Hidrolik akıskanın akısında, agırlıgına (yüksekligine) baglı potansiyel enerji, basıncına baglı
hidrostatik enerji ve hızına baglı hidrodinamik enerji olarak, toplam üç enerjiden olusan bir
“Hidrolik Enerji ' si” vardır.
Bir motorun çalıstırdıgı pompa, depodaki akıskanı dinamik duruma getirerek basınç ve hız
kazandırır. Akıskan belli bir kesitten geçerken basıncı, “Hidrolik Kuvvet” olarak etki gösterir.
Hidrolik kuvvet, akıs hızından dolayı hidrolik bir güç olusturur. “Hidrolik Güc” is üretmekte
kullanılır.
Hidrolik gücün is üretimini sagladıgı mekanizmalara (düzeneklere) “Hidrolik Sistemler” denir.
Hidrolik sistemlerle dogrusal, açısal, dairesel ve benzeri hareketler olusturularak, makine ve
aparatlar çalıstırılır.
Bir hidrolik sistemin enerji ve is iliskisi sematik olarak asagıdaki gibi gösterilebilir:
Motor Mekanik Hidrolik Hidrolik Kontrol Hidrolik alıcılar Hareket - -s
® ® ® ® ® ® ®
Enerji Pompa Enerji Üniteleri Silindir-Motor Üniteleri
Kuvvet: Newton kanuna göre kuvvet (F), kütle (m) ve genel ivme (a) ile gösterilirse:
F = m x a olur.
SI birimlerine göre Newton kuvveti :
2 s
m
N =kg× olur.
Burada Newton kuvveti, 1 kg’lık kütleye, 1 m/s2’lik ivme kazandıran etkinin degeri olmaktadır.
Teknik kuvvet birimi ise, 1 kg = 9,81 N » 10 N = 1 daN’dur.
Basınç: Birim yüzeye etki eden kuvvettir. Basınç (p), kuvvet (F) ve yüzey alanı (A) ile gösterilirse,
A
F
p
Alan
Kuvvet
Basınç = = olur.
Basınç iletimini açıklayan Paskal kanununa ve SI degerlerine göre, basınç birimi “Paskal”dır.
1 m2’lik birim yüzey alanına etki eden kuvvet 1 N ise, olusan basınç 1 Paskal’dır. Pa = N/m2 olur.
Pratikte hidrolik basınç birimi olarak “bar” kullanılır.
10 , 10 10 . 5
2
5
2 2
Pa olur
m
N
olup bar
cm
N
cm
daN
bar = = = × = ×
Sekil 1
10
Hidrolikte kullanılan diger basınç birimi “psi” dir. “bar” birimi ile “psi” birimi arasındaki bagıntı :
bar = 14,5 psi. Teknik basınç birimi ise, kg/cm2 = 0,98 bar = 14,22 psi’dir.
Paskal kanunu: Kapalı bir sistemde dıs kuvvet etkisiyle akıskan üzerinde olusturulan basınç, bu
akıskan tarafından her noktaya oldugu gibi iletilir.
Basınç
A
F
p= olduguna göre, basıncın tüm yüzeydeki kuvveti de F = p.A olacaktır. Burada
görülecegi gibi Paskal kanununa baglı olarak basınç (p) degismediginden A’nın degeri ile dogru
orantılı olarak kuvvet (F) degisir.
Paskal kanunu uygulamasına göre, basıncın iletildigi yüzey küçük ise bu yüzeydeki kuvvet de küçük
olur. Basıncın iletildigi yüzey büyük ise bu yüzeydeki kuvvet de büyük olacaktır. Bu nedenle akıskan
aynı basıncı ilettigi halde, iletim yüzeyini büyük tutarak; çok büyük kuvvetler üretmek, hidrolikteki
en önemli özelliktir.
Sekildeki hidrolik preste görüldügü gibi küçük piston F2 kuvveti ile akıskan sıvı yüzeyinde bir basınç
olusturmaktadır. Bu basınç, oldugu gibi büyük pistonun yüzeyine iletildigi için burada çok daha
büyük F2 kuvveti üretilmektedir. Sekildeki sisteme göre;
An
Fn
A
F
A
F
p = = =.... =
2
2
1
1 olur. Ayrıca
2
1
2
1
A
A
F
F
= oldugu görülür.
Sonuç olarak akıskan basıncının sagladıgı kuvvetler, olustukları yüzeylerin alanları ile dogru
orantılıdır.
F1 kuvvetinin aldıgı yol s1 ise, yaptıgı is W1 = F1 . s1 olur ve enerjinin korunumu prensibine göre is
iletimi aynı olacagından, W1 = W2 ve F1 . s1 = F2 . s2 sonucu çıkar.
Örnek: Sekildeki sistemde yüzey alanı 2 cm2 olan küçük pistonun üzerindeki etki kuvveti 20 N’dur.
Yüzey alanı 100 cm2 olan büyük pistonun üzerinde ise 1000 N yük vardır.
1. Sistemin hidrolik basıncını, kgf/cm2 ve psi olarak bulunuz.
2. Küçük piston 50 cm asagıya inerse, basınç iletimi sonucu büyük piston ve yük ne kadar kalkar?
3. Yükün kalkması ile yapılan isi, kgf.m olarak bulunuz?
Çözüm:
1. Sistemin basıncı,
A
F
p = ve
2
2
1
1
A
F
A
F
p = = den
10 1 1,02 / 14,5
2
20 2
2 2
= = = bar = kgf cm =
cm
N
cm
N
p psi’dir.
2. Yükün kalkma miktarı, sistemin her iki tarafında yapılan isin esitligi ilkesine göre bulunabilir.
Burada,
-s W1 = W2 ve
W1 = F1 . s1 ® W2 = F2 . s2
F1 . s1 = F2 . s2 olup
cm
N
N cm
F
F s
s 1
1000
20 50
2
1 1
2 =
×
=
×
= olur.
3. Yükün kalkması ile yapılan is,
W2 = F2 . s2 = 1000 N x 1 cm =
1000 N.cm olup, N = kgf/10 ve
1 cm = 1 m/100 oldugundan,
W2 = 1 kgf.m olur.
Sekil 2: Paskal kanunun uygulaması
hidrostatik enerji ve hızına baglı hidrodinamik enerji olarak, toplam üç enerjiden olusan bir
“Hidrolik Enerji ' si” vardır.
Bir motorun çalıstırdıgı pompa, depodaki akıskanı dinamik duruma getirerek basınç ve hız
kazandırır. Akıskan belli bir kesitten geçerken basıncı, “Hidrolik Kuvvet” olarak etki gösterir.
Hidrolik kuvvet, akıs hızından dolayı hidrolik bir güç olusturur. “Hidrolik Güc” is üretmekte
kullanılır.
Hidrolik gücün is üretimini sagladıgı mekanizmalara (düzeneklere) “Hidrolik Sistemler” denir.
Hidrolik sistemlerle dogrusal, açısal, dairesel ve benzeri hareketler olusturularak, makine ve
aparatlar çalıstırılır.
Bir hidrolik sistemin enerji ve is iliskisi sematik olarak asagıdaki gibi gösterilebilir:
Motor Mekanik Hidrolik Hidrolik Kontrol Hidrolik alıcılar Hareket - -s
® ® ® ® ® ® ®
Enerji Pompa Enerji Üniteleri Silindir-Motor Üniteleri
Kuvvet: Newton kanuna göre kuvvet (F), kütle (m) ve genel ivme (a) ile gösterilirse:
F = m x a olur.
SI birimlerine göre Newton kuvveti :
2 s
m
N =kg× olur.
Burada Newton kuvveti, 1 kg’lık kütleye, 1 m/s2’lik ivme kazandıran etkinin degeri olmaktadır.
Teknik kuvvet birimi ise, 1 kg = 9,81 N » 10 N = 1 daN’dur.
Basınç: Birim yüzeye etki eden kuvvettir. Basınç (p), kuvvet (F) ve yüzey alanı (A) ile gösterilirse,
A
F
p
Alan
Kuvvet
Basınç = = olur.
Basınç iletimini açıklayan Paskal kanununa ve SI degerlerine göre, basınç birimi “Paskal”dır.
1 m2’lik birim yüzey alanına etki eden kuvvet 1 N ise, olusan basınç 1 Paskal’dır. Pa = N/m2 olur.
Pratikte hidrolik basınç birimi olarak “bar” kullanılır.
10 , 10 10 . 5
2
5
2 2
Pa olur
m
N
olup bar
cm
N
cm
daN
bar = = = × = ×
Sekil 1
10
Hidrolikte kullanılan diger basınç birimi “psi” dir. “bar” birimi ile “psi” birimi arasındaki bagıntı :
bar = 14,5 psi. Teknik basınç birimi ise, kg/cm2 = 0,98 bar = 14,22 psi’dir.
Paskal kanunu: Kapalı bir sistemde dıs kuvvet etkisiyle akıskan üzerinde olusturulan basınç, bu
akıskan tarafından her noktaya oldugu gibi iletilir.
Basınç
A
F
p= olduguna göre, basıncın tüm yüzeydeki kuvveti de F = p.A olacaktır. Burada
görülecegi gibi Paskal kanununa baglı olarak basınç (p) degismediginden A’nın degeri ile dogru
orantılı olarak kuvvet (F) degisir.
Paskal kanunu uygulamasına göre, basıncın iletildigi yüzey küçük ise bu yüzeydeki kuvvet de küçük
olur. Basıncın iletildigi yüzey büyük ise bu yüzeydeki kuvvet de büyük olacaktır. Bu nedenle akıskan
aynı basıncı ilettigi halde, iletim yüzeyini büyük tutarak; çok büyük kuvvetler üretmek, hidrolikteki
en önemli özelliktir.
Sekildeki hidrolik preste görüldügü gibi küçük piston F2 kuvveti ile akıskan sıvı yüzeyinde bir basınç
olusturmaktadır. Bu basınç, oldugu gibi büyük pistonun yüzeyine iletildigi için burada çok daha
büyük F2 kuvveti üretilmektedir. Sekildeki sisteme göre;
An
Fn
A
F
A
F
p = = =.... =
2
2
1
1 olur. Ayrıca
2
1
2
1
A
A
F
F
= oldugu görülür.
Sonuç olarak akıskan basıncının sagladıgı kuvvetler, olustukları yüzeylerin alanları ile dogru
orantılıdır.
F1 kuvvetinin aldıgı yol s1 ise, yaptıgı is W1 = F1 . s1 olur ve enerjinin korunumu prensibine göre is
iletimi aynı olacagından, W1 = W2 ve F1 . s1 = F2 . s2 sonucu çıkar.
Örnek: Sekildeki sistemde yüzey alanı 2 cm2 olan küçük pistonun üzerindeki etki kuvveti 20 N’dur.
Yüzey alanı 100 cm2 olan büyük pistonun üzerinde ise 1000 N yük vardır.
1. Sistemin hidrolik basıncını, kgf/cm2 ve psi olarak bulunuz.
2. Küçük piston 50 cm asagıya inerse, basınç iletimi sonucu büyük piston ve yük ne kadar kalkar?
3. Yükün kalkması ile yapılan isi, kgf.m olarak bulunuz?
Çözüm:
1. Sistemin basıncı,
A
F
p = ve
2
2
1
1
A
F
A
F
p = = den
10 1 1,02 / 14,5
2
20 2
2 2
= = = bar = kgf cm =
cm
N
cm
N
p psi’dir.
2. Yükün kalkma miktarı, sistemin her iki tarafında yapılan isin esitligi ilkesine göre bulunabilir.
Burada,
-s W1 = W2 ve
W1 = F1 . s1 ® W2 = F2 . s2
F1 . s1 = F2 . s2 olup
cm
N
N cm
F
F s
s 1
1000
20 50
2
1 1
2 =
×
=
×
= olur.
3. Yükün kalkması ile yapılan is,
W2 = F2 . s2 = 1000 N x 1 cm =
1000 N.cm olup, N = kgf/10 ve
1 cm = 1 m/100 oldugundan,
W2 = 1 kgf.m olur.
Sekil 2: Paskal kanunun uygulaması
