Hidrolik Pnömatik Problemler HİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY 101 9.BÖLÜM PROBLEMLER Problem1: a) Tek yönlü kapalı bir hidrolik tahrip devresi çiziniz. b) ? pom =5 cm 3 /rad, ? mot =20 cm 3 /rad olsun. Motora bağlı tambur çapı D=30cm’dir. Bu tambur 2500 kg’lık yükü t=14 sn.de h=10 m yüksekliğe kaldırmaktadır. Sistemin basıncını bulunuz. c) ?= 0.70 verimle çalışan elektrik motorunun gücünü hesaplayınız. d) Elektrik motorunun (n) devrini hesaplayınız. Çözüm: a) Tek yönlü kapalı devre çizimi yukarıda da çizildiği gibidir. b) Schlösser üçgeninden: M=P.? M=yük.(D/2)=2500.(30/2) =37500 kp.cm N P (kp/ cm 3 ) ? (rad/s) ? (cm 3 / rad) M (kp.cm) Ns (kp.rad/cm 2 .s) Q (cm 3 / s ) 2500 kg 30/2HİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY 102 1875 20 37500 . ? ? MOT H M P ? kp/cm 2 c) Schlösser üçgeninden ? 1 . .Q P N E ? Bu ifadelerde 70 . 0 1 . 76 . 4 . 20 . 1875 76 . 4 15 43 . 71 43 . 71 14 1000 14 10 3 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? s rad rad cm cm kp N s rad W r v W s cm v s cm sn m t h v r V W E kW cinsinden bulmak için 100’e bölünürse: BG kW N N E E 34 25 100 . 102 . 70 . 0 76 . 4 . 20 . 1875 ? ? ? d) Devir 60 . . 2 n W ? ? dan ? . 2 . 60W n ? ? ? ? ? ? ? ? ? dak dev n 45 . 2 76 , 4 . 60 ? Problem2: a) Çift pompa ile çalışan bir derin çekme pres hidrolik devre şeması çiziniz. b) 30 ton’luk iş direniş gücü olan derin çekme presinde sürtünme direnci 250 kg’dır. Kullanılacak emniyet valfi 225 atm.lik olup, piston 75 cm’lik yolu 1.2 sn’de alarak 15cm’lik çekme işini 5 sn’de tamamlamaktadır. İki pompalı tahrik sisteminin gerektirdiği b1) Yüksek basınç düşük debili pompanın debisini ve gücünü (Q 1 ,N 1 ) b2) Düşük basınç yüksek debili pompanın debisini ve gücünü (Q 2 ,N 2 ) b3) Toplam gücü ?=0.75 alarak hesaplayınız. b4) n=1500 d/dak olarak ? 1 ve ? 2 verilerini bulunuz. b5) Basılan hacimler V 1 ve V 2 ’yi hesplayınız.HİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY 103 P1: Yüksek basınçlı düşük debili pompa P2: Düşük basınçlı yüksek debili pompa Çift pompa ile çalışan derin çekme presi hidrolik devresi. b1) Yukarıdaki açıklamalardan en yüksek basınç 225 atm=225 kp/cm 2 dir. Ev1=225 atm basınçta açılmaktadır. 30 ton’luk bir iş geçekleşmektedir. Buna dayanacak silindir piston alanı: 2 / 225 30000 sin sin cm kg kg ç Ba Kuvvet Alan Alan ç Ba Kuvvet ? ? ? ? Alan=133 cm 2 çıkar. Yüksek basınçlı P1 pompası için debi Q1= Alan x Hız Q1= 133 cm 2 x 3 cm/s M Sac 15 atm 200 atm Pot Çemberi Dişi Kalıp Erkek KalıpHİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY 104 Q1=400 cm 3 /s P1 için güç; N1=P1.Q1 N1=225 kp/cm 2 .400cm 3 /s.1/102.1/100 N1= 8.8 kW=12 BG b2) Düşük basınçlı yüksek debili pompa pistonu aşağıya doğru iterken 250 kg’lık bir sürtünme direnci ile karşılaşıyor. Bu pompanın maruz kaldığı basınç; 2 / 87 . 1 133 250 2 cm kp kp Alan Kuvvet P ? ? ? Bastığı debi Q2 Q2= Alan x Hız Q2= 133 cm 2 x 62.5 cm/s Q2=8313 cm 3 /s Pompanın gücü ise; N2=P2.Q2 N2=1,87 kp/cm 2 .8313cm 3 /s.1/102.1/100 N1= 1,5 kW=2 BG b3) Her iki pompanın toplam gücü ?=0,75 ise; Nt=N1+N2=8,8+1,5=10,3kW=14BG Nm=Nt/?=10,3/0,75=14kW Motor gücü=19 BG b4) Her iki pompa için n=1500 d/dak pompa devri için veriler; 1 2 1 2 , 2 400 8 8313 166,6 2 .1500 2 .1500 60 60 V formülünden Q Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B5 ) Basılan Hacimler 3 1 1 3 2 2 8 2 . 2 . 16 166,6 2 . 2 . 333,2 . V cm V cm olur ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?HİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY 105 Problem3: Aşağıda şekli verilen krank-biyel mekanizmalı pistonlu bir pompada ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 . . 2 d AB ? ? olduğunu ispatlayınız. Yol ifadesi: ? ? ? ? 2 2 2 sin . cos . r L r L r x ? ? ? ? ? Veri ifadesi 2 . . 4 HIZ d dx d ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? dir. Yani ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 . . sin 2 cos . sin 2 sin . 2 2 2 2 2 d r L r r ? ? ? ? ? ? şeklinde olur. AB’nin 4 . 2 d ? ’ten önceki ifade olduğunu bulabilmek için benzerlikten yararlanırsak: x1=r.sin? x2=? AB= x1+x2 ? ? 2 2 2 sin cos 2 1 r L r x x ? ? eşitliğini benzer üçgenlerden yazabiliriz. ? ? ? 2 2 2 sin cos . sin 2 r L r r x ? ? yazılır. Buradan A B r L x . AKC MKB dir Buradan ? ? ?HİDROLİK-PNÖMATİK Prof.Dr.İrfan AY 106 ? ? ? 2 2 2 2 sin cos . sin 2 r L r x ? ? 2 2 2 2 1 2 2 2 2 . 2 sin .cos . . ( ). .sin . . . 4 4 4 2 sin d r d d x x r AB olur L r ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? olur. UĞRAŞIP ÇÖZÜLECEK PROBLEMLER Problem 1) Bir iş yerinde kurşun boru çekmek için bir pres imal edilecektir. Bu preste, hareketli çemberin çift etkili bir silindire bağlanması istenmektedir. Hidrolik kumanda devresinde değişken debili sabit - basınçlı bir pompa kullanılacak, yük değiştirme valfıne kol ile kumanda edilecektir. Bu verilerden yararlanarak devrenin diğer elemanlarını ve devre şemasını çizin? Problem 2) Takım tezgahları imal eden bir fabrikada projelendirilen bir torna tezgahı, hidrolik kumandalı boyuna talaş verme ve geri dönüş devresi ile donatılacaktır. Arabanın boyuna talaş verme devresinde değişik hızla, öteleme hareketi yapması istenmektedir. Hidrolik kumandalı boyuna talaş verme ve geri dönüş devresinde sabit debili pompa ve çift etkili silindir kullanılacaktır. Buna göre hidrolik devre şemasının çiziniz? Problem 3) Bir takım tezgah fabrikasında seri halde imal edilecek bir taşlama tezgahında, tablanın hareketinin hidrolik kumanda ile düzenlenmesi düşünülmektedir. Seçeneklerden birisi, pompa ile silindir ve silindir ile depo arasındaki bağlantının elektrik mıknatıslı kumanda ile 1 yollu 2 konumlu bir yön değiştirme valfinin konmasıdır. Buna göre devreyi tamamlayınız? Problem 4) Bir işyerinde saç işlerinde kullanılmak üzere bir kıvırma makinası imal edilecektir. Projelendirme aşamasında bu kıvırma, çift etkili iki yarı silindir ile kumanda edilmesi düşünülmektedir. Hidrolik devrede sabit debili pompa kullanılması, ayrıca çift etkili silindirlerin pompa ve depo bağlantılarının da 4 yollu 2 konumlu elektromekanik kumandalı yön değiştirme valfi ile sağlanması arzu edilecektir. Böyle bir devrenin şemasını çiziniz?