Hidrolik Silindir
Hidrolik silindir ile hidrolik enerjiyi mekanik enerjiye çevirmek mümkün olmaktadır. Sınai anlamda her alanda kullanıma sahip olan hidrolikler özellikle modern dünya sınai üretimi için oldukça önemlidir. Taşıtlardan fabrikalara kadar pek çok yerde kullanılan hidrolik silindir çeşitleri ağır yükleri hidrolik tarafından sağlanan enerji ile kolay şekilde kaldırmaktadır.
Hidrolik Silindir Nedir?
Hidrolik silindir tanımı gereğince piston mekanizması yardımı ile üzerinde bulunan hidrolik basıncın kinetik enerjiye dönüşmesini sağlayan bileşendir.
Başka bir deyişle basınç altında mekanik enerjiyi üretmeyi sağlayan araçtır. Hareket, konuma bağlı olacak şekilde doğrusal ya da açısal olabilir. Silindirler kullanım yeri ve amacına göre farklı çap ve şekillerde olabilir. Ana gövde ve piston olacak şekilde hidrolik silindir parçaları ikiye ayrılır. İlave olarak sızdırmazlık elemanı ve bağlantı elemanı da silindir üzerinde yer alır. Yüksek basınç altında kullanıldığında astarın et kalınlığı da taşıyacağı basınca göre hesaplanır.
Bu kapsamda hidroliklerin günlük yaşamda yeri ve kullanım alanları da önem taşır. Hidrolikler, enerjiyi mekanik enerjiye çevirerek insan gücü ile sağlanamayacak etkiyi kolay şekilde yaratır. Pek çok mekanik aletin içinde bulunabilir ve taşıtlarda da yine sıklıkla tercih edilir.
Hidrolik Silindirin Çalışma Sistemi
Hidrolik silindirin çalışma sistemi temel olarak piston çubuğunun uzatılması ve geri çekilerek itme ve çekme işlemine dönüktür. Söz konusu mekanizma ile birlikte dışarıdan uygulanacak olan yükün düz çizgide hareket etmesi de mümkün olur.
Sürekli olarak açısal hareket için ise hidrolik motorlar kullanılır. Yarım açılı hareket sağlanması için ise dönüşlü aktüatörler tercih edilir.
Çift etkiye sahip olan silindir çeşidinde piston, kendisine bağlı olan çubuk ile örtülmekte ve bunun sonucunda pistonun iki tarafı arasında kuvvet farkı meydana gelmektedir. Söz konusu kuvvet farkı silindir giriş ve çıkış basınçlarını da tersine çevirdiğinde işlevini yerine getirmektedir. Çubuğun yüzey alanı azaldıkça ise geri çekme etkisinin uygulandığı kuvvet de azalmaktadır. Yağ, çubuk ucuna pompa yardımı ile yöneltildiğinde ve kapak ucundan da herhangi basınç olmadan tanka geri akış sağladığında, çubuk ucunda bulunan sıvı basıncı, çekme kuvvetine eşitlenmektedir.
Hidrolik Silindir Çeşitleri Neler?
Tek etkili silindir, Çift etkili silindir, Teleskopik silindir, Döndürücü, Tandem silindir ve Çift milli silindir çeşitleri mevcuttur.
Hidrolik silindir çeşitleri kullanım alanına göre sınıflandırılmaktadır;
- Tek etkili silindir; sıvının pistona tek taraftan etki ettiği modeldir. Bir yönde iş sağlanıyorken kendi ağırlığı ya da dış etkisi nedeniyle başka yönde gelişme görülebilir. Tek etkili olan silindir, şafta sızdırmaz hale getirilen silindire dönüştürülebilir ya da piston kafasına kapatılmayan bir silindir olarak da görülebilir. Araç ekipmanları, asansör, tarım makineleri gibi alanlarda kullanılır.
- Çift etkili silindir; iki yönde çalışan silindire denilir. Çalışma hızı ise basınç üretici tarafından belirlenir. Zemin alanı ve boğaz bölgesi farklılık taşıdığından ileri hız ve geri hız arasında farklılık bulunur.
- Teleskopik silindir; küçük boyutlarda ve uzun stroklar yapmak amacıyla kullanılır. Çift etkili ya da tek etkili silindir üzerinden çalışabilir. İç içe geçen silindirden oluştuğundan az yer kaplar. Hidro teknik ile üretilen bu modeller kamyon damperi, çöp kovaları gibi farklı alanlarda kullanılır.
- Döndürücü; Sistemin belirli açıyla döndürülmesi gerekiyorsa kullanılan elemandır.
- Tandem silindir; söz konusu mevcut hidrolik sisteminde, silindirin itme gücünü önemli seviyelerde arttırmak amacıyla silindir çapını ya da basıncını arttırmak gerekebilir. Uygunluk taşımayan mekanik yapılarda özellikle itme gücünü arttırmak için tandem silindir kullanılır. Bu özel silindir strokları pek çok silindirin uçtan uca eklenmesi ile oluşturulur.
- Çift milli silindir; hidrolik silindir çeşitleri arasında iki yöndeki itme kuvvetinin ve hızının aynı olması gereken uygulamalarda kullanılır. Her iki tarafında piston çubukları olan silindirlere denilir.
Hidrolik Piston
Enerjinin dönüşümü ilkesini baz alarak geliştirilen bir sistemdir. Bu sistemin temel çalışma mantığı; üzerindeki sıvı basıncı ve silindir şeklinde olan piston aracılığıyla hareket enerjisi elde eden, kısacası sıvı basıncını mekanik enerjiye dönüştürebilen sistemlerdir. Burada kazanılan mekanik enerji hidrolik pompalar aracılığıyla doğrusal ve açısal harekete dönüştürülmektedir.
Hidrolik pistonlar, genellikle ağır sanayi sektöründe kullanılan hidrolik silindirlerin bir parçasıdır ve hidrolik gücü mekanik harekete dönüştürmek için kullanılır. Hidrolik pistonlar, yüksek mukavemet, dayanıklılık ve aşınma direnci özellikleri gerektirir. Bu nedenle, hidrolik pistonlar genellikle yüksek performanslı malzemelerden imal edilirler.
Hidrolik Pistonların İmalatında Kullanılan Malzemeler
- Çelik: Hidrolik pistonların imalatında en sık kullanılan malzeme çeliktir. Çelik, yüksek mukavemet ve dayanıklılık özellikleri sunar ve aynı zamanda aşınma direnci gösterir.
- Paslanmaz Çelik: Paslanmaz çelik, hidrolik pistonlar için uygun bir malzeme seçeneği olabilir. Paslanmaz çelik, normal çeliğe göre daha fazla korozyon direnci gösterir.
- Bronz: Bronz, hidrolik pistonlar için bir diğer malzeme seçeneğidir. Bronz, yüksek mukavemet ve aşınma direnci gösterir.
- Alüminyum: Hafif olması ve yüksek mukavemet özellikleri göstermesi nedeniyle hidrolik pistonların imalatında alüminyum kullanılabilir. Ancak, alüminyum hidrolik pistonlar, diğer malzemeler kadar dayanıklı değildir ve daha sık bakım gerektirir.
- Sfero Döküm: Sfero Döküm kendiliğinden yağlı bir yapıya sahip olduğu için piston parçalarında kullanımı oldukça yaygındır.
Hidrolik pistonların imalatında kullanılan malzeme, hidrolik pistonun kullanım amacına ve çalışma koşullarına bağlı olarak değişebilir.
Hidrolik Piston Çeşitleri
Kullanılan silindirin şekline göre farklı çeşitleri şunlardır;
- Tek Etkili Hidrolik Silindir
Hidrolik sıvısının pistona tek yönde etki ettiği silindir şeklidir. Burada pistonun eski pozisyonunu almadığı yay vb. sistemler ile sağlanır.
- Çift Etkili Hidrolik Silindir
En çok tercih edilen modelidir. Hidrolik akışkanın silindire çift yönlü etki etmesiyle ileri ve geri hareket sağlanır. İki yönlü iş istenilen durumlarda kullanıma uygundur.
- Teleskobik Hidrolik Silindir
Fazla yer kaplamadıkları ve yüksek strok istenilen durumlarda kullanılabildikleri için, kullanılan bir diğer hidrolik piston modelidir. Genelde tek etkili yapılmaktadırlar. JCB gibi iş makinelerinde ve damperli araçlarda kullanılmaktadır.
- Yastıklı Hidrolik Silindir
Ağır cisimlerin hareket ettirilmesi ve piston hızının 6 m/dak geçtiği durumlarda piston strok sonlarında darbe oluşur. Bu darbeler sisteme zarar verir, ömrünü kısaltır. bu istenmeyen bir durumdur. Bu durumda Piston hızının yavaşlatılması gerekmektedir. Bu işlemi yapan silindirlere yastıklı silindir ismi verilmektedir. Yastıklama işlemi; yastıklama burcu ve ucu konik olan yastıklama muylusu ile sağlanır. İşlem sonunda akışkanın geçtiği kesit daraltılarak hızın azaltılması sağlanmaktadır. Yastıklı silindirler tek veya çift tarafı yastıklı olabilmektedirler.
- Döner Hidrolik Silindir
90-180-270-360 derece dönel hareketleri sağlayabilen bu sistemlere açısal motor da denilmektedir. Kanatlı ve dişli modelleri mevcuttur.
- Dişli Tip : Piston koluna, kramayer dişli açılması sayesinde ileri-geri hareketlerin sonucunda , kramayer dişli düz veya helisel dişliyi döndürerek açısal hareketin oluşmasını sağlar.
- Kanatlı Tip : Silindir içerisine gönderilen sıvı Kanada dönüş hareketi sağlar. Geri dönüşler için diğer taraftan sıvı gönderilir.
Hidrolik Piston İmalatında Kullanılan Malzemeler
Genel olarak sıralayacak olursak; rulman-rod başı, ön kapak-rekor-boru- rod- piston , toz keçesi- nutrino, O-rino, pistpn compact, arka kapak, rulman ve kulaktan meydana gelmektedir.
