1--Hidrolik Sistemlerde Oluşabilecek Problemler

 

1--Hidrolik Sistemlerde Oluşabilecek Problemler:

 

1--Anormal ses,2--Yüksek akışkan sıcaklığı ,3--Yavas çalışma, 4—Basınç kaybına bağlı yük taşıyamama/yetersiz basınç olarak sıralanabilir.

 

2--Anormal Ses:

 

2.1--Hidrolik sistemlerde anormal sesin sebebi genellikle, hava ve kavitasyon olarak kabul edilir. Hava girmiş hidrolik sistemlerin belirtileri, yagin sirkülasyonu sırasmda çarpma ve vurma sesine benzer sesler çıkarmasıdır.

 

2.2--Aynca, yag sürekliliği bozulduğunda sistem kesik kesik çalışabilir.Hidrolik sistem içerisindeki havanın zararları yağın çabuk yaşlanması, yağlamanın azalması, sistemin ısınarak keçe ve contaların bozulması şeklinde sıralanabilir.

 

2.3--Rezervuardaki düşük yağ seviyesi sisteme hava girisine ve pompa emisinde girdaba sebep olur (Laminer akış kaybolur); düzgün istenen akış olusmaz.

 

2.4--Hava genellikle sisteme pompa emişinden girer. Bu yüzden pompa giriş (emis) hattında hortum, kelepçe, rakor gibi parcaların iyi durumda ve sıkı oldugunun kontrol edilmesi çok önemlidir.

 

3--Yüksek Akışkan Sıcaklığı:

 

3.1--Yag sıcaklığı 82°C'nin üzerine çıktığında, hidrolik sistemdeki sızdırmazlık elemanlan zarar gorebilir ve yağın yaşlanması hıizlanır. Isınan yağın yağın viskozitesi düşerek, sistem elemanlannm sorunsuz çalışması için gerekli olan optimum degerinden uzaklasir.

 

3.2--Yagin optimum degerlerde kuullanılması sistemin verimini maksimuma çıkarır ve yağın ömrünu uzatır.

 

3.3--Yağ, yüksek basınçtan düşük basmca doğru iş yapmadan hareket ettiginde, ısı açığa çıkar. Bu da hidrolik sistemdeki herhangi bir ekipmanın iç kaçağının, yağın ısınmasına sebep olması anlamına gelir.Bu ekipman,Yüksek basınçta yağı piston keçesinden kaçıran bir silindirden yanlış ayarlanmis bir valfe kadar hidrolik sistem üzerindeki herhangi bir ekipman olabilir.

 

3.4--Hidrolik sistemler ısıyı rezervuarları aracılığıyla dışarı atarlar. Sistemin ısınmasının önüne geçmek için oncelikle;

1--Hidrolik yağ seviyesi takip edilmeli

2--Gerektiğinde doğru seviyeye getirilmelidir.

 

3.5--Hava sıkıştığında ısındığından, sisteme giren havanın sistemdeki yağın ısınmasına sebep olacağı açıktır.Kavitasyonda yağ içindeki hava boşlukları sıkıştığında ısınacak ve hidrolik yağın ısınmasına sebep olacaktır. Aynca,yabancı partiküller de eğer sisteme karışmışsa; yağm akışı sırasmda borulara çarpacağından ısıyı artttırır.

 

3.5.1--Hidrolik yağın ısınmasının önüne geçmek için sistemi kavitasyon ve hava girişine karşı korumak gerekmektedir.

 

3.6—Kavitasyon:

Hidrolik yağların-akışkanların içerisinde genellikle %10 oranında çözünmüş hava düşük basınçlı bölgeden yüksek basınçlı bölgeye geçildiğinde hava kabarcıkları oluşur ve şiddetle patlar.Baloncukların hızla oluşması ve patlamasına kavitasyon denir.Bu baloncuk patlamaları pompa çarkını delik deşik edebilir.Bu nedenle pompa vs akışkan iletimlerinde kavitasyona karşı korumak gerekir.

 

3.6.1--Bu durum;Ses,Hidrolik yağda ısınma Hidrolik elemanlarda aşınma, Hidrolik sistemde komple parçalara zarar verme (Disli, Pompa, vs.) gibi problemlere neden olur.

 

3.6.2--Borularda olusabilecek türbülannsı önleyip akışın daha laminer bir yapıya sahip olmasına bu nedenle kavitasyon olusumunun minimuma indirgenmesini sağlamaktadır.

Türbülansin oluşumu basmç kayıplarına yol açarak hidrolik sistemlerde güç kaybma ve verimin düşüşüne sebep olacaktır

 

4—Köpük:

 

4.1—Köpüklenme,Hidrolik sistemlerde sıkça karşılaşılan bir problemdir. ihmal edildiğinde büyük arıza sebep olur. Hidrolik sıvısının içerisinde köpük oluşmasının sebebi genellikle sisteme giren hava ve harici kirleticiler ile yükselen yüzey gerilimidir.

 

4.2--Hidrolik bir sistemde köpüklenmenin önüne geçilmesi için ilk olarak kontrol edilmesi gereken, pompa emiş tarafına sisteme, hava girişine sebep olacak gevsek bir bağlantının veya çatlağın; gres, toz ve nem gibi harici kirleticilerin olup olmadığıdır.

 

4.3--Bu tarz harici kirleticiler hidrolik sistem yağıyla bir araya geldiklerinde köpük oluşumuna sebep olurlar. Hidrolik sistemlerde, tankın tasarımı ve içindeki yağ seviyesinin uygun olup olmadığı da başlıca bir köpük sebebidir.

 

5--Kirlilik Seviyesi:

 

5.1--Sistem Tipi:                                                                               İSO KİRLİLİK

Yüksek basingh hidrolik sistem veya servovalfli sistemler……………..13/10

DuruŞu kritik turbinler ve diger doner makinalar……………………….14/11

Orta yüksek basingh hidrolik sistemler………………………………….14/11

Orta kritiklikteki doner makinalar……………………………………….15/12

Daha az kritik, degisken hizli/yuklu doner makinalar…………………..15/12

Kritik olmayan doner makinalar ve dizel motorlar……………………..10/13

Dişli kutulan ve geri kalan diger makinalar…………………………….117/14

 

Tablodaki degerler her parçada olmasi gereken genel kirlilik düzeyini vermektedir.

 

5.1.1--Bir mililitre yağ numunesinde belli büyüklüğün üzerinde kaç adet kirletici partikul olduğunu veren bir kod sistemidir.

 

5.2--Hidrolik ileri-geri valfi, ıslak şanzıman ve hidrolik güç çikisi gibi parçalann kullamlmaya başlamasıyla birlikte kirlilik seviyesi daha da aşağıya çekilecektir.

 

5.3—Hidrolik sistemde kirlilik arttıkça Gövde ve dişlilerin içerisindeki yeni yağlama kanalları, valf icerisindeki orifisler çok küçük çaplarda olduğu için tıkanma olasılıkları artacaktır. Bu nedenle sistem arızalarının önüne geçilmesi için temizlik seviyelerinin istenilen değerlere gelebilmesi ve o seviyede kalabilmesi şarttır.

 

5.4--Hidrolik yağlardaki su hacminin %0,10'un üzerinde olmaması istenir. %1'in üzerinde su karışmış yağlarda gözle gorülur bir bulutlanma olur. Yaga karışan su miktan arttıkça sıvının kaynama noktası düşer.Hidrolik yağ içerisindeki su, yağ sıcaklığı arttıkça su kaynamaya baslar ve su buharı açığa çıkar. Yağ içerisindeki su nedeniyle kavitasyon oluşumu ve performans düşüşü özellikle fren gibi kritik hidrolik sistemelerde sıkıntı olusturur.

 

5.5--Sisteme Giren Kirliligin Kaynakları:

 

5.5.1--Hidrolik sistemlerde görünen kirlilik kaynaklanm başlıca sıralayacak olursak; toz, kaynak parçalan, keçe ve hortumlardan gelen kauçuk parçalan ile makine ve döküm parçalardan gelen metal parçacıklar olarak sıralanabilir.

 

5.5.2--Hidrolik yağa temas eden parçalann yıkanmasi son derece önemlidir. Aynca bekleme anında bu parçaların temizliklerinin muhafaza edilmesi de çok önemlidir.

 

5.5.3--Partikul kirliliginin sonuçlan; orifislerin tıkanması, komponentlerde aşınma, suyun ve nemin etkisiyle olusan pas ve oksidasyon, kimyasal bilesik olusumu, akışkanda katkı maddelerinin bozulması, biyolojik bozulma olarak görülebilir.

 

5.5.4--Baglantı esnasmda veya baglantıdan önce sistemde bulunan pislikler (çapak vs.) pompanın ömrünu azalttiği gibi veriminin de düsmesine sebebiyet verir. Aynca baglantıda eksik ya da hatalı takılan parçalar (pul,o-ring vs.) ya yag kaçağına ya da sistemin hava almasına sebep olur.

 

5.6--Partikul Kirliğini Önleme Yöntemleri:Flushing işlemi sistemde daha sonra kullanılacak hidrolik yağın borularda dolaştırılmasıyla yapılan temizleme işlemidir. Kapah bir hacimde yağın dolaştırılarak partiküllerin temizlenmesi için yağın boru içinde sürtünme oluşturması gerekmektedir.

 

5.6.1—Boru içinde yağın sürtünme oluşturması yağ akışının laminer akıştan türbülanslı akışa dönmesiyle gerçekleşir.Akışkanlarda türbülans reynolds sayısının 4000 üzerine çıkmasıyla oluşur.Bu değer için akışın yoğunluğu*akış hızı/akışın vizkozitesi(akıcılığı) orantılıdır.Akış hızı arttıkça,yoğunluğu arttıkça,akıcılığı düştükçe reynolds sayısı artar.Akış laminerden önce yarı türbülansa ordan tam türbülansa kayarken reynolds sayısı artar.Tam türbülansta direnç sadece akış hızının karsi ile doğru orantılı olarak artar.Türbülanstan çıkmak için akış hızı düşürülmeli,vakıcılık arttırılmalı,akışkanın yoğunluğu düşürülmelidir yada böyle yeni bir yağ seçilmelidir.

 

5.6.2--Bu temizlik işleminde dikkat edilmesi gereken husus, temizlik işleminde kullanılacak yagin sistem yağı olması ve temizlik yapılacak malzemelerin partikül bırakmayan özellikte olmasıdır.

 

5.6.3--Hidrolik sistemlerde sistemin sorunsuz çalışmasındaki en büyük etken sistemin temizliği olduğundan flushing çok önemlidir.

 

5.7--Bir insamn saç teli 50 mikrondur. En iyi gozün göreceği en küçük partikul 40 mikrondur. Hidrolik sistemde ise ortalama 20 mikron, hatta oransal valflerin olduğu sistemlerde 10 mikron ve üzeri partikuller arıza nedeni olabilmektedir.

5.7.1--Flushing islemi esnasmda borulara yumusak bir çekiçle vurarak oluşturacağımız  titresim, temizliği olumlu yönde etkileyecektir. Aynca akış yönünü belirli periyotlarla değistirmek gerekir.

 

5.7.2--Partikül kirliligi oluşum sekilleri dört gruba ayrılabilir:

1-- Mekanik sürtünme,2--Yeni parça koparma,3--Daha küçük parçacıklara ayrılma,

4--Zımpara etkisi

 

5.7.3--Kirliliğin büyük olumsuz etkiye sebep oldugu parçalann başında pompa gelir. Pompa, kavitasyondan en çok etkilenen sistem elemanıdır.Pompanın çalışma ömrünü diger sistem elemanlarmm baglantı ve montaj şekilleri belirler.

 

5.7.4--Sistem performansına etki eden diger bir hidrolik sistem elemanı yag tankıdır. Yag tankının içerisindeki metal parçaları toz ve pisliğin temizlenmemesi durumunda filitrenin tıkanmasına sebebiyet verebilir. Sistemdeki tıkanma basınç farkını arttıracağından verim kaybına ve yağın ısınmasına sebep olur.

 

5.7.5--Sistemin normal çalışması sırasmda hava almasına sebep olan parçalar emiş hattı parçalarıdır.Emis hattı üzerindeki hava girişi gözlemlenemedigi için montaj esnasmda çok dikkat etmek gerekir.İmalat kaynaklı hatalar ya da eksiklikler çok zor, geç ya da sisteme zarar verdikten sonra anlaşılabilir.

 

5.7.6--Herhangi bir montaj esnasında ve bu montajın ara parça bağlantıları yapılırken baglayıcılar arasına pullann atılması; civatalara uygun torkların verilmesi; yüzeylerin iyice basacak sekilde sıkı monte edilmesi; gerekli kosullarda bağlayıcıların sıkılması ; boru bağlantılarının gerekli tork degerlerinde sıkılması; uygun ara elemanlannin takılması sistemin daha verimli çalışmasını sağlayacaktır.

2--Hidrolik Devrelerde Arıza Nedenleri:

1--Birçok kuruluş hidrolik devre arıza tespiti ve başarılı bakım onarım için maliyeti yüksek harcamalar yapmaktadırlar. Sistem veya elemanlarda arızadan korunmaya daha fazla önem verildiğinde arıza arama için daha az emek ve para harcanacaktır. Ayrıca sistemlere gereken bakımın yapılmaması eleman ve sistem arızalarına neden olmaktadır.

2--Kademeli veya ani basınç düşümünün neden olacağı güç veya silindirlerdeki hız düşümü gibi hidrolik sistemlerin çoğunda arıza belirtileri aynıdır.

3--Aslında silindir ağır yük altında durabilir veya hiç hareket etmeyebilir. Çoğu kez güç kaybını duyulacak ses şiddetinin artmasına neden olacaktır.

4--Ana elemanlarda, örneğin relief valf, yön valfi veya silindirde hata olabilir.

5--Pompa arızaları çoğu zaman sistemdeki bir başka elemana ait arızanın belirtisi olabilir. Arızalardan korunma, pompa ve sistem verimini artıracaktır. Pompa arızalarının yaklaşık %85÷95'i aşağıdaki nedenlerin bir veya daha fazlasının bir araya gelmesiyle oluşur.

5.1--Bunlar:Köpüklenme ve havalandırma,Kavitasyon,     Kirlilik,Sıvıdaki oksidasyon,Aşırı basınç artışı,Hatalı sıvı viskozitesi, Köpüklenme ve havalandırma

5.2--Bir miktar köpüklenme kabul edilebilir olmakla birlikte aşırı köpüklenme, pompa girişine hava aktarılmasına ve böylece hidrolik sıvıdaki basıncın düşmesine neden olur.

5.2.1--Düşen sıvı basıncı, sistem içerisinde çalışan elemanların hareket hızını da düşürecektir. Sonuçta kavitasyon oluşumu da görülebilir. Köpüklenmeye neden olan etkenler aşağıda özetlenmiştir

1--Geri dönüş hattının  hatalı yerleştirilmesi:

1.1--Köpüklenmeyi azaltmak için geri dönüş hattı mutlaka tank sıvı üst seviyesinin altına kadar indirilmelidir.

1.2--Bunun yerine geri dönüş hattının eğik bir plaka veya bir elek üzerine döşenmesi tavsiye edilir.

1.3--Tanka geri dönen sıvının taşıdığı havayı atabilmesi için belirli bir zaman gereklidir. Bu süreyi kazanmak için, geri dönen sıvının pompa emme borusuna ulaşmaması gerekir. Bu da geri dönüş ile emme hattı arasına plakaları yerleştirilerek sağlanır.

2--Hatalı boyutta tank seçimi:

2.1--Tank küçük ve yeterince derin değilse, sıvının taşıdığı havayı atabilmesi için zaman sorunu ortaya çıkacaktır. Bunun için sisteme uygun tank hesabının yanı sıra, sıvı seviyesi ile tank üst kapağı arasında % 15' lik hacimsel boşluk bırakılmasına da dikkat edilmelidir.

3--Hızlı basınç tahliyesi:

3.1--Yüksek basınç şartlarında eriyebilir olmasından dolayı hava tercih edilmekle beraber, hızlı basınç tahliyesiyle havanın erimesi de duracağından dışarıya atılması zorlaşacaktır.

3.2--Borudaki keskin köşeler, pompa girişindeki ölçüm valflerinin çıkış hattı ile orifislerdeki vakum ve basınçlı tanktan gelen giriş hattındaki aşırı basınç düşümü, hızlı basınç tahliyesine neden olmaktadır.

3.3--Hızlı basınç tahliyesinin engellenmesi için, bazı durumlarda negatif emme yüksekliğinin ortadan kaldırılması gerekir. Hatta giriş basıncını artırmak için, aşırı doldurma pompasından da yararlanılmaktadır.

3.4--Hızlı basınç tahliyesi ve girişteki akış sorunlarını azaltmak için, belirtilen boyutların dışına mümkün olduğunca çıkılmamalıdır.

4--Tank içerisindeki sıvı seviyesinin yetersiz olması:

4.1--Tanktaki sıvı seviyesi düşükse sisteme geri dönüşe kadar havanın serbest kalması için süre yeterli olmayabilir. Ayrıca, düşük sıvı seviyesi vorteks oluşumuna da neden olabilir.

5--Hidrolik sistem kaçakları:

5.1--Salmastra ve emme hattındaki bağlantılardan ve akümülatördeki gaz kaçaklarından dolayı hidrolik sıvıya hava emilmektedir. Böylece, sıvı tanka geri döndüğünde aşırı köpüklenme gözlenebilmektedir.

6--Hareketli parçalar:

6.1--Krank, çark dişleri ve kaplinlerin çok derin veya kısa olması, sıvı içine havanın emilmesini kolaylaştırır.

7--Sıvı viskozitesi:

7.1--Yüksek viskoziteli sıvılar düşük köpüklenme eğilimi göstermelerine rağmen, genelde köpüklenmeye karşı büyük kararlılık gösterirler. Yüksek sıcaklıklarda/düşük viskoziteli sıvı kullanımı köpüklenme kararlılığını azaltarak, hava tahliyesini kolaylaştırır.

8--Hidrolik sıvının oksidasyonu:

8.1--Viskozite artışından başka, oksitlenmeye sebep olan bazı ürünler,sistemin köpüklenmeye karşı daha kararlı hâle gelmesini sağlarlar.

9—Kirlilik:

9.1--Sıvının kirlenmesi köpüklenme nedenidir. İyi dağılmış pas ve kabuk, köpüklenme eğilimini artırır. Mineral esaslı hidrolik sıvılara deterjan ilavesi, suyun kirlenmesiyle köpüklenmeyi daha kararlı hâle getirebilir. Diğer sıvılarla oluşacak kirlilik de köpüklenmeye neden olur.

10--Havalandırma ve Hava Girişi:

10.1--Köpüklenme kaynaklarına ek olarak, sisteme herhangi bir şekilde katılacak hava, sıvıya havanın girişini hızlandıracaktır. Bu nedenle aşağıda belirtilen dört özellik özenle incelenmelidir.

10.2--Havanın eriyebilirliliği (Hava hidrolik sıvı içinde eriyebilir. Havanın eriyebilirliği sıcaklık ve basınçla artar.)

10.3--Mekanik katkı -Sisteme hava giriş basıncının negatif olduğu noktalarda artar.

10.4--Sistemde hatalı tahliye (Sıkışmış havayı tahliyede sorun olduğu sürece, sıvıya hava emilmesi kolaylaşır. Hava sıkışması, sistemin doldurulması sırasında da oluşabilir.)

10.5--Uygun olmayan sıvı takviye düzeni (Tanka takviye edilecek sıvı, çalkantılara sebep olacak ve sonuçta hava emilmesini kolaylaştıracaktır.)

11--Kavitasyon:

11.1--Kullanılan sıvının çok soğuk ve oldukça yüksek viskoziteye sahip olması durumunda sıvı içinde oluşan boşlukların artması nedeniyle sistemde “kavitasyon” oluşur. Ayrıca, düşük pompa kapasitesi ve tesisat elemanlarındaki daralmaların da kavitasyona neden olacaktır.

12--Sıvıdaki oksidasyon

12.1--Sıvıların çalıştıkları süre içerisinde oksitlenmeleri nedeniyle çamur oluşturmaları olağandır. Yüksek sıcaklık oksitlenmeyi artırır.

12.2--Hidrolik sıvılarda çalışma sıcaklıkları kullanıma göre değişeceğinden, bazı konuların ana hatlarıyla bilinmesinde yarar vardır.

12.3--Hidrolik devrelerde maksimum çalışma sıcaklığı    65 C civarında tutulmalıdır. Ancak daha yüksek sıcaklıklarda (80 C--90 C) yapılan çalışmalar da tespit edilmiştir.

12.4--Yüksek sıcaklıklarda çalışan sıvının çabuk bozulduğu için sıkça değiştirilmesinde yarar vardır.

12.5--Kullanılacak ısı değiştirgecinin görevini yapamadığı hâllerde sıvıda yapışkanlık artacağından valf görevini yerine getiremeyecektir. Bu durumda sistem duracak ya da düzensiz çalışacaktır.

12.6--Hidrolik sistem problemlerinin başında, pompa ömrünü yarıya düşüren, sıvı oksitlenme atıklarının birikmesi ve dolayısıyla emme süzgecinin tıkanması gelir.

13--Aşırı basınç artışı:

13.1--Hidrolik pompaların çalışma basınçları dizayn değerlerinin dışına çıkmamalıdır. Aşırı basınç elemanlar üzerine ek yük getirerek erken arızlara neden olacaktır.

13.2--Basınç artışı, elemanlardaki arızalardan oluşabilir. Bunlar genellikle relief valfte görülecek arıza veya relief valfin yüksek basınca ayarlanması şeklindedir.

14--Hatalı sıvı viskozitesi:

14.1--Viskozite akışa karşı gösterilen dirençtir. Tavsiye edileni değerlerin dışında yüksek viskoziteli sıvı kullanımı, kavitasyona, sistemde aşırı basınç düşümüne ve verim düşüklüğüne neden olabilir.

14.2--Sıvı viskozitesi çok düşükse, kaçak artacağı için volumetrik verim düşecektir. Basınç dengesinde kararsızlık belirecek, kontrol zorlaşacak

15—Kirlilik:

15.1--Hidrolik devrelerde, aşırı ses üretimi, aşırı ısınma, düşük debi/basınç ve hatalı çalışmaya ilişkin arızaları tespit etmek için akış diyagramlarından da yararlanılmaktadır.

16—Kirlilik Durumunda Oluşacak Hasar tablosu

16.1—Pislik Yağ filmi oluşumuyla katıların karışmasına,Sert partikül aşınmasına,Küçük partiküllerin parlatma aşınmasına,Yuvarlanan elemanlı yataklarda yorulma arızasına neden olur.

16.2—Su Üniform olmayan sıvı filmi oluşturur,Paslanmaya neden olur.

16.3--İmalat atıkları Metal talaşlar yağ filmine girmektedir.

16.4--Kimyasal maddeler .Korozyona ve yağın bozulmasına neden olur.

16.5--Aşınma atıklar Atıklarının birikimi sıvının bozulmasını hızlandırır.Yatak yüzeylerini bozabilir.

16.6--Hatalı sıvı kullanımı Viskozite düşükse yağ filmi çok ince olacaktır.Viskozite yüksekse pompa verimi düşecektir.Katkı maddeleri kimyasal yönde aktif ise korozyon oluşur.

Kaynak:Hidrolik Sistemlerde Verimi Etkileyen Faktörler--Alper Konali, Selahattin San, Murat Balaban-Türk traktör