Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Hidrolik Ve Pnömatik Sistemler Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN Yrd. Doç. Dr. Mustafa DENKTAŞ Adapazarı Meslek Yüksekokulu | Mekatronik.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Hidrolik Ve Pnömatik Sistemler Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN Yrd. Doç. Dr. Mustafa DENKTAŞ Adapazarı Meslek Yüksekokulu | Mekatronik."— Sunum transkripti:

1 Hidrolik Ve Pnömatik Sistemler Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN Yrd. Doç. Dr. Mustafa DENKTAŞ Adapazarı Meslek Yüksekokulu | Mekatronik

2 Pnömatik prensipleri tanımlayarak açıklayabilecek, Pnömatik prensiplere göre havanın davranışlarının yorumunu yapabilecek, Pnömatik prensiplere göre sistem hesaplamaları yapabilecek, Bu konuyu çalıştıktan sonra:

3 4. Pnömatik prensipler 4.1. Pnömatik prensipler 4.2. Havanın fiziksel özellikleri 4.3. Basınç Birimleri 4.4. Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramı 4.5. Vakum Vakum birimleri 4.6. Pnömatiğin temel ilkeleri Boyle – Mariotte kanunu Charles – Gay – Lussac Kanunu Sabit basınç altında genleşme Sabit hacim altında genleşme Genel gaz denklemi ( van Der Waals ) Kanunu Avogadro ( Hipotezi ) Sayısı 4.7. Pascal Kanunu 4.8. İtme kuvveti-Basınç ve alan arasındaki ilişki 4.9. Basınç iletimi ( Arttırma-azaltma ) Gazların Difüzyonu ( GRAHAM Kanunu ) Gazların Dispersiyonu ( FİCK Kanunu )  Konunun Özeti  Konu içi değerlendirme Soruları  Olay Çalışması  Öğrenme Hedefleri

4 Ahmet bey imalatını yapmakta olduğu havai fişeklerin imalat aşamalarında kullanmakta olduğu preslerin yenilenmesini istemektedir. Preslerin bir tanesinde 1200 N luk bir itme kuvvetine diğerinde ise N luk bir itme kuvvetine ihtiyaç duyulmaktadır N luk itme kuvvetine sahip olacak olan presin saatte 420 baskı N luk itme kuvvetine sahip olacak olan presin saatte 120 baskı yapması beklenmektedir. Her iki preste de itme kuvveti için kullanılacak olan silindirlerin çapları maksimum 120 mm olmalıdır. Yukarıda ki verilere göre sistem tasarımı yapılabilmesi için öncelikle sistem enerjisinin tespit edilmesi gerekmektedir. Öncelikle gerekçeleriyle sistem enerjisi tespiti yapınız. İhtiyaç duyulan preslerin tasarlanabilmesi için gerekli hesaplamaların nasıl yapılacağını araştırınız. İhtiyaç duyacağınız ve verilmeyen verileri teamüllere uyarak kendiniz belirleyiniz. Tasarladığınız sistemlerin devre şemalarını çiziniz. Tasarladığınız sistemler için eleman seçimi yapınız.

5 Gazların uygun bir karışımı olan havada yaklaşık olarak %78 Azot, %21 Oksijen vardır, ayrıca içerisinde küçük oranlarda Karbondioksit, Argon, Hidrojen v.b bulunur. Bu gaz karışımı atmosferde 20 km yüksekliğe kadar aynıdır. Deniz seviyesindeki(+15°C ve bar) kuru havanın bazı fiziksel özellikleri şöyledir. Kaynama noktası78.8° K Kritik sıcaklık132.52°K Kritik mutlak basınç37.66 bar Yoğunluk1.293 kg/m³ Donma noktası57-61 K Gaz sabiti J Ses hızı m/sn HAVANIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Havanın fiziksel özelliklerini öğreneceksiniz.

6 HAVANIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Havanın fiziksel özelliklerini öğreneceksiniz.

7 BASINÇLI HAVANIN ÖZELLİKLERİ VE BASINÇ BİRİMLERİ Basınçlı havanın özellikleri ve basınç birimlerini öğreneceksiniz. Kuvvet: Bir cismi hareket ettiren veya hareketini değiştirmeye zorlayan etkiye kuvvet denir. KUVVET = KUTLE x İVME F = m x a Kuvvetin birimi Newton’ dur 1N = 1kgm/sn² Basınç: Birim alana dik olarak etkiyen kuvvettir. BASINÇP = Basınç ( bar,N/cm²) KUVVET F = Kuvvet ( Newton) A = Alan (cm²) P= F / A Genellikle basınç birimi bar olarak kullanılır,fakat yukarıdaki formülde alanı (m²) olarak alırsak basınç birimi Pascal (Pa) elde edilir 1 Pa = 1 N/m² 1 Bar = 10 N/cm²= N/m² 1 Bar = Pa 1 Bar = 1 kg/cm²(Teknik atmosfer)

8 Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz. Hava, yeryüzünü saran atmosfer tabakasını oluşturan renksiz, kokusuz ve tatsız homojen bir gaz karışımıdır. Yeryüzüne yakın yerlerde hava; O 2, N 2, CO 2, Ar ve az miktarda diğer gazların karışımıdır. Sabit bir bileşeni olup, 1 litre kuru hava normal şartlarda 1,29 gramdır. Yeryüzüne yakın yerlerde havanın öz kütlesi artarken yeryüzünden uzaklaştıkça azalır. Havada bulunan oksijenin önemini nefes alan canlılar için belirtmeye gerek bile yoktur. Oksijen aynı zamanda yanma olayı için gerekli bir gazdır. Oksijenin bulunma oranı ve mevcut miktarı son derece ayarlı ve kararlı bir değerdir. Güneş sistemindeki gezegenlerde oksijenin hayat için gerekli olan miktarı yalnız dünyamızda mevcuttur. Diğer gezegenlerde oksijen hemen hemen yok denecek kadar azdır. Bunun yerine kalın koyu bir karbondioksit ile zehirli bir gaz olan metan bulunur. Havadaki karbondioksiti bitkiler alır, kendileri için kullanışlı hâle getirdikten sonra havaya oksijen olarak iade eder. Duman ve diğer gazların havaya devamlı karışması sonucu, karbon monoksit, hidrojen sülfür, kükürt dioksit ve amonyak gibi gazlar havada eser miktarda bulunur. Fabrika bacalarından ve kükürtlü yakacakların yakılmasından açığa çıkan bu gazlar hava kirliliğine sebep olurlar.

9 Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz. Havada değişen oranlarda su buharı daima bulunur. Toz parçacıkları, bakteriler ve bitkilerden uçuşan sporlar her zaman havada mevcuttur. Ozon ise az miktarda şimşek çakmaları sırasında oluşur. Atmosferin üst kısımlarında güneş ışınları ile havadaki oksijen arasında gerçekleşen tepkime ile oksijen ozona dönüşür. Bu tepkimeler 25 – 30 kilometre yukarılarda olur. Bu bölgede bir ozon tabakası vardır. Ozon tabakası yaşam için zararlı olan mor ötesi ışınları soğurur ve bize kadar gelmelerini büyük ölçüde önler. Atmosferin daha alt taraflarında ise su buharı ile karbondioksit güneşin kızıl ötesi ışınlarını absorbe eder. Böylece güneşten gelen mor ötesi ve kızıl ötesi ışınlar tutulmuş olur. Atmosferi geçerek gelen ışınlar da canlı için uygun olan ışınlardır. Yeryüzüne yakın yerlerde nemsiz havada bulunan gazların yüzdeleri. (Tüm atmosfer yaklaşık 8 km kalınlıkta ve sabit öz kütlede düşünülmüştür.)

10 Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz. MaddeHacimce YüzdeAğırlıkça YüzdeNispi Kalınlık Azot78,0975,56,25 km Oksijen20,9523,151,68 km Argon0,931,2974 m Karbondioksit0,030,0462,6 m Diğer gazlarÇok çok az Nemsiz havada bulunan gazların dağılımları Dünya yüzeyinde ve deniz seviyesinde Atmosfer basıncı 1 Atm=760 mmHg=1.013 Bar olarak = Pascal olarak alınması uluslar arası kabullerdendir. Basınç cetveli üzerinde bu değer “0” sıfır değeri olarak kabul edildiğinde bu değerin altındaki değerlere Vakum (Alçak basınç);üzerindeki değerlere ise basınç (yüksek basınç ) denmektedir.

11 Pnömatik sistemlerde basınç ve vakum kavramını öğreneceksiniz. Basınç-Vakum cetveli Pnömatik Sistemlerde Basınç ve Vakum Kavramı Atmosfer basıncı, yüksekliğe göre değer kazanır. Atmosfer basıncın yükseklik ile olan ilişkisi aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. YÜKSEKLİKATMOSFER BASINCI 0 m (Deniz Seviyesi)1013 mbar1.013 bar101.3 kPa Pascal 2000 m (100 m de % 1 )763 mbar0.763 bar76.3 kPa76300 Pascal 8848 m ( Everest tepesi )330 mbar0.33 bar33 kPa33000 Pascal m90 mbar0.09 bar9 kPa9000 Pascal m15 mbar0.015 bar1.5 kPa1500 Pascal m8 mbar0.008 bar0.8 kPa800 Pascal m0 mbar0 bar0 kPa0 Pascal Atmosfer basıncının yükseklik ile ilişkisi

12 Pnömatik sistemlerde vakum kavramını öğreneceksiniz. VAKUM Mekatronik ve Otomasyon uygulamalarının bazı proseslerinde negatif basınç veya düşük basınç kullanılması gerekmektedir. Negatif basınç veya düşük basınç olarak ifade edilen ortam koşuluna vakum denmektedir. Vakum kullanılarak kaldırma, taşıma ve benzeri bir çok proses uygulanabilir. Vakumun değişik ifade şekilleri Uzayda boşluk; Malzemeden arındırılmış boşluk; Saf boşluk; Atmosferik basıncın azaltılmış hali; Basınç farkı olarak tanımlanabilir. Şeklindedir. Vakum; kullanım alanlarına ve üreteç tiplerine göre değişik sınıflarda yer alsa da seviyeleri ifade ederken üç ana gruptan bahsetmek mümkündür. Düşük vakum0 – 20 kPa % 20 vakum Endüstriyel vakum20 – 99 kPa %20-%99 vakum Bilimsel veya Proses vakumu99 kPa ve üzeri %99 vakum üzeri Vakum seviyeleri

13 Vakum birimlerini öğreneceksiniz. VAKUM BİRİMLERİ Vakum terimleri karmaşa halinde kullanılmakta olup farklı kişiler farklı birimler kullanılmaktadır. Bu terimler aşağıdaki gibidir. BİRİMbarN/cm2kPa atm, kPa/cm 2 mH 2 O torr, mm Hg Hgpsi bar N/cm kPa atm, kPa/cm mH 2 O torr, mm Hg Hg psi Uluslararası vakum/basınç dönüşüm tablosu

14 Vakum birimlerini öğreneceksiniz.. VAKUM BİRİMLERİ GÖRELİ VAKUM Arta kalan basınç, mutlak [bar] Göreli basınç [bar] N/cm 2 kPa atm, kPa/cm 2 mH 2 O torr, mm Hg Hg % % % % % % % % % Mutlak ve göreli değer karşılaştırmalarıyla uluslar arası vakum/basınç dönüşüm tablosu

15 Pnömatiğin temel ilkelerini öğreneceksiniz. PNÖMATİĞİN TEMEL İLKELERİ Pnömatik sistemler havanın basınç ( Kuvvet ) iletme özelliğine göre çalışırlar. Atmosferde bulunan havanın %78 azot, %21 oksijen ve geriye kalan kısmı da diğer gazlardan meydana gelir. Bu gazların hepsine birden hava denmektedir. Bütün gazlar gibi havanın belirli bir şekli yoktur. Dolayısıyla içine girdikleri kabın şeklini alırlar. Gazlarla ilgili fiziksel kanunlar Boyle-Mariotte ve Gay-Lussac kanunlarıdır.

16 Boyle-Mariotte kanununu öğreneceksiniz. BOYLE-MARİOTTE KANUNU Sıcaklığı sabit kalmak şartıyla kapalı bir kap içinde sıkıştırılan gazın hacmi ile basıncının çarpımı sabittir.

17 Boyle-Mariotte Kanununu öğreneceksiniz. BOYLE-MARİOTTE KANUNU  Yukarıdaki örnekte sıkıştırılmış gaz dolu kaba bir delik açıldığında ne olur?  Aynı kabın hacminin iyice artırılıp basıncı düşürüldükten sonra bir delik açıldığında ne olur? Örnek: Basıncı 1bar, hacmi 1 m³ olan bir kapta bulunan gazın sıcaklığı sabit tutularak, hacmi 0.5 m³ ‘e indiriliyor, gazın basıncı ne olur. P1 x V1 = P2 x V2 P2 = (P1 x V1) / V2 P2=1*1 /0.5 P2 = 2bar

18 Charles-Gay-Lussac kanununu öğreneceksiniz. CHARLES-GAY-LUSSAC KANUNU Bu kanun diğer gaz kanunundan çok farklı olmamakla beraber basınç veya hacmin sabit tutulduğu varsayılarak durum değişimlerini ( Genleşme ) inceler. Bu genleşmeler

19 Sabit basınç altında genleşmeyi öğreneceksiniz. SABİT BASINÇ ALTINDA GENLEŞME

20 Sabit basınç altında genleşmeyi öğreneceksiniz. SABİT BASINÇ ALTINDA GENLEŞME

21 Sabit hacim altında genleşmeyi öğreneceksiniz. SABİT HACİM ALTINDA GENLEŞME

22 Sabit hacim altında genleşmeyi öğreneceksiniz. SABİT HACİM ALTINDA GENLEŞME

23 Sabit hacim altında genleşmeyi öğreneceksiniz. SABİT HACİM ALTINDA GENLEŞME ÖRNEK: İlk sıcaklığı 20° C olan kapalı bir kaptaki gazın hacmi 0.8 m³ basıncı ise 2 bardır. Hacmi 0.4 m³ e getirildiğinde kap içerisindeki sıcaklık 27° C oluyor, gazın basıncı ne olur. T1=20C T1 = = 293 K° V1=0.8m³ T2 = = 300°K P1=2bar V2=0.4m³ (P1xV1) / T1 =(P2xV2) /T2 t2=27C° P2=? P2= (2 x 0.8 x 300) / (0.4 x 293) P2 = 4.1 bar

24 Genel gaz denklemi ( Van Der Waals denklemi ) ni öğreneceksiniz. GENEL GAZ DENKLEMİ ( VAN DER WAALS DENKLEMİ)

25 Genel gaz denklemi ( Van Der Waals denklemi ) ni öğreneceksiniz. GENEL GAZ DENKLEMİ ( VAN DER WAALS DENKLEMİ)

26 Avogadro hipotezi ( Sayısı ) öğreneceksiniz. AVOGADRO HİPOTEZİ ( SAYISI ) Aynı basınç ve sıcaklıkta bütün gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül vardır. Eşit sıcaklık ve basınç şartlarında bütün gazların eşit hacimlerinde aynı sayıda molekül bulunacağına göre sıcaklık, basınç ve hacim değerleri belirtildiğinde molekül sayısının da belirli olması gerekir. Standart şartlarda (0 0 C ve 760 mm Hg basıncı altında) herhangi bir gazın 1 molünün hacmi 22,4 litre gelir ve 1 mol gazda 6,02 x molekül bulunur. Bu sayıya da avogadro sayısı denir.

27 Pascal kanununu öğreneceksiniz. PASCAL KANUNU Pascal kanunu Hidrolikte olduğu gibi Pnömatikte de aynen geçerlidir. Yerçekimi dikkate alınmadığında kapalı bir kap içinde bulunan bir gaza A alanı ile bir F kuvveti uygulandığında meydana gelen basınç kuvvetin uygulandığı alana ve uygulanan kuvvete bağlı olarak değişir. Pascal prensibi

28 İtme kuvveti-Basınç ve alan arasındaki ilişkiyi öğreneceksiniz. İTME KUVVETİ-BASINÇ VE ALAN ARASINDAKİ İLİŞKİ Pnömatik kuvvet iletimi ( Kuvvetin hava yardımıyla taşınması ) Yukarıdaki şekilde iki pistonun birincisine uygulanan kuvvet sonucu oluşan basınç her noktada aynı ( Pascal prensibine göre ) olacağından ikinci pistonda meydana gelebilecek olan kuvvet pistonun alanıyla doğru orantılı olacaktır. Bununla beraber meydana gelen basınç kabın her noktasına aynen ( hava tarafından ) iletilir. P= ise ve pistonların kat ettikleri mesafeyi de L( metre ) ile ifade edilirse olacaktır.

29 Basınç iletimini ( arttırma-azaltma ) öğreneceksiniz. BASINÇ İLETİMİ ( ARTTIRMA-AZALTMA ) Çapları farklı iki pistonun ( Bir mil ile birleştirilmiş ) birinci alana P 1 basıncı uygulandığında ikinci piston alanı havaya alanların birbirine oranı kadar basınç artışına sebebiyet verir. Yani F 1 =F 2 olduğundan P 1 x A 1 = P 2 x A 2 olacağından P 2 = olur. Pnömatik basınç arttırma

30 Gazların Difüzyonu nu( Graham kanununu ) öğreneceksiniz. GAZLARIN DİFÜZYONU ( GRAHAM KANUNU ) Bir gazın moleküllerinin başka bir gazın molekülleriyle karışarak çevreye yayılmasıdır. Örneğin bir kokunun moleküllerinin hava molekülleriyle taşınması sonucu bulunduğu ortamda farklı noktalardan hissedilmesidir. Bu sebepten sıkıştırılmış ( Basınçlandırılmış ) gazların mutlaka kapalı tanklarda muhafaza edilmesi gerekmektedir. Birbirine karışan gazların sıcaklıkları aynı olacağına göre ortalama kinetik enerjileri de birbirine eşit olacaktır.

31 Gazların Dispersiyonu ( FİCK kanununu ) öğreneceksiniz. GAZLARIN DİSPERSİYONU ( FİCK KANUNU ) Sıvıların herhangi bir ortam şartından dolayı gazlar ile geçici olarak karışmasıdır. Buna en iyi örnek havanın su tutabilme özelliğidir. Hava ısındıkça su tutabilme özelliği artar. Başka bir örnek ise özellikle pnömatik sistemlerde havanın yağlanması için yağın hava basıncıyla sürüklenmesi sonucunda karışarak sistem içerisine gönderilmesidir. Sıvı parçacıklarının inceliği gazın içine karışabilme oranıdır. Sıvı ne kadar küçük parçacıklara ayrıldıysa gaz ile o kadar iyi ve ayrılması güç karışımlar meydana getirir.

32 4. TEMEL PRENSİPLER 4.1.Pnömatik prensipler Dersimizin bu konusu içinde Pnömatik prensiplerin yanında itme kuvveti-basınç ve alan arasındaki ilişki anlatılmakta, basınç iletimi arttırma ve azaltmak için kurulması gereken düzenekler tanıtılmakta, genel gaz denklemi üzerinde durulmaktadır. Aynı zamanda pnömatik sistemlerin değişik şartlar altında davranışlarıyla ilgili örnek problemler ile açıklanmaktadır.


"Hidrolik Ve Pnömatik Sistemler Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN Yrd. Doç. Dr. Mustafa DENKTAŞ Adapazarı Meslek Yüksekokulu | Mekatronik." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları