HİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY 9.BÖLÜM PROBLEMLER

Transkript

1 Problem1: 9.BÖLÜM PROBLEMLER a) Tek yönlü kapalı bir hidrolik tahrip devresi çiziniz. b) Φ pom =5 cm 3 /rad, Φ mot =0 cm 3 /rad olsun. Motora bağlı tambur çapı D=30cm dir. Bu tambur 500 kg lık yükü t=14 sn.de h=10 m yüksekliğe kaldırmaktadır. Sistemin basıncını bulunuz. c) η= 0.70 verimle çalışan elektrik motorunun gücünü hesaplayınız. d) Elektrik motorunun (n) devrini hesaplayınız. Çözüm: a) Tek yönlü kapalı devre çizimi yukarıda da çizildiği gibidir. b) Schlösser üçgeninden: P (kp/ cm 3 ) M (kp.cm) Ns (kp.rad/cm.s) 30/ N Φ (cm 3 / rad) Q (cm 3 / s ) ω (rad/s) 500 kg M=P.Φ M=yük.(D/)=500.(30/) =37500 kp.cm 101

2 M P 1875 kp/cm 0 H. MOT c) Schlösser üçgeninden 1 N E P.Q. Bu ifadelerde V W r h 10m 1000cm v t 14sn 14s cm v s v W r 15 rad W 4.76 s 3 kp cm rad 1 N E cm rad s 0.70 kw cinsinden bulmak için 100 e bölünürse: N E N E 5kW 34BG.. n 60W. d) Devir W dan n ,76 dev n 45. dak Problem: a) Çift pompa ile çalışan bir derin çekme pres hidrolik devre şeması çiziniz. b) 30 ton luk iş direniş gücü olan derin çekme presinde sürtünme direnci 50 kg dır. Kullanılacak emniyet valfi 5 atm.lik olup, piston 75 cm lik yolu 1. sn de alarak 15cm lik çekme işini 5 sn de tamamlamaktadır. İki pompalı tahrik sisteminin gerektirdiği b1) Yüksek basınç düşük debili pompanın debisini ve gücünü (Q 1,N 1 ) b) Düşük basınç yüksek debili pompanın debisini ve gücünü (Q,N ) b3) Toplam gücü η=0.75 alarak hesaplayınız. b4) n=1500 d/dak olarak Φ 1 ve Φ verilerini bulunuz. b5) Basılan hacimler V 1 ve V yi hesplayınız. 10

3 M Dişi Kalıp Sac Pot Çemberi Erkek Kalıp 15 atm 00 atm P1: Yüksek basınçlı düşük debili pompa P: Düşük basınçlı yüksek debili pompa Çift pompa ile çalışan derin çekme presi hidrolik devresi. b1) Yukarıdaki açıklamalardan en yüksek basınç 5 atm=5 kp/cm dir. Ev1=5 atm basınçta açılmaktadır. 30 ton luk bir iş geçekleşmektedir. Buna dayanacak silindir piston alanı: Kuvvet Ba sin ç Alan Kuvvet 30000kg Alan Ba sin ç 5kg / cm Alan=133 cm çıkar. Yüksek basınçlı P1 pompası için debi Q1= Alan x Hız Q1= 133 cm x 3 cm/s 103

4 Q1=400 cm 3 /s P1 için güç; N1=P1.Q1 N1=5 kp/cm.400cm 3 /s.1/10.1/100 N1= 8.8 kw=1 BG b) Düşük basınçlı yüksek debili pompa pistonu aşağıya doğru iterken 50 kg lık bir sürtünme direnci ile karşılaşıyor. Bu pompanın maruz kaldığı basınç; Kuvvet 50kp P 1.87kp / cm Alan 133 Bastığı debi Q Q= Alan x Hız Q= 133 cm x 6.5 cm/s Q=8313 cm 3 /s Pompanın gücü ise; N=P.Q N=1,87 kp/cm.8313cm 3 /s.1/10.1/100 N1= 1,5 kw= BG b3) Her iki pompanın toplam gücü η=0,75 ise; Nt=N1+N=8,8+1,5=10,3kW=14BG Nm=Nt/η=10,3/0,75=14kW Motor gücü=19 BG b4) Her iki pompa için n=1500 d/dak pompa devri için veriler; V formülünden, Q Q , B5 ) Basılan Hacimler 8 3 V cm V 166, , cm olur. 104

5 Problem3:. d Aşağıda şekli verilen krank-biyel mekanizmalı pistonlu bir pompada AB. 4 olduğunu ispatlayınız. A r L x B Yol ifadesi: x r L r. cos L r.sin HIZ. d dx Veri ifadesi. dir. Yani 4 d r sin.cos. d r.sin. şeklinde olur. L r sin 4. d AB nin ten önceki ifade olduğunu bulabilmek için benzerlikten yararlanırsak: 4 AKC MKB dir. Buradan x1=r.sinφ x=? AB= x1+x x1 r cos eşitliğini benzer üçgenlerden yazabiliriz. x L r sin r sin. r cos x yazılır. Buradan L r sin 105

6 x r L sin.cos r sin. d r sin.cos. d. d ( x1 x). r.sin. AB. olur. 4 L r sin 4 4 olur. UĞRAŞIP ÇÖZÜLECEK PROBLEMLER Problem 1) Bir iş yerinde kurşun boru çekmek için bir pres imal edilecektir. Bu preste, hareketli çemberin çift etkili bir silindire bağlanması istenmektedir. Hidrolik kumanda devresinde değişken debili sabit - basınçlı bir pompa kullanılacak, yük değiştirme valfıne kol ile kumanda edilecektir. Bu verilerden yararlanarak devrenin diğer elemanlarını ve devre şemasını çizin? Problem ) Takım tezgahları imal eden bir fabrikada projelendirilen bir torna tezgahı, hidrolik kumandalı boyuna talaş verme ve geri dönüş devresi ile donatılacaktır. Arabanın boyuna talaş verme devresinde değişik hızla, öteleme hareketi yapması istenmektedir. Hidrolik kumandalı boyuna talaş verme ve geri dönüş devresinde sabit debili pompa ve çift etkili silindir kullanılacaktır. Buna göre hidrolik devre şemasının çiziniz? Problem 3) Bir takım tezgah fabrikasında seri halde imal edilecek bir taşlama tezgahında, tablanın hareketinin hidrolik kumanda ile düzenlenmesi düşünülmektedir. Seçeneklerden birisi, pompa ile silindir ve silindir ile depo arasındaki bağlantının elektrik mıknatıslı kumanda ile 1 yollu konumlu bir yön değiştirme valfinin konmasıdır. Buna göre devreyi tamamlayınız? Problem 4) Bir işyerinde saç işlerinde kullanılmak üzere bir kıvırma makinası imal edilecektir. Projelendirme aşamasında bu kıvırma, çift etkili iki yarı silindir ile kumanda edilmesi düşünülmektedir. Hidrolik devrede sabit debili pompa kullanılması, ayrıca çift etkili silindirlerin pompa ve depo bağlantılarının da 4 yollu konumlu elektromekanik kumandalı yön değiştirme valfi ile sağlanması arzu edilecektir. Böyle bir devrenin şemasını çiziniz? 106