Hidrolik Borular ve Bağlantılar: Boru, Hortum ve Rakorlar

Hidrolik borular ve bağlantılar, hidrolik akışkanın pompa, valf, silindir, hidrolik motor ve diğer devre elemanları arasında güvenli biçimde taşınmasını sağlar. Hidrolik sistemlerde akışkanın iletilmesi için rijit borular, esnek hortumlar ve bunları birbirine bağlayan çeşitli rakor ve bağlantı elemanları kullanılır.

Hidrolik hatların doğru seçilmesi sistem verimi, basınç kayıpları, sızdırmazlık, gürültü ve güvenlik açısından önemlidir. Boru veya hortum seçiminde yalnızca çap değil; çalışma basıncı, sıcaklık, akışkan türü, debi, titreşim ve ortam şartları da dikkate alınmalıdır.

Hidrolik sistemin genel yapısını öğrenmek için Hidrolik ve Pnömatik Sistemler konusunu inceleyebilirsiniz.

Hidrolik Borulama Nedir?

Hidrolik borulama, hidrolik akışkanı sistem elemanları arasında taşıyan boru, hortum, rakor, flanş, adaptör ve diğer bağlantı elemanlarının oluşturduğu iletim sistemidir.

Hidrolik devrelerde kullanılan hatlar görevlerine göre emiş hattı, basınç hattı, dönüş hattı, drenaj veya pilot hattı gibi farklı bölümlere ayrılabilir. Her hattın basınç ve akış şartları farklı olduğundan kullanılacak boru veya hortumun özellikleri de buna göre belirlenmelidir.

Hidrolik Sistemlerde Kullanılan Borular

Hidrolik sistemlerde özellikle yüksek basınç hatlarında uygulamaya uygun çelik borular yaygın olarak kullanılır. Borunun malzemesi, et kalınlığı, dış çapı ve üretim standardı sistemin çalışma basıncına ve ilgili standartlara göre seçilmelidir.

Eski hidrolik uygulamalarında St 35.4 gibi çelik sınıfları ve DIN 2391 standardına göre üretilmiş hassas çelik borularla sıkça karşılaşılır. Günümüzde ise malzeme ve boru standardı seçilirken sistem üreticisinin teknik şartları ile yürürlükteki güncel standartlar esas alınmalıdır.

Boru yüzeyleri korozyona karşı uygun kaplama veya yüzey işlemleriyle korunabilir. Hidrolik boruların doğru döşenmesi ve bağlanması; yağ kaçaklarının, titreşimin, basınç kayıplarının ve mekanik zorlanmaların azaltılmasına yardımcı olur.

Hidrolik Boru Bağlantılarında Dikkat Edilecek Noktalar

1- Temizlik

Hidrolik sistemlerde kirlenme; pompa, valf, silindir ve diğer hassas elemanlarda aşınma ve arızalara neden olabilecek önemli faktörlerden biridir. Montaj sırasında boru içerisinde metal talaşı, çapak, toz, kaynak artığı veya başka yabancı maddeler bırakılmamalıdır.

Boru ve bağlantı elemanlarının montajı mümkün olduğunca temiz ortamda yapılmalı, boru uçları montaja kadar korunmalı ve gerekli durumlarda sistem üreticisinin belirlediği temizleme veya flushing işlemleri uygulanmalıdır.

Hidrolik akışkanın sistem açısından önemini Hidrolik Yağın Özellikleri konusunda ayrıntılı olarak inceleyebilirsiniz.

2- Boruların Desteklenmesi

Hidrolik hatlarda basınç ve debinin değişmesi borularda titreşim ve mekanik kuvvetler oluşturabilir. Özellikle akışın hızlı biçimde durması veya yön değiştirmesi basınç darbelerine neden olabilir. Yetersiz desteklenen borular titreşerek bağlantıların gevşemesine, yorulma çatlaklarına ve yağ kaçaklarına yol açabilir.

Bu nedenle hidrolik borular uygun boru kelepçeleriyle sabitlenmelidir. Kelepçelerin tipi, malzemesi ve yerleşim aralıkları boru çapına, titreşime ve sistem tasarımına göre belirlenmelidir. Hidrolik uygulamalar için üretilmiş metal gövdeli ve uygun polimer destekli kelepçeler yaygın olarak kullanılır.

Hidrolik Hatların Görevlerine Göre Borulama

Hidrolik boru ve hortumların döşenmesinde hattın devredeki görevi dikkate alınmalıdır.

1- Emiş hattı: Pompa emiş hattında basınç kaybının düşük tutulması önemlidir. Bu nedenle emiş hattı genellikle düşük akış hızına göre boyutlandırılır, mümkün olduğunca kısa tutulur ve gereksiz dirsek ve daralmalardan kaçınılır.

2- Emiş hattında sızdırmazlık: Pompa girişindeki düşük basınç nedeniyle bağlantılardan sisteme hava girmemesi gerekir. Hava girişi gürültüye, köpürmeye, düzensiz çalışmaya ve uygun olmayan çalışma şartlarında kavitasyon riskine katkıda bulunabilir.

3- Dönüş hattı: Dönüş hattındaki gereksiz daralmalar ve yüksek akış direnci geri basıncın yükselmesine ve enerji kaybına neden olabilir. Hat çapı kabul edilebilir akış hızı ve geri basınca göre seçilmelidir.

4- Basınç ve kontrol hatları: Basınç hattı sistemin maksimum çalışma ve geçici basınçlarına dayanabilecek şekilde seçilmelidir. Kontrol elemanlarının yerleşiminde üretici tavsiyeleri, tepki süresi ve basınç kayıpları dikkate alınmalıdır.

5- Boru dönüşleri: Borular bükülürken minimum bükme yarıçapına uyulmalı, borunun kesitini daraltacak veya malzemeyi zayıflatacak keskin dönüşlerden kaçınılmalıdır.

Hidrolik Boru Çapı Nasıl Hesaplanır?

Hidrolik sistemin verimli çalışabilmesi için boru iç çapının debi ve hedeflenen akış hızına uygun seçilmesi gerekir. Boru çapının gereğinden küçük seçilmesi akış hızını ve basınç kayıplarını artırabilir. Gereğinden büyük çap ise maliyet ve montaj alanını artırabilir.

Debi litre/dakika, akış hızı metre/saniye ve boru iç çapı milimetre olarak kullanıldığında yaklaşık boru çapı aşağıdaki bağıntıyla hesaplanabilir:

d = √(21,22 × Q / V)

d = Boru iç çapı (mm)
Q = Debi (L/dk)
V = Akış hızı (m/s)

Uygun akış hızı değerleri sistemin tipine ve üretici tasarım kriterlerine göre değişir. Ön boyutlandırmada emiş hatlarında düşük, basınç hatlarında ise daha yüksek akış hızları kullanılabilir. Kesin boru seçimi yapılırken basınç kaybı, yağ viskozitesi, çalışma sıcaklığı ve hat uzunluğu da değerlendirilmelidir.

Hidrolik Boru Çapı Hesaplama Örneği

Örnek: Pompa debisi 80 L/dk olan bir hidrolik sistemde emiş hattı için 1 m/s, basınç hattı için 5 m/s tasarım akış hızı kabul edilsin.

Emiş hattı:

d = √(21,22 × 80 / 1)

d ≈ 41,2 mm

Basınç hattı:

d = √(21,22 × 80 / 5)

d ≈ 18,4 mm

Hesaplanan değerler teorik iç çap değerleridir. Uygulamada uygun standart boru ölçüsü seçilir ve hattın gerçek basınç kaybı kontrol edilir.

Hidrolik Bağlantı Elemanları ve Rakorlar

Hidrolik boru ve hortumların sistem elemanlarına güvenli ve sızdırmaz biçimde bağlanması için rakor, adaptör, flanş ve çeşitli bağlantı elemanları kullanılır.

Kesme bilezikli veya yüksüklü rakorlarda boru, rakor gövdesine yerleştirilir ve somun sıkıldığında yüksük boru yüzeyine kontrollü biçimde tutunarak mekanik bağlantı ve sızdırmazlık oluşturur. Montaj işlemi bağlantı elemanı üreticisinin belirttiği yönteme ve sıkma değerlerine göre yapılmalıdır.

İnce etli veya belirli malzemelerden üretilmiş borularda üreticinin öngörmesi durumunda destek bileziği kullanılabilir. Yanlış boru, yüksük veya rakor kombinasyonu bağlantının basınç dayanımını ve sızdırmazlığını olumsuz etkileyebilir.

Hidrolik devrelerde kullanılan bağlantıların devre şemalarında nasıl gösterildiğini Hidrolik Semboller konusunda görebilirsiniz.

Hava Tahliye Rakoru

Hidrolik sistemlerde bazı devrelerin ilk çalıştırılması, bakım yapılması veya eleman değiştirilmesi sonrasında sistem içerisinde kalan havanın uygun yöntemle tahliye edilmesi gerekebilir.

Hava tahliye işlemi sistem üreticisinin belirlediği prosedüre göre yapılmalıdır. Bunun için özel hava tahliye elemanları kullanılabilir. Basınçlı hidrolik bağlantıların rastgele gevşetilmesi yüksek basınçlı yağın dışarı çıkmasına ve ciddi yaralanmalara neden olabileceğinden güvenli bir tahliye prosedürü uygulanmalıdır.

Hava tahliye elemanları genellikle havanın toplanabileceği uygun noktalara yerleştirilir. Elemanın konumu ve çalışma şekli devrenin tasarımına bağlıdır.

Çabuk Bağlantı Rakoru Nedir?

Çabuk bağlantı rakorları, hidrolik hatların alet kullanılmadan veya çok az işlemle hızlı biçimde bağlanıp ayrılmasını sağlayan bağlantı elemanlarıdır. İş makineleri, tarım makineleri ve değiştirilebilir hidrolik ekipmanlarda yaygın olarak kullanılır.

Birçok çabuk bağlantı rakorunda bağlantı ayrıldığında akışkan kaybını azaltan valf mekanizmaları bulunur. İki parça birleştirildiğinde valfler açılarak hidrolik akışkanın geçişine izin verir.

Çabuk bağlantı rakoru seçilirken çalışma basıncı, debi kapasitesi, akışkan uyumluluğu, bağlantı tipi ve çevre şartları dikkate alınmalıdır.

Hidrolik Hortumlar

Hidrolik hortumlar, hareketin, titreşimin veya boruyla bağlantının uygun olmadığı bölümlerde kullanılan esnek iletim elemanlarıdır. Hortumlar genellikle akışkana dayanıklı iç katman, basınca dayanım sağlayan takviye katmanları ve dış ortam etkilerine karşı koruyucu dış katmandan oluşur.

Takviye katmanlarında tekstil örgü, çelik tel örgü veya spiral çelik tel gibi farklı yapılar kullanılabilir. Hortum seçimi yalnızca sistem basıncına göre yapılmamalıdır. Basınç, sıcaklık, akışkan uyumluluğu, hortum çapı, bükülme yarıçapı, dış ortam ve bağlantı elemanları birlikte değerlendirilmelidir.

Hidrolik hortumlar zamanla yaşlanabilir, aşınabilir veya dış etkenlerden zarar görebilir. Çatlak, kabarma, tel açığa çıkması, ezilme, sızıntı veya bağlantı bölgesinde hasar görülen hortumlar üretici kriterlerine göre değerlendirilmelidir.

Hidrolik Hortum Nasıl Döşenmelidir?

1- Uygun hortum boyu bırakılmalıdır: Basınç altında hortumun boyunda ve çapında küçük değişimler meydana gelebilir. Hortum gereğinden gergin bağlanmamalıdır.

2- Isıdan ve sürtünmeden korunmalıdır: Hortum egzoz manifoldu veya başka bir yüksek sıcaklık kaynağının yakınından geçiyorsa uygun ısı koruması kullanılmalıdır. Keskin kenarlara ve hareketli parçalara sürtünmesi önlenmelidir.

3- Hareket payı bırakılmalıdır: Titreşim veya hareket bulunan sistemlerde hortum, bağlantı elemanlarını zorlamayacak yeterli uzunlukta ve uygun yönde döşenmelidir.

4- Hortum burulmamalıdır: Hidrolik hortumun burulmuş olarak monte edilmesi takviye katmanlarında gereksiz gerilme oluşturur ve hortum ömrünü önemli ölçüde azaltabilir.

5- Minimum bükülme yarıçapına uyulmalıdır: Hortumun üretici tarafından belirtilen minimum bükülme yarıçapından daha keskin bükülmesi iç kesitin daralmasına, basınç kaybına ve hortum hasarına neden olabilir.

6- Uygun adaptörler kullanılmalıdır: Gerektiğinde dirsek veya uygun açılı adaptör kullanılarak hortumun gereksiz yere bükülmesi ve bağlantı uçlarının zorlanması önlenebilir. Adaptör ve rakorlar sistem basıncına ve hortum özelliklerine uygun olmalıdır.

Hidrolik Hortumlarda Güvenlik

Yüksek basınçlı hidrolik sistemlerde hortum veya bağlantı noktasından çıkan çok ince yağ jeti cildi delerek ciddi yaralanmaya neden olabilir. Bu nedenle yağ kaçağı elle aranmaz. Kaçak kontrolünde güvenli yöntemler ve uygun koruyucu ekipman kullanılmalıdır.

Bakım veya hortum değişimi yapılmadan önce sistem basıncı üreticinin belirttiği prosedüre göre güvenli biçimde boşaltılmalıdır. Basınç altındaki hidrolik bağlantılar sökülmemelidir.

Hidrolik Bağlantılarda Diş Ölçüleri

Hidrolik boru ve hortum bağlantılarında farklı diş ve sızdırmazlık sistemleri kullanılabilir. Metrik, BSP ve NPT bunların yaygın örnekleridir; ayrıca SAE/JIC gibi farklı bağlantı standartlarıyla da karşılaşılabilir.

Bağlantı elemanı seçilirken yalnızca diş çapına bakılmamalıdır. Diş adımı, koniklik, sızdırmazlık yüzeyi ve bağlantı standardı doğru olarak belirlenmelidir. Birbirine benzer görünen ancak farklı standartlara sahip bağlantıların zorla birleştirilmesi dişlerin hasar görmesine, sızıntıya veya bağlantının basınç altında ayrılmasına neden olabilir.

Hidrolik sistemlerde boru, hortum ve bağlantı elemanlarının doğru seçimi; sistemin güvenli, verimli ve sızdırmaz çalışması açısından büyük önem taşır. Hidrolik sistemlerle ilgili çalışma sorularını Hidrolik Sistemler Çalışma Soruları sayfasından inceleyebilirsiniz.

Hidrolik sistemler ve diğer otomotiv teknolojileriyle ilgili teknik eğitim içeriklerine MotorDersi ana sayfasından ulaşabilirsiniz.