HİDROLİK-PNÖMATİK. Prof. Dr. İrfan AY. Makina. Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Balıkesir - 2008



Benzer belgeler
Hidroliğin Tanımı. Hidrolik, akışkanlar aracılığıyla kuvvet ve hareketlerin iletimi ve kumandası anlamında kullanılmaktadır.

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

Bileşen Formüller ve tarifi Devre simgesi Hidro silindir tek etkili. d: A: F s: p B: v: Q zu: s: t: basitleştirilmiş:

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

Hidrostatik Güç İletimi. Vedat Temiz

Selçuk Üniversitesi. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı. Venturimetre Deney Föyü

OREN3005 HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER

DÜZENLİ AKIMLARDA ENERJİ DENKLEMİ VE UYGULAMALARI

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

Bileşen Formüller ve tarifi Devre simgesi Hidro silindir tek etkili. d: A: F s: p B: v: Q zu: s: t: basitleştirilmiş: basitleştirilmiş:

Hidrolik ve Pnömatik Sistemler

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

ÇÖZÜM 1) konumu mafsallı olup, buraya göre alınacak moment ile küçük pistona etkileyen kuvvet hesaplanır.

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUVARI

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ HİDROLİK/PNÖMATİK SİSTEMLER

Alınan Puan NOT: Yalnızca 5 soru çözünüz, çözmediğiniz soruyu X ile işaretleyiniz. Sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR ve ÇÖZÜMLER

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

TAŞIMA İLETİM TEKNİĞİ DERSİ KONU:HİDROLİK GÜÇ İLETİM HAZIRLAYANLAR; EMRE KURT ALAATTİN TİLKİ

SORULAR - ÇÖZÜMLER. NOT: Toplam 5 (beş) soru çözünüz. Sınav süresi 90 dakikadır. 1. Aşağıdaki çizelgede boş bırakılan yerleri doldurunuz. Çözüm.1.

Akışkanların Dinamiği

Bernoulli Denklemi, Basınç ve Hız Yükleri Borularda Piezometre ve Enerji Yükleri Venturi Deney Sistemi

İ çindekiler. xvii GİRİŞ 1 TEMEL AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ BERNOULLİ DENKLEMİ 68 AKIŞKANLAR STATİĞİ 32. xvii

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ II FİNAL SINAVI Numara: Adı Soyadı: SORULAR-CEVAPLAR

Akışkanların Dinamiği

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

NÖ-A NÖ-B. Şube. Alınan Puan. Adı- Soyadı: Fakülte No: 1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin eşit olduğunu gösteriniz. 1/6

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin dönüşümünde? işareti yerine gelecek sayıyı bulunuz.

Proses Tekniği 3.HAFTA YRD.DOÇ.DR. NEZAKET PARLAK

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

Santrifüj Pompalar: MEKANİK ENERJİYİ, AKIŞKANDA KİNETİK ENERJİYE ÇEVİREN VE AKIŞKANLARI TRANSFER EDEN MAKİNALARDIR.

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ. Bölüm 5: Kontrol Hacimleri için Kütle ve Enerji Çözümlemesi

HİDROLİK VE PNÖMATİK KARŞILAŞTIRMA

BÖLÜM 6 PROSES DEĞİŞKENLERİNİN İNCELENMESİ

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

CMK-202 / CMT204 Hidrolik - Pnömatik. Prof. Dr. Rıza GÜRBÜZ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ POMPA DENEYİ

AKM 205 BÖLÜM 2 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Doç. Dr. Tahsin Engin. Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUARI

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMB-305 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME DERSĐ GAZLAR KONU ANLATIMI

Bölüm 3: Basınç ve Akışkan Statiği

Hidrolik-Pnömatik. Hazırlayan: Öğr. Gör. Aydın ÖZBEY

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK490 Makine Laboratuarı Dersi Akışkanlar Mekaniği Deneyi

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

3.1. Proje Okuma Bilgisi Tek Etkili Silindirin Kumandası

SORU #1. (20 p) (İlişkili Olduğu / Ders Öğrenme Çıktısı: 1,5,6 Program Çıktısı: 1)

Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

II. Bölüm HİDROLİK SİSTEMLERİN TANITIMI

Akışkanlar Mekaniği Yoğunluk ve Basınç: Bir maddenin yoğunluğu, birim hacminin kütlesi olarak tanımlanır.

BORULARDA BASINÇ KAYBI VE SÜRTÜNME DENEYİ

5. Boyut Analizi. 3) Bir deneysel tasarımda değişken sayısının azaltılması 4) Model tasarım prensiplerini belirlemek

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ SANTRĠFÜJ POMPA DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR. Prof. Dr.

Pompalar: Temel Kavramlar

NÖ-A NÖ-B. Adı- Soyadı: Fakülte No:

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

HİDROLİK MAKİNALAR YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

VENTURİMETRE DENEYİ 1. GİRİŞ

HİDROLİK ve PNÖMATİK. Öğr. Gör. Mustafa KIRMAN. (Yüksek Makine Mühendisi)

MANOMETRELER 3.1 PİEZOMETRE

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Borularda Akış. Hesaplamalarda ortalama hız kullanılır.

Pompa tarafından iletilen akışkanın birim ağırlığı başına verilen enerji (kg.m /kg), birim olarak uzunluk birimi (m) ile belirtilebilir.

Basınç sensörlerinin endüstride kullanımı

Sıvılar ve Katılar. Maddenin Halleri. Sıvıların Özellikleri. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN

AKM 205 BÖLÜM 3 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

PRES ĐŞLERĐNDE HĐDROPNÖMATĐK OLARAK ÇALIŞAN YÜKSEK GÜÇ ARTIRICI ÜNĐTELER

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Prof. Dr. Mehmet ARDIÇLIOĞLU 1. Kaynaklar. Prof. Dr. M. S. Kırkgöz, Kare Yayınları.

5. Boyut Analizi. 3) Bir deneysel tasarımda değişken sayısının azaltılması 4) Model tasarım prensiplerini belirlemek

3.1. Basınç 3. BASINÇ VE AKIŞKAN STATİĞİ

ANOVA MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ.

BÖLÜM 7. BİRİM SİSTEMLERİ VE BİRİM DÖNÜŞÜMLERİ

BORU BASINÇ KAYIPLARI DENEYİ

Bölüm 5: Sonlu Kontrol Hacmi Analizi

P u, şekil kayıpları ise kanal şekline bağlı sürtünme katsayısı (k) ve ilgili dinamik basınç değerinden saptanır:

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 DAİRESEL HAREKET Bölüm 2 İŞ, GÜÇ, ENERJİ ve MOMENTUM

(p = osmotik basınç)

Makina Mühendisliği Bölümü Makine Laboratuarı

Soru No Puan Program Çıktısı 3, ,8 3,10 1,10

1.1. Giriş GİRİŞ ve TEMEL KAVRAMLAR

Pamukkale Üniversitesi. Makine Mühendisliği Bölümü. MENG 219 Deney Föyü

900*9.81*0.025* Watt 0.70

KAYMALI YATAKLAR I: Eksenel Yataklar

Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.

Enerji var veya yok edilemez sadece biçim değiştirebilir (1.yasa)

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

KOROZYONUN ÖNEMİ. Korozyon, özellikle metallerde büyük ekonomik kayıplara sebep olur.

ÇEV-220 Hidrolik. Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Demet KALAT

Akışkanlar Mekaniği Ders Notları

VİSKOZİTE SIVILARIN VİSKOZİTESİ

Transkript:

Makina * Prof. Dr. İrfan AY Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU * Balıkesir - 008 1

HİDROLİK VE PNÖMATİK 1.BÖLÜM HİDROLİK VE PNÖMATİĞE GİRİŞ TARİHÇESİ: Modern hidroliğin temelleri 1650 yılında Pascal ın kendi adı ile anılan PASCAL YASASI nın keşfi ile başlamıştır. Daha sonra bir boru hattında akan bir akışkanın enerji konumunu ifade eden BERNOULLI DENKLEMi ile 1750 yılında devam etmiştir. Akışkanlar Mekaniği adı altında yürüyen bu bilim 1850 yılında İngiliz teknoloji devrimi ile hayat bulmuştur. 1870 yılında buhar basıncı ile sıkıştırılan sıvılar vinçlerde, perçinleme makinelerinde, ekstrüzyon makinelerinde kullanımı gerçekleşmiştir. Akışkanlar mekaniği Hidrodinamik ve Hidrostatik olarak iki temel ilgialanına odaklanmıştır. 1870 lerden sonra ilk hidrolik sistem uygulaması 1906 yılında savaş gemilerinde olmuştur. Bu tarihten itibaren sızdırmazlık elemanları konusundaki teknolojik buluşlarla 196 yılında ilk hidrolik güç ünitesi üretilmiştir. 1936 yılında ilk emniyet valfi icat edilmiştir. Sonra ard arda tüm hidrolik devre elemanları 1950 yılında lastik ayırıcılı biriktiricide kullanılmıştır. 1958 de elektro hidrolik servovalf icat edilmiştir. HİDROLİĞİN AVANTAJLARI Hidrolik yöntemle daha yüksek kuvvet veya tork elde etmek mümkündür. Nispeten düşük enerji sarfederek kendiliğinden kuvvet veya tork eldesi. Hidrolik sistemlerde enerji depo edilebilir. Sıvıların çok az sıkıştırılabilir olmasından dolayı çok hızlı ve çok yavaş hareketlerin yüksek hassasiyetle sağlanabilir olması. Durgun haldeyken tam yükle harekete geçmek mümkündür. Aşırı yükten korunmaların mümkün olması. Kuvvet veya tork sabit tutulabilir. Elemanların hariçten yağlanması gerekmez. HİDROLİĞİN DEZAVANTAJLARI Hidrolik gücünün çok uzun mesafelere taşınamaması. Sistemde yağ kaçaklarının oluşması. Hidrolik yağlarının çevreye zarar vermesi.

HİDROLİĞİN TEMEL İLKELERİ: 1-Hidrostatik Basınç: Bir sıvı sütununun tabanındaki basınç, sıvının yüksekliğine (h), sıvının yoğunluğuna (ρ) ve yerçekimi ivmesine (g) bağlı olup Kabın ŞEKLİNDEN ve HACMİNDEN bağımsızdır. -Pascal Yasası: Bu yasa mekanik sistemlerdeki kaldıraç mantığı ile aynıdır. m 10m 10 L L (10L * m) = (10m * L) Hidrolik sistemlerde basınç her yöne eşit yayılır. Kabın şeklinin önemi yoktur. 3

F 1 S A 1 A S 1 F A 1 : Alan, F 1 : Etki eden kuvvet, S 1 : Sıvının yer değiştirmesi A : Alan, F : Doğan kuvvet, S : Sıvının yer değiştirmesi P 1 = F 1 / A 1 Bu basınç A alanında F = P 1 *A kuvvetinin doğmasına neden olur. Bu durumda sıvının A kesitinde S kadar yer değiştirmesi gözlenecektir. P= F 1 /A 1 veya P= F /A Kuvvetler oranı alanların oranına eşittir. (F /F 1 ) = (A /A 1 ) Katedilen yollar ile alanların ilişkisi (S 1 /S ) = (A /A 1 ) Kuvvet pistonu ile yük pistonunun yaptığı işler eşittir. W 1 = F 1 *S 1 W 1 = W W = F *S F 1 *S 1 =F *S F1 F S S 1 4

Aynı mantıkla BASINÇ ARTTIRMAK istersek; A 1 A P 1 F 3- Akış Yasaları: F 1 = F, P 1 *A 1 = P *A, P1 A olur. P A h h 1 Süreklilik Yasası: Bir borunun içinden geçen akışta, bir kesitte birim zamanda geçen kütle miktarı sabittir. m = ρ * Q m: kütle miktarı ρ: yoğunluk Q: Debi v: hız Q = A * v v 1 * A 1 = v * A 5

Enerjinin korunumu yasası: h Potansiyel Enerji Potansiyel Enerji m ve h a bağlı Kinetik Enerji m ve v ye bağlı Tıpkı yukarıdaki örnekte olduğu gibi akışkan sistemlerinde de Basınçtan kaynaklanan potansiyel enerji PE (P) Seviye farkından kaynaklanan potansiyel enerji PE (ρ*g*h). v Kinetik enerji KE Enerji korunuyorsa E= P+ gh V + = Sabit Buna genel BERNOULLİ DENKLEMi denir. Bernoulli ile süreklilik denklemini bir arada incelersek: 1 A 1 =0.0005 m A =0.0001 m V 1 = 5 (m/s) ρ=800 kg/m 3 P 1 = 10000000 Pa h 1 =h P =? 6

Süreklilik denkleminden : A 1 x v 1 = A x v den v = (0.0005x5)/0.0001 = 5 m/s Bernoulli Denkleminden: V1 P 1 + gh 1 + V = P + gh + h 1 =h olduğundan P = (10 000 000+0.5x800x5) -(0.5x800x65) P =9 760 000 Pa bulunur.bu basınç ideal durum için böyleydi. Oysa; Sıvı viskozitesi Boru ve bağlantı kayıpları gibi kayıplarla kullanılabilecek enerji ısı enerjisine dönüşerek kaybolur. O zaman Bernoulli denklemi: V1 P 1 + gh 1 + V = P + ρgh + +ΔP haline dönüşür. Kayıplardan (ΔP) 7

1) Sürtünmenin neden olduğu basınç düşümü sürekli kayıpları ) Yerel kayıplar (bağlantı elemanları, valfler, silindirler, kesit daralmaları vs. etkin rol oynar. Akış halindeki bir akışkana iki farklı kuvvet etkir: 1) Ataletsel kuvvetler ) Viskoz kuvvetler Bu iki kuvvetin birbirine oranı Reynold Sayısı nı verir. Re V D v: Hız (m/s) D: Boru kesit çapı (m) kinematik :ע viskozite (m /s) Eğer Re = 300 ise statik akış Re < 300 ise durgun akış Re > 300 ise türbülanslı akış söz konusudur. Hidrolik tesisat hattındaki basınç kaybı L V ΔP=μx x D μ: sürtünme katsayısı, L: hat uzunluğu, D: boru iç çapı, ρ: yoğunluk v: akış hızıdır. 8

AKIŞKANLARIN DOĞASINDAN KAYNAKLANAN 4 ÖNEMLİ NOKTA 1) Bir akışkan sisteminde direnç yoksa basınç oluşmaz. ) Akış daima düşük basınç kaybı ile akabileceği hattı tercih eder 3) Akışın sürmesi için akışın önündeki tüm dirençleri yenebilecek bir basınç oluşturması gerekir. 4) İki nokta arasında basınç oluşabilmesi için mutlaka bir basınç farkı olmalıdır. HİDROLİK AKIŞKANLAR Hidrolik devrelerde küçücük bir kol ile tonlarca yük çok önceleri su ile kaldırılırken petrol ürünlerinden sonra yağlar suyun yerini almıştır. AKIŞKANLARLA İLGİLİ ÖNEMLİ TERİMLER 1)Viskozite: Akışkanın ince veya kalın oluşunu ifade eder. )Kinematik Viskozite: Belirli basınç, belirli sıcaklık ve belirli hacimdeki bir akışkanın kalibreli bir memeden boşalma zamanıdır. Birim stoktur. Stokun yüzde birine SENTİSTOKE denir. 1 St = 1 cm /s = 100 mm /s 3) Mutlak Viskozite (Dinamik Viskozite): Hareket eden yüzeyler arasında kalan sıvı film tabakasında iç sürtünmeyi yenmek için gerekli kuvvet şeklinde tariflenir. Birimi (Ns/m ) dir. Hidrolik devrelerde 50 o C de ortalama viskozite 15-40 cst olmalıdır. Soğuk havalarda 800-1000 cst hatta bazen 000 cst ye kadar kabul edilebilir. Buradan viskozitesi düşük yağlar İNCE yağ, viskozitesi yüksek yağlar KALIN yağlardır sonucu elde edilmektedir. 4) Sıkışabilirlik: Basınç altında kalan akışkanın hacim değiştirmesine sıkışabilirlik denir. Örneğin 1000 mm uzunluğunda yağla dolu bir silindirin pistonu itilerek içindeki basınç 50 bar a yükseltilirse piston ilerlemesi ΔL=10xβxΔPxL ΔL=10x0.000007x50x1000=3.5 mm dir. Burada β sıkışma sayısıdır ve madeni yağlar için 0.000007-0.000008 değerleri alınır. -Yararı: Ani basma yükselmelerinde sönümleme bakımından faydalı olur. -Zararı: Hassas ilerleme gerektiren yerlerde zararlıdır. 5) Sıcaklıkta Hacim Değişimi: Akışkanların hacimleri sıcaklıkla artar. Yağlar için bu değer 1 o C sıcaklık artışı için (%0.07.V) dir. Örneğin 10 litre yağ 0 o C den 80 o C ye yükselirse hacim değişmesi ; ΔV=V o *λ*δt = 10*0.0007*(80-0)= 0.4 litre artar. 6) Yağ İçindeki Hava Ve Köpürme: - 1 litre yağ atmosfer basıncında 0.009 litre havayı erimiş olarak bünyesinde tutabilir. - 300 bar da 7 litre havayı erimiş halde tutabilir Kabarcık haldeki hava, sistem için tehlikelidir. Aşırı gürültü olur. Güç iletimi ve kontrol zorlaşır. Pompa girişinde düşük basınç olacağından kabarcıklar büyür. Pompa çıkışında ani sıkışmadan dolayı KAVİTASYON hasarına benzer yıpranmalar meydana gelir. Akışkan içinde kabarcık halindeki hava, sızdırmazlık elemanlarına zarar verir. Kabarcığın ani sıkışması noktasal aşırı sıcaklığa neden olur, bu da keçeleri yakar. Köpüren yağın yağlama özelliği kalmaz. 7) Oksidasyona Dayanıklılık: Havanın içindeki oksijen yağ içindeki hidrokarbonlarla reaksiyona girer ve yağ okside olur. Aşırı sıcaklıkla Cu, Pb, Zn gibi metalik kalıntılarla bu oksitlenme hızlanır. Oksitlenen yağın ömrü az olur, özelliğini kaybeder. Viskozitesini arttırır. Amaç yüksek sıcaklıkta viskozite değişimi az olan yağları tercih etmektir. 9