Hidrolik Silindir

Hidrolik Silindir

Hidrolik Silindir

Hidrolik Silindirler: Güçlü ve Çeşitli Kullanımları

Hidrolik sistemler, günümüz endüstrisinde yaygın olarak kullanılan önemli ürünlerden biridir. Hidrolik sistemlerin temel bileşenlerinden biri olan hidrolik silindirler, birçok endüstriyel ve mobil uygulamada güçlü bir şekilde yer almaktadır. Hidrolik silindirlerin ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve farklı endüstrilerdeki çeşitli kullanımlarını inceleyeceğiz.

Hidrolik Silindir Nedir?

Hidrolik silindirler, hidrolik basıncın etkisiyle lineer mekanik hareket üreten bir tür hidrolik aktuatördür. Genellikle silindirik bir gövdeye sahip olan bu cihazlar, içlerindeki hidrolik sıvı basıncıyla pistonun ileri ve geri hareket etmesini sağlarlar. Bu hareket, genellikle kuvvet ve hareket aktarımında kullanılır.

Nasıl Çalışır?

Hidrolik silindirler, Pascal'ın prensibine dayanır. Bu prensip, kapalı bir sistemdeki basıncın tüm yönlere eşit olarak iletilmesini belirtir. Bir hidrolik sistemde, hidrolik sıvı basıncı, silindirin içerisindeki pistonu iterek veya çekerek hareket ettirir. Bu piston hareketi, silindirin bir ucundan diğerine doğru lineer bir hareket oluşturur.

Hidrolik silindir nasıl tasarlanır?

Hidrolik sistemlerin tarihi Eski Mısır'da 4000 yıl öncesine kadar uzanıyor. Başlangıçta akışkan hidroliği prensiplerini sulamada kullanılan karmaşık kanal sistemlerine uyguladılar. Yunanlılar ve Romalılar da dahil olmak üzere diğer medeniyetler, su saati ve su çarkları gibi suyla çalışan yapılar ve cihazlar geliştirmek için aynı temel prensipleri kullandılar. O zamandan beri akışkan güç evreni biraz daha karmaşık hale geldi. Akışkan gücü yüzyıllardır hareket ve kuvvet üretmek için enerji yaratmak amacıyla kullanılmıştır.

Hidroliğin hızlı evrimi, bugün hala kullandığımız sağlam ve verimli bir hidroelektrik formunun ortaya çıkmasına yol açmıştır. Modern hidrolik silindirler, çeşitli boyutlarda, konfigürasyonlarda ve malzemelerde çeşitli bireysel bileşenleri birleştiren karmaşık cihazlardır. Hidrolik güç artık her yerde ve günlük yaşamda kullanılıyor. Hidrolik sistem herhangi bir elektrikli motordan on kata kadar daha güçlüdür; bu da onu ağır eşyaları kaldırırken ve taşırken son derece yararlı kılar. Hassas mekanik yapısı onu tek başına elektriğe göre daha güvenli bir alternatif haline getiriyor ve bu nedenle insan kullanımı için daha iyi bir seçim. Çok sayıda fayda listesi, inşaat, madencilik, denizcilik, denizcilik ve imalat endüstrilerinde popülerliğe ve birçok kullanıma yol açmıştır.

Pek çok tasarım mühendisi için, silindir spesifikasyonlarında aşırı mühendislik yaparak işi riske atmak, sürekli gelişen silindir teknolojileri karşısında ihtiyatlı bir alışkanlık haline geldi. Hidrolik silindirleri tasarlarken dikkate alınması gereken birçok faktörden bazılarını belirlerken, karmaşık hidrolik sistemler için neden bazen daha azının daha fazla olduğunu açıklayacağız.

Karmaşık bir süreç

Günümüzde endüstriyel üretim ortamında hidrolik silindirler, çok sayıda boyut, konfigürasyon ve malzemede mevcut olan çok çeşitli bileşenleri içeren karmaşık cihazlardır. Karmaşık hidrolik sistemler söz konusu olduğunda, silindir spesifikasyonu tasarım mühendisleri için dengeleyici bir rol oynayabilir; çünkü her tasarım faktörü, uygulama için dikkate alınması gereken diğer birçok tasarım detayından bir veya daha fazlasını etkiler.

NFPA ve ISO gibi hidrolik sistem tasarımı yönergeleri mevcuttur, ancak birçok endüstri kendi özelleştirilmiş yönergelerini geliştirmiştir. Bazı silindir üreticileri, standart bileşenler için geniş kapsamlı performans özellikleri sunarak özelleştirme ihtiyacını en aza indirir; ancak bunun istisnaları devam etmektedir. Deneyimli bir mühendislik üreticisiyle çalışmak tasarım sürecini yönlendirmeye ve hızlandırmaya yardımcı olabilir.

Bu blogda, hidrolik silindirleri belirlerken ve süreci basitleştirirken dikkate alınması gereken birçok faktörden bazılarına bakacağız.

Hidrolik silindirlerde tasarım kriterleri

Hidrolik silindirlerin tasarlanması, süreçte yer alan birçok faktörün kullanılmasını gerektirir. Tasarım sürecindeki bu kritik adımlardan herhangi birinin göz ardı edilmesi, tasarım hatası olasılığını artırabilir. Hidrolik silindirlerin birçok farklı çalışma koşulu vardır ve bu da tasarım kriterlerini etkiler. Örneğin madencilik ve inşaat makinelerinde kullanılan silindirler ile ormancılıkta kullanılan silindirler, kullanılan malzemeler açısından farklı 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 çalışma koşullarını (nerede ve ne için) ve ne tür yüklere dayanması gerektiğini dikkate almak önemlidir. Örneğin zorlu çalışma koşulları, aşındırıcı bir ortam, madencilik endüstrisinde düşen kayalar veya kaynak yorgunluğuna neden olan ve conta ömrünün kısalmasına neden olan yüksek çalışma döngüleri olabilir. Örneğin, silindirin, bomun içindeki bir koruma üzerine monte edilen bir silindirle karşılaştırıldığında taşların ve kütüklerin silindire çarpabileceği sürüş makinesinin tabanına monte edilmesi durumunda gereksinimler farklıdır. Silindir su altında çalışıyorsa suyun silindir sıvısına girmesi nasıl önlenir? Bunlar tasarımcının hidrolik silindir tasarlarken dikkate alması gereken örneklerdir.

Vuruş mesafesi gereksinimleri

Uygun tasarım elemanlarını ve silindir parçalarını seçerken sistem basıncını dikkate almak önemlidir. Strok uzunluğu 3 m'den kısa mesafelerde bile sorun yaratabilir. Şaftın 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 üretim yapıyor olsa bile silindirin bükülmemesi için Ø63/40 seçilmesi gerekebilir. Hidrolik sistem performansı optimizasyonunu uygulamanın en iyi yolu, olumlu etkileri olası olumsuzluklarla karşılaştırmaktır.

Sıcaklık

Sıcaklık açısından çalışma koşulları dikkate alındığında çöl koşulları gibi yüksek sıcaklıklar veya -30 santigrat derecenin üzerindeki buzlu hava koşulları sistemde kullanılan akışkan seçimlerini etkilemektedir. Standart bileşenlerin kullanıldığı hidrolik silindir sistemleri, 200°C'nin üzerindeki ve -50°C derecenin altındaki uygulama sıcaklıklarını karşılayabilmektedir. Bu sıcaklıklar silindirlerin hem “sert” hem de “yumuşak” tasarım bileşenlerini etkiler. Aşırı sıcaklık spektrumu koşullarında çalışan uygulamalar, kısa ve uzun vadeli beklentilerde bireysel bileşenlerin en iyi performansını gerektirir.

Hız

Tasarımcının uygun silindir parçalarını seçerken sistemin kayma hızını dikkate alması gerekir. Aşırı hızın tanımı bir tasarım mühendisinden diğerine değişebilir. Genel bir kural olarak, standart hidrolik silindir contaları saniyede 0,5 metreye kadar hızları kolaylıkla karşılayabilir. Daha yüksek hızlı uygulamalar için standart düşük sürtünmeli conta daha iyi bir seçimdir. Anlamak için esas olan, performansın bir yönünden ne kazandığınızdır; başkasında kaybedersin. Akışkan hızı ne kadar yüksek olursa, sıvı sıcaklığı da o kadar yüksek olur; dolayısıyla hızı artıran özelleştirmeleri tercih ederken, yüksek sıcaklıkların tüm hidrolik sistem üzerindeki etkisini dikkate almak önemlidir. Bazı hidrolik sistemlerde büyük boyutlu bağlantı noktaları artan sıcaklık endişelerini ortadan kaldırabilir.

Kapasite

Madencilik ve inşaat makineleri ile otomotiv imalatı gibi bazı uygulamalar ağır hizmet sistemleri gerektirir. Silindirlerimiz genellikle 200 ila 350 bar arasında çalışma basıncına sahiptir. Üretimimiz için test edilebilir basınç limitleri genellikle 420 bardır, özel durumlarda ise 700 bara kadar çıkabilir.

Montaj stilleri

Her montaj türünün avantajları ve sınırlamaları vardır. Üç montaj stili kategorisi vardır. Sabit ve pivot stiller, silindirin merkez hattındaki kuvvetleri emebilir ve genellikle itme veya gerilimi dengelemek için orta hizmet ve ağır hizmet montajları içerir. Seçilen türlerin üçüncü kategorisi, yalnızca merkez çizgisi boyunca kuvvetleri absorbe etmek yerine, silindirin tamamının silindir merkez çizgisinin altındaki montaj yüzeyi tarafından desteklenmesine olanak tanır.

Silindir çapı boyutu

Gereken itme veya çekme kuvvetinin miktarı, ihtiyaç duyulan delik boyutunu belirleyen değişkenlerden biridir. Bu durumda delik boyutu çalışma basıncıyla ilişkilidir.

Hydroline'da hidrolik silindir tasarım süreci

TASARIM SÜRECİNDE BAŞLANGIÇ VERİLERİ

Her tasarım süreci gibi hidrolik silindirlerin süreci de müşteri talebiyle başlar. Tasarım süreci, tasarımcının silindir ve gereksinimler hakkında önceden bilgi vermesiyle başlar. Sağlanan bilgiler ne kadar spesifik ve kapsamlı olursa o kadar iyidir çünkü silindirin koşulları tasarım sürecinin önemli bir parçasıdır.

Hidroman olarak her 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 silindir tipini seçerken aklınızda bulundurmanız gereken soruları burada özetledik:

Silindir nerede kullanılacak?
Koşullar nasıl, ek gereksinimler neler?
Silindirde ne tür bir hidrolik basınç olacaktır?
Yük ne kadar ağır olacak? Yük tutmaya ihtiyaç var mı?
Gerekli maksimum ağırlık kapasitesi?
Ne kadar doğruluk ve kontrol gerekiyor?
Silindir nasıl kullanılacak ve ne kadar alana ihtiyaç duyulacak?
Silindir nasıl monte edilir?
Hangi vuruş gerekli?
Uygulamanın çekmesi ve itmesi gerekiyor mu?
Silindirin hangi malzeme gereksinimleri var? Örneğin aside dayanıklı mı, korozyona dayanıklı mı, paslanmaz mı yoksa alüminyum mu?
Eyerle temas noktası ne kadar düzlemdir? Eğimli eyerlere ihtiyaç var mı?

Hidrolik silindirler için tasarım faktörleri

Tasarım faktörleri, hidrolik silindirler için tasarım sürecinin önemli bir parçasıdır. Tasarımcının mümkün olan en iyi performansı elde etmek için her olumlu etki ile olası olumsuz etki arasındaki dengeyi dikkate alması gerekir. Her tasarım faktörü diğer tasarım faktörlerini etkiler ve tasarımcının asıl görevi bunlar arasındaki dengeyi bulmaktır. Burada bu faktörlere daha yakından bakacağız.

Hidroman'da belirli uygulamalar için sıklıkla EN 13001-3-6 vinç standardını kullanıyoruz. Deneyimli bir mühendislik üreticisi olarak, her türlü özel tasarım hidrolik sistemin imalatını hızlandırabiliriz.

Hidrolik Silindir Montajı Nasıl Yapılır?

Hidrolik silindir nasıl monte edilir? Otomasyon ve robotların yapabileceği çok şey var, ancak teknoloji ile yapılamayacak kadar çok şey var. Bu görevlerden biri de hidrolik silindirlerin montajıdır. Bu blog yazısında montaj sürecini anlatacağız. Hydroline'da profesyonellerimiz süreçle ilgilenir ve kelimelere döküldüğünde kulağa çok basit gelse de aslında dikkatli konsantrasyon ve uzmanlık gerektirir.

Montaj işlemi başlamadan önce her parça özenle yıkanır ve korunur. Her parçanın saflık seviyesi bir rondela ve bir montajcı tarafından denetlenir. Yıkama sonuçları ve yıkanan parçalar günlük olarak örneklenip kendi temizlik laboratuvarımızda temizliği kontrol edilmektedir. Çamaşır makinelerimizin yıkama solüsyonu temizliği ile birlikte yıkama kimyası düzenli olarak incelenmektedir. Ayrıca küçük ve hassas parçalar için ultrasonik bir temizleyicimiz var.

Tüm bileşenler ve parçalar kullanıma hazır olmadan önce dikkatlice incelenir. Deneyimli bir uzman, yüzeylerdeki en küçük safsızlıkları, ezikleri veya çizikleri bile hissedebilir ve görebilir. Her bileşen doğru görünmeli, hissetmeli ve ağırlık vermelidir. Montajcılarımız, bir araya getirmeye başlamadan önce her bir parçanın temizliğini kontrol eder. Bileşenlerimizin temizliğini sağlamak için düzenli olarak gravimetrik analiz kullanıyoruz.

Hidrolik silindir montaj işlemi

1. Tüm parçalar ve bileşenler denetlenip temizliği kontrol edildikten sonra asıl montaj işlemi başlayabilir. Önce contalar, rulman ve çıtçıt halkası ile birlikte yerine (piston, silindir kafası vb. için) yerleştirilir.

2. Piston ve silindir kafası çubuğa tutturulmuştur.

3. Contalar piston ve silindir kafasının etrafına yağlanır.

4. Çubuk her bileşenle monte edildikten sonra, tüm paket tüpe takılmaya hazırdır.

5. Yolun her adımında temizlik birinci önceliktir ve montajın her noktasında yüzeyler temiz tutulur ve gerekirse düzgün bir şekilde silinir.

6. Boru görsel olarak da denetlenir - içeriden de ışıkla - ve bundan sonra tüp bir montaj tezgahına yatay olarak tutturulur, bir yatak takılır ve boru içeriden düzgün bir şekilde yağlanır.

7. Çubuk, önce piston ucu olan tüpün içine dikkatlice kaydırılır.

8. Tork müşteri ihtiyaçlarına göre ayarlanır.

9. Boru ve çubuğun gerçek montajı hazır olduktan sonra rulmanlar ve gres nipelleri monte edilir.

Sonuç

Hidrolik silindirler, güçlü ve çeşitli kullanımları olan önemli bir hidrolik bileşendir. Endüstriyel makinelerden tarım ekipmanlarına kadar birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu cihazlar, verimliliği artırmak, güç sağlamak ve hassas hareket kontrolü sağlamak için önemli bir araçtır.