HİDROLİK-PNÖMATİK 3. BÖLÜM 3.1 PİSTON, SİLİNDİR MEKANİZMALARI Hiolik evelee piston-silini ikilisi ile oluşan oğusal haeket aha sona önel, yaı önel, oğusal önel haeket olaak çevilebili. Silinile: a) Tek Etkili: Olaak kuvvetin yalnızca bu yöne uygulanmasına imkan veile. Düşey konuma tutulula. Yatay konuma çalışacakla ise bi yay ile gei çekilile. 3
HİDROLİK-PNÖMATİK b) Çift Etkili: Olaak kuvvetin iki yöne uygulanmasına imkan veile. Çift kollu çalışan piston silini mekanizmalaına he iki yöne oluşan kuvvetle eşit, hızla a eşitti. Bu iki tip piston silini yapısı ışına özel silinile e mevcuttu. Bunla; a) Teleskop Silinile: Küçük boyutlu silini kullanıp uzun stokla ele etmek için kullanılı. Tek veya çift etkili olabilile. Yük kamyonlaına sıkça kullanılı. b) Tanem Silinile: Siliniin konacağı ye küçük ve basınç sınılı ise, aynı boyuttaki silinileen aha büyük kuvvet ele etmek için Tanem (Dubleks) silinileen istifae eili. Öneğin: Tek piston silinie 50bax100cm=5 ton Çift taneme 50x185=9.5 ton Üçlü taneme 50x70=13.5 ton ele eilecekti.
HİDROLİK-PNÖMATİK YASTIKLAMA OLAYI Piston önüneki akışkan silini ucuna yaklaşacağı zaman akışkanın eylemsizliği hiolik şok aı veilen abe oluştuacaktı. Bu abenin şieti fazla olusa sistem ve yapılan iş zaa göecekti. Bunun için silini ucuna bi elik açılıp aya viası takılaak bu şok otaan kalıılı. Buna yastıklama üzeneği eni. 5
3. PİSTON-SİLİNDİR MEKANİZMALARINDA HİDROSTATİK BAĞINTILAR a) Piston silini ikilisine pistonun () stoklu yola bastığı hacim: V= = π. 3 (cm 3 ) yol x alan b) Bu esnaa basılan ebi: n Q= V x = V x 60 c) Yapılan iş: W=. = (kuvvet x yol) W=. P.. = V W= P x V yazılı. ) Pompa gücü: Npom = P x V x 60 n V x 60 n =Q ise Npom = P x Q olu. (cm 3 / s ) e) Pompaya tatbik olan mekanik güç: Npom =Mm x ω Npom =Mm x n 60 P x V x 60 n = η x Mm x Mm = P V eğele yeine yazılısa n 60 mekanik moment bulunu. - Hiolik moment ise (pompaya sıvının uygulaığı moment) Mhi= P V 6
f)pompanın veisi : V vei ile ebi bibiine benze ise e (cm 3 / a) ı ; Q(cm 3 / s) iken. Unutulmamalıı ki ebi biim ZAMANDA basılan hacim, vei biim RADYANLIK AÇIDA basılan hacimi. g)pompa mekanik gücünün ile ilişkisi: V P 1 Npom = n / 60 / n / 60 Npom = = 1 ise P Npom = Φ x P x ω olu. M= PxΦ ; Q= Φxω SCHLÖSSER ÜÇGENİ: Hiostatik bağıntıla bu üçgen sayesine çok ahat anlaşılı. P (kp/ cm 3 ) M (kp.cm) Ns (kp.a/cm.s) N Φ (cm 3 / a) Q (cm 3 / s ) ω (a/s) P: basınç, Ǿ: vei, Q: ebi, ω: açısal hız, N: güç, Ns: spesifik güç, M: önüme momenti olaak algılanısa: M=P.Φ N=M.ω =P.Φ.ω Q=Φ.ω N=P.Φ =P.Φ.ω Ns=ω.P N=Ns.Φ =P.Φ.ω 7
PİSTON-SİLİNDİR İKİLİSİNDE a) İleletme Kuvveti Kuvvet = Sistem Basıncı x Alan x Veim ileleme P b) Gei Çekme Kuvveti GeiÇekme ( P p kol ) olacaktı. v a) Hızla İncelenise ileihızı Debi Q Alan v Geiçekhız Debi Alan Q ( p kol ) b) Debile İncelenise Qile olu Hız. Alan Qile Vp..( p kol ) QGeçek Vp. 8
PİSTON KOLUNUN LANBAJI Piston kolu, üzeine yük biniğine bağlantı uumuna, silini stokuna piston kolu çapına bağlı olaak flanbaja (eğilip bükülmeye) mauz kalabili. lanbaja uğayacağı kitik yükü hesaplayabilisek emniyetli kullanmamız mümkün olabili. kit S EI k S k = lanbaj ışı boy (m) E= Elastik moülü (Pa) I= Atalet momenti em S kit 6 (m ) alınısa kit =(N) bulunu. S= emniyet katsayısı S=.5-3.5 alını ve hesaplanı. a) b) c) ) a) Bi ucu sebest, bi ucu sabit Sk=l b) He iki ucu mafsallı Sk=l c) Bi ucu sabit, bi ucu mafsallı Sk= 0.7l ) He iki ucu sabit Sk= l/ 9
HİDROLİK-PNÖMATİK 30
3.3 PİSTON-SİLİNDİR MEKANİZMALARI (PİSTONLU POMPALAR) En basit hiostatik eleman piston-silini elemanıı. Piston, silini içine kapalı bi hacim yaatı. Hacim büyüken, emme subabı açılı. Küçülüken basma subabı açılı ve yağı basa. Bu bi pompaı. φ KRANK-BİYEL MEKANİZMASI φ CROSS-HEAD MEKANİZMASI φ 31
SALINIMLI SİLİNDİR MEKANİZMASI cos φ+φ sin( ) cos cos φ φ sin.tan cos -Kank Biyel Mekanizmalı Hiostatik Pompaa Statik Yapı- KRANK-BİYELLİ PİSTON-SİLİNDİR MEKANİZMASININ STATİK YAPISI Şekil 3.10 incelenise, sistem basıncı P (kp/ cm ) ve alan (πx )/ ise pistona gelen kuvvet P ( ) olu. Bu kuvvet, piston kolunu (biyel) ve kank yatağını etkile. Bu kuvvet piston kolunu.cos bileşeni ile etkile. Bu bileşen kank koluna geliğine bileşenleine ayılı ve kank koluna gelen moment; M. Cos Sin( ) şekline olu. Pistonu yana aşağı zolayan kuvvet ile kank yatağını yukaı zolayan kuvvet ( tan) i. Bu iki kuvvet bibiine zıt kuvvetlei ve bi eaksiyon (önümeye kaşı koyan) momenti meyana getiip haekete engel olmaya çalışıla (Reaksiyon momenti olabilmesi için mutlaka iki zıt kuvvet olması geeki). Bu eaksiyon momenti: M (.sin.cos ). y.sin sin.cos M (.sin.cos ).. Cos. (sin.cos.cos ) sin.cos tan sin M. [(sin.cos.cos ) (sin.cos )] şeklinei. Bu iki moment M ve M tes yönlü, eşit büyüklükteile. Zia, M..cos.(sin.cos sin.cos ) M olu.. (sin.cos sin.cos.cos ) M Böylece M=M olu.. [(sin.cos.cos ) (sin.cos )] olu. 3
VERİ (Ø) NİN VE DEBİ (Q) NİN KRANK-BİYEL İLE ÇALIŞAN PİSTON-SİLİNDİR MEKANİZMALARINDA ZAMANA BAĞIMLILIĞI φ L X.cos L. sin Yukaıaki şekile kank biyel ile çalışan piston silini mekanizmasına alınan yol ifaesi göülmektei. Buna göe: x L. cos L.sin i. Yol ifaesinin zamana göe tüevi hız ifaesini vei. Hız enklemi: x x sin.cos..sin. t t L sin t x sin.sin. olu. t L sin Debi ve vei ifaeleini yazmak istesek: x. DEBİ: Q. t Q.sin sin... L sin. VERİ:. x (φ kaa önmee x kaa haeket) sin..sin. L sin Bu vei ifaesi (φ) ye bağlıı. Bu fonksiyon (0-π) aasına alınısa otalama vei: ot V Şekline bulunu. 33
Aşağıaki öevlei yapınız! Öev 1) φ Yukaıaki Cos-Hea mekanizmasına önüme momentinin (M) eaksiyon momentine(m) eşit oluğunu ve kuvvet bileşenleini oklala şekil üzeine gösteeek bulunuz. Öev ) φ φ Yukaıaki salınımlı silini mekanizması ile çalışan piston-silini mekanizmasına önüme momentinin (M) eaksiyon momentine(m) eşit oluğunu ve kuvvet bileşenleini oklala şekil üzeine gösteeek bulunuz. 3