Akışkan gücü - Fluid power

Akışkan gücünün temel bir özelliği olan bağlantılı hidrolik silindirlerle kuvvet çarpımının gösterimi.

Akışkan gücü , güç üretmek, kontrol etmek ve iletmek için basınç altındaki sıvıların kullanılmasıdır. Akışkan gücü, mineral yağ veya su gibi bir sıvı kullanılarak hidroliğe ve hava veya diğer gazlar gibi bir gazı kullanan pnömatiklere bölünür . Bir zamanlar merkezi bir kaynaktan endüstriyel kullanıcılara genişletilmiş coğrafi alanlarda güç iletmek için sıkıştırılmış hava ve su-basınç sistemleri kullanıldı; Günümüzde akışkan güç sistemleri genellikle tek bir bina veya mobil makine içindedir.

Akışkan güç sistemleri, bir silindirdeki veya bir akışkan motorundaki bir piston üzerinde doğrudan basınçlı bir akışkan yatağıyla çalışır. Akışkan bir silindir doğrusal harekete neden olan bir kuvvet üretirken, akışkan bir motor dönme hareketiyle sonuçlanan tork üretir. Bir akışkan güç sistemi içinde, silindirler ve motorlar ( aktüatörler olarak da adlandırılır ) istenen işi yapar. Valfler gibi kontrol bileşenleri sistemi düzenler.

Elementler

Ayrıca bakınız: Hidrolik makineler

Bir akışkan güç sistemi, mekanik enerjiyi akışkan enerjisine dönüştüren bir ana hareket ettirici (elektrik motoru veya içten yanmalı motor gibi) tarafından tahrik edilen bir pompaya sahiptir, Basınçlı akışkan, valfler tarafından kontrol edilir ve hidrolik silindir veya pnömatik gibi bir aktüatör cihaza yönlendirilir. doğrusal hareket sağlamak için silindir veya dönme hareketi veya tork sağlamak için bir hidrolik motor veya pnömatik motor . Dönme hareketi sürekli olabilir veya birden az dönüşle sınırlı olabilir.

Hidrolik pompalar

Dinamik (pozitif deplasmanlı olmayan) Pompalar

Bu tip genellikle düşük basınçlı, yüksek hacimli akış uygulamaları için kullanılır. Yüksek basınçlara dayanamadıkları için, akışkan gücü alanında çok az kullanım vardır. Maksimum basınçları 250-300 psi ile sınırlıdır. Bu tip pompa, öncelikle sıvıları bir yerden diğerine taşımak için kullanılır. Santrifüj ve eksenel akışlı pervaneli pompalar, en yaygın iki dinamik pompa türüdür.

Pozitif Deplasmanlı Pompalar Bu tip evrensel olarak akışkan güç sistemleri için kullanılır. Bu pompa ile pompa mili dönüşünün dönüşü başına hidrolik sisteme sabit miktarda sıvı püskürtülür. Bu pompalar, sistem üzerindeki mekanik yüklerden kaynaklanan basıncın yanı sıra sürtünmeden kaynaklanan akış direncinin üstesinden gelebilmektedir. Bu iki özellik, akışkan güç pompalarında oldukça arzu edilir. Bu pompalar, pozitif deplasmanlı olmayan pompalara göre aşağıdaki avantajlara da sahiptir:

  • Yüksek basınç kapasitesi (12.000 psi'ye kadar)
  • Küçük kompakt boyut
  • yüksek hacimsel verimlilik
  • tasarım basınç aralığı boyunca verimlilikte küçük değişiklikler

Özellikler

Akışkan güç sistemleri, elektrikle çalışan sistemlere kıyasla küçük hacimlerde yüksek güç ve yüksek kuvvetler üretebilir. Uygulanan kuvvetler bir sistem içinde ölçü ve sayaçlarla kolaylıkla izlenebilir. Elektrik veya yakıt yoluyla kuvvet sağlayan sistemlerle karşılaştırıldığında, sıvı güç sistemlerinin, uygun şekilde bakımları yapılırsa daha uzun hizmet ömürleri olduğu bilinmektedir. Bir akışkan motordan geçen çalışma sıvısı, doğal olarak, bir elektrik motoru için ayrı olarak düzenlenmesi gereken motorun soğutulmasını sağlar. Sıvı motorlar normalde, yanıcı gazlar veya buharlar içeren tehlikeli alanlarda tutuşma veya patlama kaynağı olan kıvılcım üretmez .

Akışkan güç sistemleri, borular ve kontrol cihazları içindeki basınç ve akış kayıplarına karşı hassastır. Akışkan güç sistemleri, çalışma sıvısının temizliğini korumak için filtreler ve diğer önlemlerle donatılmıştır. Sistemdeki herhangi bir kir, contaların aşınmasına ve sızıntıya neden olabilir veya kontrol valflerini tıkayarak düzensiz çalışmaya neden olabilir. Hidrolik sıvının kendisi bir şekilde sıkıştırılabilir olmasının yanı sıra sıcaklık ve basınca da duyarlıdır. Bunlar, sistemlerin düzgün çalışmamasına neden olabilir. Düzgün çalışmazsa kavitasyon ve havalandırma meydana gelebilir.

Uygulama

Hidrolik bir ekskavatör
Yaralı insanları enkaz halindeki arabalardan çıkarmak için bir hidrolik kurtarma aracı kullanılır.

Akışkan gücünün mobil uygulamaları yaygındır. Neredeyse her kendinden tahrikli tekerlekli araçta hidrolik veya pnömatik olarak çalışan frenler bulunur . Buldozerler , kazıcılar ve diğerleri gibi hafriyat ekipmanları, kazma ve ayrıca itme için güçlü hidrolik sistemler kullanır. Çok kompakt bir sıvı güç sistemi, birçok araçta bulunan ve bir hidrolik tork konvertörü içeren otomatik şanzımandır .

Akışkan gücü, aletlerin veya iş parçalarının akışkan gücü kullanılarak hareket ettirildiği veya tutulduğu otomatik sistemlerde de kullanılır. Değişken akış kontrol valfleri ve konum sensörleri, hassas takım tezgahları için bir servomekanizma sistemine dahil edilebilir . Aşağıda, akışkan gücünün kullanıldığı uygulamaların ve kategorilerin daha ayrıntılı bir listesi bulunmaktadır:

  • Endüstriyel (sabit olarak da bilinir)
    • metal işleme
    • enjeksiyon kalıplama
    • denetleyiciler
    • malzeme taşıma
  • Havacılık
    • iniş takımları
    • frenler

Pnömatik ve hidrolik sistemler karşılaştırıldı

Maliyet
Pnömatiklerin yapımı ve çalıştırılması daha ucuzdur. Basınçlı ortam olarak hava kullanılır, bu nedenle sıvının boşaltılmasına veya geri kazanılmasına gerek yoktur. Hidrolik sistemler daha büyük çalışma basınçları kullanır ve pnömatik sistemlerden daha büyük parçalar gerektirir.
Hassas
Sıvılardan farklı olarak, gazlar, basınç uygulandığında hacmini önemli ölçüde değiştirir ve bu da hassasiyeti elde etmeyi zorlaştırır.

Ortak hidrolik devre uygulaması

Senkronize ediliyor

Bu devre senkronizasyon dışında çalışır. Bir silindir belirli bir noktaya ulaştığında, bir hidrolik limit anahtarı valfi veya silindirde biriken basınç ile bir başkası etkinleştirilecektir. Bu devreler imalatta kullanılmaktadır. Bunun bir örneği, bir montaj hattında olabilir. Bir nesneyi yakalamak için bir hidrolik kol etkinleştirildiğinde. Daha sonra, nesneye bir kapak veya üst vidalamak için diğer silindirin etkinleştirildiği bir uzatma veya geri çekme noktasına ulaşacaktır. Dolayısıyla Senkronizasyon terimi.

Rejeneratif

Rejeneratif bir devrede, çift etkili bir silindir kullanılır. Bu silindirin sabit çıkışı olan bir pompası vardır. Rejeneratif bir devrenin kullanılması, herhangi bir uygulama için daha küçük boyutlu bir pompanın kullanımına izin verir. Bu, sıvıyı tanka geri dönmek yerine kapağa yeniden yönlendirerek çalışır. Örneğin, bir delme işleminde rejeneratif bir devre, tutarlı bir hızda delmeye ve çok daha hızlı bir hızda geri çekmeye izin verecektir. Bu, operatöre daha hızlı ve daha hassas bir üretim sağlar.

Elektrik kontrolü

Akışkan güç elemanlarının elektrik kontrolünün kombinasyonları otomatik sistemlerde yaygındır. Elektriksel formda çok çeşitli ölçüm, algılama veya kontrol elemanları mevcuttur. Bunlar , akışkan güç elemanını kontrol eden solenoid valfleri veya servo valfleri çalıştırmak için kullanılabilir . Elektrik kontrolü, örneğin, bir akışkan güç sisteminin, uzağa yerleştirilmiş bir manuel kontrol valfine uzun kontrol hatları çalıştırmadan uzaktan kontrolüne izin vermek için kullanılabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Esposito, Anthony, Uygulamalar ile Akışkan Gücü , ISBN   0-13-513690-3
  2. ^ Esposito, Anthony, Uygulamalar ile Akışkan Gücü , ISBN   0-13-513690-3
  3. ^ "Rejenerasyon Devreleri" . Hidrolik ve Pnömatik . Erişim tarihi: November 19, 2017 .