Akışkan güç bileşenleri birçok nedenden dolayı yanlış uygulanmaktadır. Bazı durumlarda insan hatasıdır. Diğerlerinde kötü tasarımdır. Ancak, çoğu durumda, bu sadece eğitim ve öğretim eksikliğidir.
Bazı bileşenler yanlış uygulandığında affedici olsa da, diğerleri o kadar affedici değildir. Çok affedici olmayan bileşenler, ciddi yaralanmalara, ölümlere, önemli maddi hasarlara veya bunların hepsine yol açabilecek kazalar gibi geniş kapsamlı yıkıma neden olabilir. Kelimenin tam anlamıyla "bomba gibi patlayan" yanlış uygulanan bileşenlerle ilgili, her yöne metal parçaları gönderen hikayeler duymak alışılmadık bir durum değildir.
Doğru bileşen seçimi, uygulaması ve kurulumu ciddi bir iştir. Bu nedenle mühendisler, tasarımcılar, montaj hattı personeli, bakım personeli ve güvenlik personeli uygun şekilde eğitilmelidir. Aşağıda, bileşen yanlış uygulamasının neden ve etkisine ilişkin birkaç örnek verilmiştir.
Örnek 1: pilot çalıştırmalı çek valf
Sondaj kuleleri tasarlayan ve inşa eden bir şirket, kısa süre önce mezun olmuş bir mühendise prototip bir sondaj kulesi için direk tertibatını tasarlama görevi verdi. Tasarım, ağır direği yatay (seyahat) konumundan dikey (çalışma) konuma kaldırmak için bir çift silindir içeriyordu.
Genç mühendis, akışkan gücü konusunda resmi bir eğitim almamıştı, bu yüzden şirketin yerel akışkan gücü dağıtımcısının satış mühendisinden yardım istedi. Birlikte valf devresini tasarladılar ve işi yapmak için gereken bileşenleri boyutlandırdılar. Tamamlandığında, makine test için sahaya taşındı. Test plana göre gitti ve her şey normal çalışıyor gibi görünüyordu. Direk yükseltilmiş konumda bırakıldı ve prototip ekibi öğle yemeğine çıktı.
Döndüklerinde, direğin bükülmüş kalıntılarını yerde yatarken buldular. Bir soruşturma sırasında, direk destek silindirlerinden birinden bezin patladığını keşfettiler, bu yüzden direk çöktü.
Kazayla ilgili araştırmalarını silindir çubuk rakoru üzerinde yoğunlaştırdılar ve rot-rakor tespit halkasının kesildiğini buldular, ancak nedenini belirleyemediler. Kök neden analizinde onlara yardımcı olmak için silindir üreticisinin uygulama mühendisinden yardım aldılar. Sonunda, pilot kontrollü bir çekvalfin yanlış uygulanmasının arızaya neden olduğu tespit edildi.
Direk yükseltilmiş konumdayken, silindir çubuğu tamamen uzatılmıştır. Silindirin kapak ucundaki yağ, Şekil 1'deki A, pilot kontrollü çek valf tarafından tutuldu. Güneşten gelen ısı silindirleri pişirirken, yağ ısındı ve genişledi. (Sıcaklık / basınç ilişkisi için pratik bir kural, yağın ısıtıldığı her 1 ° F için basıncın yaklaşık 50 ila 60 psi arttığını kabul eder.) Bununla birlikte, yağın gideceği hiçbir yer olmadığından, genleşme basıncı artırdı. Tutma halkasını kesecek kadar yüksek bir kuvvet oluşturmak için silindirde. Pilot tarafından çalıştırılan bir çek valfın yanlış uygulanması, bu durumda, ciddi yaralanmalara ve / veya birden fazla ölüme neden olabilirdi, prototip personel öğle yemeğine çıkmamıştı.
Arızanın nedenine yönelik bir araştırma, aşağıdaki koşulların kazaya katkıda bulunduğunu veya kazaya neden olduğunu belirledi:
• ne mühendis, ne satış elemanı ne de teknisyen bir hidrolik sistemi tasarlamak veya üzerinde çalışmak için uygun şekilde eğitilmemişse,
• makineye yanlış valf takıldı ve
• Teçhizatta direk kilitleri bulunmasına rağmen, kilitler prototip ekibi tarafından kullanılmadı.
Bu durumda doğru bileşen, entegre termal genleşme kapasitesine sahip pilotla çalıştırılan bir çek valf veya bir dengeleme valfi olabilirdi.
Örnek 2: denge valfi ve yön kontrol valfi
Bir kereste fabrikasındaki bakım ve mühendislik personeli, makine üreticisi ile birlikte, belirli bir makinedeki belirli bir hortumun beklenmedik bir şekilde patlama geçmişine sahip olduğu gerçeğiyle şaşkına döndü. Hortum tedarikçisi, sorunun aşırı basınç artışları ve şiddetli hortum kırbaçlanmasından kaynaklandığını belirledi. Bu sorun aşırı üretim kayıplarına neden olurken, fabrika personeli özellikle makine üzerinde ve çevresinde çalışan kişilerin güvenliği konusunda endişeliydi. Patlamış bir hortum, onları ciddi yanıklara veya deriye nüfuz eden yaralanmalara karşı savunmasız bırakabilir.
Testere değirmeni sonunda sorunu çözmek için bir akışkan güç tasarım danışmanından yardım istedi. Danışman, birkaç soru sorduktan sonra makineyi fiziksel olarak inceledi. Ayrıca sistemin tasarımını da gözden geçirdi ve makine üzerindeki bileşenleri devre şemasındaki bileşenlerle karşılaştırmak için biraz zaman harcadı.
Sorunun, sorunlu hortumun bağlı olduğu silindiri çalıştıran bir yön kontrol valfinin yanlış uygulanmasından kaynaklandığını keşfetti.
Makine orijinal olarak tasarlanırken yük, silindir çalışması ve atalet dinamikleri dikkate alındı. Beklenen basınç artışlarını ehlileştirmek için, silindir ile yön kontrol valfi arasına iletim hattıyla seri olarak bir denge valfi takıldı. Dengeleme valfi, düzgün çalışıyorsa, bir yükün kontrollü yavaşlamasına izin vererek aşırı yüksek basınç artışlarını önledi.
Bununla birlikte, yön kontrol valfinin nötr (merkez) konfigürasyonunun seçimi, bir dengeleme valfinin işini yapma kabiliyetinde kritik bir rol oynar. Bu nedenle, yön kontrol valfinin nötr konumu, dengeleme valfinin boşaltma ağzından tanka sınırsız bir akış yolu sağlamalıdır. Kavitasyonu önlemek için dengeleme valfinin tahliye portunu silindirin karşı ucuna bağlayabilmelidir.
Bu durumda tasarımcı, yanlış makara konfigürasyonuna sahip bir yönlü kontrol valfi seçmiştir. Nötr pozisyondaki tüm portları basitçe bloke eden bir makara konfigürasyonu seçti, böylece karşı denge valfinin yapmak üzere tasarlandığı işi yapmasını önledi, Şekil 2.
Danışman, kapalı merkezli yapılandırılmış yön kontrol valfini şamandıra merkezli yapılandırılmış bir valfle değiştirmelerini önerdi ve bu sorunu düzeltti.
Örnek 3: Mobil yön kontrol valfi
Bir mühendise, bir bakım teknisyeniyle birlikte, mevcut bir makineye ek bir ekipman ekleme görevi verildi. Aletin çalışması için yeni bir silindir ve yeni bir yön kontrol valfi takmaları gerekiyordu. İki valfi (mevcut yön kontrol valfi ve yeni valf) paralel bağladıklarında ilk hatalarını yaptılar.
Makineyi çalıştırdıklarında, her iki valf de açık merkez olduğundan hiçbir sistem çalışmadı. İki yönlü kontrol vanasını seri bağlamaya başvurdular, Şekil 3. Bu basitçe, tank dönüş (tahliye) iletim hattını ilk vanadan ayırdıkları ve bunu doğrudan yeni vananın giriş portuna bağladıkları anlamına geliyordu.
Daha sonra mevcut dönüş hattını yeni vananın tank portuna bağladılar. Makineyi test ederken, her şey iyi çalışıyor gibi görünüyordu.
Birkaç hafta sonra, tamirci makineye çağrıldı çünkü beklenmedik bir şekilde bozulmuştu. İlk (orijinal) valf üzerindeki üç bağlantı çubuğu cıvatasından ikisinin (yön kontrol valfi bölümlerini bir arada tutan cıvatalar) kırıldığını bulmak için olay yerine geldi. Bu tür bir başarısızlığa neden olabilecek tek dinamiğin muazzam bir basınç artışı olduğunu varsaydı. Böylece operasyonel bir problem olarak yazdı.
Valfi onardı ve birkaç gün sonra aynı sorun ortaya çıktı. Ancak bu sefer operatör o kadar şanslı değildi - bağlantı çubukları kırıldığında vanadan dışarı sıçrayan sıcak yağ yüzünden yüzüne ve ellerine yanıklar geldi.
Teknisyen, ekipman satıcısının temsilcisiyle temasa geçti. Sorunun nedenini bulması uzun sürmedi - valfler, güç ötesinde bir güç olmadan seri olarak bağlandı. Güç-ötesi, esasen bir vananın iç kanallarını ikiye ayırır: bir kanal, basınç tahliye vanasını tank portuna bağlar ve diğeri pompa akışını ikinci vanaya uzatır.
Mobil yön kontrol valflerini seri olarak yerleştirmek yaygın bir uygulamadır. Bununla birlikte, sonuncusu hariç her valfın güç ötesi kapasiteye sahip olması kritiktir. Basınç tahliye vanaları seri olarak bağlandığında, valf bileşiğinin basınç ayarları, Şekil 4. Vananın takılması ile ilgili arıza arasındaki sürenin nedeni: arızanın oluşması için operatör her iki devreyi aynı anda durdurmak zorunda kaldı.
Örnek 4: yön kontrol valfi
Bir bileşen üreticisi, otomatik bir üretim makinesiyle sorunlar yaşıyordu. Hidrolik sistem boştayken (pompa çalışırken), bir transfer ünitesi silindiri üzerindeki piston çubuğu (yatay montaj) sürünerek döngüyü bozuyordu. Sonuç olarak, operatörün sürekli olarak manuel geçersiz kılma konumunu seçmesi ve makineyi sıfırlaması gerekiyordu. Bu, üretim süresinde kabul edilemez bir kayıp yarattı. Bakım personeli, silindiri ve yön kontrol valfini değiştirmek de dahil olmak üzere durumu düzeltmek için düşünebildikleri her şeyi denedi.
Yerel sıvı güç dağıtıcılarından herhangi bir öneri istediler. Distribütörün satış teknisyeni sorunu gözden geçirdi ve silindirin çubuk ucu portuna pilotla çalışan bir çek valf eklemelerini tavsiye etti. Bu öneri sorunu çözmedi ve silindir sürünmeye devam etti.
Sonunda şirketin mühendislerinden birinden yardım istediler. Yön kontrol valfinin yanlış uygulandığı ortaya çıktı. Tek çubuklu, çift etkili bir silindir ile birlikte basınç dengelemeli bir pompa kullanıldığında, dikkate alınması gereken birkaç nokta vardır:
• çubuk-delik oranı,
• silindir çubuğunun sabit yük altında olup olmadığı,
• tazminat basınç ayarı ve
• silindir boşta kalma süresi.
Bir yön kontrol valfinin giriş portundaki basınç sabit olduğunda, yağ makara boyunca sızar ve basınç, silindir pistonunun her iki tarafında eşitlenir. Bununla birlikte, pistonun her iki tarafındaki alanlar eşit olmadığından (çubuk nedeniyle), piston çubuğunu uzatma eğilimi gösteren kuvvet, onu geri çekme eğiliminden daha büyüktür. Net sonuç: silindir sürünür, Şekil 5.
Orijinal yön kontrol valfi kapalı bir merkez makara konfigürasyonuna sahipti - bu yanlıştı. Sorun, şamandıra merkezi konfigürasyonuna sahip bir valf ve pilotla çalıştırılan bir çek valf takılarak giderildi.
Sonuç
Hidrolik bileşenlerin yanlış uygulanması sık görülen ve ciddi bir sorun olsa da, akışkan güç bileşenlerini seçerken nadiren hata yapan mükemmel akışkan güç sistemi tasarımcıları olan birçok mühendis vardır. Akışkan gücü sistemlerini ve makinelerini tasarlarken ve mühendislikten geçirirken, deneylerden ve deneme yanılma yöntemlerinden kaçınmalısınız. Bileşenlerin yanlış uygulanmasının sonuçları ciddi yaralanmaya, ölüme, önemli maddi hasara veya bunların tümüne yol açabilir.
Yanlış uygulama, her yıl on binlerce üretim ve insan gücü saatinin ve milyonlarca galon petrolün boşa harcanmasına da katkıda bulunur.