Hidrolik nedir? Hidrolik sistemler nedir?

Hidrolik kelimesi, kök olarak eski Yunanca’da su ve boru kelimelerinin birleşmesiyle oluşan ‘hydraulics’ kelimesinden gelir. Hidrolik, akışkanların mekanik davranışlarını inceleyen bir bilim dalıdır. Akışkanın hidrolik enerjisi kullanılarak çeşitli sistemlere ve konstrüksiyonlara tahrik verilir. Bu tahrik sayesinde hidrolik enerjiden, çeşitli mekanik enerjiler elde edilir.

Hidrolik enerji temel olarak, Pascal Prensibine dayanır. Blaise Pascal bu prensibi ortaya atarken, ”kapalı bir kapta bulunan sıvıya herhangi bir noktasından uygulanan basınç, her bir noktaya eşit olarak iletilir” çıkarımında bulunmuştur. Bu prensiple, basınç-alan ve kuvvet-alan ilişkisi kurulmuştur.  P= F /A.

Girişte küçük pistona küçük bir kuvvet etki ettirilmiş, büyük piston yüzey alanı daha büyük olduğundan, daha büyük bir kuvvet elde edilmiştir. Pascal Prensibine göre; iş üreten pistonun çapı ile kuvvetin uygulandığı pistonun çapın arasındaki kuvvet ne kadar büyükse o kadar büyük kuvvetler elde edilir.

Pek tabii ki mekanik sistemlere bu prensibi uygulayabilmek için hidrolik devreler kurulmalıdır ve denetim mekanizmaları üzerinde çalışmalıdır. Devre elemanlarına hidrolik akışkanın tayini ile başlanmalıdır. Hidrolik sistemler kullanılacak akışkan genelde yağ veya sudur. Hidrolik akışkan mutlaka sıkıştırılamaz özellikte olmalıdır. Kullanılan yağlar genelde petrol türevli olup, hidrolik sistemin çalışma basıncına, sıcaklığına uygun seçilmelidir. Ayrıca yağın viskozitesi optimum seviyede olmalıdır.

Ayrıca hidrolik mekanizmalarda akışkanı tutan bir yağ deposu ve yağın içindeki partiküllerin tutulmasını sağlayan ve sistemin yağ akışını kesmeyen bir yağ filtresi bulunmalıdır.

Hidrolik sistemlerin kalbi hidrolik pompalardır. Yağ deposunda statik haldeki yağı, sisteme belli bir hacim ve debide basan elemanlardır. Vakum yaparak depodaki yağı emen pompa, akışkanı sisteme basar. Elektrik motorundan tahrik alırlar ve bir çok tipi bulunur. Hidrolik pompaların debisi ve gücü sistemin performansına uygun seçilmelidir.

Hidrolik sistemlerin denetim mekanizmaları valflerdir. Pompadan alınan akışkanı alıcıya göndermek için çeşitli görevleri yerine getiren elemanlardır. Bunlardan ilki ve emniyet açısından en önemlisi basınç kontrol  valfidir. Hidrolik sistemler bir akışkan basıncıyla çalışırlar. Çeşitli nedenlerden ötürü sistem aşırı basınç altında kalabilir. Böyle bir durumda sistemi korumak için basınç emniyet valfi devreye girerek pompadan basılan yağın birazını  by-pass ederek, yağ deposuna geri yollar. Böylece sistemdeki aşırı yağ basıncını azaltırlar.

Yön kontrol valfleri ise pompadan basılan hidrolik akışkanı alıcılara doğru yönlendirir. Akışkanın ne zaman ve nereye gönderilmesi gerektiğini belirler. Günümüz teknolojisinin de ilerlemesiyle üstlendikleri bu hassas işleri programlı bir beyin yardımıyla yapmaktadırlar. Akışkana yol açıp- kapatırlar. Çeşitli yol ve konumlara sahiptirler.

Akış kontrol valfleri, hidrolik akışkanın miktarını (debisini) ve hızını ayarlar. Bazı alıcılarda yağ akış hızının düşük veya fazla olması istendiğinde görevleri başlar. Akışın hızına; akışkanın cinsi ve viskozitesi, akışkanın geçtiği kesitin çapı, yağın sıcaklığı vb. etkenler etkiyebileceğinden son derece hassas bir göreve sahiptirler.

Hidrolik sistemlerin nihayetinde hidrolik enerjinin, mekanik enerjiye dönüşmesini sağlayan elemanları ise hidrolik silindirlerdir. Doğrusal hareket üretirler. Sistemin başında hidrolik pompa tarafından üretilen hidrolik enerjiyi, mekanik enerjiye çeviren elemanlardır. Hidrolik yağdan aldığı son tahrikle enerji üretirler. Buraya kadar gelen hidrolik akışkan yağ deposuna geri dönerek çevrimini tamamlar.

Hidrolik sistemler hayatımızda hemen hemen tüm alanlarda karşımıza çıkmaktadır. Kullandığımız arabaların direksiyonlarında, fren mekanizmalarında, asansörlerde, iş makinelerinin kaldırma mekanizmalarında, imalat sanayisinin her aşamasında, talaşlı üretimde,tarım makinelerinde, transport sistemlerde… vb. kullanılırlar ve hayatımıza büyük kolaylıklar sağlar.