanıldığında sistemde titreşimlere sebep olabilmektedir. Bu titreşimler, özellikle hız ve konum denetleçlerinde türevsel kazanç kullanılmak istendiğinde denetim hassasiyetini bozacak seviyeye çıkabilmektedir. Bu yüzden hız ve konum denetiminde Pl denetleçleri kullanılmış, valf denetiminde kullanılan PID denetlecin de türevsel kazancı düşük tutulmuştur. Aynı etki yüksek oransal kazançlar kullanıldığında da görüldüğünden oransal kazancın yeterince artırılamadığı durumlarda yüksek integral kazançlar kullanılmıştır Dinamik Yük Basıncı Geri Beslemesi Bölüm 3.1 de belirtildiği üzere hız ve konum denetiminde türevsel kazanç kullanılamaması sonucunda yeterli sönümleme sağlanamadığından, diğer kazançlar da kısıtlanmakta, bu da sistemin hız ve konum izleme performansını olumsuz etkilemektedir. Oransal kazançları artırabilmek ve sistemin izleme performansını yükseltebilmek için sisteme sönümleme katan dinamik yük basıncı geri beslemesi kullanılmıştır. (Şekil 3.2.1) p HP u Pl Pl PID Y ^2/0 J 2/0 X Şekil Dinamik yük basıncı geri beslemesi eklenmiş denetim döngüsü Sisteme hareket isteği geldiğinde valf sürgüsü açılmakta ve debiyi artırarak piston-silindir eyleyicinin bir tarafında basınç artışı sağlamaktadır. Bu basınç sisteme kuvvet uygulayarak sistemin ivmelenmesini sağlamaktadır. Yük basıncı valf üzerinde bulunan basınç algılayıcı tarafından ölçülmektedir. Ölçülen basınç değeri (P) valf sürgü konum isteğine eklenmekte, basınç arttığında sürgünün kapanma yönünde istek uygulanarak valf sürgü açıklığının değişmesine bir miktar engel olunmakta, bu yolla sisteme uygulanan kuvvette ve sistemin ivmesindeki hızlı değişimler sönümlenmektedir.

19 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 249 Ancak sistem sabit olduğu durumda da servo eyleyici üzerinde bir miktar basınç farkı olmaktadır. Dinamik yük basıncı geri beslemesi, bu basınç değerinin değil, yalnızca basınçtaki dinamik değişimlerin valf sürgü isteğine eklenmesini gerektirmektedir. Bunun için de basınç algılayıcıdan ölçülen sinyaldeki nihai hatanın (ofset) giderilmesi gereklidir. Bu amaçla basınç algılayıcıdan gelen sinyal valf sürgü isteğine eklenmeden önce bir yüksek geçiren (High-Pass) filtreden (HP) geçirilmekte TS ve bir kazançla (K P ) çarpılmaktadır. Filtre için biçiminde bir transfer fonksiyonu kullanılmaktadır. TS + 1 Filtre transfer fonksiyonundaki zaman sabiti (T) değiştirilerek filtrenin sabit ofseti ne kadar zamanda gidereceği ve ne kadar yavaş basınç değişimlerine sönümleme uygulayacağı belirlenmekte, geri besleme kazancı (K P ) değiştirilerek ise elde edilecek sönümleme miktarı ayarlanabilmektedir Sürtünme Etkisinin Giderilmesi Denetim döngüsünün hız ve konum takip performansını olumsuz etkileyen faktörlerden biri de sistemde mevcut olan sürtünmelerdir. Viskoz sürtünme, hıza bağlı ve sürekli olduğu için denetleç tarafından düzeltilebilmekte, ancak kuru sürtünme sıfır hız etrafında süreksiz olduğu ve sisteme uygulanan kuvvette harekete ters yönde basamak bir değişim şeklinde kendini gösterdiği için hareket yönü değişirken sistemin ivmesini korumasına engel olmaktadır. Ayrıca, sönümleme amaçlı dinamik yük basıncı geri beslemesi denetim döngüsüne eklendiğinde sürtünmenin ikinci bir etkisi daha ortaya çıkmaktadır. Dinamik yük basıncı geri beslemesi, yük basıncını sıfırda tutarak sistemi sabit hızda ivmesiz harekete itmekte, bu yolla sisteme sönümleme sağlamaktadır. Ancak sisteme, eyleyici tarafından uygulanan kuvvetin yanı sıra 1 ve 2 numaralı uzuvlar arasındaki mafsaldan bir sürtünme torku da etki etmektedir. Denge basıncı Denge basıncı Şekil Dinamik yük basıncı geri beslemesinde sürtünmenin etkisi Sürtünmenin olmadığı ideal durumda piston-silindir ikilisinin sabit hızla hareket etmesi için yük basıncını sıfırda tutmak yeterlidir. Ancak sürtünme hesaba katıldığında sabit hızla hareket ancak sürtünmeye karşı koyacak yük basıncının sağlanması ve korunması iie mümkündür. Dolayısıyla yük basıncını sıfıra çekmek, sistemin hareket yönünün tersine bir net kuvvet altında yavaşlayarak hareket etmesine sebep olmaktadır. Bu etki özellikle sürtünmenin en etkili olduğu ve ivmeli hareketin gerektiği duruştan harekete geçme senaryosunda kendini belirgin bir şekilde göstermekte, duran sistemin hareket isteğine tepki verme süresini uzatmakta ve açık döngü hız takip performansını düşürmektedir. Çözüm olarak, sistemin sıfır yük basıncına değil, sürtünmeye karşılık gelecek basınç değerine çekilmesinin sağlanması gereklidir. Bunun için basınç algılayıcıdan elde edilen ve ofseti giderilip gerekli kazançla çarpılan basınç değerinden sürtünme kuvvetini karşılayacak basınç değerini çıkarmak yeterlidir (Şekil 3.3.1). Ancak sürtünme kuvveti hızın yönüne bağlı olduğundan bu değerin de işaretinin hızın yönüne göre değişmesinin sağlanması gereklidir.

20 m. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 250 Ancak yere göre sıfır hız istenen stabilize platform senaryosunda hız sıfır civarında olup sinyaldeki gürültülerden dolayı her örneklemede değişen küçük negatif ve pozitif değerler alabilmektedir. Sürtünme kuvvetinin dinamik yük basıncı geri beslemesi üzerindeki olumsuz etkisini gidermek için uygulanacak ek ofsetin hız sinyali ile birlikte işaret değiştirmesi, söz konusu senaryoda valf sürgüsüne uygulanan konum isteğinde yüksek frekansta sıçramalara sebep olmaktadır. Bu da sistemde istenmeyen titreşimler şeklinde kendini göstermektedir. Bunu önlemek için, uygulanacak düzeltme ofsetinin işareti belirlenirken hız sinyalinin değeri olduğu gibi kullanılmamış, sıfır merkezli ölü bir bölge yaratılıp (DZ) sinyalin mutlak değeri gürültü seviyesine kadar düştüğünde basınç geri beslemesine uygulanan düzeltme ofsetinin sıfırlanması sağlanmıştır. Düzeltme ofsetinin 2 numaralı grafikte gösterilmiştir, e ölü göstermektedir. uzvun 1 numaralı uzva göre hızına göre değişimi Şekil 3.3.2'deki bölgenin sınırlarını, P f de sürtünmeye karşılık gelen basıncı Düzeltme Ofseti Şekil Yük basıncına uygulanan düzeltme ofseti DZ Sgn p HP u PI PI PID Y e.2/0 e.2/0 X Şekil Sürtünme etkisi giderilmiş denetim döngüsü

21 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ Doğrusallaştırma Sistemde 1 numaralı uzuv ile 2 numaralı uzuv arasındaki mafsal dönel bir mafsaldır ve iki uzuv arasında yalnızca açısal bağıl harekete izin vermektedir. Böyle bir sistem tork ile sürüldüğünde uygulanan tork ile sistemin ivme, hız ve konumu arasındaki transfer fonksiyonları doğrusal olacaktır. Ancak Şekil 3.4.1'de görüldüğü gibi ele alınan dönel sistem doğrusal bir eyleyici ile sürülmektedir. Bu bağlantı biçimi karma (hibrid) mafsal olarak adlandırılmaktadır ve eyleyici tarafından uygulanan kuvvet ile sistemin ivme, hız ve konum cevabı arasında doğrusal olmayan bir bağıntı bulunmaktadır. Sistemin bu özelliği, denetim açısından bazı zorluklara yol açmaktadır. Sistemin, denetime cevabı, açısal konumuna göre değişebilmektedir. Örneğin, 2 numaralı uzvun sabit hızla hareket etmesi için pistonun silindire göre değişken bir hız profili izlemesi gereklidir. Bu tür bir bağıntı doğrusal Pl veya PID döngülerinde hesaba katılmamakta, dolayısıyla ancak doğrusal olmayan bu davranıştan dolayı sistemde hız hatası oluştuğunda bu hatayı düzeltmeye yönelik tepki verilmektedir. Oysa 2 numaralı uzvun 1 numaralı uzva göre konumu bilinmekte ve denetim döngüsünün her çevriminde 2 numaralı uzvun 1 numaralı uzva göre açısal ivmesi ile pistonun silindire göre açısal ivmesinin oranı kuramsal olarak hesaplanabilmektedir. Hız döngüsü çıkış sinyali, valf döngüsüne sürgü konum isteği olarak beslenmeden önce kazanç olarak bu oranla çarpıldığı takdirde doğrusal olmayan sistem davranışı denetim döngüsünde hesaba katılmış olmakta ve sistemden doğrusala çok yakın tepki alınması mümkün hale gelmektedir. Şekil ve 2 numaralı uzuvlar arasındaki karma mafsal Doğrusallaştırma kazancının hesaplanması aşağıdaki denklemlerle gösterilmiştir. Öncelikle L 13, kosinüs teoremi kullanılarak L 12, L 23 ve a cinsinden ifade edilir. L?o = l3 2 +L L 12 L 23 cos(a) (1) Bu denklemin türevi alındığında 2L 13 dl 13 =2L 12 L 23 sin(a)da (2) elde edilir. 1 numaralı denklemden L 13 değeri elde edilip 2 numaralı denklemde yerine konduğunda oranı aşağıdaki şekilde bulunmuş olur. da 2L 12 L 23 sin(a) da (3) Hız döngüsü tarafından üretilen valf sürgü açıklığı isteği bulunan bu oranla çarpılarak doğrusal olmayan sistem davranışının doğrusal denetim döngülerinin performansını düşürmesi engellenmektedir. (Şekil 3.4.2)

22 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 252 U PI PI PID Y X Şekil Doğrusallaştırma eklenmiş denetim döngüsü 3.5. Bozucu Hız İleri Beslemesi Sistemin çalışması esnasında 1 numaralı uzuvda bir hareket olduğunda, bu hareket mafsaldaki sürtünme ve eyleyici tarafından uygulanan kuvvet yoluyla 2 numaralı uzva da etki etmektedir. Bu etki sonucu oluşan hareket, denetim döngüsü tarafından hata olarak algılanmakta ve gerekli düzeltme yapılmaktadır. Ancak 1 numaralı uzvun sürekli bilinmeyen bir profilde hareket ettiği düşünüldüğünde, oluşan etki, ancak 2 numaralı uzuvda konum ve hız hataları oluştuktan sonra denetim döngüsüne yansımaktadır. Bu da 2 numaralı uzvun yere göre belirlenen konum profilini isabetli olarak izlemesini güçleştirmektedir. Çözüm olarak, bozucu hız (1 numaralı uzvun hızı), 2 numaralı uzuvda hız hatası oluşmasını beklemeksizin hız PI denetlecinin çıkışına ters işaretle toplanmaktadır. Bu düzeltmeyle 2 numaralı uzvun, hata oluşmasını beklemeden, 1 numaralı uzvun hareketinin tersini yaparak yere göre konum ve hızını koruması amaçlanmaktadır. Bu şekilde yapılan bozucu hız ileri beslemesi, birim kazanç kullanıldığında dahi sistemin bozucu etki dışlama performansını önemli ölçüde artırmaktadır. Ancak, sistem uzuvlarının birbirine rijit bağlanamaması yüzünden, 1 numaralı uzuvda oluşan bozucu açısal hız 2 numaralı uzva aynen yansımamaktadır. 1 numaralı uzva, hız döngüsü çıkışından verilen hız isteği farklı bir transfer fonksiyonu, bozucu hız ise farklı bir transfer fonksiyonu üzerinden etki etmektedir. Denetleçte hız ileri beslemesi uygulanarak bozucu hızın 2 numaralı uzva etkisinin giderilmesi için, bu iki transfer fonksiyonu bulunmalı ve ileri beslemede kullanılmalıdır. D* H u i 1 1? 1 1 i 1! A ' "O i ı I G o* 1 *^) i * V Denetlec Gerçek Sisten1 Şekil Bozucu hız ve ileri beslemenin sisteme etkileri Şekil 3.5.1'de kullanılan sembollerin açıklaması aşağıda verilmiştir. D : Bozucu hız D* : Bozucu hızın ölçülen değeri R : Bozucu hız ileri beslemesi H : Jiroskop transfer fonksiyonu G u : Hız isteği ile sistemin hızı arasındaki transfer fonksiyonu G d : Bozucu hız ile sistemin hızı arasındaki transfer fonksiyonu V u : Hız ileri beslemesinden dolayı sistemde oluşan hız V d : Bozucu hızdan dolayı sistemde oluşan hız V : Sistemde oluşan net hız

23 III. ULUSAL HİDROLİK PNOMATIK KONGRESİ VE SERGİSİ 253 Şekilde görüldüğü gibi bozucu hızın (D) sisteme etkisi G d transfer fonksiyonu üzerinden, hız isteğinin (R) sisteme etkisi ise G u transfer fonksiyonu üzerinden olmaktadır. Amaç, sistemde bozucu hızdan dolayı oluşacak hızın (V d ) tam tersi hızı oluşturarak sistemde oluşan net hızı (V) sıfırlayacak ileri besleme sinyalini üretmektir. İlgili hesaplamalar aşağıda verilmiştir. V u =' v d = v = v R D ı-vh (4) Bu noktada ölçülen bozucu hızın gerçek bozucu hıza eşit olduğu varsayımı yapılmış, jiroskop dinamiği ihmal edilmiştir (H = 1). D*=D (5) V d = G d D = G d D 1 İdeal durum, ileri beslemenin sistemde oluşturduğu hızın (V u ) bozucu hızın sistemde oluşturduğu hıza (V d ) eşit büyüklükte ve ters yönde olduğu durumdur (V = 0). Buradan yola çıkılarak, ölçülen bozucu hız değeri için sisteme uygulanması gereken düzeltici hız ileri beslemesi V = 0 V,,=-V ri R = -(G u dd*) (6) Gu olarak bulunur. G u ve G d transfer fonksiyonları sistem dinamiği denklemlerinden çıkarılabileceği gibi deneysel yollardan da bulunabilir. Bu çalışmada transfer fonksiyonlarının bulunması amacıyla sistem üzerinde bir dizi test yapılmış, birinci testte sisteme yalnızca kontrollü bir bozucu hız profili uygulanmış, ikinci testte ise sisteme belirli bir ileri besleme sinyali uygulanmış, her iki testte sistemin tepkileri kaydedilmiştir. MATLAB /System Identification Toolbox yazılımı kullanılarak bu etki ve tepkilere ikinci dereceden birer transfer fonksiyonu uydurulmuş, G d ve G u yerine bu transfer fonksiyonları koyularak ileri besleme için bozucu hız sinyaline uygulanması gereken transfer fonksiyonu bulunmuştur. Bozucu hız ileri beslemesi bu yolla bulunan transfer fonksiyonuyla yapıldığında çok daha üstün bir bozucu etki dışlama performansı elde edildiği görülmektedir. e,, u PI PI X Şekil Bozucu hız ileri beslemesi eklenmiş denetim döngüsü 3.6. Denetim Döngüsü Denetim döngüsünün iyileştirilmesi için "dinamik yük basıncı geri beslemesi", "sürtünme etkisinin giderilmesi", "doğrusallaştırma" ve "bozucu hız ileri beslemesi" yöntemleri uygulanmıştır. Açıklanan tüm iyileştirici yöntemlerin uygulandığı denetim döngüsünün blok şeması Şekil 3.6.1'de verilmiştir.

24 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ /l DZ -* Sgn P * HP 6 ı/o u PI PID Y e.2/0 J 2/0 X Şekil Tüm iyileştirici yöntemlerin kullanıldığı denetim döngüsü SONUÇ Bu çalışmada, endüstriyel uygulamalarda sıkça görülen hidrolik sistem denetim uygulamalarından farklı olarak yüksek hız ve hassasiyet gereksinimlerini karşılayan bir denetim algoritmasında kullanılan iyileştirme yöntemleri açıklanmıştır. Denetim çözümlerinde yaygın olarak kullanılan geleneksel Pl ve PID denetleçlerden yola çıkılarak yük basıncı geri beslemesi, sürtünme etkisinin giderilmesi, doğrusallaştırma ve bozucu hız ileri beslemesi gibi iyileştirici yöntemler yardımıyla yüksek performanslı ve bozucu etki dışlama kabiliyetine sahip bir denetim algoritması tasarlanmış ve kullanılan yöntemlerle ilgili bilgi verilmiştir. KAYNAKLAR [1] Thayer W. J., "Transfer Functions for MOOG Servovalves", MOOG Inc., Ocak [2] Purdy David J., "Main Battle Tank Stabilisation Ratio Enhancement Using Hull Rate Feedforvvard", Journal of Battlefield Technology, Cilt 1, Sayı 2, Temmuz [3] Ercan Y., "Akışkan Gücü Kontrolü Teorisi", Gazi Üniversitesi, Ankara, 1995.

25 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 255 ÖZGEÇMİŞLER Tuna BALKAN 1957 yılında Manisa'da doğdu. Halen çalışmakta olduğu Orta Doğu Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü'nden 1979 yılında "Lisans", 1983 yılında "Yüksek Lisans", 1988 yılında da "Doktora" derecelerini aldı yılında "Öğretim Görevlisi", 1988 yılında "Yardımcı Doçent", 1990 yılında "Doçent" ve 2000 yılında da "Profesör" unvanını aldı yılından beri ODTÜ Bilgisayar Destekli Tasarım imalat ve Robotik Merkezi Başkan Yardımcılığı görevini yürütmekte ve ASELSAN A.Ş. ile ortak çalışmaktadır. Çalışmaları sistem dinamiği, kontrol, sistem modellemesi, simülasyonu ve tanılaması, akışkan gücü kontrolü, robotik ve uygulamaları alanlarında yoğunlaşmış olup, bu konularda çeşitli uygulamalı endüstriyel çalışmalarda yer almıştır. Umut BATU 1980 yılında Ankara'da doğdu. Orta Doğu Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü'nden 2002 yılında "Lisans" derecesini aldı. Ekim 2002 tarihinde ASELSAN MST Grubu Mekanik Tasarım Müdürlüğü'nde Mühendis olarak göreve başladı ve servo kontrol ve stabilizasyon konusunda çalışmalar yaptı. VOLKAN Atış Kontrol Sistemi Projesi'nde kontrol sistemi tasarımında görev aldı. Halen MST Grubu Mekanik Tasarım Müdürlüğü, Silah Sistemleri Tasarım Ekibi'nde Mühendis olarak görev yapmakta ve ODTÜ Makina Mühendisliği Bölümü'nde yüksek lisans çalışmalarını sürdürmektedir. M. Burak GÜRCAN 1971 yılında İsparta'da doğdu. Orta Doğu Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü'nden 1993 yılında "Lisans", 1997 yılında da "Yüksek Lisans" derecelerini aldı. Nisan 1999 tarihinde ASELSAN. MST Grubu Mekanik Tasarım Müdürlüğü'nde çalışmaya başladı ve Kaideye Monteli Stinger ve VOLKAN Atış Kontrol Sistemi Projeleri'nde görev aldı. VOLKAN Atış Kontrol Sistemi Projesi'nde Araç İş Paketi PKD Yöneticisi'dir. Halen MST Grubu Mekanik Tasarım Müdürlüğü, Silah Sistemleri Tasarım Ekibi'nde Baş Mühendis olarak görev yapmaktadır.

26 HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ PROGRAM BİLDİRİLERİ /GEN - 21 MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. Türkiye'nin Makina İhracatını Arttırıcı Tedbirler Ömer ŞAHİNKAYA BOSCH REXROTH A.Ş. MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

27 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 259 TÜRKİYE'NİN MAKİNA İHRACATINI ARTTIRICI TEDBİRLER Ömer ŞAHİNKAYA ÖZET Türkiye'nin makina ihracatı son on sene içersinde yıllık 548 milyon dolar'dan 2,8 milyar dolar'a çıkmıştır. Bu yükseliş.türk makina üreticilerinin dünya piyasalarında kabul gördüğünü göstermektedir. Bugün özellikle batı Avrupa üzerinden, tüm kıtalara makinalarımız satılmakta olup, büyüyen bir Türk makina ihracat piyasası oluşmuştur. Bilindiği gibi, bu başarının temelinde özel sektörümüzün son yirmi sene içersinde Türkiye'de oluşturduğu ihracata yönelik çalışma tarzı yatmaktadır. Ancak, bugün ulaşılan makina ihracat rakamı, Türkiye'nin potansiyeline oranla yeterli seviyede değildir. Çünkü, üretim potansiyelimizin alt yapısına baktığımız zaman, yeterinden daha fazla makina parkı, iyi yetişmiş iş gücü ve bize rekabet yapan eski doğu blok ülkelerine nazaran daha fazla sermaye gücü mevcuttur. O halde yeterli seviyede olmayan sadece iki konu kalmış demektir: Bunlardan birincisi, makinanın batı Avrupa'daki üstün teknolojik seviyede üretilmesi; ikincisi ise yurtdışında yapılacak satış operasyonunu, ağır rekabet şartları altında, başarı ile sürdürecek satış kadrolarının oluşturulmasıdır. Birinci sorun, makinanın teknolojik komponentlerini ithal eden mümessil firmalar tarafından, komponent ile birlikte sistem şemasının da getirtilmesi şeklinde çözülür. Ama ikinci sorunun çözümü, yine Türk insanının içinden çıkacak olan, milletlerarası satış kadrosunun oluşumuna bağlıdır. Bu kadronun başarısı, salt yabancı lisan bilgisinden ziyade, yurt dışındaki nihai makina kullanıcısının bir makina alırken nelere dikkat ettiğini tam olarak anlamasına ve bu istekleri üretim merkezine aktarabilmesine bağlıdır. Eminiz ki, bu başarı bir gün mutlaka yakalanacaktır. O günü öne çekmek ise, Türk insanının yurt dışında da bilinen, müteşebbis ruhu sayesinde mümkün olacaktır. GİRİŞ Türkiye'nin tüm sanayi sektörlerinde yaklaşık yirmi sene önce başlayan, ihracata yönelik çalışma tarzı birçok sektörde bugün itibarı ile başarıya ulaşmıştır. Tekstil ve turizm sektörlerinde yaşanan memnuniyet verici gelişmeler, bu başarıya örnek gösterilebilir. Bugün ulaştığımız toplam ihracat rakamlarının yüksekliği, gelişmiş sanayisi olan ülkelere nazaran az görünse bile, Türkiye'nin Cumhuriyet tarihinde ulaştığı en yüksek seviyededir. Seksen sene boyunca yapılan yatırımların sonucunda bu seviyeye ulaşılmış olması, aslında çok normaldir. Ancak burada altını çizmek istediğimiz, son derece dikkat çekici olan bir nokta vardır ki; o da, artışın özellikle son yıllarda büyük oranlarda gerçekleşiyor olmasıdır. Bir ülkede ihracat, eğer sektörlerde faaliyet gösteren insanların iş becerileri yeterli seviyede ise gelişir. Yatırım için finans kaynaklarının bulunması, bu gelişim sürecinin çok daha kısa olmasını sağlar. Ama, bugün geldiğimiz nokta, Türkiye'de finansın yanı sıra, fikir üreten becerikli insan sayısının arttığını göstermektedir. İhracat rakamlarına daha dikkatli bakacak olursak, makina ihracatımızın son 10 sene içersinde, yani 1994'den 2003'e kadar, 548 milyon USD'dan 2,8 milyar USD'a çıktığını görüyoruz. (Bakınız Şekil :1.) Bu çıkışın içersinde % 20 ve üzeri artışlar vardır. Makina gibi üretimi ve özellikle satılması son derece güç bir malın ihracatında bu şekilde bir yükselişin olması, ufukta çok daha cazip rakamların bulunduğunun sinyallerini vermektedir.

28 I. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 260 Burada bahsettiğimiz makina ihracatı, "84'üncü fasıl" in tamamına aittir ve "genel makina ve aksamlan"nı içermektedir. Bu fasılm içersinde yüzlerce kalem bulunmakta olup, büyük makinaları içerdiği gibi, hidrolik ve pnömatik olmayan aksamları da içermektedir. Her ne kadar bu aksamlar kongrenin konusunun dışında gözükse bile, esasında değildirler. Çünkü, bir aksam en basit hali ile genellikle şekillendirilmiş demir bir parça olsa dahi, o demire o şekli verebilmek için, hidrolik veya pnömatik mutlaka kullanılmıştır Milyon Usd. i * ihracat * tahmin. [2] Şekil 1. Türkiye'nin Makina İhracatı. [1] Bahis konusu olan 84'üncü fasılm içeriğinde şu örnekleri sayabiliriz: Takım tezgahları ve saç işleme makinaları. Kauçuk, plastik, deri, tekstil ve kağıt işleme makinaları. Tarım, hadde ve yük kaldırma makinaları. içinde hidrolik ve pnömatik komponentler olan ve olmayan makinalar. Ve diğer yüzlerce makina ve aksam çeşitleri. İhracat rakamları incelenirken, ithalat rakamlarının incelenmemesi doğru olmaz. Dolayısı ile Şekil 2'de aynı konudaki, karşılaştırabilir ithalat rakamları verilmiştir. Aradaki farkın büyük olması, ihracatımızın yeterli seviyede olmadığını bir kere daha gözler önüne sermektedir. Bu hiç de hoş olmayan gerçeği zaten konu ile ilgili herkes biliyor ve otuz senedir de konuşuluyor; ama bugün durum çok farklı. Makine ihracatında devrim niteliğinde bir yükselme yakalanmıştır. Hem de Türkiye'nin güçlü sermaye gruplarının yatırım yapmadığı bir sektörde, Türk insanının el emeği ve göz nuru ile yakalanmış bir başarıdır İhracat D İthalat n _ _ J19il u I \\ u il Tahmin [2] Şekil 2. Türkiye'nin Makina ihracatı ve İthalatı. [1]

29 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 261 DÜNYADA GERÇEKLEŞEN MAKİNA İHRACATI Dünyada makina ihracatı yapan 22 ülkenin yaptıkları ihracatın toplamı 2001 yılında 503 Milyar USD olarak gerçekleşmiştir.[3] Bunların arasında buluna ilk 10 ülke, yaklaşık olarak toplamın % 80'ini gerçekleştirmiş olup, rakamsal olarak 400 Milyar USD ihracat yapmışlardır. Ülke bazında sıralama ise şu şekildedir: 1. Almanya : % 20 = > 100 Milyar USD. 2. USA : % 18 = > 90 Milyar USD. 3.Japonya : % 14 = > 70 Milyar USD. 4. İtalya : % 10 = > 50 Milyar USD. 5. Fransa: % 5,8 => 29 Milyar USD. 6. ingiltere: % 5,8 => 29 Milyar USD. 7. Asya Kaplanları*: % 5,1 = => 26 Milyar USD. (* Hongkong, Singapur, G.Kore Taivvan) Diğer A.Kaplanları* 21,3% 5 1% \ Almanya 20% ingiltere 5,8% Fransa 5,8% İtalya 10% Japonya 14% Şekil 3. Dünyada gerçekleşen makina ihracatı yılı. [3] İlk altı ülkenin sanayileşmeye başladıkları tarihleri göz önünde tutacak olursak, bizden yaklaşık 60 sene önce makina üretimine başladıklarını söyleyebiliriz. Bugün geldikleri nokta, hak edilmiş bir noktadır. Ancak yedinci sırada yer alan ülkeler, yaklaşık olarak bizimle aynı yıllarda sanayileşmeye başlayan ülkelerdir. Asya kaplanları olarak adlandırılan Honkong, Singapur, Güney Kore ve Taivvan yılda toplam 26 Milyar USD ihracat yaptığına göre, herbiri yaklaşık 6,5 milyar USD mertebesinde makina ihraç ediyor demektir. TÜRKİYE'NİN DÜNYADAKİ YERİ 2001 Rakamlarına göre Türkiye'nin makina ihracatını değerlendirdiğimiz zaman karşımıza çıkan tablo şu şekildedir: a Türkiye'nin makina ihracatı : Dünyadaki toplam ihracat: Türkiye'nin piyasa payı: 1,75 Milyar USD. 503 Milyar USD. % 0,35.

30 I. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 262 Bu rakamlar, Türkiye'nin dünya piyasalarındaki payının çok küçük olduğunu gösteriyor. Ancak ilginç olan nokta, piyasa payımızın bugün 2003 yılında ya. % 0,56'ya çıkmış olması ve bu artışın sürekli yukarıya doğru yükselmesidir. Makina imalatı ve ihracatı sektöründe faaliyet gösteren firmalarımız için, bu yükseliş son derece büyük önem taşımaktadır. Çünkü, eğer imalatçı firma ileriye dönük bir istikbal görmez veya yapacağı ticaretin hacmi yeterli seviyede olmaz ise, o zaman kapasite arttırımı için yatırım yapmaz, işte bu noktada, imalatçı firma istikbali parlak bir dünya sektöründe faaliyet gösterdiğini görüyor. Türkiye'de var olan kapasite ve ilave yatırımlarla gelecek olan kapasite, dünya devleri ile etkin bir şekilde rekabet yapmamız için yeterli değildir. Yeni girişimcilerin bu sektöre girmeleri de, rakamların artması için şarttır. Geçmişte yaşadığımız tecrübeler, bizlere yeni girişimcilerin makina üretimi ve ihracatı işine girmelerinin büyük bir olasılıkla muhtemel olduğunu göstermektedir. Bu günkü üreticilerimizin yeni gelecek olan üreticilerden çekinmeleri için aslında hiç bir sebep yoktur. Çünkü, bugün iki Türk üreticisi salt ihracatı gerçekleştirebilmek için fiyat bazında birbiri ile rekabet yapmaktadırlar ve bu kar marjını aşağıya çekmektedir. Bu rekabet, Türk makinasının ucuz olması gerektiğini varsayan bir dünya piyasasında gerçekleşmektedir. Ama Türkiye'nin ihracatı milyar USD seviyelerine geldiği zaman, Türk makinasının imajı ve dolayısı ile dünya piyasalarındaki fiyat seviyesi yükselecektir. İşte, ulaşmayı arzu ettiğimiz bu noktadan itibaren, artık rekabete giren iki firmanın ikisi de Türk firması olsa dahi, rekabet salt ihracatı gerçekleştirebilmek için değil, daha iyi marjlı ihracat yapabilmek için yapılacaktır. Almanya imajından dolayı 196O'lı yıllarda dünya piyasalarında çok iyi fiyatlardan makinalar satarak, bugünkü güçlü yapısını finanse etmiştir. Dolayısı ile yeni girişimcilerin de hiç vakit kaybetmeden, bu geniş ufuklar vaat eden piyasaya girmelerinde fayda vardır. Eskilerin ise, yeni gelenlerden rahatsız olmak yerine, yardımcı olmaya çalışmaları her iki tarafın da menfaatinedir, ihracatımızın ne zaman milyar USD seviyelerine geleceği konusu, aşağıda yaptığımız tahminlerde ele alınmıştı. TÜRKİYE'NİN MAKİNA İHRACATINDA 10 YILLIK TAHMİN Her istatistikte olduğu gibi burada da, geçmiş rakamlar bizlere ileriye doğru tahmin yürütmemizde yardımcı olacaktır yılında makina ihracatını 2,8 milyar USD ile kapatacak olan Türkiye'nin ünümüzdeki yıllarda da, bu yüksek artış oranlarına ulaşmaması için bir sebep yoktur. J J J J J t Şekil 4. Türkiye'nin makina ihracatında 10 yıllık tahmin. [1] * tahmin [2] Türkiye'nin bu günkü makroekonomik göstergelerinde büyük bir değişiklik olmadığı taktirde, makina satışları hem yurt içinde ve hem de yurt dışında artacaktır. Bunu esasında, geçtiğimiz dönemlerde makroekonomik göstergelerin yükseldiği zamanlardan biliyoruz. Ancak sorun, eğer makroekonomik göstergeler Türkiye'de düşerse ne olacak? Yani yeni bir kriz çıkarsa ne olacak? Yine geçtiğimiz

31 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 263 yıllardan biliyoruz ki, o zaman yurt içi makina satışları düşer, fakat yurt dışı satışları bizim krizimizden hiç etkilenmez. Çünkü yurt dışı satışları, Türkiye'nin değil, yurt dışının konjonktürüne bağlıdır. Bunu da bu güne kadar gördüğümüz yurt içi krizlerinden biliyoruz. Hatta, makina ihracatımızın temelinde belki de bu krizler yatmaktadır. Gerçi hiçbir krizin iyi bir yönü olmaz, ama eğer bize ihracat yapmasını öğretiyor ise, bunu iyi bir yönü olarak kabul edebiliriz. Şekil 4'de görülen tahminler, geçmişte gerçekleştirdiğimiz artış oranlarının ortalamasının gelecekte de yakalanabileceği varsayımı ile hesaplanmış değerlerdir. Yukarıda bahsettiğimiz milyar dolarlık seviye, bu gidişle senelerinde yakalanabilir. Asya kaplanlarının toplamının yarısına ulaşmamız gerekiyor ki, dünya klasmanında söz sahibi olabilelim. Bu işi önünüzdeki 5-6 sene içersinde gerçekleştiremememiz için bir sebep görünmüyor. Bu tablo aynı zamanda makina ihracat sektörünün yatırıma değer, gelecek vaat eden bir sektör olduğunu da göstermektedir. MAKİNA İHRACATINDA TÜRKİYE'DE MEVCUT ALT YAPI Bugün yapılan makina ihracatının alt yapısına baktığımız zaman, dört temel ayak üzerine kurulu olduğunu görüyoruz. Bilgi birikimi, makina parkı, iş gücü ve sermaye gücü bu ayakları oluşturmaktadır. Burada bahsettiğimiz bilgi birikimi, ihraç edilebilecek nitelikte makinanın üretilmesini ve en önemlisi yurt dışında satışını yapabilecek kadroların oluşturulmasını organize edebilme becerisidir. Bu 199O'lı yılların başından beri Türkiye'de vardı zaten, fakat yeni başlamıştı ve yeterli seviyede değildi. Bu dönemde yapılan az miktarda ihracat, aslında bugün sağlanan bilgi birikiminin temelini oluşturmuştur ve yurt dışı bağlantılarının nasıl yapılacağı konusunda ihracatçılarımıza tecrübe kazandırmıştır. Özellikle özel sektörümüzün ihracata yönelik çalışma tarzının burada altını çizmek gerekir. Çünkü, onların dinamik yapısı ve girişimcilik ruhu, bugünkü ihracat rakamlarına ulaşmamızı sağlayan en önemli etkendir. Makina parkımıza baktığımız zaman, değişik illerimizdeki sanayi sitelerinde buluna makinaların ne kadar çok olduğu dikkatimizi çeker. Hatta bu sanayi siteleri birçok ilimizde dolduğu için, yenileri yapılmaktadır. Rakamlarda da bunları görmemiz mümkündür. Şekil 2'de verilen ithalat rakamlarını toplayarak son on sene içersinde ne kadar makina ithal ettiğimizi görebiliriz. Bu rakam 68 milyar USD'dır. İşte fabrikalarımızı ve sanayi sitelerimizi dolduran ve yeni sanayi sitelerinin yapılması ihtiyacını doğuran sebep burada yatmaktadır. Yine aynı sanayi sitelerinde dikkatimizi çeken bir başka konu daha var. Acaba bu makina parkımızda bulunan makinaların hepsi tam kapasite çalışmakta mıdır? Görünen o ki, maalesef hayır. En azından bir atıl kapasitenin mevcut olduğu görünüyor. Belki tüm bu makinalar, iç piyasaya gerekli tüketim mallarının üretimi için ithal edildi ve yaşadığımız krizler nedeni ile bir atıl kapasite oluştu, ama bu makinaların bir kısmını ihraç edilecek makinaların parçalarını üretmek için kullanmamız mümkündür. iş gücü deyince, imalatta çalışan mavi yakalılar ve idari kadrolarda çalışan beyaz yakalılar kastediliyor. Mavi yakalılar konusunda meslek liselerinin verdiği alt yapı desteği mükemmel yürüyor. Her türlü metal işleme makinalarında çalışacak teknik eleman bulmak mümkün. Hatta CNC makinaların işletilmesi bile bugün için sorun olmuyor. Ar-Ge çalışmalarında görev alan teknik kadro görevini gayet güzel yerine getirebiliyor, ama bunun ön şartı ihraç makina alıcısının isteklerinin doğru ve düzgün olarak kendilerine iletilmesidir. Bütün bunların planlanması ve idare edilmesi için gerekli idari kadroları da yeterli seviyede eğitim almış vaziyette bulmak mümkün. Bu noktada, tüm zamanlar için geçerli olan meslek içi eğitim seminerlerini unutmamak gerekiyor. Çünkü günümüzde teknoloji ve insanlar arasındaki sosyal ilişkilerde iletişim o kadar hızlı gelişiyor ve ilerliyor ki, kişi gerekli eğitimleri almış olsa dahi, beş on yıl sonra öğrendikleri yeterliliğini kaybediyor. Sermaye gücüne gelince, hemen hangi rakiplere göre bir karşılaştırma yapılacağı tarif edilmelidir. Burada birinci sırada göz önünde tutulan rakiplerimiz, eski doğu blok ülkeleridir. Asya kaplanları ile rekabet bizim için çok daha zor olacağı için, ikinci plana bırakılmalıdır. Çünkü onlar, ucuz fiyat politikaları ile zaten iyi bir pazar payı almışlar. Bizim daha henüz fiyatların düşmediği Avrupa veya

32 I. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 264 Amerika piyasalarında faaliyet göstermemiz, daha uygun olur. Özellikle Avrupa piyasalarında faaliyet gösteren eski doğu blok ülkelerinde yapılan makine üretiminin yaklaşık tamamı, batı firmaları tarafından finanse ediliyor. Bugün itibarı ile oralarda güçlü bir sermaye henüz oluşmuş değil, ama on seneye kalmaz oluşur. Dolayısı ile bizim elimizi çabuk tutarak, hazır elimizde bir avantaj varken değerlendirmemiz gerekiyor. Bütün burada sayılan alt yapımızı, alt alta topladığımız zaman, o kadar güçlü bir resim ortaya çıkıyor ki, bu potansiyel ile şimdiye kadar 2,8 milyar doların çok üstünde makine ihraç etmemiz gerekiyordu. En azından bir Asya kaplanı seviyesinde olmamız gerekiyordu. Ama değiliz. O halde buradan şu sonuç çıkıyor: Bugün ulaşılan makine ihracatı rakamı, Türkiye'nin potansiyeline oranla yeterli seviyede değildir. YETERLİ SEVİYEDE OLMAYAN KONULAR VE ÇÖZÜMLERİ Yeterli seviyede olmayan ve dolayısıyla ileriye dönük tedbirler alınması gereken iki ana konu vardır. i Bunlardan birincisi üretilen makinaların teknolojik seviyesi, ikincisi ise yurt dışı satış kadroları. : Teknolojik seviye denince, makinanın hareketlerini sağlayan komponentlerin üreticilerinin önerdiği yeni teknoloji anlaşılmalıdır. Rakip makina üreticilerinin kullandıkları teknoloji her zaman en iyi seviyede olmayabilir. Çünkü o rakip üretici de, makinasının bir üst seviyeye çıkması için, komponent üreticisinin geliştirdiği yenilikleri uygulamaktadır. Ama bu, karşılıklı fikir alışverişi şeklinde yapılır; makina üreticisi bu şekilde işleyen sistemin bir parçası konumuna gelmiştir. Komponent üreticisini yeni teknolojilerin esas ana kaynağı konumuna getiren etken, sistemin bu işleyiş tarzıdır. Türkiye'de bu sistem bu şekilde işliyor mu? diye kendimize bir sormamız gerekiyor. Durum onu gösteriyor ki, kısmen evet. Ama yeterli seviyede ve yaygınlıkta değil. Türkiye'de yukarıda anlatılanlardan farklı da olsa şöyle bir çözüm bulunmuş: Makina üreticisi yapmayı j hedeflediği makina tipini komponent üreticisinin Türkiye temsilcisine aktarıyor ve ondan, makinanın [ yurt dışındaki modellerinde halen kullanımda olan sistem şemasını alıyor. Eğer şemada bir değişiklik ' yapmadan uygulamaya sokarsa, iyi bir teknolojik seviye yakalıyor. Ama bu hiçbir zaman üstün bir teknolojik seviye yakalandığı anlamına gelmez. Çünkü üstün olmak, rakiplerin bir adım önünde olmak manasındadır. Yurt dışı satış kadroları, tüm ilgili konuların kesiştiği ortak ana noktadır. Dolayısı ile bu noktada görev alacak kadroya, müşterinin taleplerini tam olarak algılamak, bunları üretim merkezine aktarmak ve bu arada da ağır rekabet şartları altında satış yapmak gibi son derece önemli bir görev düşmektedir. Satış kadrolarının üretim merkezine aktarmak durumunda olduğu konuların başında, nihai makina kullanıcısının bir makina alırken nelere dikkat ettiğini tam olarak anlamak gelir. Bunu yapabilmesi için, önce kendisinin o makina tiplerini çok iyi tanıyor olması şarttır. j Müşteri ile imalatçı arasında köprü görevini üstlenebilmek için, köprünün her iki tarafını da iyi tanımak / gerekir. Gerçekten de, mesela Almanya'daki büyük makina üreticilerinin satış kadrolarına baktığımız zaman, hepsi satış görevine başlamadan önce, detaylı bir seminerden geçiriliyorlar. Bu seminerlerin asıl amacının satılacak mal hakkında detaylı bilgi vermek olmasına rağmen, ikinci önemli amaç da, bilginin geriye doğru sıhhatli akışını sağlamaktır. Türk makina üretiminin gelişme safhasında olduğunu göz önünde tutacak olursak, bu iki amacın bizde sıralamada yer değiştirmesi gerektiğini söyleyebiliriz. Yani nihai makina kullanıcısının bir makina alırken nelere dikkat ettiği konusunun, üretim merkezine tam olarak aktarılması, birinci sırada olmalıdır.

33 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ ÖNÜMÜZDEKİ BEŞ YILDA NELER YAPILABİLİR? 265 Eski rakamlara baktığımız zaman, ihracatın 1997 yılından 2002 yılına kadar, yani son beş senede iki misli arttığını görüyoruz. Bu artış hızı ile ileriye dönük bir hesap yaparsak, 2007 yılında ihracatın dört misli artacağını tahmin edebiliriz. Yani 8 milyar USD'a ulaşabiliriz. Bu rakamlar aslında makina imalatı sektörünün Türkiye'de yıldızı parlayan bir sektör olduğunu gösteriyor. Geçmiş deki artış oranları da, bu sektörde hatırı sayılır büyülükte bir ticaret hacminin oluşacağına işaret ediyor. Dolayısı ile önümüzdeki yıllarda bilinçli hareket etmemiz halinde, hem Türkiye'nin ve hem de bu sektörde faaliyet gösteren firmaların, dünyada şu anda var olan pastadan hatırı sayılır oranda bir pay almaları mümkün olacaktır. Neler yapılması gerekir konusuna gelince, her işte olduğu gibi, insan faktörü hemen ön plana çıkıyor. Çünkü, yurt dışında ağır rekabet şartları altında faaliyet göstermek, herkesin kolaylıkla halledebileceği bir iş değildir. Bu konuda yetişmiş iş gücünün son derece az olması, ileriye dönük yapılacak planlarda, eğitimin seminerler şeklinde ön görülmesini gerekli kılmaktadır. Bu seminerler, ikişer haftalık sürelerle mühendisçe düşünme yeteneğine sahip kişilere verilebilir ve kısa süreler içersinde birbirini takip edecek şekilde yürüyebilir. Bu eğitimin bitmesi hiçbir zaman söz konusu olamaz. Çünkü, teknolojideki gelişme hiçbir zaman durmaz. Bizim için şu anda önemli olan, yurt dışındaki rakiplerin bir adım önünde olmak, olduğuna göre, önce bu güne kadar gelişmiş olan teknolojiyi öğrenmemiz ve yeni gelişmeleri de anında takip ediyor olmamız gerekir, işte bu kadro, piyasa ile imalatçının arasındaki köprüyü oluşturmalıdır. Ayrıca bir de CE normlarının uygulanması konusu var. Bilindiği gibi son yıllarda bu konuda iyi sayılabilecek bir mesafe kaydettik. Ama bu mesafe, çoğunlukla makinada çalışacak operatörün zarar görmemesi yönünde oldu. Halbuki CE, çever, enerji tasarrufu ve ses seviyesi gibi konuları da kapsamaktadır. Eğer Avrupa bu konularda da duyarlı davranıyor ise, ki davranıyor, bizimde mutlaka duyarlı olmamız gerekir. OTOMASYON ÜRÜNLERİ Günümüzde her fabrikanın mümkün olduğu kadar az insan sayısı ile çalışması gerektiği gerçeği, tüm sosyal ve iktisadi yönleri ile karşımızda duruyor. Yöneticilerin hepsi de yatırımlarını bu baskı altında yapmak zorunda. Dolayısı ile nihai makina kullanıcısı, mümkünse hiç işçi gerektirmeyen, tamamen otomatik çalışan bir makina arayışı içersindedir. Hidrolik Otomasyon ürünleri I Elektrikli tahrik ve kontrolü I Doğrusal hareket 1 Pnömatik Şekil 5. Otomasyon ürün grupları. [2]

34 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 266 Özellikle batı Avrupa'da istihdamın çok pahalı bir yatırım aracı olması, güncel teknolojinin müsade ettiği en üst seviyede otomatik makinalara olan talebi arttırmaktadır. Otomasyonu sağlayacak ürünleri tanımak, bu sebepten ötürü önemlidir. Ana hatları itibarı ile otomasyon ürünlerini dört grupta toplamak mümkündür. Bunların başında halen hidrolik komponentler gelmekte olup, elektronik tahrik sistemleri de günümüzde çok önemli roller üstlenmektedir. Ayrıca doğrusal hareket ve pnömatik komponentleri de yaygın olarak kullanılan otomasyon ürünleri arasında yer almaktadır. Şekil 5 bu grupları göstermektedir. Bu grupların arasında hidrolik ve pnömatik, birkaç sene evveline kadar klasik makina imalatının temelini oluşturmuştur. Ancak son yıllarda elektronik kontrollü, özellikle servo motor kontrollü tahriklerin çok pratik çözümler sunması, makina imalatçılarını bu ürünleri kullanmaya itmiştir. Servo motorlar günümüzde, sadece hidrolik ile elde edilebilen çok büyük kuvvetler hariç, bir çok uygulamada kullanım alanı bulmaktadır. Buna bağlı olarak, doğrusal hareket ürünleri olan vidalı miller ve yatakları otomasyonun vazgeçilmez parçaları olmuşlardır. Bugün imal edilen birçok makinada bu grupların tümünün kullanıldığını görüyoruz. Şekil 6'da görülen CNC işleme merkezi, tüm grupların birbirlerini nasıl tamamladığına güzel bir örnek teşkil etmektedir. Elk. tahrik ve kontrolü Doğrusal hareket Şekil 6. CNC işleme merkezi, (örnek). [2] SONUÇ Globalleşmiş bir dünyada, makina ihracatına elli senelik bir gecikme ile girmeye çalışan Türkiye'nin, bu imkanı bugün yakalamış olması, Türk insanının milletlerarası ticari piyasaları doğru algıladığını ve kendisini doğru yönlendirdiğini göstermektedir. O halde gidilen yolun yönü doğrudur, sadece yolun genişliği arttırılmalıdır. Bu genişliği de, müşteri düşüncelerini derinlemesine araştırmakla elde edebiliriz. Makina alan müşterilerin, bir makina alırken tercihlerini ne yönde kullandıkları son derece önemli bir konudur. Ama, bu tercihlerin ne şekilde sıralandığı daha da önemlidir. Mesela bir makinanın fiyatı her zaman önemlidir; fakat dördüncü sırada gelmektedir. Birinci sırayı makinanın fonksiyonları, ikinci sırayı markası, üçüncü sırada ise otomasyon ürünleri geldiği için, fiyat dördüncü sıraya kadar gerilemiştir. Buradan da şu sonuç çıkıyor: Makinanın fiyatı ne kadar ucuz olursa olsun, fonksiyonları ihracat piyasası müşterisinin isteklerini karşılamıyor ise, o makina satılamaz. Burada fonksiyon denince, aynı tip makinaların birbiri ile karşılaştırılması durumunda, makinanın hareketlerindeki işlevlik, hız veya kapasite gibi özellikler anlaşılmalıdır.

35 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 267 Üçüncü sırada görülen otomasyon ürünleri, müşterinin kararını % 30'luk bir pay ile etkilemektedir. Bu nokta Türkiye için ayrı bir önem taşımaktadır. Bilindiği gibi, makinanın çelik gövde kısmı her imalatçı tarafında özenle yapılıyor ve olmazsa olmaz bir konu olduğu için başarı ile uygulanıyor. Müşteri dış görünüş itibarı ile makinayı beğendikten sonra, makina dairesine bir göz atıyor. Burada eğer kendi değer yargılarına göre, kabul edebileceği otomasyon ürünleri görürse, makinayı almak için % 30 karar veriyor. Burada bahsedilen "müşterinin kendi değer yargısı" aslında, üç değişik olgudan oluşmaktadır. O makina hakkında bilgi sahibi olan uzman müşteri, geçmiş dönemlerden mutlaka otomasyon ürünleri hakkında da tecrübe sahibidir ve o ürünlerin kalitesi hakkında kafasında bir fikir vardır veya bir uzmana danışabilir. Bu ürünleri kendisinin test etme imkanı olmadığı için, ya kendi fikirlerine veya uzmanınınkine göre karar verir. İşte bu noktada kalite güvencesi, teknolojik üstünlük ve bulunabilirlik olguları önem kazanır. 3. Otomasyon Kalil^ güvencesi Teknolojik üstünlük ürünleri %50 %30 / %20 / ZMtfcinanın / \_ Bulunabilirlik markası Şekil: 7. Makina alan müşterilerin tercih sıralaması. [2] Satışa sunulan makinanın markası, yani makina imalatçısının kendisi, tercih sıralamasında ikinci sırada bulunmakta olup, müşterinin kararını % 20 oranında etkilemektedir. Piyasada çalışan makinalarının sayısı, onları kullananların verecekleri referanslar, fuar ve diğer marketing çalışmaları neticesinde oluşan imaj, bu tercih sıralamasını etkileyen en önemli unsurlardır. KAYNAKLAR [1] ARPINAR. E. Orta Anadolu ihracatçılar birliği [2] BOSCH REXROTH. Firma katalogları ve gözlenimleri [3] UHLIG. A. Intemationaler Maschinenaussenhandel. VDMA (Verband deutscher Maschinen- und Anlagenbau. e.v) 2001 ÖZGEÇMİŞ Ömer ŞAHİNKAYA 1953 doğumlu olan Ömer Şahinkaya, yılları arasında bulunduğu Almanya'nın Aachen kentinde Makina Yüksek Mühendisliği eğitimini gördü. Hidrolik ve pnömatik konularında hazırladığı tezlerden sonra, 1985 yılında Dipl. Ing. olarak mezun oldu. Bir süre hidrolik makina imalatı konusunda faaliyet gösteren Ömer Şahinkaya, 1988 yılında Bosch İstanbul satış departmanında Product Manager olarak çalıştı ve 1998 yılında ise Bosch Automation departman müdürlüğü görevini üstlendi yılında Bosch ve Rexroth firmalarının dünya çapındaki birleşmelerinden sonra, Bosch Rexroth Otomasyon şirketine geçti ve halen bu firmada pazarlama müdürü olarak görev yapmaktadır.

36 III. HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ PROGRAM BİLDİRİLERİ /GEN - 22 MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. Makina ve Sistem İmalatında CE Uygulaması ve Almanya'daki Yasal Prosedür Hayrettin KARCI FESTO A.Ş. MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

37 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 271 MAKINA ve SİSTEM İMALATINDA CE UYGULAMASI ve ALMANYA'DAKİ YASAL PROSEDÜR Hayrettin KARCI ÖZET Bilindiği gibi, CE işareti Avrupa Topluluğu (AT) ülkeleri tarafından oluşturulmuştur. Bu işaret, üzerine takılan ürünün, AT'nin belirlediği yeni yaklaşım direktiflerine uygunluğunu ifade eder. Genel anlamda CE işareti, üzerine takıldığı ürünün insan, hayvan ve çevre için sağlık ve güvenlik yönünden tehlikeli olmadığının bir belgesidir. Bu konudaki kriterler, AT'nin yeni yaklaşım direktiflerinde belirtilmiştir. Bilindiği gibi, üzerine CE işareti yapıştırılması gereken ürünlerin duruma göre bir çok yönden incelenmesi gerekir. Bu makalede; yeni yaklaşım direktifleri kapsamına giren makina ve sistemlerin imalatında üreticilerin CE işareti yönünden dikkate alması gereken tehlike analizi ve diğer bazı hususlar üzerinde durulacaktır. 1. GİRİŞ Yeni yaklaşım direktifleri kapsamına giren makina ve sistemler, AT ülkelerinde serbest dolaşıma çıkabilmesi için üreticisi tarafından üzerine CE işareti takılması gerekmektedir. CE işaretinin makina veya sistemin üzerine takılması, üreticinin CE ile ilgili yasal sorumlulukları üstlendiğini ifade eder. Bu nedenle, imalatçı firma ürününün üzerine CE işaretini takmadan önce, aşağıda belirtilen hususları dikkate alarak istenilen çalışmaları yapması gerekmektedir: a) Üretilen ürünün, CE ile ilgili AT'nin yeni yaklaşım direktiflerinden hangilerinin kapsamına girdiğini belirlemek. b) Bu direktiflerde belirtilen ürünle ilgili şartları yerine getirmek. c) Direktiflerde öngörülen şarların yerine getirilmesi konusunda, varsa AT'nin yayınladığı harmonize standartlara uymak. d) Ürünle ilgili direktiflerde belirtilen şartların yerine getirilmesinde, isteniyorsa onaylı kuruluşlara yaptırılması gereken belgelendirme çalışmalarını yaptırmak. e) Ürünle ilgili teknik dosyayı hazırlamak. f) Uygunluk beyanı hazırlamak ve CE işaretini doğru olarak ürüne takmak. Yukarıda maddeler halinde belirtilen çalışmaların içinde yer alan "ürünle ilgili teknik dosyanın hazırlanması" makina ve sistem imalatında önemli bir yer tutar. Teknik dosyanın içinde yer alan dokümanlar CE konusunda ürünle ilgili yapılan çalışmaları belgelendirmeye yöneliktir ve gerçeği yansıtması gerekir. Bu nedenle, teknik dosya konusunu biraz açmamız gerekir.

38 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ CE KONUSUNDA ÜRÜNLE İLGİLİ TEKNİK DOSYANIN İÇERİĞİ Teknik dosya, teknik ve yasal dokümanların yanı sıra, tasarım aşamasından itibaren ürünle ilgili insan, hayvan ve çevre konusunda sağlık ve güvenlik açısından yapılan tehlike analizlerini ve bunlarla ilgili çözümleri içerir. Teknik dosyanın içinde bulunması gereken dokümanlar: a) Ürünün sınıflandırılması, tanımı ve genel anlamda açıklanması. Bu kısımda ürünün makina talimatları kapsamına girip girmediği, giriyorsa ne tür işlemlerden geçmesi gerektiği, tanımı, kullanım alanı ve amacı gibi açıklayıcı bilgiler yer alır. b) Ürünün tasarımında kullanılan başka talimatlar varsa onların açıklanması ve amacının ortaya konulması. c) Ürünün tasarımında kullanılan harmonize veya diğer normlar varsa onların açıklanması d) Ürünle ilgili yapılan tehlike analizinin açıklanması. e) Ürünle ilgili teknik dokümanlar ve kullanım talimatı f) Gerekli olması durumunda onaylı kuruluşların yaptığı çalışmalar ve bu çalışma ile ilgili belgeler g) CE işaretinin takılması ve uygunluk beyanı Yukarıda belirtilen dokümanların içerisinde yer alan "ürünle ilgili tehlike analizi", ürün maliyetini etkilediğinden özellikle hangi aşamada ele alınması gerektiği yönünden önem arz etmektedir. 3. ÜRÜNLE İLGİLİ TEHLİKE ANALİZİ Üretici firma mutlaka ürünle ilgili tehlike analizi yapmak durumundadır. Bu nedenle, ürünle ilgili tehlike analizi CE açısından önemli bir konuyu oluşturur. Özellikle bir makina veya sistemin bir çok kısımdan meydana gelebileceği ve her bir kısmının farklı tedarikçiler tarafından üretilip temin edileceği düşünülürse, sorumlulukların nasıl dağıldığı açısından konunun önemi daha da belirgin olmaktadır. 3.1 Tehlike Analizi Ne Zaman Başlatılmalı? Tehlike analizinin tasarım aşamasında başlatılması üretici firmaya önemli avantajlar sağlar. Zira, üretimi tamamlanmış bir makinada tehlike analizi yapmak, bazı tasarım değişikliklerine neden olabilir. Böyle durumlarda, yapılması gereken tasarım değişikliği ek bir maliyet getirmektedir. Hatta bazı durumlarda tehlikenin ortadan kaldırılması için üründe köklü değişikliklerin yapılması gerektirdiğinden maliyet daha da artmaktadır. Bu tür olumsuz gelişmeleri engellemek için, tehlike analizini ürünün tasarım aşamasında yapmak gerekir (Şekil 1). Üretim Tehlike anuli7i > ( Üretim J I ^ Şekil 1. Ürünlerle ilgili tehlike analizi üretimden önce tasarım aşamasında yapılmalıdır

39 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 273 Şayet bir makina veya sistemde tehlike olasılığı varsa, bu olasılık er veya geç kendini gösterecektir. Tehlikenin küçük boyutta olması veya tehlike olasılığının zayıf olması bu tehlikenin göz ardı edilmesi anlamına gelmemeli. Risk ve tehlike analizi ile ilgili bazı normlar aşağıda verilmiştir: EN 292-1: Temel kavramlar, genel şekillendirme yöntemleri, temel terminoloji, kısım 1, 1991 EN 292-2: Temel kavramlar, genel şekillendirme yöntemleri, kısım 2: Teknik yöntemler ve spesifikasyonlar, 1991/A1:1995 EN 1050: Risk değerlendirme yöntemleri, EN 954-1: Kontrol sisteminde kullanılacak olan güvenlikle ilgili ürünlerin seçimi, kısım 1, genel şekillendirme yöntemleri 3.2 Ürünle ilgili değişik aşamalarda tehlike analizinin dağılımı Ürünün, tasarım aşamasından itibaren tamamlanıp müşteriye teslimatına kadar, tehlike analizi ile ilgili çalışmanın hangi aşamada, hangi yoğunlukta olduğu, ürünün üretiminde izlenmesi gereken yol açısından büyük önem arz etmektedir. Zira, bu aşamaların başında yapılan ihmaller veya yetersiz inceleme sonucu gözden kaçan hususlar, ileri aşamalarda büyüyerek ürünün maliyetini önemli derecede etkileyebilmektedir (Şekil 2) ÜGS (Ürün Geliştirme Süreci), devreye alma ve gerektiğinde değiştirme işlemleri dahil Müşteri Müşteri "^> Satıcı J^> Müşteri "^> Satıcı J> Müşteri ^> Satıcı ^> Müşteri / Müşteri ^> Satıcı Talep \ Teklif \ Müşteri \ Tasarım,\ İmalat? Ön \ teslimat / Devreye \ alma, / Teslimat / Nihayi \ teslimat / İşletme ^ Olası tadilat Şekil 2. Ürünün başlangıçtan itibaren geçirdiği aşamalar ve bu aşamalarda olası tehlike analizinin maliyet açısından dağılım yoğunluğu Yukarıdaki şemaya bakıldığında, tehlike analizi ile ilgili çalışmaların ürünle ilgili talep aşamasında başlatılması gerektiği açıkça görülmektedir. Teklif aşamasında daha da yoğunlaştırılması gereken tehlike analizi çalışmaları, tasarım aşamasında tamamen ağırlık kazanmalıdır. Zira, bu aşamadan sonra yapılması gereken değişiklikler, değişikliğin büyüklüğüne göre ek maliyet getirecektir. 3.3 CE İşaretinin Dikkate Alındığı Aşamaya Göre Maliyeti Makina ve sistem imalatında, CE işareti ile ilgili koşulların dikkate alındığı aşamaya bağlı olarak, CE işaretinin getirdiği maliyet değişir (Şekil 3)

40 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ ü Makinaya uyarlanması Yerinde imalat ve montajı Kumanda panolarının genişletilmesi Tüm teknik dokümanların kontrolü ve uyarlanması (CAD planları, PLC-Program listeleri, işletim kılavuzları,...) Devreye almada gecikmeler Üretimin devre dışı kalması Müşterilere karşı prestij kaybı Şikayetlerin işleme alınması Bakım personelinin iş gezileri Proje hazırlık safası Üretim Son kontrol Çalıştırın Çalışma Şekil 3. Makina ve sistem imalatında CE işaretinin dikkate alındığı aşamaya bağlı olarak maliyetin değiştiğini gösteren diyagram ve maliyeti arttıran başlıca nedenler 4. MAKİNA TALİMATLARI KİMLER İÇİN DÜZENLENMİŞTİR? Makina talimatları, makina üreticileri veya makinaları devreye alan kişiler ve esas olarak makina ve sistem tasarımcıları ile kontrol sistemi tasarımcıları için düzenlenir. Özellikle tasarımcılar, tasarladıkları sistemde (mekanik tasarım veya kontrol sistemi tasarımı) makina talimatlarının dikkate alınarak gereğinin yerine getirilmesinden sorumludur (Şekil 4). Bu nedenle, makina ve sistem tasarımcılarının makina talimatları konusunda gerekli eğitimleri alarak yaptıkları tasarımlarda talimatların öngördüğü koşulları kesinlikle uygulamaları gerekmektedir. Ve bu çalışmaların başında, tehlike analizinin yapılması ve tespit edilen tehlikelerin ortadan kaldırılması gelmektedir. Bazı durumlarda tehlike tamamen ortadan kaldırılamaz. Böyle durumlarda, olası tehlikeler için kullanıcının alması gereken eğitimler ve tedbirler açık ve net bir şekilde tanımlanmalıdır. i )rneğin: UEDÜed şirket Genel Müdür Uygunluk Beyanı ve imza Makina tasarımcıları Kontra i sistemi tasarımcı lan î Mak njmm, yeterli derecede emniyetli olması Varsa diğer katılımcılar Şekil 4. CE işareti uygulamasında, üretici firmanın yanı sıra makina ve sistem tasarımcıları da yaptıkları tasarımda, makina talimatlarında ön görülen koşulların uygulanmasından sorumludur. I

41 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 275 Daha önce de belirtildiği gibi makina ve sisteme CE işaretinin takılması bir takım koşulların yerine getirilmesini gerektirir. Bunlardan bir tanesi de firmanın genel müdürü tarafında hazırlanıp imzalanan uygunluk beyanıdır. Böylece firma yöneticisi tek sorumlu kişi gibi görünmektedir. Ancak, tasarıma iştirak edenler de yaptıkları tasarımda gerekli güvenlik ve sağlık koşullarının dikkate alınmasından sorumludur. Bu aşamadan itibaren konuyla ilgili yasal düzenlemelerin dikkate alınması gerekir. 5. ALMANYA'DA YASAL YAPI Üreticinin ürettiği ürünle sağlık ve/veya güvenlik açısından çevreye ve/veya canlılara zarar vermesi ile ilgili yasal düzenlemeler doğal olarak yasal yapı içerisinde yer almaktadır (Şekil 5) CE ile ilgili yasal düzenlemeler de bu çerçeve içerisinde bulunmaktadır. Ancak, bu güne kadar CE konusunda yaşanan yasal uygulamalarda ülkeler arasında bazı farklılıkların olduğu görülmektedir. Hatta CE ile ilgili yasaların uygulanmasında mahkemelerin verdiği kararlar hakkında değişik yorumlar yapılmaktadır. Örneğin; kedisini mikro dalga fırınında kurutmayı deneyen bir mikrodalga fırın kullanıcısı, kedisinin ölmesi nedeniyle mikrodalga fırın üreticisini fırının kullanım talimatında bununla ilgili özendirici açıklama olduğunu gerekçe göstererek üreticiye karşı açtığı davayı kazanması, değişik yorumlara neden olmuştur. Hukuk sistemi Kamu hukuku V--..,!..--»= > Madan! hukuk T Kıkuku T Ceaa hukuku Almanya. GSG (9 GSGV,.-',..- -AlfaşBhG.AMBV Şekil 5. Makina hukukunun ve ürün yükümlülüğünün de içinde yer aldığı yasal yapı Alman yasalarına göre, vatandaşlık hakkı olarak verilen zararın karşılanması ile ilgili yasal düzenleme aşağıda olduğu gibidir: BGB 823 (1) Kim kasıtla veya kazara bir başkasının vücuduna, sağlığına, özgürlüğüne, malına zarar verirse veya özel bir hakkını hukuka uygun olmayacak şekilde ihlal ederse, yol açtığı zararları o kişi için karşılamakla yükümlüdür. Not: Yasayla ilgili çeviriden doğan yanlışlıklardan sorumluluk alınmaz. Hasarın karşılanması ile ilgili ürün yükümlülüğü aşağıda belirtildiği gibi tanımlanmıştır: ProdHG Ürün hasarı sebebiyle bir insan hayatını kaybederse, yaralanırsa, sağlığı tehlikeye girerse veya ürün tarafından vücudunun muhtelif yerleri zarar görürse, aşağıdaki kişiler hasarı karşılamakla yükümlüdür: 1) Söz konusu ürünü üreten ve dolaşıma sunan şirket, Söz konusu ürünü ülke içine getiren ve dolaşıma sunan yerel şirket. Not: Yasayla ilgili çeviriden doğan yanlışlıklardan sorumluluk alınmaz. Makina talimatlarına uyulmaması durumunda, üretici firma aşağıda belirtilen sorunlarla karşılaşabilir

42 . ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 276 Müşteri tarafından teslim alınmaz (ödeme geciktirilir). Rekabette dezavantaj yaşanır. Hasarı karşılaması gerekir Ceza hukuki önlemlerinin işleme konması AT ülkelerinde ürününün satışının yasaklanması Sergilerde problemle karşılaşma (örneğin; fuarlarda) Sigortaların tazminat hakkının doğması (BG,AUVA.SUVA,...veya özel) Resmi dairelerce makinaların durdurulması (işletme yasağı)-üretimin devre dışı kalması SONUÇ Makina ve sistem imalatında, makina talimatları kapsamına giren ürünlerin AT ülkelerinde serbest dolaşımı ve ticari işlem görmesi için CE işareti taşıması gerekir. CE işaretinin ürüne takılması konusunda yerine getirilmesi gereken koşullar, makina talimatlarında belirtilmiştir. Bu koşullara uyulmadan CE işaretinin ürüne takılması yasal yönden cezai sonuçlar doğurur. Zira, CE işareti takılan ürün, sağlık ve güvenlik yönünden insana, diğer canlılara ve çevreye zarar vermediği bu işaretle onaylanmış olur. Dolayısıyla CE işareti uygulaması bir Standard değil, yasal zorunlulukları içeren bir işlemdir. KAYNAKLAR [1] Die Rechtvorschriften der Gemeinschaft für Maschinen, Erlaeterungen zu der Richtlinie 98/37/EG; Europische Kommission. [2] H. J. Ostermann.D. Von Locquentheim: Wegweiser Maschinsicherheit Bunderanzeiger Verlag [3] A. Neudörfer: Konstruieren sicherheitsgerechter Produkte Springer-Verlag ÖZGEÇMİŞ Hayrettin KARCI 10 Ocak 1956 yılında Sürmene'de doğdu. İlk öğrenimine Sürmene / Trabzon'da başladı ve Fındıklı / Rize'de tamamladı. Orta öğrenimine Fındıklı / Rize'de başladı ve Samsun'da tamamladı Makina Mühendisliği konusunda lisans öğrenimini KTÜ / Trabzon'da ve lisansüstü öğrenimini IDMMA / Yıldız - İstanbul'da tamamladı. Daha sonra, MEB bursuyla Hannover Üniversitesinde (Almanya) mekanik sistemler konusunda yüksek lisans ve doktora tahsili yaptı. SLM firmasında (VVinterhur / İsviçre) ve Wabco VVestinghouse firmasında (Hannover / Almanya) staj çalışmaları yaptı. Geothe-lnstitut'de (Passau, Göttingen) Almanca, ve Bedford English Study Centre'da (Bedford / Londra) İngilizce öğrendi. Meslek hayatına IDMMA / Yıldız - İstanbul'da asistan olarak başladı ve Kochs Adler firmasında (Bielefeld / Almanya) AR-GE mühendisi olarak, KTÜ' de öğretim üyesi olarak, Praevvema firmasında (Eschvvege / Almanya) mekanik tasarım bölüm müdürü olarak devam etti ve 1991 yıllarında Festo firmasında (Esslingen / Almanya) makina otomasyonu konularında eğitimle ilgili çalışmalar yaptı ve 1991'de Festo Türkiye'nin kuruluşunda görev aldı yılından bu yana Festo Türkiye'de Teknik Müdür olarak çalışmaktadır.

43 III. HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ PROGRAM BİLDİRİLERİ /PNÖ - 23 MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. Yüksek Debili Pnömatik Valflerde Seramik- Plastik Teknolojisi İle Çalışma Ömrünün Artırılması ve Sürtünmenin Azaltılması Vahdettin BAYRAK HİDROSERA.Ş. MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

44 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 279 YÜKSEK DEBİLİ PNÖMATİK VALFLERDE SERAMİK- PLASTİK TEKNOLOJİSİ İLE ÇALIŞMA ÖMRÜNÜN ARTIRILMASI VE SÜRTÜNMENİN AZALTILMASI Vahdettin BAYRAK ÖZET Bilindiği üzere pnömatik valflerin genelinin çalışma mantığını hava basıncı vasıtasıyla konum değiştiren bir sürgünün çalışması oluşturmaktadır. Aynı çalışma prensibi ISO valflerde de mevcuttur. Pnömatik valf kullanıcılarının genelinin karşılaştığı sorunların başında ise bu millerin(sürgülerin) takılması ve valflerin havaya istenen yönü vermemesidir. Bu sorunun en büyük sebebi ise değişen hava kalitelerinin bu mile olumsuz etkisi ve meydana gelen sürtünme direncine karşı milin aşınması ve bu dirence yenik düşmesidir. Bu bildiride bu sorunların çözümü, milyonlarca kez çalışma garantisi veren ve sürtünmenin neredeyse sıfır olduğu yeni bir teknoloji anlatılacaktır. Bu teknoloji ile her bir valfin 100 milyon kez tetiklenebileceği(3 yıl garanti (300 çalışma günü süresince günde 15 saat çalışarak ve her bir tetikleme için geçen süre 1 saniye olarak kabul edilir.)), yağlı ve yağsız 40 mikron filtre ile filtrelenmiş hava ile çalışabileceği ve hava kalitesindeki değişimlerden etkilenmediği, kısa stroklu ve yer değiştirmenin çok seri bir şekilde olması istenen sistemlerde nasıl kullanıldığı uygulamalarla anlatılacaktır. GİRİŞ Günümüzde teknolojideki gelişmelerle doğru orantılı olarak endüstrinin her dalında kullanılan pnömatik ekipmanlardaki, valflerin uygunluğunun önemi bir kat daha artmıştır. Endüstride bütün sektörlerde kullanılan ekipmanların, artan rekabet ortamından dolayı hareket hızları artmış ve kapasiteler maksimum hale gelmiştir. Bu ekipmanlar içerisinden kullanılan pnömatik valflerin çalışma ömürlerinin artırılması, makine imalatçısı ile kullanıcı fabrikaların üretim kapasitelerini doğrudan etkileyen bu komponentlerin sağlıklı çalışması, iş verimi ve üretim kayıplarının minimum değerlere indirilmesi vazgeçilmez bir talep haline gelmiştir. Makine imalatçılarının yapmış olduğu makinelerin çalışma ortamlarının ülkemizde çok da iyi olmadığı açıkça bilinmektedir. Makine kullanıcısı işletmeler, bünyelerinde kullanmış oldukları havanın ne kadar kötü olursa olsun, havaya yön veren pnömatik valflerin sorunsuz çalışmalarını arzularlar. Ancak mevcut olan ortamda kullanılan pnömatik valflerin arızalar çıkarması ve bunların bazılarının ithal olarak ülkemize gelmesi ve süratli bir şekilde temininde sorun yaşanması hem makine imalatçısını hem de makine kullanıcısı işletmeleri zor durumda bırakarak üretim kayıplarına neden olmaktadır. Bundan dolayı sorun çıkarmayan ve kötü hava şartlarından etkilenmeyen ve milyonlarca kez tetiklenebilen valflerin imalatı bu makine imalatçısı ve kullanıcısı işletmelere büyük kolaylık sağlayacağı açıkça ortadadır. Son yıllarda, pnömatik sistemlerin ve bu sistemlerde kullanılan valflerin verimliliği ve hareket kontrol sistemlerinin optimizasyonuna daha çok önem verilmektedir. Pnömatik sistemlerin maliyetleri göz önüne alındığında, arızaların azaltılması, pnömatik sistem kullanıcıları tarafından daha çok önemli hale gelmiştir.

45 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 280 HAVA ŞARTLARI Tecrübeler ve araştırmalar ortaya koymuştur ki farklı endüstrilerde, pnömatik sistemlerde meydana gelen hava kaçakları ve kirli hava şartları ciddi finansal kayıplara sebep olmaktadır. Atmosferde bulunan havanın direkt olarak pnömatik sistem elemanlarının çalışmasında kullanılması elemanların arızalanmasına sebep vermektedir. Atmosfer havasının içinde bulunan belli boyutlardaki partiküller pnömatik sistemlerdeki elemanlara zarar vermektedir. Bunun yanında atmosferde bulunan nem de aynı şekilde zarar teşkil etmektedir. Bu yüzden bu partikül ve nemin pnömatik sistemlere ulaşmasını engellemek yada minimum düzeyde ulaşmasını sağlamak amacıyla filtreler kullanılmaktadır. Bu filtreler belirli boyutlardaki partikülleri tutabilmektedir. Genelde pnömatik sistemlerde 40 mikron boyutuna kadar olan partiküllerin tutulması sağlıklı çalışma için ideal şartları sağlamaktadır. 40 mikron mertebesinden daha küçük boyuttaki partiküllerin tutulmasını sağlayan filtre elemanları da mevcuttur. Böyle bir filtreleme elbette ki daha sağlıklıdır. Bu bildiride bahsi geçen ISO valflerin sorunsuz çalışmasını sağlayan hava şartının 40 mikron filtre ile filtrelenmiş hava olması yeter şarttır. Sürgülü Pnömatik Yön Denetim Valfleri: Sürgülü pnömatik valfler, pnömatik sistemlerde en çok kullanılan valflerdir. Bu tip valflerde havanın yön değiştirdiği yollar bir sürgü vasıtası ile birbirine bağlanır. Havanın sızdırmazlığı, sürgü üzerine veya sürgünün çalıştığı yuva içine yerleştirilen NBR, VITON, PTFE v.b elastomer elemanlar sayesinde sağlanır. Bu tip valfler sürgülü olmaları sebebiyle yüksek hava geçirgenliğine sahiptirler. Bu tipteki valflerin içerisinde kademeli bir mil vardır ve bu milin üzerine yerleştirilmiş ve havayı hapsedip diğer taraftan da havaya yol vererek sızdırmazlığın da sağlandığı contalar vardır. Bu contalar valf içerisine herhangi bir şekilde kaçan toz vb. zararlı partiküllerden olumsuz olarak etkilenirler. Bu etkilenmeden dolayı hava istendiği anda hapsedilemez ve kaçaklar meydana gelmeye başlar. Bu kaçakların oluşmasından dolayı ve hava atmosfere açıldığından dolayı basınç düşmeleri oluşur. Bu basınç düşmeleri sonucunda da valf içerisindeki sürgünün arkasına dolan ve sürgüyü itmek için gerekli olan kuvvette kayıp meydana gelir. Meydana gelen bu kayıp sonucunda havaya istenilen yön verilemez.bu valflerde sürtünme ve aşınma sızdırmazlığın sağlanması için önemli bir yer teşkil eder. Sürgülü valflerde ömür, valflerin sürtünen parçalarının dayanımı ile doğru orantılıdır. Bunun yanında arızalanan valflerin bakımları da kullanıcı için vakit kaybına sebep olmakta ve aynı zamanda zahmetli olmaktadır. Şekil 2 de görülen değişken çaplı kademeli mil, sürgülü pnömatik valflerin en en önemli ve iş yaptıran parçasıdır. Bu milin yukarıda bahsi geçen sürtünmelere ve olumsuz şartlara yenik düşmesi sonucu valf çalışamaz hale gelir, işte bu noktada sürgülü valflerde en çok karşılaşılan takılma sorunu ortaya çıkmakta ve bu sorunun halledilmesi ise zahmetli olmaktadır. Ek olarak ihtimali düşük olsa da bu mil üzerindeki herhangi bir çentik de ileride tamiri mümkün olmayan sızmalara sebep olmaktadır. Çoğu sürgülü valfin tamir takımları mevcuttur. Bu tamir takımları genelde sızdırmazlık elemanlarından oluşmaktadır. Zaten valflerden meydana gelen arızaların çoğu valflerin sızdırmazlık elemanlarından kaynaklanmakta bunun da en önemli sebebi ise sürtünmenin olumsuz etkisidir. Bu yüzden sürtünmenin ve aşınmanın minimumda tutulması ve valfin uzun ömürlü olması için metal metale çalışan sürgülü valfler en son teknolojili imalatlarda kullanıcılara sunulmuştur. Ancak bu tipteki valflerin uzun süren taşlama yöntemleri ile imalatı hem valf maliyetlerini son derece artırmakta hem de metal metale çalışma sırasında önüne geçilemeyen ve yaklaşık 0.003mm lik bir çalışma boşluğunun meydana gelmesi ile dakikada yaklaşık 1 litreye yakın havanın kaçarak kaybolmasına sebep olmaktadır. Ancak bu bildiride az ileride bahsedeceğimiz yeni teknoloji ile tüm bu sorunlar ortadan kaldırılmakta ve mükemmel çalışma şartları ile efektif olarak valf ömrü artırılmaktadır. Aşağıda (Şekil.1) de standart sürgülü bir valf iç yapısı gösterilmiştir.

46 ULUSAL HİDROLİK PNOMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 281 Sürgü f, Vents Sızdırmazlık Contaları Pilot Hatları Şekil 1. Sürgülü bir valfin iç yapısı Şekil 2. Valf sürgüsü Seramik-Plastik Teknolojisi ile Çalışan Sürgülü ISO Valfler Bu valflerin en büyük özelliklerinden biri ise kendi iç yapısını kendisinin temizlediği bir valf olmasıdır. Bunun da nasıl olduğu ileride bahsedilecektir. Bu valfler seramik bir plaka üzerine oturan kompozit plastik bir plakanın kayması prensibine göre çalışmaktadır (Şekil 3). Kompozit plastik ile seramik plaka mükemmel bir uyum sağlayarak yapışmadan birbiri üzerinde kaymaktadır. Şekil 3 de görüldüğü gibi seramik plaka plastik plaka altında bulunmaktadır. Bu plastik plaka üzerinde bulunan yuvalara ise kademeli yine plastik bir mil oturmaktadır. Bu plastik mil kompozit plastik plakayı seramik plaka üzerinde kaydırmaktadır. Seramik plaka üzerinde 6 adet yol bulunmaktadır. Bu yolların başında ve sonunda bulunanları iş yaptıran ve geri dönen havanın atmosfere bırakıldığı eksoz hatlarıdır. Ortada kalan 4 yol ise havaya iki farklı yönü veren yollardır. Bu 4 yoldan ikisi havayı bir yöne diğer ikisi de diğer yöne ileten yollardır. Yani bu 4 yol birbiri ile 2 li grup halinde çalışmaktadır. Bunun yanında kompozit plastik plaka üzerinde ve seramik yüzeye oturan tarafında odacıklar bulunmaktadır. Bu odacıklar havayı hapsetme görevini yaparlar. Hava seramik plaka üzerindeki yoldan valfe girdiğinde plastik malzeme üzerindeki odacıkta hapsedilir. Bobine gelen elektrik enerjisi sayesinde nüvenin kendini çekmesiyle pilot hava hattının önü açılır ve plastik plaka üzerinde bulunan kademeli plastik milin arkasına basınçlı hava dolar ve kademeli mil basınçlı hava sayesinde yer değiştirir. Kademeli mil ile paralel çalışan plastik plaka da yer değiştirerek hapsolan odacıktakı hava serbest kalır ve diğer taraf geçerek havanın istenen yöne iletilmesi sağlanır (Şekil 4).

47 II. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 282 Şekil 3. Seramik-Plastik plaka kompleksi Şekil 4. Valf çalışma şekli Yüksek debili bu valflerde pilot görevini üstlenen bobinlerin içerisindeki nüveleri saran yay direnci düşük seçilerek 1 watt ya da 2 watt gibi çok düşük güçlerde bobin nüvesi çekilebilmektedir. Aynı zamanda elektrik sarfiyatında tasarruf sağlamaktadır. Bobinler 100 milyon kez aksamadan tetiklenebilmektedirler. Ayrıca çok hızlı cevap verme sürelerine sahiptirler. Açma ve kapanma süreleri 10ms mertebesindedir. Manuel uyarı sayesinde elektrik enerjisi olmadan da valf bobinlerini çalıştırarak valfin konum değiştirmesi sağlanabilmektedir (Şekil 5). Şekil 5. Valf bobini Korozyona dayanıklı bir yapıya sahiptirler. Gövde dış muhafaza dışında tamamiyle plastik malzemeden imal edilmiştir. Montaj için gerekli olan civataları üzerinde bulunmaktadır ve herhangi şekilde civataların üzerinden düşmesi söz konusu değildir. ISO 01,02,1,2,3 tiplerinden 01 ve 02 olanları ISO ,2 ve 3 olanları ISO normlarına uygun yapıda olan valilerdir.

48 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 283 Kendi Kendini Temizleme 100 milyonu aşan uzun çalışma süresi ile uzun bir dayanıma sahiptirler. Yağlı veya yağsız kuru hava ile çalışabilir. Bu özelliğini ve bu kadar çok dayanım süresini en büyük özelliği olan seramik-plastik plakaların minimum düzeyde sürtünme ile çalışmasından almaktadır. Hava kalitesindeki değişimler çalışma şeklinde herhangi bir aksamaya sebep vermemektedir. Şekil 2 de plastik plaka-seramik plaka kombinasyonu görülmektedir, ilk çalışma anında ana hava kaynağından gelen hava yaklaşık 0.5 saniyelik bir zaman dilimi içerisinde plastik-seramik plakaları birbirinden ayırarak iki plaka arasında hızlı bir sirkülasyon ile tüm pisliklerin dışarı atılması sağlanarak valfin kötü hava şartlarından etkilenmesine izin verilmez. Sürgülü valf oluşu nedeniyle yüksek debilere izin verir. Sürtünmenin düşük olmasından dolayı valfin konum değiştirmesi seri bir şekilde gerçekleşmektedir(10 milisaniye). Ayrıca havaya yön verebilmek için gerekli yer değiştirme miktarı kısa tutulmuştur (yaklaşık 2mm). Pilot Seçenekleri Bobin altında bulunan plastik parça sayesinde ister içten pilotlu istenirse de dıştan harici olarak pilot uyarısı yapılabilmektedir. Bobin açılarak altında bulunan plastik parçanın üzerinde bulunan X ve I işaretlerinden X olanı bobin takıldıktan sonra görünen şekilde monte edildiğinde valf dıştan harici pilotlu, I harfi görünen şekilde monte edildiğinde valf içten pilotlu olarak çalışır (Şekil 6). Eksozlardan Besleme Bu valfler pleyt tipi valflerdir. Yani hava dağıtıcı bir manifold üzerine oturtularak çalıştırılırlar. Aynı aktuatörün her iki tarafını farklı basınçlarda çalıştırmak için manifold üzerinde eksoz hatlarından farklı hava basınçları uygulanarak farklı basınçlarda çalıştırılma imkanı da sağlamaktadırlar. Ayrıca atmosferik basınç altında, vakum basıncında çalışmaya uygun şekilde imal edilmiş valflerdir. Şekil 6. Farklı Pilot Seçenekleri ISO 02 ölçüsündeki modelinin yüksekliği manifoldu ile birlikte 72mm, ISO 01 ölçüsündeki modelin ise 107mmdir(Şekil7). Bu valfler 5 yollu-2 konumlu ve 5 yollu-3 konumlu olarak bulunabilirler.

49 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 284 JHHPH Şekil 7. Valf yüksekliği Bu valflerin ana hava giriş basınçları ayrıca istenirse regüle edilebilmektedir. Şekil.8'de açıkça görülebilir. 4,,2 12 m * Şekil 8. Regülasyon modülü Seramik-plastik teknolojisi ile üretilen yüksek debili ISO valflerin tüm teknik değerleri aşağıda sırayla verilmiştir. Bunun yanında Tablo.1 de diğer ISO valflerle olan karşılaştırılmış tabloyu bulacaksınız SİZE ISO VALFLER Genel Özellikler Standart Altlık Akışkan Pilot basıncı Çalışma basıncı Egzostan besleme Akım (Qmax) Çalışma Sıcaklığı Depolama Sıcaklığı Mekanik Ömür Aktüatör tipi ISO ve VDMA Hava veya zararsız gazlar, 40 mikrona kadar filtrelenmiş (ISO e göre), yağlı veya yağsız 2ile 10 bar arası -0,9 ile 10 bar (2 bar'ın altındaki basınçlar için harici pilot besleme bağlanmalıdır) Mümkün 01 = 1050 Nl/dk = 720 Nl/dk. -10 dan 60 dereceye kadar (kuru hava) -20 dan +70 dereceye kadar > 100 milyon çalışma (40 mikronda fitrelenmiş kuru hava, 2 Hz, 6 bar, 20 derece) Pnömatik olarak veya 15 mm'lik solenoid valf (CNOMO E N ile elektrikli olarak)

50 III. ULUSAL HİDROLİK PNOMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 285 Malzeme Özellikleri Valf membranı - disk Gövde Muhafaza - kapaklar Valf plakası İzolasyon maddesi Yay Vidalar Fonksiyon seçici Kendinden yağlamalı asetil - seramik Polyamid sıkıştırılmış fiberglas Anodlanmış alüminyum - boyanmış çinko kaplı çelik Zamak Nitril Paslanmaz Çelik Çinko kaplı çelik Ust kapak izolesi: Polyamid sıkıştırılmış fiberglas - polyester SİZE ISO VALFLER Genel Özellikler Standart Altlık Akışkan Pilot basıncı Çalışma basıncı Egzostan besleme Akım (Qmax) Çalışma Sıcaklığı Depolama Sıcaklığı Mekanik Ömür Aktüatör tipi ISO ve NFE Hava veya zararsız gazlar, 40 mikrona kadar filtrelenmiş (ISO e göre), yağlı veya yağsız 2ile 12 bar arası -0,9 ile 12 bar (2 bar in altındaki basınçlar için harici pilot besleme bağlanmalıdır) Mümkün DX1 = 1680 Nl/dk. - DX2 = 4320 Nl/dk. - DX3 = 6540 Nl/dk. -10 dan 60 dereceye kadar (kuru hava) -20 dan +80 dereceye kadar > 100 milyon çalışma (40 mikronda fitrelenmiş kuru hava, 2 Hz, 6 bar, 20 derece) Pnömatik olarak veya CNOMO solenoidleri 30mm 22mm veya 15mm E N ile elektrikli olarak Malzeme Özellikleri Valf membranı - disk Gövde Muhafaza - kapaklar Valf plakası İzolasyon maddesi Yay Vidalar Fonksiyon seçici Kendinden yağlamalı asetil - seramik Polyamid sıkıştırılmış fiberglas Anodlanmış alüminyum - boyanmış çinko kaplı çelik Zamak Nitril Paslanmaz Çelik Çinko kaplı çelik Ust kapak izolesi: Polyamid sıkıştırılmış fiberglas - polyester

51 III. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 286 Tablo 1. ISO Valf Karşılaştırma Tablosu Karşılaştırılan Done Valf membranı-oturma yüzeyi Gövde Muhafaza plakalar Valf plakası izolasyon maddesi Yay Vidalar Fonksiyon seçici Pilot basıncı Çalışma basıncı Çalışma sıcaklığı Eksozdan besleme Aktuatör tipi Mekanik ömür Akışkan Akış oranı Seramik-Plastik Teknoloji ISO Valfleri Kendinden yağlamalı asetil - seramik Polyamid sıkıştırılmış fiberglas Anodlanmış alüminyum-boyanmış çinko kaplı çelik Zamak Nitril Paslanmaz çelik Çinko kaplı çelik Polyamid sıkıştırılmış fiberglas - polyester 2-12 bar -0,9-12 bar -10 ile 60 derece mümkün elektrikli selenoid bobinler > 100 milyon çalışma (40 mikronda filtrelenmiş kuru hava) Hava veya zararsız gazlar Nl/dak Diğer ISO Valfler seramik-seramik Asetal Plastik Çinko kaplı çelik Termoplastik Nitril Paslanmaz çelik Paslanmaz çelik Asetal Plastik 1,5-10 bar 1-10 bar -10 ile 80 derece mümkün değil elektrikli selenoid bobinler < 50 milyon Hava ve zararsız gazlar Nl/dak SONUÇ Sonuç itibariyle, yüksek debi gereksinimi olan makine imalatçılarına ve ağır sanayi şartlarına yönelik kullanılan ISO valflerin karşı karşıya kaldığı kötü hava şartları ve kötü çalışma şartlarından dolayı meydana gelen arızalar ve bu arızalara paralel olarak meydana gelen verim düşüklüklerine ve iş kayıplarına son derece kesin ve net bir sonuç getiren yeni seramik-plastik teknolojisi ile üretilmiş valfler makine imalatçıları ve kullanıcı işletmelere garantili ve kesin bir sonuç getirmektedir. KAYNAKLAR [1] "Pneumatic Division Europa" PARKER Hannifin Corp [2] MMO/2001/293, AKDER-TMMOB Makine Mühendisleri Odası, "Pnömatik Devre Elemanları ve Uygulama Teknikleri", Yapım Tanıtım Yayıncılık LTD. ŞTİ, [3] "ISOMAX Directional Control Valves" PARKER Hannifin Corp ÖZGEÇMİŞ Vahdettin BAYRAK 1979 yılı Izmir-Urla doğumludur yılında Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Mühendislik Fakültesinden Makine Mühendisi olarak mezun olmuştur. 11/2002 yılında beri HİDROSER A.Ş.'de çalışmaktadır.

52 . ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK KONGRESİ VE SERGİSİ 289 PNÖMATİK SİSTEMLERDE BASINÇLI HAVANIN HAZIRLANMASI Enver ÇATAK ÖZET Pnömatik sistemlerin, endüstriyel alanda kullanımının gün geçtikçe artması bu sistemlerde kullanılan basınçlı havanın hazırlanmasının önemimi artırmaktadır. Basınçlı hava tehlikesiz olduğu için kullanıcılar genelde basınçlı havanın hazırlanmasını ve devrelerindeki kaçakları ciddiye almazlar. Fakat basınçlı havanın iyi hazırlanmaması ve devrelerindeki kaçaklar; paranın boşa harcanmasına üretilen ürünün kalitesine, sistemin verimliliğinin düşmesine ciddi anlamda etki edebilmektedir. Bu yüzden sadece akıllı valfler, hızlı silindirler ve diğer teknolojik uygulamalar değil, pnömatik sistemlerde basınçlı havanın hazırlanması konusunun önemini ortaya koymak için birçok neden vardır. Bu bildiride amaç basınçlı havanın hazırlanmasını ve bazı temel fizik kurallarını vermek, pnömatik sistemlerde hava hazırlama ile ilgili eksiklikleri gidermektir. Basınçlı hava, elektrikten sonra ticari, sanayi ve ortak alanlar için en önemli enerji taşıyıcısıdır. Güç iletiminin çok eski zamanlarda keşfedilmesine rağmen, ilk fonksiyonel pnömatik makinaların 19. yy 'da pazarda yer almaya başladığı bilinmektedir. "Endüstriyel Pnömatik " uygulamaları ise ancak 1950'lerde Amerika Birleşik Devletleri ve Almanya'da başladı. Pnömatik makinalar aşağıdaki avantajları ile büyük kabul gördüler. Basınçlı havanın her yerde ve sınırsız miktarda üretilebilir olması. Yüksek enerji yoğunluğu, hafiflik ve basit enerji iletimi. Üretilen enerjinin kapalı kaplarda korunabilir ve bir yerden başka bir yere kolaylıkla taşınabilir olması. Yanma, alev alma ve patlama riskinin olmaması. Planlama ve bakım için fazla çaba gerektirmemesi. Pnömatik için kabul edilebilir sınırlar dahilinde olmak koşuluyla sonsuz değişkenlikte güç karakteristikleri. Bunlar etkileyici ve önemli avantajlar olup, bugün birçok sanayi basınçlı hava sistemlerini kullanmaktadır. Buralarda basınçlı hava; birçok aleti, en çok da pnömatik silindirleri, kumanda edebilmek için tercih edilmektedir. Ancak havanın enerji olarak kullanılabilmesi için öncelikle başka kaynaktan enerji sağlanmalıdır. Bu da havanın kompresörde sıkıştırılması ile gerçekleştirilir ve bu iş için birçok kompresör tipi ( vidalı, pistonlu, memranlı, roots tipi dönel ve turbo kompresörler ) bulunmaktadır. Bunlar yağlı ya da su soğutmalı olabilirler. Ama bu sadece ilk aşamadır. Basınçlandırılmış hava ve emilen hava (sisteme çekilen hava) aşağıda şekildeki gibi, sabit bir çevrim olarak görülebilir.