Hidrolik Arıza Analizi: Doğru Teşhis, Güvenilir Sistem Performansının Temelidir
Hidrolik sistemlerde meydana gelen arızalar çoğu zaman yalnızca görülen belirtiye göre değerlendirilir. Pompadan gelen ses, yağ sıcaklığındaki artış veya makinenin performans kaybetmesi ilk olarak hidrolik pompanın arızalı olduğu düşüncesini oluşturur. Ancak uygulamada karşılaşılan birçok arızada pompa, sistemde oluşan farklı bir problemin ilk etkilenen komponentidir.
Bu nedenle hidrolik arıza analizinde amaç yalnızca arızalı parçayı değiştirmek değil, arızaya neden olan temel problemi tespit etmektir. Basınç, debi, yağ sıcaklığı, hidrolik yağın durumu, filtrelerin çalışma koşulu ve iç kaçak miktarı birlikte değerlendirilmeden yapılan müdahaleler çoğu zaman kalıcı çözüm sağlamaz.
Hidrolik Pompa Neden Ses Yapar?
Hidrolik pompanın çalışırken belirli seviyede ses üretmesi normaldir. Dikkat edilmesi gereken nokta, pompanın çalışma karakterinin değişmesidir. Sürekli uğultu, metalik vuruntu veya düzensiz çalışma sesi sistemde normal olmayan bir durumun başladığını gösterir.
Pompa sesinin en yaygın nedenleri şunlardır:
Emiş hattı filtresinin tıkanması
Düşük hidrolik yağ seviyesi
Tank havalandırma filtresinin tıkanması
Emiş hattından hava emilmesi
Soğuk yağ nedeniyle viskozitenin yükselmesi
Yanlış çapta emiş hattı kullanılması
Pompa girişinde yeterli yağ akışı sağlanamadığında pompa odaları tam olarak dolamaz. Bunun sonucunda hacimsel verim düşer, basınç dalgalanmaları oluşur ve pompa normal çalışma sesinden farklı bir karaktere sahip olur.
Sahada yapılan önemli hatalardan biri de pompa revizyonu sonrasında sistemin havası alınmadan ilk çalıştırmanın yapılmasıdır. Pompa yerine monte edildikten sonra hidrolik yağın pompa girişine ulaştığından emin olunmalı, pompa kesinlikle kuru olarak çalıştırılmamalıdır. İlk çalıştırma sırasında oluşabilecek kısa süreli yağsız çalışma bile valf plakası ve piston grubunda ciddi aşınmalara neden olabilir.
Özellikle Kawasaki K3VL140/B-1NRMM-L0 ve Parker 3349116324 gibi değişken deplasmanlı pistonlu pompalarda emiş hattındaki küçük bir akış problemi dahi servo kontrol sisteminin kararsız çalışmasına, yük altında ses artışına ve performans kaybına neden olabilir.
Hidrolik Sistemlerde Basınç Kaybı Nasıl Tespit Edilir?
Basınç kaybı hidrolik sistemlerde en sık yanlış yorumlanan arızalardan biridir. Sistemin çalışma basıncına ulaşması her zaman pompanın sağlıklı olduğu anlamına gelmez. Çünkü hidrolik sistemlerde iş yapan yalnızca basınç değil, aynı zamanda debidir.
Sağlıklı bir arıza analizinde aşağıdaki kontroller birlikte yapılmalıdır:
Pompa çıkış basıncı
Sistem debisi
Relief valfi ayarı
Filtre diferansiyel basıncı
Hidrolik silindir iç kaçak kontrolü
Hidrolik motor kaçak kontrolü
Case drain debisi
Özellikle pistonlu pompalarda case drain miktarı pompanın iç aşınmasını gösteren önemli kriterlerden biridir. İç kaçak arttıkça pompa aynı basınca ulaşabilse bile yeterli debiyi sağlayamaz. Bunun sonucunda kaldırma hareketleri yavaşlar, çevrim süreleri uzar ve sistem performansı düşer.
Örneğin Komatsu 705-40-01020 hidrolik pompasında ölçülen yüksek case drain debisi, piston grubu ile valf plakası arasındaki aşınmanın göstergesi olabilir. Volvo 17473517 hidrolik pompalarda ise benzer performans kaybı, uzun süre kirli yağ ile çalışmaya bağlı olarak oluşan iç kaçaklardan kaynaklanabilir. Bu nedenle yalnızca manometrede görülen basınca göre pompa hakkında karar verilmesi doğru değildir.
Hidrolik Yağ Neden Köpürür?
Hidrolik yağın köpürmesi sistem içerisine hava girdiğini gösteren önemli belirtilerden biridir. Yağ içerisine karışan hava kabarcıkları sıkıştırılabilir olduğu için sistem basıncı kararsız hale gelir. Bunun sonucunda silindir hareketleri düzensizleşir, pompa sesi artar ve sistem verimi düşer.
Köpürmenin başlıca nedenleri şunlardır:
Düşük yağ seviyesi
Emiş hattındaki hava kaçakları
Gevşek rakor bağlantıları
Çatlamış emiş hortumları
Yanlış tank tasarımı
Kullanım ömrünü tamamlamış hidrolik yağ
Sadece hidrolik yağı değiştirmek problemi ortadan kaldırmaz. Öncelikle hava girişine neden olan mekanik problem giderilmelidir. Aksi halde yeni yağ da kısa süre içerisinde aynı belirtileri gösterecektir.
Hidrolik Pompa Neden Isınır?
Pompa sıcaklığındaki artış çoğu zaman sistemde verim kaybının başladığını gösterir. İç kaçaklar nedeniyle basınç altında çalışması gereken yağ düşük basınç bölgesine geri döner ve kullanılabilir enerji ısı enerjisine dönüşür.
Pompa sıcaklığını artıran başlıca nedenler şunlardır:
İç kaçakların artması
Yanlış viskozitede hidrolik yağ kullanılması
Kirli yağ
Tıkalı yağ soğutucusu
Sürekli relief valfi üzerinden çalışan sistem
Filtre tıkanıklıkları
Aşırı yük altında çalışma
Örneğin Hyundai 31LF-40010 hidrolik pompasının bulunduğu sistemlerde yüksek sıcaklık her zaman pompa arızasını göstermez. Yağ soğutucusunun yetersiz çalışması veya relief valfinin sürekli devrede kalması da aynı sonuca neden olabilir. Bu nedenle sıcaklık artışı değerlendirilirken yalnızca pompa değil, tüm hidrolik devre incelenmelidir.
Hidrolik Motorlarda Tork Kaybı Neden Oluşur?
Hidrolik motorların ürettiği tork; sistem basıncı, pompa debisi ve motorun mekanik durumu ile doğrudan ilişkilidir. Motor içerisindeki aşınmalar kadar pompanın yeterli debiyi sağlayamaması da tork kaybına neden olabilir.
Motor revizyonuna karar verilmeden önce;
Pompa performansı,
Sistem basıncı,
Debi ölçümü,
Case drain miktarı,
Yağ sıcaklığı
birlikte değerlendirilmelidir.
Birçok uygulamada hidrolik motor sağlam olmasına rağmen besleme tarafındaki debi kaybı nedeniyle istenilen tork üretilemez. Bu nedenle hidrolik arızalarda yalnızca sonuç değil, sonuca neden olan sistem davranışı analiz edilmelidir.
Kavitasyon ve Aerasyon Arasındaki Fark
Kavitasyon ve aerasyon birbirine benzer belirtiler gösterse de oluşum mekanizmaları farklıdır.
Kavitasyon, pompa emiş hattındaki basıncın hidrolik yağın buharlaşma basıncının altına düşmesi sonucu meydana gelir. Oluşan buhar kabarcıkları yüksek basınç bölgesinde aniden çöker ve metal yüzeylerde mikroskobik darbeler oluşturur. Uzun süre devam eden kavitasyon; valf plakası, piston grubu ve silindir bloğunda pitting olarak adlandırılan yüzey hasarlarına neden olabilir.
Kavitasyonun başlıca nedenleri;
Emiş filtresinin tıkanması,
Tank havalandırma filtresinin tıkanması,
Düşük yağ seviyesi,
Dar emiş hattı,
Soğuk yağ nedeniyle viskozitenin yükselmesi,
Emiş hattındaki yüksek akış direncidir.
Aerasyon ise dış ortamdan sisteme hava girmesi sonucu oluşur. Gevşek bağlantılar, çatlak hortumlar ve mil keçesi kaçakları bunun en yaygın nedenleridir. Her iki problem de pompa sesini artırabilir ancak doğru çözüm için hangisinin mevcut olduğunun belirlenmesi gerekir.
Hidrolik Sistemlerde Titreşim Problemleri
Titreşim yalnızca mekanik bir problem değildir. Basınç pulsasyonları, kaplin hizasızlığı, rulman aşınmaları veya yanlış borulama da titreşime neden olabilir.
Uzun süre devam eden titreşimler;
Boru bağlantılarının gevşemesine,
Hortum ömrünün azalmasına,
Kaynak bölgelerinde yorulma çatlaklarına,
Rulman hasarlarına,
Gürültü seviyesinin artmasına
neden olabilir.
Bu nedenle titreşim, yalnızca konfor problemi olarak değerlendirilmemeli; sistemde gelişen mekanik veya hidrolik bir arızanın erken belirtisi olarak ele alınmalıdır.
Sonuç
Hidrolik sistemlerde görülen ses, basınç kaybı, köpürme, sıcaklık artışı veya titreşim gibi belirtiler tek başına pompa arızasını göstermez. Bu belirtiler, sistemde normal çalışma koşullarının bozulduğunu gösteren teknik işaretlerdir. Kalıcı çözüm için yalnızca arızalı komponentin değil, arızaya neden olan çalışma koşullarının da analiz edilmesi gerekir.
Özkara Hidrolik olarak hidrolik pompa ve hidrolik motor revizyonlarında arızaları yalnızca komponent bazında değerlendirmiyor; sistem basıncı, debi, case drain miktarı, yağ kondisyonu ve çalışma sıcaklıklarını birlikte analiz ediyoruz. Çünkü doğru teşhis, başarılı bir revizyonun ve uzun ömürlü hidrolik sistem performansının en önemli unsurudur.
