HİDROLİK KÖPRÜ :

HİDROLİK SİSTEM

Hidrolik kelimesi Yunancada ‘SU’ anlamına

gelen ‘HYDOR’ ile ‘Boru’ anlamına gelen ‘Aulos’

terimlerinden meydana gelmiştir. İnsanlık tarihi

boyunca hidrolik enerjiden çeşitli şekillerde

istifade edilmiştir. İlk çağlarda bile mağara

devri insanları ağaç kütüklerini taşımak için

nehirlerden akan sudan yararlanmışlardır.

Daha sonra Arşimet

(M.Ö. 287 – 212 ) ile Blaise Pascal ‘ ın

(1632 – 1662) hidrostatik konusunda ortaya

koydukları bazı temel prensiplerden yararlanılmış,

çeşitli presler yapılmıştır.

Hidrolik enerjiden yararlanılarak doğrusal ve

dairesel hareketlerin üretilmesi için her geçen gün

yeni fikirler ortaya çıkmış, elektrik ve elektronikteki

gelişmelere paralel olarak otomatik kumandaya

elverişli elektro-hidrolik devre elemanları endüstride

kullanılmaya başlamıştır.

HİDROLİK SİSTEMİN AVANTAJLARI

a) Hidrolik elamanların hacimleri küçüktür ve az yer kaplarlar. Büyük basınç ve kuvvet ürettikleri halde yapıları küçük ve estetiktir. Hidrolik tasarım yapıldığı zaman makineler daha küçük ve daha güzel görünürler.

b) Hidrolik sistemin kumandası ve kullanılması kolaydır.

c) Doğrusal, dairesel veya açısal hareket istenildiği anda hareketin yönü aksi tarafa döndürülebilir. Ters tarafa hareket ettirmek için sistemin durmasına gerek yoktur.

d) Hareket devam ederken hız ayarı yapılabilir. Hız arttırılıp azaltılabilir.

e) Çok değişik hız değerlerini kademesiz olarak elde etmek mümkündür.

f) Hidrolik sistemde akışkan olarak yağ kullanıldığı için, sistemin tasarımında yağlama problemini düşünmeye gerek yoktur. Sistem çalışırken aradan geçen yağ valfleri ve diğer elemanları yağlar.

g) Hidrolik elemanların ömürleri uzundur ve uzun dönemde ekonomiktir.

h) Hareketleri çok hassas olarak ayarlamak ve kontrol etmek mümkündür.

ı) Hidrolik sistemin bakımı ve onarımı kolaydır.Devrede kullanılan elemanların sayısı fazla olmadığı ve yapıları nispeten basit olduğu için bakımları kolaydır. Hassas otomatik kontrollü devrelerde ise ancak iyi yetişmiş uzman personel bakım ve onarım yapabilir.

i) Hidrolik sistemi birkaç noktadan emniyete almak mümkündür. Sistemin kritik noktalarına konacak basınç kontrol valfleri ile sistemde aşırı basıncın yapacağı tahribat ortadan kaldırılabilir.

j) Hidrolik sistem uzaktan kontrol edilebilir ve otomatik kumandaya elverişlidir. Otomatik ve modern makinelerin tasarımında hidrolik sisteme rahatlıkla yer verilebilir.

k) Hidrolik sistemde titreşimsiz ve düzenli hareket üretilir. Kullanılan akışkan sıkıştırılamaz olduğundan dolayı rijit ve düzenli bir hareket elde edilebilir.

l) Hidrolik sistem çalışırken beklenmedik bir yükle veya dirençle karşılaşacak olursa durur bekler. Bu aşırı yük ortadan kalktığında hiçbir şey yokmuş gibi hareketine devam eder. Bu sırada devreye emniyet valfi girer ve yükselen basıncın yapacağı zararı ortadan kaldırır.

m) Hidrolik sistem sessiz ve gürültüsüz çalışır. Çalışma sırasında metalik bir ses oluyorsa yağ deposunda yağ kalmamıştır, pompa hava emiyordur. Emiş hattından hava emiyordur veya emiş borusu yağ seviyesinin üstündedir.

n) Hidrolik sistemde çok yüksek basınçta büyük kuvvetler ve momentler üretilebilir.

İnsan gücünün yetersiz kaldığı her durumda makinelerden yardım alınır. Makineler ağır şartlarda, insan gücünün yetmediği ve insan hızının yeterli olmadığı durumlarda işi kolayca yapabilmeyi sağlamaktadır. Günlük hayatta pek içli dışlı olmasak da, inşaat, tersane, fabrika, taşıma işleri vb. sektörlerde iş makinelerine çok fazla ihtiyaç duyulmaktadır. Peki bu mükemmel işleyişi ile iş makineleri nasıl çalışmakta gücünü nereden almaktadır bunu inceleyelim.

İş makinelerinden en çok iş yapmasına tanık olduğumuz vinçler, kamyonlar, asansör sistemleri gibi bir kol ve onu iten, yönlendiren küçük bir başka kol mekanizmasından oluşmaktadır. Motor sistemleri dışında temel hareket ve güç sağlayan kısımları hidrolik sistemlerdir. Hidrolik sistemler basit bir resim ile çalışma prensibi açıklanabilir ama insan hayatı için tehlikeli olabilecek durumları ortadan kaldırmak için resme bakmak yeterli değildir.

Hidrolik sistemler genelde iç içe rahatça girip çıkabilen iki silindirin, hava ve sıvı sızdırmadan hidrolik sıvısı ile hareket ettirilmesidir. Geniş bir pompa yardımı ile dar yapılı hidrolik silindirleri tonlarca ağırlığı itebilecek şekilde güç sağlamaktadır. Tonlarca ağırlık kaldıran dev vinçlerin kollarını hareket ettiren 1 veya 2 tane hidrolik sistemler herkesin dikkatini çekmiştir. Bu silindirik uzun borular tüm hareketi bir pompa ile itilerek iç kısmını dolduran hidrolik sıvısı sayesinde yapmakta, ayrıca uzaktan kontrol avantajı ve az yer kaplaması ile tam bir tasarım harikasıdır. Sıvı olarak genelde yağ kullanılır. Bilindiği gibi sıvıların sıkışma durumu söz konusu değildir. Sıvıların sıkışmaması özelliği bu sistemin temelini oluşturur ve hava veya başka gazlara oranla çok daha güvenilir olmaktadır. Eğer esnek bir sistem(yay mekanizması) oluşturulması istenilseydi sıvı yerine herhangi bir gaz kullanımı daha uygun olurdu.

Hidrolik sitemler sıvıyı depo eden bir bölüm ve buraya basınç uygulayan düşük enerjili başka bir sistem ile çalışmaktadır. Ana depoda basınç yapan silindirik sistem, itici güç yapan diğer sitemden daha geniş bir yüzeye sahip olmalıdır. Genişlikten dara doğru giden sıvı daha etkin ve kontrollü bir basınç uygulamaktadır.

Bu sitemler kurulum açısından pahallı sistemlerdir, fakat tamir durumlarında çok daha makul fiyatlardan söz edilmektedir. Az yer kaplaması, sessiz çalışması, hafif bir güçten yüksek efor isteyen güçler elde etmesi gibi birçok avantajları vardır. Avantajlarının yanı sıra tehlikeli de olabilmektedirler. Eskiden sistemlerde ani güç kesintilerine karşı yapılmış bir önlem bulunmuyordu. Çalışmakta olan bir makine aniden durunca boşalan hidrolik sıvısı bir vinç veya bir asansörde ciddi can kayıpları verilmesine sebep olabiliyordu. Bilindik bir kaza ise itfaiye erlerinin bir yangına müdahalesi sonucu aracın, hem su pompalama hemde havalı merdiven sistemini kullanmasından dolayı karşılanmayan güç yüzünden, yüzlerce yükseklikten düşen itfaiyecilerin ölümü ile sonuçlanmıştı. Bu durum için valf adında bir sistem geliştirildi. Valf basınç ile itilen sıvıyı hazneye alıyor fakat tek yönlü hareket sağlıyordu. Herhangi bir güç kaybında veya makine çalışmayı durdurduğunda valf’tan tekrar depoya gidemeyen sıvı sistemin içinde kalıyor ve güvenle çalışmasını sağlıyordu.

Günümüzde arabalarda da kullanılmaya başlanan bu sistemler araçta güvenli sürüş içinde çok büyük avantaj sağlamakta ve sert direksiyon dişli sitemleri yerine sıvı hareketi ile kolayca kullanılabilen direksiyonların elde edilmesini sağlamıştır. Aynı zamanda arabalarda fren sistemlerininde hidrolik olarak saniyede 8-12-16 defa diske vuruşu ile aracı kolayca ve kaydırmadan durdurması da ABS sisteminin temelini oluşturmaktadır.

HİDROLİK KÖPRÜ*

Açılır kapanır köprü, genellikle kale surlarının girişinde kapı görevi gören ve kale önündeki bir hendeğin üzerinden geçmeyi sağlayan köprülerdir. Eski Mısırlıların 4.000 yıl önce bu köprüleri kullandığı düşünülmektedir. 2.600 yıl önce Ortadoğu da Keldani krallığında da yapılmış olan bir kaç köprü vardır. Fakat açılır kapanır köprülerin yaygın kullanımı orta çağ da başlamıştır. 15.yy sonlarına gelindiğinde Leonardo da Vinci yalnızca sıradan köprüler tasarlayıp inşa etmekle kalmayıp, açılır kapanır köprüler de tasarlamıştır.
İlk yapılan köprüler elle taşınan tahta köprüler olduğu için düşmanlar tarafından kolayca bozulabiliyordu. Daha sonradan kasnak ve zincir mekanizması ile inşa edilen köprüler hem süratle açılıp kapatılabiliyordu hem de düşman tarafından yıkılması oldukça zordu.

Günümüzde de açılıp kapanan köprüler halen kullanılmaktadır. Ancak eski amacıyla ve tasarımla değil. Yarım düzineden fazla farklı tasarımları mevcuttur. En yaygın olanı “Bükülme” tipi olandır. İki panelli veya dört panelli olabilirler her bir panel birbirinden bağımsız hareket edebilir. Panellerin yükseltilmesi ve alçaltılması için gereken enerji , her bir panelin dingilinin zıt tarafındaki bir ağırlık ile dengelenmesi ile oluşur. Bu ağırlık yer üstünde de bulunabilir yerin altında hatta sulara gömülü de olabilir. Ağırlık büyük metal çubuklardan ve haznelerden oluşan büyük bir beton kutudur. Köprüler genelde ortadan ikiye açılırlar. Çalışma mantığı Orta Çağdaki hendek köprüleriyle hemen hemen aynıdır. Farklı olarak ağırlığı dengelemek için metal kapı yerine beton ağırlıklar kullanılır, köprünün desteği surlardan sağlanmaz kapı şeklinde girişinde bulunan kazıklardan ve onu tutan zincir yada kalın halatlardan sağlanır, köprü savaş yada strateji için değil ulaşım için kullanılır. Ağırlıklı olan bu köprülere baskül köprü denir. Kule Köprüsü, Londra Thames Nehri üzerinde bulunur. En bilinen baskül köprü örneklerindendir. Günümüzdeki köprülerin açılır kapanır olmasının sebebi bu köprüler aralarından nehir ya da su geçen karaları birbirlerine bağlayıp ulaşımı sağlamak için kurulmuştur. Fakat köprü ortadan ayrılma ve esnek bir yapıya sahip olmazsa bu su yollarını kullanan gemilerin geçişleri engellenmiş olurdu. Günümüzde ki açılıp kapanan köprüler sayesinde hem kara hem de deniz ulaşımı rahatça sağlanır.

Günümüzdeki köprülerin açılır kapanır olmasının sebebi bu köprüler aralarından nehir ya da su geçen karaları birbirlerine bağlayıp ulaşımı sağlamak için kurulmuştur. Fakat köprü ortadan ayrılma ve esnek bir yapıya sahip olmazsa bu su yollarını kullanan gemilerin geçişleri engellenmiş olurdu. Günümüzde ki açılıp kapanan köprüler sayesinde hem kara hem de deniz ulaşımı rahatça sağlanır.