Sistem Tasarımı

burak62

Üye
Katılım
18 Haz 2010
Mesajlar
16
Puanları
1
Merhaba arkadaşlar

Hidrolik bir sistem tasarımında ,ne kadarlık bir itme kuvvetine ihtiyaç olduğumuzu bildikten sonra ,sistemi tasarlamak için hangi yolu izlemek gerekir? (Bahsettiğim bundan sonra silindir çapı belirleme,motor kuvveti belirleme,boru çaplarını belirleme vb....)
Örnek olarak da 100 kg lık bir itme kuvveti ya da kaldırma kuvveti istiyorum denebilir.

Şimdiden teşekkürler...
 
Burak Merhaba,

Bu hesabı yapabilmek için ihtiyaç duyulan kuvveti bilmek yetmez, bunun yanında; sistemin çalışma hızı ve silindirin stroğu direk olarak pompa seçimini ve boru çapı hesabını, motor gücünü etkiler. aynı zamanda strok(silindirin çalışma aralığı), yükün hacimsel yapısı ve sürtünmeler, silindirin yapısını direk etkiler. Bir takım tahmini değerler alırsak, aşağıdaki formüller sana yardımcı olacaktır;

Kuvvet (kg) = Silindir Çapının Karesi (mm2) x Pi(3,14) x Sistem Basıncı (Bar) / 400 (silindir çapı hesabı)

Akışkan Debisi (lt/dk) = Pompa İletim Hacmi (cm3 / devir) x Kullanılan Motor Devri (r/dk) x Verim / 1000 (Debi, sistemin veya silindirin direk olarak hızını belirler, çalışma hızına göre karar verilmeli ve pompa seçilmelidir)

Motor Gücü (KW) = Pompa Basıncı (Bar) x Pompa Debisi (lt/dk) / 540 (Bunu seçmek için Pompa debisine ve aynı zamanda silindir çalışma hızına da karar vermiş olmalısın)

(Hidrolikte 100kg hafif bir yüktür, bundan dolayı 1000kg için örnek yapalım)

Örneğin, 1000kg ağırlığındaki Aracımızı, 1dakikada 3Mt yukarı kaldıracağız. Silindirimiz Çift etkili ve Tek Rodlu Bir silindir olsun. Silindirin üzerine aracı yerleştirmek için büyük bir tabla yaptığımızı varsayalım; Hidrolik bir sistemde basıncı belirli bir değer aralığında seçmekte fayda vardır, örneğin 50Bar olarak seçelim(bu değer aslında hidrolik bir pompa için ciddi bir basınç değildir, küçük bir pompa ile 160-200Bara rahatlıkla çıkabilirsin).

1000kg= silindir çapının karesi x 3,14 x 50 /400

Silindir Çapı = ~50,48 mm değerini buluruz. Yani Çapı ~50mm olan bir silindire 50Bar basınç uyguladığımızda, 1000kg lık bir itme gücünü silindirden üretiriz. fakat bu sınır bir değerdir ve uzun vadede milin eğilmemesi için bunun üzerinde değerler seçmek gerekir. Örneğin silindir çapını 100mm olarak seçelim, böylelikle kabaca 2Tona kadar güç elde edebiliriz ve daha mukavemetli bir tasarım sağlamış oluruz.

Şimdi silindirin bir hareketi için ihtiyaç duyacağımız hidrolik yağ debisini belirleyelim, bu silindir 3metre açıldığında içini dolduracak yağ ile doğru orantılıdır;
Silindir Hacmi = 100mm x 100mm x 3,14 x 3000mm / 4 =23550000mm3 = 23,55dm3 = 23,55 Litre

Yani silindirin 3metre açıldığında içerisine 23,55 litre yağ dolmak zorundaki açılabilsin. Yukarıdaki söylediğimiz gibi 1dakikada silindirimizin açılmasını istiyorsak, Pompamız dakikada en az 23,55 litre yağ basabilmelidir.
Pompamızında değerini bulduktan sonra en uygun hidrolik yön kontrol valfi, hidrolik boru, filtre, elektrik motoru, vb. seçimi yapılması gerekir. Motoru zaten yukarıdaki formülden hesaplarsın.

Sanırım buraya kadar yeterince açıklayıcı olmuştur, anlamadığın yer olursa sorabilirsin ama buraya kadar ki bölümü anlamak daha önemli olacaktır. Bundan fazlasını varsayımlarla değilde, somut ihtiyaçlar doğrultusunda belirlemek gerekir.
Gerçekten 100kg bir yükü kumanda etmeyi düşünüyorsan, kesinlikle Pnömatik bir sistem düşünmelisin, hidrolik için bu küçük bir değer olacaktır. Maliyet anlamında da 100kg için hidrolik mantıklı değildir.
 
Çok teşekkür ederim :), verdiğiniz örnek gerçekten çok açıklayıcı olmuş.Ayrıca,100 kg örnek olarak belirtmiştim :).Burda anlattığınız adımı devam ettirirsek,debiyi bulduktan sonra (23,55 LPM dersek),daha sonraki adımımız kataloglardan pompa tipi bulmak olacak değil mi ?
Akışkan Debisi (lt/dk) = Pompa İletim Hacmi (cm3 / devir) x Kullanılan Motor Devri (r/dk) x Verim / 1000


son olarak da elde edilen motor gücü ile uygun devirde çalışan elektrik motorunu seçeceğiz gibi görünüyor.
 
Önemli değil, faydalı olduysa ne mutlu.

Aynen öyle, tüketim debisini bulduktan sonra buna uygun Pompa seçimi yapılır. Pompanın belli başlı 3 tipi vardır, Dişli, Pistonlu ve Paletli olmak üzere, genelde düşük tüketimlerde ve güçlerde, Dişli pompa kullanılır. bunların maliyetleri de çok uygundur. Ülkemizde kendini kanıtlamış Hema Markanın dişli pompaları sorunsuzdur. Bildiğin gibi hidrolik pompayı, bir elektrik motoru tahrik eder. Genelde endüstriyel motorlar, 1450-1500 devir/dk. olarak piyasada bulunur, kullanılır. İstendiği durumda motorun devrini inverter cihazlarıyla 600-3000 devir/dk aralığında ayarlaman mümkün, aslında motor devrini ayarlamak, pompa devrini ayarlamak olarak düşünülmelidir. 23,55Litreye, 24Lt diyelim.

24Lt/dk İhtiyaç Duyulan Yağ Deplasmanı = Pompa İlt. Hacmi x 1500d/dk x 0,95/ 1000
Pompa İletim Hacmi (cm3 / devir) = ~16,8 cc olarak bulunur.

Aslında ihtiyacın olan debiyi bulduktan sonra bu hesaba pek ihtiyacın olmaz çünkü, Pompa satan bir yere gittiğinde 24lt lik Pompa istediğinde verecektir. Pompa Örneği, Hema 1PN.168 Dişli Pompa ile, 24,1 Lt/dk elde edebilirsin, 200-250Bar Basınç elde edebilirsin, ve inverterle motorunu 3000devire çıkartırsan 48,2 Lt/dk ya kadar debini artırabilirsin. Tabi bu pompanın üst limitleri olduğundan pek tercih edilmez.

Şimdi Elektrik Motorunu seçebilirsin, Motor Gücü (KW)= 50Bar x 24,1Lt/dk / 540 = 2,23 Kw değeri çıkar, buna en yakın güçteki motor
uygundur. Genelde bu hesap pratik bilgiler ve tecrübeler doğrultusunda da seçilir. 1Kw bir motorda bu pompayı tahrik eder ama bir süre sonra aşırı ısınır, verim düşer, basınç ve debi kaybı olur. Tersi gibi 5Kw motorda bu pompayı çevirir, bu seferde elektrik sarfiyatı ve motor maliyeti artar. Bunları mutlaka dengelemek gerekir.

Hidrolik hatlardaki yağ transfer boru veya hortumları uygun büyüklükte seçilmelidir. Küçük çaplı hortumlar yağın sürtünmesinin artmasını, sıkışmasını ve aşırı ısınmasını sağlar, bu istenmeyen bir durumdur, çünkü , aşırı ısınmış bir yağın kimyasal yapısı bozulacağı gibi, beraberindeki pompa, valf vb. ekipmanları da bozabilir. Bunun tersi fazla büyük çaplı boru seçimleri, yağın ısınması önler ama, pompayı gereksiz yorar, çünkü pompa önce boruları doldurmak zorundadır, böylece sistemin genel anlamda verimi düşer. burda da dengelerin sağlanması gerekir.

Boru ve Bağlantı Elemanlarının İç Çap Hesabı;
İç çapı (mm)=√ ( (Debi x 21,22) / Akışkan Hızı (m/s) )

Genelde bu hesap yapılmayabilir. Boruların çapları belli standartlarda olduğundan, yapılacak seçimlerde sınırlıdır. 6,8,10,12,16,20,25,30mm gibi bağlantı elemanları bulunur. Ve bunların daha birçok çeşitleri.
 
Teşekkür mesajları silinmiştir beğen düğmesini kullanın.
 

Yeni mesajlar

Forum istatistikleri

Konular
127,964
Mesajlar
913,940
Kullanıcılar
449,609
Son üye
cherrywine

Yeni konular

Geri
Üst