Hidrolik sistemler, Eski Mısır’da 4.000 yıl öncesine kadar uzanmaktadır. Başlangıçta, sulamada kullanılan karmaşık kanal sistemlerine akışkan hidrolik ilkelerini uyguladılar. Yunanlılar ve Romalılar da dahil olmak üzere diğer medeniyetler, suyla çalışan hidrolik silindir , su saati ve su çarkları gibi suyla çalışan yapılar ve cihazlar geliştirmek için aynı temel ilkeleri kullandılar. O zamandan beri, akışkan gücü evreni biraz daha karmaşık hale geldi. Akışkan gücü yüzyıllardır hareket ve kuvvet üretmek için enerji yaratmak için kullanılmıştır.
Hidroliğin hızlı evrimi, bugün hala kullandığımız sağlam ve verimli bir hidroelektrik formuna yol açmıştır. Modern hidrolik silindirler, çeşitli boyutlarda, konfigürasyonlarda ve malzemelerde çeşitli bireysel bileşenleri içeren karmaşık cihazlardır. Hidrolik güç artık her yerde ve günlük hayatta kullanılıyor. Hidrolik silindir , herhangi bir elektrik motorundan on kata kadar daha güçlüdür, bu da onu ağır eşyaları kaldırırken ve taşırken son derece yararlı hale getirir. Kesin mekanik, onu tek başına elektrikten daha güvenli bir alternatif haline getirir ve bu nedenle insan kullanımı için daha iyi bir seçimdir. Muazzam faydalar listesi, inşaat, madencilik, denizcilik, nakliye ve imalat endüstrilerinde popülerliğe ve birçok kullanıma yol açmıştır.
Pek çok tasarım mühendisi için, silindir spesifikasyonlarını aşırı mühendislikle güvenli hale getirmek, sürekli gelişen silindir teknolojilerinin varlığında ihtiyatlı bir alışkanlık haline geldi. Hidrolik silindirler tasarlanırken göz önünde bulundurulması gereken birçok faktörden bazılarını tanımlarken, karmaşık hidrolik sistemler için neden daha azının bazen daha fazla olduğunu açıklayacağız.
Karmaşık bir süreç
Günümüzde endüstriyel üretim ortamında hidrolik silindirler, çok sayıda boyut, konfigürasyon ve malzemede bulunan çok çeşitli bileşenleri içeren karmaşık cihazlardır. Karmaşık hidrolik sistemler söz konusu olduğunda, silindir spesifikasyonu tasarım mühendisleri için bir denge unsuru olabilir – çünkü her bir tasarım faktörü, uygulama için dikkate alınması gereken diğer birçok tasarım detayını etkiler.
NFPA ve ISO gibi hidrolik sistem tasarım yönergeleri mevcuttur, ancak birçok endüstri kendi özelleştirilmiş yönergelerini geliştirmiştir. Bazı silindir üreticileri, standart bileşenler için çok geniş bir performans kapasitesi sunarak özelleştirme ihtiyacını en aza indirir – ancak bunun istisnaları devam etmektedir. Deneyimli bir hidrolik üreticisiyle çalışmak , tasarım sürecini yönlendirmeye ve hızlandırmaya yardımcı olabilir .
Bu yazıda, hidrolik silindirleri belirlerken ve süreci basitleştirirken göz önünde bulundurulması gereken birçok faktörden bazılarına bakacağız.
Hidrolik silindirlerde tasarım kriterleri
Hidrolik silindirlerin tasarlanması, sürece dahil olan birçok faktörü gerektirir. Tasarım sürecindeki bu kritik adımlardan herhangi birinin göz ardı edilmesi, tasarım hatası olasılığını artırabilir. Hidrolik silindirlerin çok farklı çalışma koşulları vardır ve bu da tasarım kriterlerini etkiler. Örneğin, madencilik ve inşaat makinelerinde kullanılan silindirlere karşı ormancılık, kullanılan malzeme açısından başka tasarım kriterlerine sahiptir.
Hidrolik silindir tasarlarken dikkate alınması gereken birkaç ana değişken vardır. Hidrolik silindirleri belirlerken nelere dikkat edilmelidir?
Çalışma şartları
Genel olarak, hidrolik silindirin nerede ve ne için tasarlandığını ve ne tür bir yüke dayanması gerektiğini dikkate almak önemlidir. Örneğin zorlu çalışma koşulları, aşındırıcı bir ortam, madencilik endüstrisinde düşen kayalar veya kaynak yorgunluğuna ve conta ömrünün kısalmasına neden olan yüksek çalışma döngüleri olabilir. Örneğin, silindir, bomun içindeki bir sığınak üzerine monte edilmiş bir silindire kıyasla, taşların ve kütüklerin silindire çarpabileceği sürüş makinesinin tabanına monte edilmişse, gereksinimler farklıdır. Silindir su altında çalışıyorsa silindir sıvısına su girmesi nasıl önlenir? Bunlar, bir hidrolik silindir tasarlarken tasarımcının dikkate alması gereken örneklerdir.
Vuruş mesafesi gereksinimleri
Uygun tasarım öğelerini ve silindir parçalarını seçerken sistem basıncını dikkate almak önemlidir. Strok uzunluğu 3m’den daha kısa mesafelerde bile sorun olabilir. Milin kalınlığı genellikle darbeye göre değil, gereken kuvvete göre belirlenir. Uzun strok uzunlukları, basınç seviyelerinin değerlendireceğinden daha büyük bir silindir boyutu sınıfının seçilmesini gerektirebilir. Yani Ø50/30 silindir yeterince üretse bile silindirin bükülmemesi için Ø63/40 seçilmesi gerekebilir. Hidrolik sistem performans optimizasyonunu uygulamanın en iyi yolu, olumlu etkileri olası olumsuzluklarla karşılaştırmaktır.
Sıcaklık
Çalışma koşullarının sıcaklık açısından dikkate alınması – çöl koşulları veya buzlu hava koşulları gibi – 30 Santigrat Derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklar, sistemde kullanılan sıvı seçimlerini etkiler. Standart bileşenleri kullanan hidrolik silindir sistemleri, 200°C’nin üzerindeki ve -50°C derecenin altındaki uygulama sıcaklıklarını karşılayabilir. Bu sıcaklıklar, silindirlerin hem “sert” hem de “yumuşak” tasarım bileşenlerini etkiler. Aşırı sıcaklık spektrumu koşullarında çalışan uygulamalar, kısa ve uzun vadeli beklentilerde ayrı bileşenlerin en iyi performansını gerektirir.
Hız
Tasarımcı uygun silindir parçalarını seçerken sistemin kayma hızını göz önünde bulundurması gerekir. Aşırı hızın tanımı bir tasarım mühendisinden diğerine değişebilir. Genel bir kural olarak, standart hidrolik silindir contaları saniyede 0,5 metreye kadar hızları kolaylıkla idare edebilir. Daha yüksek hızlı uygulamalar için standart bir düşük sürtünmeli conta daha iyi bir seçimdir. Anlamak için esas olan, performansın bir yönünden ne elde ettiğinizdir; başkasında kaybedersin Akışkan hızı ne kadar yüksek olursa, sıvı sıcaklığı da o kadar yüksek olur, bu nedenle hızı artıran özelleştirmeleri seçerken, daha yüksek sıcaklıkların tüm hidrolik sistem üzerindeki etkisini dikkate almak önemlidir. Bazı hidrolik sistemlerde, büyük boyutlu portlar, artan sıcaklık endişelerini ortadan kaldırabilir.
Kapasite
Madencilik ve inşaat makineleri ve otomotiv imalatı gibi bazı uygulamalar, ağır hizmet sistemleri gerektirir. Silindirlerimiz tipik olarak 200 ila 350 bar çalışma basıncına sahiptir. Üretimimiz için test edilebilir basınç limitleri tipik olarak 420 bar, özel durumlarda 700 bara kadardır.
Montaj stilleri
Her montaj tipinin avantajları ve sınırlamaları vardır. Montaj stillerinin üç kategorisi vardır. Sabit ve pivot stiller, silindirin merkez hattındaki kuvvetleri emebilir ve tipik olarak, itme veya gerilimi karşılamak için orta ve ağır hizmet tipi montajları içerir. Seçilen tiplerin üçüncü kategorisi, yalnızca merkez hattı boyunca kuvvetleri emmek yerine, tüm silindirin silindir merkez hattının altındaki montaj yüzeyi tarafından desteklenmesine izin verir.
Silindir çapı
Gereken itme veya çekme kuvveti miktarı, gereken delik boyutunu belirleyen değişkenlerden biridir. Delik boyutu daha sonra çalışma basıncı ile ilgilidir.
Tasarım sürecindeki ilk veriler
Diğer tüm tasarım süreçleri gibi, hidrolik silindirlerin süreci de müşteri talebi ile başlar. Tasarım süreci, tasarımcının silindir ve gereksinimler hakkında önceden bilgi vermesiyle başlar. Sağlanan bilgi ne kadar spesifik ve kapsamlı olursa o kadar iyidir çünkü silindirin koşulları tasarım sürecinin önemli bir parçasıdır.
Hidrolik Dünyası‘nda her bir hidrolik silindirin müşterinin özel ihtiyaçlarına göre tasarlanmış benzersiz bir sistem olmasını sağlıyoruz. Burada, her silindir tasarım süreci için takip ettiğimiz örnek bir süreç kılavuzunu vurgulamak istiyoruz.
Amaca uygun doğru silindiri seçerken aklınızda bulundurmanız gereken soruları burada özetledik:
- Silindir nerede kullanılacak?
- Koşullar nasıl ve hangi ek gereksinimlere ihtiyaç var?
- Silindirde ne tür bir hidrolik basınç olacak?
- Yük ne kadar ağır olacak? Yük tutma gerekli mi?
- Gerekli maksimum ağırlık kapasitesi?
- Ne kadar doğruluk ve kontrol gereklidir?
- Silindir nasıl kullanılacak ve ne kadar alana ihtiyaç var?
- Silindir nasıl monte edilir?
- Hangi vuruş gereklidir?
- Uygulamanın çekip itmesi gerekiyor mu?
- Silindirin hangi malzeme gereksinimleri vardır? Örneğin, aside dayanıklı, korozyona dayanıklı, paslanmaz veya alüminyum?
- Bağlandığı yer ile temas noktası nasıl bir düzlemdir? Eğimli eyer gerekli mi?
