BİR ÇATALLI YÜKLEYİCİ İÇİN HİDROSTATİK GÜÇ İLETİM SİSTEMİ TASARIM KRİTERLERİNİN İNCELENMESİ



Benzer belgeler
Basınç farkı=çalışma basıncı (PA,B)-Şarj basıncı (PSp)+Güvenlik payı Ayar Diyagramı

Hidrostatik Güç İletimi. Vedat Temiz

POMPALARDA ENERJİ TASARRUFU

POMPALARDA TAHRİK ÜNİTELERİ

Eksenel pistonlu üniteler kendinden emişlidir. Bununla beraber bazı özel durumlarda emiş tarafı alçak basınçla beslenir.

BİÇERDÖVERLERDE HİDROSTATİK TAHRİK

YÜKSEK HIZLI AĞIR ARAÇLAR İÇİN HİDROSTATİK TRANSMİSYON MODELİ

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

Teminatlandõrma ve Kar/Zarar Hesaplama

MAK-LAB017 HİDROLİK SERVO MEKANİZMALAR DENEYİ 1. DENEYİN AMACI 2. HİDROLİK SİSTEMLERDE KULLANILAN ENERJİ TÜRÜ


ORANSAL VALF TEMEL MODÜLÜ (TRANSMİSYON MODÜLÜ)

HİDROSTATİK TAHRİK VE KAPALI DEVRELERDE TASARIM KRİTERLERİ

(Noise in Pumps) Reşat Gün Taşel Alarko-Carrier

Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 187 KÜÇÜK GÜÇLÜ İÇTEN PATLAMALI MOTORLARIN KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ VE POMPA AKUPLASYONU

AKM 202. Akõşkanlar Mekaniği. Ders Notları. 7.Bölüm. Boyut Analizi ve Benzerlik. Gemi İnşaatõ ve Deniz Bilimleri Fakültesi.

Otomatik moment değiştiriciler

ASFALT ÇİMENTOLARINDA BEKLEME SÜRESİ VE ORTAM SICAKLIĞININ DUKTULİTEYE ETKİSİ

EDM/st Ekim Minea Kombi

TAKIM TEZGAHLARI MAK 4462 SUNUM Bu sunumun hazırlanmasında ulusal ve uluslararası çeşitli yayınlardan faydalanılmıştır

Otomatik Şanzımanlar

TAKVİYE HİDROSTATİK ÇEKİŞ (THÇ/HTA)

Hidrolik pompalar ile ilgili temel kavramlar

KENTİÇİ OTOBÜS TAŞIMACILIĞINDA BİR MODEL ÖNERİSİ, SİMÜLASYON TEKNİĞİ İLE PERFORMANS DEĞERLEMESİ

Karadeniz Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü. MM 401 Makina Mühendisliği Deneyler - I. Hidrolik Servo Mekanizmalar Deneyi

ZTM 431 HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER Prof. Dr. Metin Güner

PRES ĐŞLERĐNDE HĐDROPNÖMATĐK OLARAK ÇALIŞAN YÜKSEK GÜÇ ARTIRICI ÜNĐTELER

Tork aralığı dahilinde maksimum yük (Nm)

Montaj Talimatõ ve Kullanma Kõlavuzu

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

TEMEL HİDROLİK BİLGİLER ŞEMSETTİN IŞIL

200 SERİSİ NOKTA DÖNÜŞLÜ MİNİ YÜKLEYİCİLER

PEGASUS 360. Dieci Türkiye Distribütörü. Pegasus360.indd 1 11/04/18 12:19

5GL Serisi 57 kw (75 HP) 65 kw (85 HP) (97/68 EC) Düşük Profil i Bağ-Bahçe Traktörleri

VIII Inetr 02. Türkiye İnternet Konferansõ Aralõk 2002 Harbiye Askeri Müze ve Kültür Sitesi İstanbul

CNC DİVİZÖR KATALOĞU.

NEW HOLLAND. TDS Serisi

Temel Motor Teknolojisi

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

VANTİLATÖR DENEYİ. Pitot tüpü ile hız ve debi ölçümü; Vantilatör karakteristiklerinin devir sayısına göre değişimlerinin belirlenmesi

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) 2 DİŞLİ ÇARKLAR I: GİRİŞ

POMPALARDA ENERJI TASARRUFU

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ ALAADDİN KEYKUBAT KAMPÜSÜ HAFİF RAYLI ULAŞIM SİSTEMİ

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ ( CBS ) TEKİL NESNE TANIMLAYICILARI İÇİN ÖNERİLER

434F2. Caterpillar 434F2 Kazıcı Yükleyici. Motor CAT C 4.4 Beygir Gücü kw / 101 hp Çalışma Ağırlığı

ENJEKSİYON MAKİNELERİ

Bosch Rexroth dan yeni bir takviye hidrostatik tahrik sistemi: Takviye Hidrostatik Çekiş (HTA) BD

ZEMİN ETÜT SONDAJ MAKİNALARINDA AÇIK VE KAPALI ( HİDROSTATİK ) DEVRE HİDROLİK SİSTEM UYGULAMASI

Prof. Dr. İrfan KAYMAZ

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

ASTES ASANSÖR SAN. ve TİC. A.Ş.

T A S A R I M A G i R i Ş

SANTRİFÜJ POMPA DENEYİ

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

19-20 ARALIK 2014 İSTANBUL KONGRE MERKEZİ TRANSİST 2014 BİLDİRİ KİTABI

Konu Seçimi. Temmuz 2015 Arıza Grafiği. Temmuz Ayı Mekanik Arıza Grafiği. Mekanik Elektrik Kalıp Hidrolik Pnömatik. Kolon Arızaları.

ASTES ASANSÖR SAN. ve TİC. A.Ş.

EW 100. EW100 mobil ekskavatör ile hızla yola koyulun. Tekerlekli Ekskavatörler

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

Zeminlerde Statik ve Dinamik Yükler Altõnda Taşõma Gücü Anlayõşõ ve Hesabõ

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ENERJİ TASARRUFU SAĞLAYAN TRANSMİSYON KONTROL VALFİ TASARIMI

GPS İLE HAREKET HALİNDEKİ ARAÇLARDAN ELDE EDİLEN GERÇEK ZAMANLI VERİLERİN ORTA ÖLÇEKLİ CBS ÇALIŞMALARINDA KULLANILABİLİRLİĞİ

ÖZELLEŞTİRME MEVZUATININ TAŞINMAZ MÜLKİYETİ AÇISINDAN İRDELENMESİ

DİŞLİ ÇARKLAR I: GİRİŞ

Silindir Taban Kalınlığı Hesabı: . kabul edildi. Taban et kalınlığı ise şöyle hesaplanır. alındı Alt Tesir İçin Hesaplama. St için.

TARIM TRAKTÖRLERİ Tarım Traktörleri. Traktör Tipleri. Tarım traktörlerindeki önemli gelişim aşamaları

M642 TEKNİK ÖZELLİKLER

D-A2F Deplasman (1500 dev/dak)

HAVA TAHRİKLİ YÜKSEK BASINÇ SİSTEMLERİ

LF 230 Yerüstü Sondaj Makinesi

9. PNÖMATİK SEMBOLLER

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

POMPA TESİSATLARINDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ VE SİSTEM SEÇİMİ; POMPA, BORU VE TESİSAT YAKLAŞIMI

Disk frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, kampanalı frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, ısınma, disk ve kampanalı frenlerin karşılaştırılması

AHK. 3 Valsli Hidrolik Silindir Makineleri 3 Rolls Hydraulic Plate Bending Machines AHK 25/65

Motorlu Taşıtlar Temel Eğitimi, Uygulama Çalışması DEÜ Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü

VİTES KUTULARI. -Mekanik/Kademeli ve -Otomatik Vites Kutuları Olarak 2 başlık altında toplanabilir.

People. Passion. Performance. Seyyar Dizel Kompresörler Güvenilir Performans için Üretildi

Genel Ürün Kataloğu 2016

KENTSEL ULAŞIM SORUNLARI VE ÇÖZÜMLERİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA (BALIKESİR ÖRNEĞİ)

MİLLER ve AKSLAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

ELPC 222 HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLERİ

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

ZTM 431 HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER Prof. Dr. Metin Güner

Pnömatik sistemi ile ilgili genel bilgiler

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ HİDROLİK/PNÖMATİK SİSTEMLER

BİL-TEK 2018 YILI ANKARA EĞİTİM MERKEZİ PROGRAMLARI :

II. Bölüm HİDROLİK SİSTEMLERİN TANITIMI

TEK POMPA VE ÇOK MOTORLU KAPALI DEVRE HİDROSTATİK SİSTEMLERDE ŞARJ POMPASI VE LOOP FLUSHING DEBİSİNİN BELİRLENMESİ

HİDROSTATİK TAHRİKLİ ARAZİ ARAÇLARI İÇİN YÜKSEK VERİMLİ TAHRİK SİSTEMLERİ

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

88 x x x x x /56 55/74 31/42 36/49 55/74

GENEL AÇIKLAMA GENERAL DESCRIPTION

PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ

Yumuşak Yol Vericiler - TEORİ

ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FAN SİSTEMİ EĞİTİM ÜNİTESİ FAN

SERVOMOTOR TAHRİKLİ POMPA KONTROL SİSTEMLERİ VE ENERJİ TASARRUFU

Transkript:

BİR ÇATALLI YÜKLEYİCİ İÇİN HİDROSTATİK GÜÇ İLETİM SİSTEMİ TASARIM KRİTERLERİNİN İNCELENMESİ Akõn Oğuz KAPTI 1, Murat KARABEKTAŞ 2 Özet - Mobil sistemlerin transmisyonu alanõnda, tahrik motorundan alõnan gücün değişken sürüş şartlarõ altõndaki araca iletilmesi için düşünülmüş başlõca çözümlerden birisi de, değişken deplasmanlõ hidrolik pompa motorlarõn kullanõmõna dayalõ olan hidrostatik tahrik yaklaşõmõdõr. Bu çalõşmada, hidrostatik tahrik yönteminin temel tasarõm kriterleri incelenmiş 5 t. taşõma kapasiteli bir çatallõ yükleyicinin transmisyon sistemine uygulanmõştõr. Bu incelemenin sonucunda, sadece tahrik motorunun devir sayõsõ ile tüm çalõşma alanõnõn kontrolüne imkan rmesi; tahrik momentini, kesintisiz kademesiz olarak, ihtiyaç duyulan çekiş kuvti araç hõzõ kombinasyonlarõna dönüştürebilmesi; kavrama, vites kutusu diferansiyel gibi mekanik güç aktarma organlarõna olan ihtiyacõ ortadan kaldõrmasõ, hidrostatik tahrik yönteminin dikkat çekici özellikleri olarak değerlendirilmiştir. Anahtar kelimeler - Hidrostatik tahrik, Değişken deplasmanlõ pompa, Devire bağõmlõ hõz kontrolü. Abstract - In the field of mobile transmission, one of the most popular approaches for transmitting the power output from the engine to the hicle under varying dri conditions is the hydrostatic transmission which is based on the usage of hydraulic pumps and motors with variable displacement. In this study, design criteria of hydrostatic transmission were instigated and it was applied on the transmission system of a fork-lift with a carrying capacity of 5 t. In the consequence of this instigation, keeping the all working area under control with the number of revolution of engine as a single parameter, conrsion of the virtually constant torque output from the engine continuously without interrupting traction, and abolition the necessity for mechanical transmission components such as clutch, gear box, differential gear etc. were evaluated as the most valuable properties among the advantages provided by the hydrostatic transmission approach. 1 Sakarya Üniv., Müh. Fak., Makine Müh. Bölümü, Adapazarõ. 2 Sakarya Üniv., Tek.Eğt.Fak., Makine Eğitimi Bölümü, Adapazarõ. Keywords - Hydrostatic transmission, Variable displacement pump, DA control. 1. GİRİŞ Endüstriyel hidrolik, güç iletimi alanõnda mekanik esasa dayalõ çözümlere nazaran sağladõğõ yüksek güç yoğunluğu, iletim denetim kolaylõğõ, bilgisayarla kontrole uygunluk, yüksek konumlandõrma hassasiyeti enerjinin biriktirilebilmesi gibi avantajlarõ nedeniyle son derece yaygõn bir kullanõm alanõ bulmuştur. Bu kullanõm alanlarõndan birisi de iş makineleri, ekskavatörler buldozerler gibi mobil sistemlerdeki hidrostatik tahrik uygulamalarõdõr. Bu çalõşmada hidrostatik tahrik yöntemlerinin incelenmesi amaçlanmõştõr. Bunun bir uygulamasõ olarak, tahrik motoru tarafõndan üretilen gücün tekerleklere diskli kavrama, vites kutusu, kardan mili diferansiyel gibi mekanik güç aktarma organlarõyla iletildiği bir çatallõ yükleyici için hidrostatik tahrik tasarõm kriterleri ele alõnmõş temel devre elemanlarõnõn seçimleri yapõlmõştõr. Tahrik sistemi bu şekilde dönüştürüldüğünde yukarõda sayõlan mekanik güç aktarma organlarõna olan gereksinim tamamõyla ortadan kalkmaktadõr. Seyir şartlarõnõn gerektirdiği optimum hõz moment konfigürasyonlarõnõn kademesiz otomatik olarak sağlanmasõ mümkün olmaktadõr. Tek bir parametreyle, örneğin tahrik motorunun devir sayõsõyla, tüm hareket alanõ kontrol edilebilmektedir. Bu yöntem ile tahrik motorunun optimum devirde çalõştõrõlmasõyla rimliliğin yükseltilmesi hidrostatik frenlemeyle yakõt balata tasarrufu sağlanmasõ gibi ek avantajlar da elde edilebilmektedir. [1-4] 2. HİDROSTATİK TAHRİK Önerilen hidrostatik tahrik sistemi Şekil:1 de şematik olarak gösterilmiştir. Bu sistem, içten yanmalõ bir tahrik motoru(1), değişken deplasmanlõ pompa (2), iki adet değişken deplasmanlõ hidro-motor(3), planet dişlili hõz düşürücü (4), tahrik tekerlekleri (5) diğer devre donanõm elemanlarõndan oluşmaktadõr. Tahrik motorunun gücü, pompa tarafõndan (basõnç x debi) formundaki 15

hidrolik güce dönüştürülerek, boru hortumlarla hidromotorlara iletilmekte burada yeniden (moment x açõsal hõz) formundaki mekanik güce dönüştürülerek aracõn hareketi sağlanmaktadõr. Aracõn ileri-geri hareketlerine karşõlõk gelmek üzere, pompa eğim plakasõ her iki yönde de açõlandõrõlabilmektedir. Hidro-motorlar paralel bağlõdõrlar pompa ile kapalõ devre oluşturacak şekilde çalõşmaktadõrlar. Hidrolik akõşkan büyük oranda boru hortum donanõmõnda dolaşmakta olduğundan, küçük bir akõşkan deposu yeterli olmaktadõr. Pompa hidromotorlarõn değişebilir deplasmanlõ olmalarõ sayesinde çok esnek kademesiz bir hõz kontrolü mümkün olabilmektedir. Şekil: 1. Fork-lift için önerilen hidrostatik tahrik tasarõm şemasõ (1: Tahrik motoru, 2: Değişken deplasmanlõ eksenel pistonlu ana pompa, 3: Hidro-motorlar, 4: Planet dişlili hõz düşürücü, 5: Tahrik tekerleği) [5, 7] η Verim - İndisler: 1 Birinci seyir hali (F=F max ) 2 İkinci seyir hali (V=V max ) p Pompa hd Hõz düşürücü hm Hidro-mekanik m Hidro-motor M Tahrik dizel motoru max En yüksek min En düşük t Tahrik tekerleği T Toplam v Volümetrik Hesaplamalarda kullanõlan denklemler Rexroth- Hydromatik firmasõnõn mobil transmisyon el kitabõndan alõnarak birbirlerinden türetilerek kullanõlmõşlardõr [5]. Sistemin tasarõmõnda dikkate alõnacak başlõca kriterlerden birisi toplam çevrim faktörüdür (R). Uygulanacak transmisyonun tipi bu faktörün alacağõ değere göre belirlenmektedir. Bu faktör, tüm seyir boyunca oluşacak en yüksek moment hõz dikkate alõnarak belirlenen (M t xw t ) formundaki çõkõş gücünün, tahrik motorunun ürettiği güce oranõ olarak R = M t.n t / 9550.P M.η T (1) denklemiyle ifade edilir. Bu denklem M t = F max.r (2) n t = 1000.V max / 2.π.r.60 (3) denklemleri dikkate alõnarak düzenlenecek olursa R = F max.v max / 3600.P M.η T (4) Hesaplamalarda kullanõlan semboller indisler şu şekilde belirlenmiştir: denklemi elde edilir. Bu denklem, toplam çevrim faktörünü; tüm seyir boyunca oluşacak olan en yüksek a Aracõn ivmesi m/s 2 çekiş kuvtinin (F max ), yine tüm seyir boyunca oluşacak D Pompa hidro-motor deplasmanlarõ cm 3 /dv olan en yüksek araç hõzõ (V max ) ile çarpõmõnõn, araç f Yuvarlanma sürtünme katsayõsõ - üzerindeki kurulu güce oranõ olarak ifade etmektedir. Bu F Çekiş kuvti N faktörün belirlenmesi için öncelikle aracõn gerektireceği g Yer çekimi ivmesi m/s 2 en yüksek çekiş kuvti, sõrasõyla sürtünme, yokuş G Aracõn toplam ağõrlõğõ kn ivmelenme dirençlerini içeren I H. motor hõz düşürücüsü çevrim oranõ - M Moment Nm F max = G(f.cosα + sinα + V max / g.t) (5) n Devir sayõsõ dv/dk denklemi ile hesaplanmalõdõr. Aracõn yük taşõma P Güç kw kapasitesi 50 kn, araç ağõrlõğõ 45 kn, aracõn en yüksek P Basõnç bar seyir hõzõ 20 km/h, en yüksek yol eğim açõsõ 20 o, tekerlek Q Debi l/dk ile yol arasõndaki yuvarlanma sürtünme katsayõsõ 0,025 r Tahrik tekerleğinin yarõçapõ m en yüksek hõza erişme süresi 10 s şartlarõ dikkate R Toplam çevrim faktörü - alõnarak, çekiş kuvti (5) denkleminden t En yüksek hõza erişme süresi s V Aracõn hõzõ km/h F max = 95 (0,025.cos20 o + sin20 o + 20 / 9,81.10.3,6) W Açõsal hõz rad/s F max = 40,11 kn z Hidro-motor adedi - α Yol eğim açõsõ - 16

olarak bulunur. Sistemin toplam rimi pompa hidromotorlarõn volümetrik hidro-mekanik rimleri ile hidro-motor çõkõşõndaki iki kademeli planet dişlili hõz düşürücüsünün riminden oluşmaktadõr. En yüksek çekiş kuvtinin ortaya çõktõğõ birinci seyir hali en yüksek araç hõzõnõn ortaya çõktõğõ ikinci seyir hali için firma tarafõndan önerilen rim değerleri Tablo:1 de rilmiştir [5]. Tablo 1. Birinci ikinci seyir durumlarõ için ana devre elemanlarõnõn rimleri [5]. Verimler Seyir Durumlarõ Pompa H. motor η v I. seyir hali 0,90 0,94 Volümetrik (F=F max ) rim II. seyir hali 0,98 0,93 (V=V max ) η hm I. seyir hali 0,91 0,96 Hidromekanik II. seyir hali (F=F max ) 0,94 0,92 rim (V=V max ) η T I. seyir hali 0,82 0,90 Toplam (F=F max ) rim II. seyir hali 0,92 0,86 (V=V max ) η hd : Hõz düşürücü rimi - 0,90 Tablodaki rim değerleri dikkate alõnarak toplam rim η T = η v-p.η hm-p.η v-m.η hm-m.η hd (6) denkleminden η T = 0,98.0,94.0,93.0,92.0,90 = 0,71 olarak bulunur. Toplam rim değeri tahrik dizel motorunun 2500 dv/dk da ürettiği 55 kw güç (4) denkleminde yerlerine yazõlarak toplam çevrim faktörü R = 40110.20 / 3600.55.0,71 Q p = D p.n M.10-3 (9) denklemleri (4) denkleminde yerlerine yazõlarak D p = 167.F max.v max / P max.n p.r p.η T (10) denklemi elde edilir. Sistem basõncõ 400 bar olarak dikkate alõnarak (10) denkleminden D p = 167.40110.20 / 400.2500.2,39.0,71 D p = 78,95 cm 3 /dv olarak bulunur. Mobil hidrolik sistemlerde pompanõn değişebilir deplasmanlõ olmasõ, yüksek akõşkan debisi sağlayabilmesi yüksek basõnçlarda çalõşabilmesi gerekmektedir. Bu gereksinimler dikkate alõndõğõnda değişebilir deplasmanlõ eksenel pistonlu pompanõn seçilmesinin uygun olacağõ görülmektedir [8]. Hesapla bulunan deplasman değerine göre A4V.90.DA değişken deplasmanlõ eksenel pistonlu pompa seçilmiştir. Bu pompa için pompa deplasmanõ, çalõşma basõncõ, pilot basõnç toplam çevrim faktörü arasõndaki ilişkiyi gösteren diyagram Şekil:2 de rilmiştir. Hidro-motor deplasmanõnõ belirlemek üzere araç hõzõ V max = n m-max.2.π.r.60 / 1000.I (11) şeklinde yazõlõr bu denklem düzenlenerek n m-max = 2,65.I.V max / r (12) denklemi elde edilir. Tahrik tekerleği yarõçapõ 0,45 m olarak seçilmiştir planet dişlili hõz düşürücü çevrim oranõ 29,85 olarak rilmektedir. En yüksek hidro-motor çõkõş devri (12) denkleminden n m-max = 2,65.29,85.20 / 0,45 n m-max = 3517,7 dv/dk hidro-motor deplasmanõ ise R = 5,71 D m = 167.F max.v max / P max.n m-max. η hm-m.η hd.z (13) olarak bulunur. R<3 için PV-MF 3<R<9 için PV-MV tipi transmisyon önerilmektedir [5]. Buradaki harflerden P M, pompa hidro-motoru; F V ise, bahse konu elemanõn sabit ya değişken deplasmanlõ olduğunu ifade etmektedir. Bulunan R=5,71 değeri her iki elemanõn da değişken deplasmanlõ olmasõnõ gerektirmektedir. Bu değerin pompa hidro-motorlar arasõnda eşit paylaşõmõ öngörülerek R = R p.r m (7) denklemi yazõlabilir buradan da R p = R m = R 1/2 = 2,39 olacağõ söylenebilir. Tasarõmõn bundan sonraki aşamasõnda pompa hidro-motor deplasmanlarõnõn belirlenmesi gerekmektedir. Bunun için P M = Q p. P / 600 (8) denkleminden D m = 167.40110.20 / 400.3517,7.0,96.0,90.2 D m = 55,1 cm 3 /dv olarak hesaplanõrlar. Pompa için belirlenen seçim kriterleri hidro-motorlar için de geçerlidir. Hesapla bulunan deplasman değeri dikkate alõnarak A6VM.55.DA değişken deplasmanlõ eksenel pistonlu hidro-motor seçilmiş tasarõm tamamlanmõştõr. 3. DEVRE ŞEMASI Hidrostatik tahrik sistemine ait devre şemasõ Şekil:3 de rilmiştir. Pompa ünitesi; şarj pompasõ (3), ana pompa (4), devire bağõmlõ hõz kontrol valfi (6), yön denetim valfi (7), pompa deplasmanõ ayar organõ (8), fren valfi (9), çapraz emniyet valfleri (10), besleme çek-valfleri (11) 17

basõnç denetim valfini (12) bünyesinde toplayan komple bir ünitedir. Şarj pompasõ (3), içten dişli sabit deplasmanlõ bir pompadõr. Görevi devreyi beslemek akõşkanõn filtreler (5, 14) soğutucu üzerinden sirkülasyonunu sağlamaktõr. Ana pompa (4) ise, eksenel pistonlu, değişken deplasmanlõ aracõn ileri-geri hareketlerine karşõlõk gelmek üzere 31 o lik eğim açõsõnõ her iki yöne de rebilen bir pompadõr. Her iki pompa da hareketlerini bir elastik kaplin (2) aracõlõğõyla tahrik motorundan (1) alõrlar. Şekil: 2. Pompa deplasmanõ, çalõşma basõncõ toplam çevrim faktörüne göre gerekli pilot basõncõ gösteren diyagram (n=2000 dv/dk). [5] Ana pompa hidro-motorlarõn deplasman değişimleri, kesit resmi devre şemasõ Şekil:4 de rilen, devire bağõmlõ hõz kontrol valfiyle (6) sağlanmaktadõr. Bu valfin girişindeki orifisin (6.1) şarj pompasõ debisine göstereceği direnç nedeniyle, sürgüyü (6.2) itmeye çalõşan değeri tahrik devriyle doğru orantõlõ olarak değişen P 1 basõncõ bu basõnçtan dolayõ F 1 kuvti oluşacaktõr. Orifis sonrasõndaki P 2 basõncõ, değeri basõnç denetim valfi (12) ile belirlenen besleme basõncõdõr. Bu basõnç sürgüye ters yönde F 2 kuvti olarak etki etmektedir. Sürgü üzerindeki yağ kanallarõnõn açõlmasõyla X kontrol hattõndan ayar organõna gerçekleşen akõşkan geçişi P 3 pilot basõncõ ortaya çõkarõr bu basõnç sürgü üzerindeki fatura yüzeylerine F 3 kuvti olarak etki eder. Diğer taraftan, P 3 pilot basõncõ, X 1 X 2 uyarõ hatlarõ üzerinden hidro-motorlarõn ayar organlarõnda da duyularak, başlangõçta en yüksek durumda olan hidromotor deplasmanõnõ azaltõr. Sonuç olarak, sürgünün konumu dolayõsõyla pompa hidro-motorlarõn deplasmanlarõ, F 1 F 2 +F 3 +F yay kuvtleri arasõndaki mukayeseyle belirlenmektedir. Tahrik devrinin azalmasõ durumunda P 1 basõncõ dolayõsõyla F 1 kuvti de azalarak F 2 +F 3 +F yay kuvti karşõsõnda yenik düşer. Sürgünün ters yönde hareket etmesiyle önce yağ kanallarõ (6.3) kapanõr hemen ardõndan ayar organõnõ tanka bağlayan kanallar açõlõr. Yeni duruma göre sistem denge haline gelinceye kadar pompa deplasmanõnda azalma hidro-motor deplasmanlarõnda artma gerçekleşir. Araç seyir halinde iken çekiş kuvti ihtiyacõndaki artõşlar da aynõ mekanizmanõn işletilmesiyle karşõlanõr. Hõz kontrol valfi üzerindeki ayar düzeneği (6.5) ile pompanõn rölanti ayarõ yapõlõr. Bu ayarlama işlemi, tahrik motoru rölantide çalõşõrken oluşacak olan F kuvtinin sürgü üzerindeki yağ kanallarõnõ açmaya yetmemesini sağlayacak şekilde yay kuvtinin ayarlanmasõ şeklindedir. Yön denetim valfi (7) 4 yollu, 3 konumlu, bobin uyarõlõ yay geri dönüşlü bir valftir. Valfin a b konumlarõ aracõn ileri geri hareketini sağlamaktadõr. Bu konumlardan herhangi birisi aktif ise, pompa deplasmanõnõn tahrik devrine bağlõ olarak belirli bir değer almasõyla aracõn ileri ya geri hareketi gerçekleşir. Valfõn orta konumu ise J çekirdeklidir boş vites durumuna karşõlõk gelmektedir. Valf bu konumda iken ayar organõnõn her iki bölmesi de tanka açõk olacağõndan ana pompa deplasmanõ sõfõrlanmõş olur. Tahrik devri ne kadar artõrõlsa da ayar organõna akõşkan geçişi olmayacağõ için aracõn hareketi mümkün olmaz. Fren yapõldõğõnda pompanõn uyarõlarak çekiş kuvtinin ortadan kaldõrõlmasõ aynõ zamanda hidrostatik frenlemenin de devreye alõnmasõ gerekmektedir. Bu görevi yerine getirmesi için devreye bir fren valfi (9) eklenmiştir. Fren pedalõna basõldõğõnda fren merkez pompasõnda oluşacak basõnç Z uyarõ hattõ üzerinden fren valfinde duyulur. Ayar organõnõn her iki bölmesi de tank hattõna açõlõr deplasmanlar sõfõrlanmõş olur. Şekil:5 de fren merkez pompasõnõn tahrik sistemiyle olan bağlantõsõ görülmektedir [7]. 18

Şekil 3. Hidrostatik tahrik devre şemasõ (1: Tahrik motoru, 2: Elastik kaplin, 3: Şarj pompasõ, 4: Değişken deplasmanlõ eksenel pistonlu ana pompa (A4V.90.DA), 5: Emiş filtresi, 6: Devire bağõmlõ hõz kontrol valfi, 7: Yön denetim valfi, 8: Pompa deplasmanõ ayar organõ, 9: Fren valfi, 10: Çapraz emniyet valfleri, 11: Besleme çek-valfleri, 12: Basõnç denetim valfi, 13: Soğutucu, 14: Dönüş filtresi, 15: Hidro-motorlar (A6VM.55.DA)) [5, 7] Şekil: 4. Devire bağõmlõ hõz kontrol valfi (1: Tahrik motoru, 3: Şarj pompasõ, 4: Değişken deplasmanlõ eksenel pistonlu ana pompa, 6: Devire bağõmlõ hõz kontrol valfi, 6.1: Orifis, 6.2: Sürgü, 6.3: Yağ kanallarõ, 6.4: Ayar yayõ, 6.5: Ayar vidasõ, 6.6: O-ring, 6.7: Tahdit segmanõ). [5, 7] 19

Şekil: 5. Fren sisteminin hidrostatik tahrik sistemine bağlantõsõ (1: Fren pedalõ, 2: Fren merkez pompasõ, 3: Hidro-motorlar, 4: Ana pompa, Z: Fren uyarõ hattõ). [7] 4. ÇEKİŞ DİYAGRAMI Aracõn iki çeşit seyir hali vardõr. Birinci durumda en yüksek çekiş kuvtine ihtiyaç duyulmaktadõr. Bunu sağlamak üzere pompa deplasmanõ azaltõlõr, hidro-motor deplasmanlarõ sistem basõncõ ise en yüksek değerine çõkarõlõr. Araç hõzõnõn düşük olacağõ bu seyir halinde pompa debisi deplasmanõ sõrasõyla Q p1 = 600.P M.η T-p / P max Q p1 = 600.55.0,82 / 400 = 67,65 l/dk D p1 = Q p1.10 3 / n M.η v-p D p1 = 67,65.10 3 / 2500.0,9 = 30,07 cm 3 /dv olacak şekilde en düşük değerlerini alõrlar. Hidro-motor deplasmanõ ise en yüksek değerinde olacaktõr. Bu konfigürasyonda üretilecek hidro-motor momenti M m1 = 0,0159.D m-max. P max.η hm-m M m1 = 0,0159.55.400.0,96 = 335,81 Nm İkinci durumda ise çekiş kuvtine olan ihtiyaç düşük, buna karşõlõk araç hõzõ en yüksek seviyededir. Bunu sağlamak üzere pompa deplasmanõ en yüksek, hidromotor deplasmanlarõ ise en düşük seviyelerine getirilirler. İkinci durum için sistem parametrelerinin alacağõ değerler de benzer şekilde hesaplanabilirler. Buna göre pompa debisi Q p2 = D p-max.n M.10-3.η v-p Q p2 = 90.2500.10-3.0,98 = 220,5 l/dk ile en yüksek değerini alõr. Buna karşõlõk sistem basõncõ, hidro-motor deplasmanõ hidro-motor momenti ise sõrasõyla P 2 = 600.P M.η T-p / Q p2 P 2 = 600.55.0,92 / 220,5 = 137,7 bar, D m-min = Q p2.η v-m.10 3 / n m-max.z D m-min = 220,5.0,93.10 3 / 3517,7 = 29,15 cm 3 /dv M m2 = 0,0159.D m-min. P 2.η hm-m M m2 = 0,0159.29,15.137,7.0,92 = 58,72 Nm ile en düşük değerlerini alõrlar. Bu konfigürasyona göre çekiş kuvti F 2 = M m2.i.η hd.z / r F 2 = 58,72.29,85.0,9.2 / 0,45 = 7011,12 N değeri ile en düşük seviyesinde ortaya çõkar. Araç seyir hõzõ ise V 2 = V max = 0,377.n m-max.r / I V 2 = V max = 0,377.3517,7.0,45 / 29,85 = 20 km/h ile en yüksek seviyesinde ortaya çõkar. Aracõn seyir hali bu iki limit durumda ya da bu ikisi arasõndaki herhangi bir noktada ortaya çõkabilecektir. Hesaplamalara ait bir özet Tablo:2 de, bu değerlere göre çizilen çekiş diyagramõ ise Şekil:5 de rilmiştir. Tablo 2. Birinci ikinci seyir durumlarõ için sistem parametrelerinin aldõğõ değerler. ile en yüksek değerine ulaşõr. Hidro-motor devri araç seyir hõzõ değerleri Sistem Parametreleri Sembol Birim N m1 = Q p1.η v-m.10 3 / D m-max.z N m1 = 67,65.0,94.10 3 / 55.2 = 578,1 dv/dk V 1 = 0,377.n m1.r / I V 1 = 0,377.578,1.0,45 / 29,85 = 3,28 km/h ile en düşük seviyelerinde ortaya çõkarken, çeliş kuvti F 1 = F max = M m1.i.η hd.z / r F 1 = F max = 335,81.29,85.0,9.2 / 0,45 = 40096 N değeri ile en yüksek seviyesine ulaşõr. Birinci Durum İkinci Durum Çekiş kuvti F N 40096 7011,1 Aracõn hõzõ V km/h 3,28 20 Sistem basõncõ P bar 400 137,7 Pompa debisi Q p l/dk 67,65 220,5 H.motor deplasmanõ D m cm 3 /dv 55 29,15 Pompa deplasmanõ D p cm 3 /dv 30,07 90 20

H.motor momenti M m Nm 335,81 58,72 H.motor devir sayõsõ n m dv/dk 578,1 3517,7 Şekil: 6. Çekiş diyagramõ sağlandõğõ, son derece esnek bir transmisyon sistemi olarak değerlendirilmiştir. KAYNAKLAR [1] P. Kaplangõ, Otomotiv Kontrollü Hidrostatik Güç İletim Sistemi, Mannesmann-Rexroth Bülteni, shf: 1-6, 1994. [2] M. S. Kumbasar, Hidrostatik Tahrik Kapalõ Devre Tasarõm Kriterleri, Mannesmann-Rexroth Bülteni, shf: 19-22, 2000. [3] A. O. Kaptõ, Hidrolik Pnömatik Akõşkan Gücü, Mimar Mühendis, shf: 6-9, 13, 1997. [4] S. Rinck, Hydraulic Dri Systems For High- Performance Wheeled Excavators, Rexroth Information Quarterly, shf: 13-17, 3, 1995. [5] Calculation of Hydromatik Mobile Transmissions, Handbook For Mobile Transmissions Calculation Details, M 1.1 (E 1/7). [6] K. Dasgupta, Analysis of a Hydrostatic Transmission System Using Low Speed High Torque Motor, Mechanism and Machine Theory, shf: 1481-1499, 35, 2000. [7] A.O. Kaptõ, Hidrostatik Fork-Lift, Y. Lisans Tezi, Y.T.Ü, 1998. [8] A. Schmitt (çv. H. Aykun), Endüstriyel Hidrolik Eğitimi, G.L. Rexroth GMBH, Lohr am Main, 1981. 5. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Hidrostatik tahrik yönteminin temel tasarõm kriterlerinin incelendiği bir çatallõ yükleyicinin transmisyon sistemine üzerinde uygulamasõnõn yapõldõğõ bu çalõşma sonucunda; bu yöntemin benimsenmesiyle, sadece tahrik motorunun devir sayõsõ ile tüm çalõşma alanõnõn kontrol edilebildiği, tahrik momentinin kesintisiz kademesiz olarak ihtiyaç duyulan çekiş kuvti araç hõzõ kombinasyonlarõna dönüştürülebildiği, kavrama, vites kutusu, kardan mili diferansiyel gibi mekanik güç aktarma organlarõna olan ihtiyacõn ortadan kalktõğõ belirlenmiştir. Aşõrõ yüklenmeden dolayõ hõzla devir kaybeden bir içten yanmalõ motorun yataklarõnda oluşacak şoklar, nominal ömürlerini tamamlamadan önce yataklama elemanlarõnda arõzalarõn ortaya çõkmasõna sebep olmaktadõr. Devire bağõmlõ hidrostatik tahrik, bu tür şoklar ile motor arasõnda bir izolatör gibi davranarak motoru aşõrõ yükün sebep olduğu mekanik şoklardan korur. Seyir sõrasõnda, gerekli çekiş kuvtinde ortaya çõkan ani artõşlar, motor gücünün hõz-moment dengesi otomatik olarak rimli bir şekilde ayarlanarak karşõlanõr. Hidrostatik tahrik yöntemi, araç hõzõ çekiş kuvti arasõndaki, teorik olarak sonsuz sayõdaki farklõ kombinasyonun, pompa hidro-motor deplasmanlarõnõn tahrik devir sayõsõna duyarlõ bir şekilde tamamen otomatik kademesiz olarak kontrol edilmesiyle 21