Hidrolik Sistem Tasarımı Nasıl Yapılır?

Hidrolik

Hidrolik Sistem Tasarımının Ana Bileşenleri
Hidrolik sistemlerin tasarımı, çalıştırılması veya üzerinde çalışılması söz konusu olduğunda, hidrolik tasarımın "Ana Günahları" olarak kabul edilen akılda tutulması gereken bir dizi önemli faktör vardır. Bu liste oldukça uzun olabilir, ancak üstte altı adet liste var.

Günah 1 - Bir numaralı önemli günah, "Kabul Edilen Güvenlik Protokollerini Gözardı Etmek"
Bir hidrolik sistem üzerinde herhangi bir çalışma yapmadan önce tüm güvenlik prosedürlerini izleyin.

Sin # 2 - İletkenlerin dış çapına göre sıvı iletkenlerinin boyutlandırılması, önemli olan iç çaptır
Türbülanslı akış, akışkan ve iletken duvarlar arasında gereksiz sürtünmeye neden olduğu için istenmeyen bir özelliktir. Aşırı sıvı hızı türbülansa önemli bir katkıda bulunur ve bu istenmeyen basınç düşüşlerine neden olabilir ve bu da sistem içinde ısı şeklinde enerji kaybına doğrudan dönüşebilir. Amaç, iyi pompa giriş koşullarını korumak ve ısıyı azaltmak için sıvı hızını makul bir seviyede tutmaktır. İletkenlerdeki önerilen maksimum sıvı hızları giriş hatları için 2-4 ft / sn, dönüş hatları için 10-15 ft / sn, 500-2000 psi arasındaki basınç hatları için 15-20 ft / sn ve 3000 üzerindeki basınçlar için 25 ft / sn'dir. psi.

Esas olarak hidrolikte kullanılan üç tip sıvı iletkeni esnek hortum, çelik boru ve program borusudur. Hatlar küçükse, sistemde büyük bir kısıtlama olabilir. Program borusu, nominal boyut ve duvar kalınlığına göre sınıflandırılır; bu, örneğin bir inçlik bir program borusunun 1 inç iç çapa sahip olmayacağı anlamına gelir. Bir inç dış çapa sahip bir program 80 borusunun iç çapı, 0,72 inç2'lik bir iç alana sahiptir. Bu, sıvı hızını 1.38 kat artıracaktır. 20 ft / sn örneğini kullanırsak, 20 ft / sn x 1.38 = 27.6 ft / sn. 1 ”dış çapa sahip borular, duvar kalınlığına bağlı olarak .782 inç2 ila .902 inç2 arasında değişen çeşitli iç alanlara sahip olacaktır. Bu, akış hızının 1 inçlik bir tüpe göre boyutlandırılması durumunda, iç çapın daha küçük olacağı ve hızı artıracağı anlamına gelir. Hortum boyutlandırması iç çapa dayalıdır, bu nedenle bir inçlik bir hortum gerçekten bir inçtir ve belirli bir akış hızı için sıvı hızını hesaplamayı çok daha kolay hale getirir.

Sin # 3 - Yeni bir pistonlu pompanın hacimsel verimliliklerine dayalı olarak kasa tahliye hatlarının boyutlandırılması
Bir pistonlu pompadaki kasa tahliye hattının boyutlandırılması, yüksek kasa basıncına neden olabilir. Yeni bir pompanın hacimsel verimlilikleri üretim kataloglarında bulunabilir. Pompa zamanla yıprandıkça hacimsel verimlilik azalacak ve kasa tahliye hattından sızıntı artacaktır. Boşaltma hattı küçükse, basınç artacaktır. Aşırı kasa basıncının en olası belirtisi, piston pabuçlarının sabit boşlukta tutulması için bir şaft contası sızıntısı olacaktır - eğer yüzer tutma kullanılıyorsa, aşırı kasa basıncı pabuçların kalkmasına ve pompanın feci arızasına neden olabilir. Bir pompa sık sık salmastra arızaları rapor ederse, durum basıncı tüm olası çalışma koşullarında kontrol edilmelidir. Toplam salmastra arızası daha az olasıdır ancak çok daha dramatiktir. Aşırı kasa basıncı ayrıca piston pabucunun eğik plakadan kalkmasına ve hasara ve sonuçta pompanın arızalanmasına neden olabilir. Kasa boşaltma portu boyutuna gidin veya boyutlandırın. Amaç, kasa basıncının maksimum derecelendirmenin altında olduğundan emin olmaktır. Yüksek durum basıncının diğer olası nedenleri şunlardır: pompanın çok üzerindeki rezervuar, basınçlı tank, seçilen yağın viskozitesi için çok düşük sıcaklık ve çalışma sıcaklığı için çok düşük viskozite.

Sin # 4 - Kavite edilmiş veya havalandırılmış bir bileşeni çalıştırmaya devam etme
Havalandırma, sisteme giren havanın pompadan geçerken aşındırıcı hasara neden olması nedeniyle oluşur. Kavitasyon genellikle yetersiz pompa giriş koşullarından kaynaklanır ve ayrıca zarar verir. Her iki durum da gürültülü olaylardır ve pompaya zarar verebilir. Havalandırma, hava pompa girişine girdiğinde ve sıvı ile karıştığında meydana gelir. Pompa girişindeki düşük basınç, kabarcıkların genişlemesine neden olur, ancak havalandırılan sıvı pompanın basınç tarafına girdiğinde kabarcıklar çökerek patlayarak aşındırıcı hasara neden olur. Aşırı düşük giriş basıncı (aşırı vakum) nedeniyle sıvıda oluşan buhar kabarcıkları dışında kavitasyon havalandırmaya benzer. Bu kabarcıklar pompanın basınç tarafına ulaştığında, aynı zamanda çökecek ve aşındırıcı hasara neden olacak şekilde patlayacaktır. Hava kaynağını bulun veya giriş vakumunu kontrol edin ve sorunu düzeltin. Pompa gürültüsü yükselecek ve bu koşullar altında pompayı çalıştırmaya devam etmek, sonunda pompa arızasına neden olacaktır.

Sin # 5 - Hatları, vanaları ve filtreleri boyutlandırırken akış büyütmeyi unutmak
Aşağıdaki şekilde pompa akışı dakikada 10 galondur, silindir, delik tarafı ile çubuk tarafı arasında ikiye bir alan oranına sahiptir. Uzatma hızı 30 saniyedir. Bu, silindirin 15 saniye içinde geri çekileceği anlamına gelir. Silindir 15 saniye içinde geri çekildiğinden, akış hızı delik tarafından iki katına çıkacak ve dakikada 20 galona çıkacaktır. Hatlar daha yüksek akış oranını kaldıracak şekilde boyutlandırılmazsa, ısı oluşur. Valfler doğru boyutlandırılmazsa akışı kısıtlayabilir veya yerinden çıkarabilirler. Filtre doğru boyutlandırılmamışsa, baypas valfi açılabilir ve kısmi akışın filtrelenmeden gitmesine izin verebilir veya akış dalgalanması elemanı daraltabilir.

Sin # 6 - Üretebileceği ısıdan bağımsız olarak iğneli valf kullanmak
Aşağıda gösterildiği gibi bir iğne valf akış kontrolü kullanmak aşırı ısının oluşmasına ve enerji israfına neden olacaktır. Bu örnekte, tahliye vanasındaki basıncın 3000 psi ayarından daha az olması koşuluyla, dakikada 10 galonun tümü aktüatöre akacaktır. Akış bir yere gitmelidir, bu nedenle pompa 10 gpm üretiyorsa ve operatör silindiri yavaşlatmak istiyorsa, iğneli valf akışı kısıtlayarak aşağı döndürülmelidir. Silindire giden akışın 8 gpm ile sınırlı olduğunu görüyoruz, bu da rahatlamanın 2 GPM'nin 3000 psi'de geçmesine izin verecek şekilde açılacağı anlamına geliyor. Aşağıdaki formülü kullanarak ısı şeklinde boşa harcanan saat başına BTU’yu hesaplayabiliriz. 3000 psi x 2 gpm x 1.5 = 9000 BTU ısı. Aşırı ısı, hidrolik bileşenlere çok zarar verebilir ve kontrol edilmelidir. Amaç, enerjinin boşa harcanmasına neden olan ısı oluşumunu önlemektir.


Hidrolikteki özel işiniz için bu faktörlerin tümü geçerli olmayabilir. Görevi almadan önce neyi başarmaya çalıştığınızı anlamak çok önemlidir.