Hidrolik Motorlart
hidrolik motorlart
1
Hidrolik motorlar hidrolik sistemin çalisma enerjisini mekanik dönme enerjisine çevirirler. Hidrolik motorlar, bir dengesizlik yaratarak motor milinin dönmesini saglayacak biçimde çalisirlar. Bu dengesizlik motor miline bagli olarak farkli sekillerde olusturulur. Hidrolik motorlar pozitif iletimli elemanlardir, yani motor sabit miktarda akiskan aldiginda basinca bagli olmaksizin hizi sabit kalacaktir. Endstriyel sistemlerde kullanilan motorlari kanatli, disli ve pistonlu olmak üzere üç gruba ayirabiliriz.
MOTOR KAÇAGI
Endüstriyel hidrolik sistemlerde kullanilan motorlar genellikle iki yönde çalisabilecek sekilde tasarlanirlar. Sistemde tek yönde çalisan motorlar bile muhtemelen iki yönde çalisacak sekilde tasarlanmislardir.
2
Mil keçesini, kanat, disli ve pistonlari korumak için motor kaçaklari harici olarak tahliye edilirler.
KANATLI MOTORLAR
Bir kanatli motor, disari çikmis kanatlarina hidrolik basincin etkiyerek milinde çikis momenti olusturdugu pozitif iletimli elemanlardir.
3
Kanatli motor esas olarak kanatlar, halka, rotor, mil ve üzerinde giris çikis delikleri bulunan bir dagitim plakasindan olusur.
KANATLI MOTOR NASIL ÇALISIR?
Tüm hidrolik motorlar sonuçta milin dönmesini saglayan bir dengesizlige neden olarak çalisirlar. Kanatli motorda bu dengesizlige hidrolik basinca maruz kalan kanat alanlarinin farkliligi neden olur.
4
Rotor halkaya göre merkezi kaçik olarak yerlestirilmistir. Kanatlarin basinca karsilik gelen yüzeyleri halkanin üst kismina dogru artar alt kismina dogru azalir. Basinçli yag, giris deliginden girdiginde kasnatlarin esit olmayan yüzeyleri motor milinde moment olustururlar. Kanatlarin basinca maruz yüzeyleri arttikça veya basinç yükseldikçe milden daha fazla moment alinacaktir. Olusan moment yeterli oldugunda rotor mili dönecektir.
DENGELENMIS KANATLI MOTOR
Bir hidrolik motorda iki farkli basinç vardir. Giriste sistemin çalisma basinci ve çikista depo hatti basinci. Bu durum, yüksek sistem basincinda milin agir sayilabilecek yanal yüke maruz kalmasina neden olur.
5
Milin yanal yüklenmesini önlemek için halkanin iç yüzeyine daire yerine kam formu verilir. Böylece birbirine karsi gelen iki basinç bölgesi olusturularak mile gelen yükler dengelenir ve milin yanal yüklenmesi ortadan kaldirilir.
6
Dengelenmis kanatli motor, bir kam biçimli halka, rotor, kanatlar, birbirine karsi bakan giris çikis deliklerinin bulundugu dagitim plakasindan olusur. Motor gödesinde tek giris ve çikis deligi bulunmasi için dagitim plakasinda birbirine karsi duran 2 giris ve 2 çikis deligi birlestirilmistir. Endüstriyel hidrolik sistemlerde kullanilan kanatli motorlar genellikle dengelenmis tür motorlardir.
KOVAN
Endüstriyel kanatli motorun dönen grubu tümlesik bir kovan ünitesidir. Kovan ünitesi; iki dagitim plakasinin arasina yerlestirilmis kam biçimli halka, rotor ve kanatlardan olusur. Kovan ünitesi kullanmanin bir avantaji motor bakiminin kolay yapilmasidir. Dogal olarak bir süre sonra motor parçalari asindiginda, dönen grup çikarilip kolayca yeni kovan ünitesi ile degistirilebilir. Motorun ayni basinçta daha fazla moment vermesi istendiginde dis boyutlari ayni kanat yüzeyleri daha büyük olan bir kovanin orjinali ile degistirilmesi mümkün olabilir.
MOTOR KANATLARINI UZATMAK
Bir kanatli motor çalismaya baslamadan önce kanatlarin disariya çikarilmis olmasi gerekir. Hidrolik motorda, pompada oldugu gibi merkezkaç kuvvetin disari savurup kanat uçlari ile halka arasinda pozitif bir sizdirmazlik saglamasi beklenemez. Bir baska çözüm bulunmasi gerekir. Bir kanatli motorda kanatlari disari çikarmanin yaygin olan iki yolu vardir birinci yol kanatlarin alt kismina yay yerlestirmektir. Böylece kanatlar sürekli disarida dururlar. Diger yol ise kanatlarin alt kismina basinçli akiskan göndererek basinç etkisiyle kanatlari disari çikarmaktir.
7
Bazi motorlarda kanatlarin yay ile yüklenmesi kanat yuvasina sarili bir yay yerlestirmek suretiyle olur.
8
Bir baska sekil ise, bir parça tel yay sabit bir noktaya tutturulur ve yay kanatla birlikte yarik içinde hareket eder. Her iki yay yükleme türünde de moment saglanir saglanmaz akiskan basinci kanat altina gönderilir.
9
Kanadin akiskan basinci ile disari çikarilmasinda, kanat tamamen disari çikip kanat ucunda pozitif bir sizdirmazlik saglamadan kanat yüzeylerine akiskan gönderilmez. Bu anda kanat altinda basinç vardir. Basinç kovan ünitesindeki cek valfi açacak degere ulastiginda akiskan kanat yüzeyine etkiyecek ve motor milinde bir moment olusturacaktir.
RÖLANTI
Motor miline bagli yükün bosta dönmesi (ve durmasi) istendiginde, motorun giris ve çikis hatlari depoya baglanir. Fakat kanatlarin içeri girmemesi için depo hattina 4-8 bar’da açan bir cek valf konmasi gereklidir.
10
Depo hattina yerlestirilen cek valf ile saglanan geri basinç kanatlarin (kanat yuvasina) çekilmesini önler. Bu yükün daha kolay durmasini saglar.
DISLI MOTOR
Disli tip bir hidrolik motor hidrolik basincin disli dislerine etkiyip milinde moment olusan pozitif iletimli bir elemandir.
11
Bir disli motor esas olarak, üzerinde giris ve çikis delikleri bulunan bir gövde, iki disliden ibaret bir, dönen gruptan olusur. Dislilerden biri yüke bagli çeviren disli digeri çevrilen dislidir.
DISLI MOTOR NASIL ÇALISIR?
Hidrolik motor milin dönmesini saglayan bir dengesizlige neden olarak çalisir. Disli motorda bu dengesizlik disli dislerin birbirinden ayrilamsi ile saglanir.
12
Motorun girisi sistem basincinda maruzdur. Çikis ise depo basincindadir. Disler birbirinden ayrildiginda bir disin yaninin disinda tüm disler hidrolik olarak dengelenmistir. Momenti olusturan bu dengesizliktir. Disin daha genis olmasi veya basincin yüksek olmasi momentin daha fazla olmasini saglayacaktir. Dislilerin niye zit yönde dönmedikleri düsünülebilir. Zit yönde dönmek için dislilerin birbirinden ayrilamsi yerine birlesmeleri gerekir. Birlesen disliler azalan hacim yaratirlar ki bu da akiskani gövdenin disina iter. Sonuçta dislilerin biribilerinden ayrilmaktan baska seçenekleri yoktur.
IÇTEN DISLI MOTOR
Içten disli motor, iç çeperine dis açilmis daha büyük bir disli ve bu disli içinde çalisan bir dis disliden olusur. Endüstriyel sistemlerde yaygin olarak kullanilan içten disli gerotor tipi motordur.
13
Gerotor motorda içte bir çeviren disli dista bir fazla sayida dise sahip çevrilen disli vardir. Içteki disli bir mil araciligiyla yüke baglanmistir. Bir gerotor motorda dengesizlik motor girisinde hidrolik basinca maruz disli alanlarinin farkliligindan olusur. Sekilden gerotor motorun içteki dislisinin basinca maruz bölümünün giriste arttigi görülebilir. Dislerin esit olmayan bir biçimde akiskan basincina maruz kalmasi motor milinde moment olusturur. Dislinin veya basincin büyük olmasi daha büyük bir moment saglayacaktir. Bir gerotor tipi motorun dönen gruplarina giren akiskani motoru terkeden akiskandan ayirmak için üzerinde fasulye biçimli giris ve çikis delikleri bulunan bir dagitim plakasi bulunur.
PISTONLU MOTOR
Bir pistolu motor, pistonlarina etkiyen basincin milinde moment olusturdugu pozitif iletimli bir elemandir. Pistonlu motor esas olarak egim plakasi, silinidir bloku, pistonlar, pabuç plakasi, pabuç plakasi baski yayi, dagitim plakasi ve milden olusur.
14
Pistonlar silinidir blokunun içinde hareket ederler. Egim plaksi belli bir açi ile yerlestirilmistir ve yüzeyinde, pistonlar, pabuçlari araciligiyla hareket ederler. Piston pabuçlari, pabuç plakasi ve baski yayi yardimiyla egim plakasi ile temas halindedir. Dagitim plakasi motora giren akiskani çikan akiskandan ayirir.
PISTONLU MOTOR NASIL ÇALISIR?
Pistonlu motorun nasil çalistigini açiklamak için eksenel pistonlu bir motorun silindir blokundaki tek bir pistonun çalismasini inceleyelim.
15
Egim plakasi düseyde bir açi yapacak sekilde yerlestirilmistir, piston pabucu konumunu bulmasi için pek kararli bir yüzeye sahip degildir. Akiskan basincu pistona etkidiginde olusan kuvvet pistonu silinidir blokundan disari dogru iter ve piston pabucun, egim plakasi yüzeyi boyunca kaymasina neden olur. Piston pabucu kaydiginda silindir blokuna bagli milde bir moment meydana getirir. Momentin miktari kaymaya sebep olan egim plakasinin açisina ve sistemdeki basincina baglidir. Moment yeterli oldugunda mil dönecektir.
16
Sekilde görüldügü gibi piston yüzeyine etkiyen basincin olusturdugu F kuvvetinin piston bloku eksenine r mesafe uzakliktaki Ft bileseni ile "M = Ft x r" momentini olusturur. Piston akiskan basinci ile silindir blokunun disina dogru itildigi sürece moment olusmaya devam edecektir. Piston, hareketi sirasinda izledigi çemberin merkezini geçtiginde egim plakasi yardimiyla tekrar silinidir blokuna itilecektir. Bu noktada piston yuvasi dagitim plakasinin çikis deligine açilacaktir. Pistonlu motorda tek bir piston, silindir bloku ve milin tam dönüsünün (dönüs çemberi) ancak yari bölümünde moment olusur. Uygulamada silindir blokunda birden fazla sayida piston vardir. Bu, milin sürekli dönmesini ve maksimum momentin elde edilmesini saglar.
DEGISKEN VERDILI EKSENEL PISTONLU POMPALAR
17
Eksenel pistonlu motorlarin veya herhangi bir pistonlu motorun emis hacmi, pistonlarin silinidir blokundaki strokuna baglidir. Eksenel pistonlu motorda piston strokunu egim plakasinin açisi deneledigi için motor verisini degistirmek amaciyla egim plakasinin açisini degistirmek yeterlidir. Egim plakasinin açisi büyük oldugunda pistonlarin silindir blokundaki stroklari da uzundur.
18
Egim plakasinin açisi küçültüldügünde pistonlarin stroku da kisalir. Egim plakasinin açisi degistirildiginde motorun verdisi ve sonuç olartak milin hizi ve çikis momenti degistirilebilir.
OVERCENTER EKSENEL PISTONLU MOTOR
19
Bazi eksenel pistonlu motorlarin egim plakasinin düseyle yaptigi açiyi ters yönde yapabilme yani merkezi asabilme özelligi vardir. Böylece bu tür motorda akis yönünü degistirmeksizin milin dönüs yönünü degistirmek kabildir. Çünkü egim plaksinin açisi sekilde görüldügü gibi degistirildiginde pistonlarin kayma yönü degisecektir.
MOMENT MERTEBESI (RATING)
Bir pistonun olusturabilecegi kuvvet, yüzeyine uygulana basinca baglidir. Bir silindirde, daha yüksek basinç ve daha büyük piston yüzeyi kullanilirsa milden daha büyük bir kuvvet elde edilir. Ayni durum hidrolik motor içinde geçerlidir. Yani basincin daha yüksek olmasi veya motorun hacimsel verdisinin daha büyük olmasi milinde daha büyük bir moment olusturacaktir. Siradan, disli, kanatli ve pistonlu pompalar tam yükte (maks. moment), düzgün düsük devir sayilari saglayamazlar. Yükü harekete geçirmek için gerekli büyük kuvvet ve yüksek iç basinçtan dogan motor iç kaçaklari ile statik sürtünme nedeniyle bu pek mümkün degildir. Hem dönüsün (motor milinin) düzgün olmasi hem de yüksek moment istenirse, bu motorlar minimum 200-400 dev/dk’da çalistirilmalidirlar. En yüksek devir sayilari 2400-3000 dev/dk arasinda degisir. Uygulama için düsük devir sayilari ve küçük moment gerekliyse siradan motorlar (yüksek hiz - düsük momentli motorlar) ile bu is yapilabilir. Fakat düsük hizlarda yüksek moment gerekliyse özel tipte motor kullanilir (Düsük hiz-yüksek momentli motorlar). Bu motorlarin hizlari 1/4 dev/dk’dan 400 dev/dk’ya kadar degisir.
