Kaymalı yataklar ve pistonlu pompalarda farklı viskoziteye sahip yağların çalışma performansının deneysel analizi

Abstract

Endüstriyel uygulamalarda, hidrolik güç sistemlerinin önemli elemanları olan; kaymalı yataklar, takım tezgahları, eksenel pistonlu pompalar ve bunların kritik elemanı olan kayıcı pabuçlar hidrostatik/hidrodinamik çalışma prensibine göre dizayn edilmektedir. Bu sistemlerde kullanılacak olan yağlar, sistemin çalışma performansını etkilemektedir. Buna göre sistemde tercih edilen yağlar, çalışma parametreleri dikkate alınarak seçilmelidir. Yapılan bazı kabuller ile uygun yağın seçimi, teorik olarak bulunabiliyorsa da gerçeğe en yakın değerlerin deneyler yapılarak bulunması daha uygundur.Bu uygulamalı deneysel araştırma çalışmasında çalışmada dairesel cepli hidrostatik kaymalı yatakların çalışma şartları ve viskozitesi farklı yağların pompa performansına etkileri deneysel olarak araştırılarak, test edilerek belirlenmiştir. Eksenel pistonlu pompalarda, farklı viskozite değerlerine sahip yağlar ve düzgün yüzey formuna sahip pabuç kullanılarak, farklı basınç ve devir hızlarında deneysel çalışmalarla gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler ile yağ film kalınlığı, eksenel yük değişimi, sistem rijitliği, viskoz moment kaybı, güç kaybı ve pompa gücü değerleri belirlenmiştir. Uygulanan yükleme basıncının artmasıyla, sentetik yağın film kalınlığı, hidrolik yağlara göre yaklaşık üç kat daha fazla olmaktadır. Bu artış ile metal-metal temasının önlenebileceği ve sistemin verimli olarak çalışabileceği sonucuna varılmıştır. Viskozitenin artmasıyla birlikte sistemdeki viskoz moment kaybı ve güç kaybı azalmakta olup, sentetik yağlar kaybın az olması istenilen yerlerde tercih edilmelidir. Yağ film kalınlığının düşük olması nedeniyle, rijitliğin önemli olduğu yerlerde hidrolik yağ kullanımının daha uygun olduğu sonucuna varılmıştır.

In industrial applications, slipper bearings, machine tools, axial piston pumps which are major elements of hydraulic power systems are designed according to the working principals of hydrodynamic and hydrostatic. The oils will be used on these systems affect the operational performance of system. Accordingly, oil preferred in the system should be selected taking into consideration parameters. Although the selection of proper oil by some assumptions experienced can be ascertained theoretically, the nearest values should be ascertained doing the experiments.In this experimental research work, working conditions of hydrostatic slipper bearings with circular pocket and the effects of oils which are different viscosity on pump performance is determined experimentally. Experimental studies have realized under different pressure and cycle speed values by using the oils which are different viscosity and forms of smooth surface on slipper bearings in axial piston pumps. The effects of variables such as film thickness, axial load differential, system rigidity, viscose moment loss, power loss and pump power are determined by the data. The film thickness of synthetic oil is greater than about three times according to the hydraulic oil by increasing applied load pressure. It is concluded that it will allow the system to work efficiency and prevent the metal-metal contact. The synthetic oil should be preferred on the situations intended less loss due to decreasing viscose moment and power loss in conjunction with increasing viscosity. It is concluded that hydraulic oil usage is more appropriate on the situations that rigidity is more important due to thinner oil film thickness.