Hidrolik silindir; hidrolik enerjinin mekanik enerjiye dönüşmesini sağlayan bir makinedir. Endüstriyel alanlarda büyük öneme sahiptir. Taşıtlarda, fabrikalarda, evlerde, kısaca her yerde kullanılır. Oturduğumuz koltuklardan arabamızın bagaj kapağına, iş makinelerinden açılır-kapanır köprülere kadar pek çok yerde karşımıza çıkar.

Hidrolik Silindir Nedir?

Hidrolik basıncın kinetik enerjiye çevrilmesinde kullanılan hidrolik sistem bileşenidir. Bunu, piston mekanizmasıyla gerçekleştirir. Yani basınç altında mekanik enerji üretimi yapar. Şekillerine ve kullanım yerlerine göre çeşitlilik arz eder.

Piston ve ana gövdeden meydana gelir. Buna ilâveten, bağlantı elemanı ve sızdırmazlık elemanı da bulunur. Çok yüksek basınç altında kullanılır. O yüzden astarın et kalınlığı hesaplanırken taşıyabileceği basınç esas alınır.

Hidrolik silindirin dış tarafı kovan olarak adlandırılır. Kovanın her iki ucunda giriş ve çıkışlar bulunur. Bunlar kullanılacak yağ içindir. Alttan ve üstten kapaklarla kapatılır. Akışkan gücüyle (hidrolik yağıyla) harekete geçer.

Hidrolik silindir insan gücüyle kaldırılması mümkün olmayan yükleri kolaylıkla kaldırır. Bundan dolayı üretimdeki yerini her zaman korur. Pek çok mekanik âletin bünyesinde hidrolik silindir mevcuttur. Öte yandan araçlarda da hidrolik silindirden yararlanılır.

Hidrolik Silindir Nasıl Çalışır?

Hidrolik silindir çalışma sistemi piston çubuğunu uzatıp geri itme-çekme üzerine kuruludur. Böylelikle dışarıdan uygulanan yük, düz bir çizgide hareket eder. Açısal hareketin sürekliliğini sağlamak için hidrolik motorlara ihtiyaç duyulur. Yarım açılı hareketlerin gerçekleştirilmesinde ise yarım dönüşlü aktüatörlerden faydalanılır.

Çift etkili bir silindirde pistonun her iki tarafı ayrı kuvvete sahiptir. Silindir, giriş-çıkış basınçlarını tersine çevirdiği zaman bu kuvvet farkı ortaya çıkar.

Tek etkili çift kollu hidrolik silindirler ileri giderken yavaş hareket ederler. Fakat geri gelirken daha hızlıdırlar. Pompa debisi değişmediği halde bu durum, alan farkından kaynaklanır. Bu tip silindirlerde itme kuvveti çekme kuvvetinden –alan oranı kadar- daha yüksektir.

Hidrolik silindirin çalışabilmesi için basınçlı yağın silindirde hapsolması lâzımdır. Dış veya iç kaçaklar, silindirde basınç kaybına neden olur. Kritik bir değere ulaşırsa silindir artık görevini yerine getiremeyecek duruma gelir. Kaçakların önlenmesi amacıyla silindirin çeşitli bölgelerinde sızdırmazlık elemanlarına yer verilir. Farklı tiplerde, muhtelif malzemelerden üretilirler. Hangisinin tercih edileceğine karar verilirken hidrolik silindirin çalışma koşulları ve konstrüksiyonu dikkate alınır.

Hidrolik Silindir Çeşitleri

Endüstriyel alanda kullanılan pek çok hidrolik silindir türü vardır. Bunlardan bazıları şöyledir:

Tek Etkili Hidrolik Silindir

Akışkan basıncı, pistona yalnızca bir taraftan etki eder. Tek yönlü ilerleme gerçekleştirilir. Pistonun geri dönüşü bir ağırlık/yay ile sağlanır. Tarım makineleri, araç ekipmanları ve asansörlerde kullanımı yaygındır.

Çift Etkili Hidrolik Silindir

Akışkan basıncı pistonun her iki yanına da basınç uygular. Hareketin hangi yönde sağlanması isteniyorsa, akışkan basıncı ona göre ters taraftan verilir. Bu yönlendirme kontrol valfi yardımıyla gerçekleşir. Boğaz bölgesiyle zemin alanı farklıdır. Bundan dolayı geri hız ile ileri hız aynı değildir.

Özel Hidrolik Silindir

Bunlar kendi içerisinde 4 gruba ayrılır:

1. Çift Kollu Silindir: Bazı uygulamalar, her iki yöndeki hızın ve itmenin aynı olmasını gerektirir. Bu gibi durumlarda kullanılır. Her iki yanında piston çubukları yer alır. Alan farkının istenmediği durumlarda kullanılır.
2. Tandem Silindir: İtme kuvvetinin artırılması amacıyla tercih edilir. Birkaç silindir uçtan uca eklenerek üretilir.
3. Döner Silindir: Sistemin belirli bir açıyla döndürülmesi ve aynı yönde geri dönülmesi gerektiğinde bu silindir türü kullanılır. Dişli mekanizması bulunur. Piston ilerledikçe bu mekanizmayı dönmeye zorlar. Genellikle robotların çalışmasında kullanılır. Döner tablanın hareketini dönen bir kuleye benzetmek mümkündür.
4. Teleskopik Silindir: Kuvveti daha uzun mesafelere iletmek gerekiyorsa hidrolik silindir türleri arasından bunu seçmek işe yarayacaktır. Silindirlerin iç içe geçmesiyle oluşur. Bu sebeple fazla yer kaplamaz. Hidrolik sıkıştırmalı çöp kovalarında ve kamyon damperlerinde sıklıkla kullanılır.

Hidrolik Silindir Kullanım Alanları

Hidrolik silindir kullanımı onlarca sektörü kapsar. Enerji sektörü, hidrolik pres uygulamaları, mobil iş makineleri bunlardandır. Çimento tesislerinde, madencilik sanayisi ve demir-çelik sanayisinde de hidrolik silindirlere gereksinim duyulur. Özel amaçlı kullanım için de sıkça tercih edilen bu makineler daha pek çok alanda insanların imdadına yetişir.