HİDROLİK
Hidroliğin insanlık tarihinde kullanılması da tıpkı pnömatik gibi milattan öncelere
rastlamıştır. Antik Yunan, Mısır, Çin ve daha birçok medeniyette sulama ve suyu
taşımada basit hydraulix kanunları kullanılmıştır. Hidrolik alanındaki bilimsel çalışmalar
ise Galileo ile başlamış; Toriçelli ile devam etmiş en son olarak 17. Yüzyılda Pascal ile
hidrostatik teorisi tamamlanmıştır. Sonrasında Isaac Newton akış direnci ve viskozite
gibi tanımları hydraulix teorisine eklemiştir. Akma, enerji ve güç üretme, sıkıştırılamama
gibi özelliklerinin bulunması sıvıların, hydraulix enerji üretmekte kaynak olarak
kullanılmasını sağlanmıştır
Neden Hidrolik?
Hidrolikte, sıvıların sıkıştırılamama özelliğinden dolayı yüksek çalışma basınçları
kolayca sağlanırken buna paralel olarak ağır işler için ihtiyaç duyulan büyük kuvvetler
de elde edilmiş olur. Pnömatiğin aksine; hydraulix büyük kuvvetlere ihtiyaç duyulan buna
rağmen hassas konumlamanın gerektiği uygulamalar için çok idealdir. Böylelikle sistem
için belirlenen hız ve kuvvetler de kademesiz ve hassas olarak ayarlanabilir.
Hidrolik sistemlerin çalışma esnasında kontrolleri kolaydır. Doğrusal, dairesel ve açısal
hareket üretmek oldukça basittir. Özellikle ters yönlü ani hareketlerin mümkün
olabilmesi hidroliğin tercih edilme sebeplerinden biridir.
Hidrolik makinalar; mekanik ve pnömatik makinalara göre titreşimsiz ve gürültüsüz
çalışırlar. Bu da işletmedeki ses seviyesinin kontrolünü kolaylaştırır. Ayrıca bu
sistemler mekanik elemanlara göre oldukça az yer kaplarlar.
Hidrolik sistemlerde akışkan olarak genelde yağ kullanılması, sistemin kendi kendini
sürekli yağlamasını ve sürtünmenin etkilerinin azalmasını sağlar. Yağın sistem içindeki
hareketi, ısıtma ve soğutmanın da kendiliğinden gerçekleşmesini sağlar. Bu yüzden
kullanılan akışkanın temiz olması şartıyla hydraulixteki devre elemanları daha uzun
ömürlüdür.
Hidrolik Sistemlerin Dezavantajları
Hidrolik sistemlerde büyük kuvvetler elde edebilmek bir avantaj olsa da kuvveti elde
etmek için gerekli olan yüksek basınç; bağlantı elemanlarında kaçak ve sızıntı
oluşturması ya da iş güvenliği açısından tehlike arz etmesi nedeniyle bir dezavantaja
dönüşür. Kaçak ve sızıntı yapmış yağ aynı zamanda bir kirlilik unsuru oluşturur.
Kullanılan yağın ömrünü tamamladığında atık olarak uzaklaştırılması da
yönetmeliklerle düzenlenmiş maliyet yaratıcı bir işlemdir. Yağın kirlenmesi sadece
çevresel açılardan değil kullanılan devre elemanları açısından da büyük önem taşır.
Hidrolik devre elemanları kirliliğe karşı oldukça duyarlıdır. İyi bakım yapılmamış
sistemlerde devre elemanları süreklilik gösteremez.
Sıvılar fiziksel özellikleri sebebiyle ısınmaya gazlardan daha yatkındırlar. Hidrolik
sistemlerde devrede dolaşan sıvı bir süre sonra yüksek sıcaklıklara ulaşır. Bunun
sonucunda yağ kaçakları oluşur, verim düşer hatta ısıya duyarlı devre elemanlarında
arızalar meydana gelebilir. Kullanılan akışkanın sıcaklıkla birlikte yapısının (örneğin
viskozite) değişmesi de sistem için olumsuzluk yaratır. Ayrıca, hydraulix sıvıların
içlerinde bulunan az miktardaki hava da kavitasyon oluşturmak gibi çok ciddi sorunların
ortaya çıkmasını tetikler.
Hidrolik sistemler uzak mesafelere taşınma konusunda yetersizdirler. Çünkü sıvıların
sürtünme dirençleri fazladır. Sürtünme sonucu da ısı oluşur; basınç kayıpları artar.
PNÖMATİK – HİDROLİK
Boruların kesiti ve uzunluğu, boru yüzeyinin pürüzlülüğü, akış hızı ve akışkanın
viskozitesi son olarak da kullanılan bağlantı elemanları ve boru büküm sayıları, basınç
kaybı oluşturan etkenler arasında yer alırlar.
Hız konusunda da pnömatik sistemlere göre yavaş olan hydraulix sistemlerin devre
elemanlarının maliyetlerinin daha yüksek olduğu unutulmamalıdır.
Hidroliğin Kullanım Alanları
Hidrolik sistemler günümüzde hemen hemen her endüstri dalında kullanılmaktadır.
Elektrik ve elektronik uygulamalarının özellikle de kumanda sistemlerinde hidroliğe
eşlik etmesi ile basınçlı akışkanı enerji ve iletim elemanı olarak kullanmak oldukça
geniş tatbik alanı bulmuştur. Ayrıca hidroliğin hem hareketli hem de sabit sistemlerde
rahatça kullanılabilir olması hidroliğe olan talebi arttırmıştır.
Hidrolik, özellikle deniz ve havacılık sektöründe, iş tezgâhlarında, kaldırma
makinalarında, enerji üretim alanlarında kullanılmıştır. Örnek vermek gerekirse;
uçaklar, takım tezgâhları, presler, enjeksiyon makinaları, test cihazları, sanayi tipi
robotlar, otomotiv endüstrisi, kaldırma ve iletme makinaları (forklift vb.), iş makinaları
(beton pompaları, greyderler, mobil vinçler, ekskavatörler vb.), tarım makinaları,
barajlar, türbinler, nükleer santraller, gemilerin boşaltma ve yükleme birimleri, gemi
kontrol sistemleri hydraulix sistemlerle en çok karşılaşılabilecek alanlardır.
PNÖMATİK – HİDROLİK
Hidrolik Teorisi
Basınç; birim yüzeye etki eden kuvvet olarak tanımlanır. Basınç kavramı hydraulix
teorisinin temelini oluşturur. Temel basınç birimleri şu şekilde özetlenebilir;
1 bar = 0.9869 atm = 1.0197 kg/cm2 = 750.06 torr = 101.325 kPa = 1.013 x 105
Pa =
1.013 x 105 N/m2
= 10 m su sütunu
Hidrolik enerji iki dalda incelenmiştir. Birincisi durgun akışkanların mekaniğini
inceleyen hidrostatik; ikincisi ise hareketli akışkanların mekaniğini inceleyen
hidrodinamiktir. Hidrolik uygulamalarında her iki teoriden de yani akışkanlar mekaniği
kavramlarından faydalanılır.
Hidrostatik basınç
Durgun bir sıvının bulunduğu kabın tabanına yaptığı basınca hidrostatik basınç denir.
Sıvı aynı olduğu sürece bu basınç değeri kabın şeklinden ve taban alanından
bağımsızdır.
