Sonuçların Değerlendirilmesi

Şekil B.1 incelendiğinde eski NBR X-ring’in yeni keçeden daha yüksek sürtünme değeri verdiği görülmektedir. Bu durum, nitril bütadien kauçuğun uygun koşullar altında saklandığı durumlarda bile zamanla malzeme özelliklerinde değişmeler olduğunu göstermektedir. Bekleyen NBR zamanla elastikliğini bir miktar yitirmiştir ve sertleşmiştir. Bu durumda keçenin radyal sıkılığı artmıştır ve grafikte görüldüğü gibi daha yüksek sürtünme kuvveti değerleri ortaya çıkmıştır.

Kullanılmış olan X-ring ise aynı basınç değerlerinde daha düşük sürtünme kuvveti yaratmıştır. Bunun sebebi daha önceki bölümlerde bahsedildiği gibi çalışan elastomer malzemelerde sıcaklık altında zamanla oluşan gerilme kaybının gerçekleşmesidir.

Şekil B.2’de poliüretan (PU) U-ring’in sürtünme değerleri görülmektedir. Bu keçede de aynı NBR X-ring’de olduğu gibi beklemiş olan keçenin vermiş olduğu sürtünme değerlerinin yeni keçeden yüksek olduğu görülmektedir. Bunu sebebi yukarıda bahsedildiği gibi elastomer malzemelerde zamanla görülen sertleşme ve elastiklik kaybıdır. PU U-ring’de deneyleri sonucunda NBR X-ring’den farklı olarak, belli bir basınç değerinden sonra sürtünme kuvveti değerlerinin birbirlerine yaklaştığı görülmüştür.

Kullanılmış olan PU U-ring yine NBR X-ring’e benzer şekilde, yeni U-ring’den düşük sürtünme kuvvetleri meydana getirmiştir. Bunun sebebi de ısınan malzemede görülen gerilme kaybıdır.

Şekil B.3’de PTFE destek halkasına sahip poliüretan U-ring’in deney sonuçları görülmektedir. Eski keçenin sürtünme değerleri yine bir miktar fazladır. Ancak burada bu miktarın diğer keçe tiplerine göre daha az olmasının sebebi PTFE destek halkasıdır. PU ve NBR kadar esnek olmayan PTFE’den yapılmış olan destek halkası esnemeyerek, PU malzemenin zamanla esneklik özelliğini kaybetmesinden ötürü gerçekleşen radyal yöndeki sıkılaşmaya bir miktar direnç göstermesidir.

Kullanılmış olan PTFE halkalı U-ring’in sürtünme deneyi sonuçlarında beklenenin aksine bir miktar artış gözlenmiştir. Bunun sebebi, esnekliği nispeten düşük olan PTFE malzemenin davranışıdır. Keçe kullanıldıkça keçe yüzey aşınarak mil yüzeyi ile birbirine uyum sağlamıştır. Böylece mil ile keçe arasındaki temas yüzey alanı artmıştır. Bu durum sonucunda aynı miktar basınç altında yüzeye etki eden sürtünme kuvveti artmıştır.

Şekil B.4’te ilk kez kullanılan üç ayrı tip keçenin sürtünme değerleri birbirleriyle karşılaştırılmıştır. NBR X-ring, PU U-ringlerden daha düşük bir radyal sıkılık göstermektedir ve 0Bar’daki sürtünme değeri en düşük olan keçedir. Şeklinden ötürü de artan basınçla birlikte göstermiş olduğu sürtünme kuvveti artışı diğer keçelerden bir hayli düşüktür. PTFE destek halkalı U-ring ise diğer PU U-ring’den düşük sürtünme kuvveti değerleri göstermiştir. Bunun sebebi PTFE’nin PU’dan daha düşük bir sürtünme katsayısına sahip olmasıdır.

Şekil B.5’de NBR X-ring’in yağ sızdırma miktarları verilmiştir. Buradan da anlaşıldığı gibi tek strokta meydana gelen yağ kaçağı miktarları çok düşük seviyelerdedir. Ancak beklemiş olan eski keçede görülen malzeme özelliklerindeki

değişim, yağ kaçağı miktarını büyük ölçüde etkilemiştir. Sertleşen malzeme yüzeyinde aynı zamanda çatlamalar da meydana gelmektedir. Eski keçede yüksek basınç altında kaçak miktarı azalsa da, orta ve düşük basınçlarda fazla miktarda yağ kaçağı söz konusudur.

Şekil B.6’da PU U-ring’in yağ sızdırma miktarları görülmektedir. Sızan yağ miktarı eski, yeni ve kullanılmış keçelerin tümünde birbirine çok yakın ve çok düşük miktardadır. Ancak eski keçe düşük basınçlarda bir miktar daha az yağ kaçırmıştır. Bunun nedeni ise beklemiş olan PU malzemenin sertleşmesinden ötürü daha fazla radyal sıkılık sağlaması ve kaçağı azaltmasıdır. Basınç artışıyla birlikte sızdırmazlık yüzeylerine daha iyi oturan U-ringlerin tamamında kaçan yağ miktarlarının azatlığı görülmektedir.

Şekil B.7’de PTFE destek halkalı PU U-ring’e ait kaçan yağ miktarlarını gösteren grafik verilmiştir. Bu keçede de yağ kaçakları diğer U-ring’e benzer karakteristikler göstermişlerdir. Eski keçe düşük basınçlarda en düşük yağ kaçağını sağlarken orta basınçlarda yeni ve kullanılmış keçeden bir miktar fazla yağ kaçırmıştır. Bu yine sertleşmiş PU malzemeden kaynaklanmıştır. Ancak orta dereceli basınçlardan itibaren sızdırma miktarları fazlaca düşerek sıfıra yakın değerler almıştır.

Şekil B.8’de üç tip keçenin yağ kaçırma miktarları karşılaştırılmıştır. En yüksek miktarda kaçak en düşük radyal sıkılığa sahip olan X-ring’de görülmüştür. X-ring’de artan basınç miktarıyla kaçan yağ miktarında görülen azalma çok değişmemiştir. PTFE destek halkalı U-ring, destek halkasının nispeten sert olması sebebiyle belli bir basınç değerine kadar diğer U-ring’den fazla yağ kaçırmıştır. Ancak basınç değerleri arttıkça ve PTFE halka mil yüzeyine ve sızdırmazlık boşluğuna iyice yapıştıkça kaçan yağ miktarları dengelenmiştir.

Şekil B.9’da kullanılmamış NBR X-ring’e ait mil temas yüzeyi görüntüsü verilmiştir. Şekil B.10 ve B.11’de ise 8 saat aralıksız kullanım sonucunda aynı yüzeyde oluşan deformasyon miktarları görülmektedir. Temas yüzeyi üzerinde derin yarıklar ve bazı noktalarda malzemede akmalar meydana gelmiştir.

Şekil B.12’de kullanılmamış PU U-ring’in temas yüzeyi görülmektedir. 8 saatlik kullanımdan sonra Şekil B.13 ve B.14’de görülen yüzey deformasyonları oluşmuştur. NBR X-ring’e nazaran deformasyonlar bir hayli azdır. Keçe temas yüzeyinde ince çizikler ve birkaç küçük yarık meydana gelmiştir. Bu tip deformasyonlara genelde kayma yüzeyine dış ortamdan gelen kir ve partiküller veya yağ içinde bulunan yabancı maddeler neden olmaktadır [24].

Şekil B.15’de kullanılmamış PTFE destek halkalı PU U-ring’e ait temas yüzeyi görülmektedir. Şekil B.16 ve B.17’de verilen görüntülerde 8 saatlik kullanım

sonrasında meydana gelen yüzey deformasyonları verilmiştir. Destek halkasının tamamında eksenel yönde çizgi şeklinde deformasyonlar görülmektedir. Bu durum çalışma sırasında yüzeylerin birbirine uyum sağladığını göstermektedir. Destek halkasının belli yerlerinde, uç kısımlarda kopmalara da rastlanmaktır.

Günümüzde endüstriden iş makinalarına kadar çok farklı alanlarda hidrolik sistemler kullanılmaktadır. Tüm bu sistem için hidrolik keçeler çok önemlidir. Yapılan bu çalışmada piyasada satılan ve farklı amaçlar için tasarlanmış hidrolik keçelerden üç tanesinin değişen basınç altında ne gibi sürtünme ve sızdırmazlık karakteristikleri gösterdiği incelenmiştir.

Takdim edilen bu çalışmada milin hareket hızı sabit tutularak basınç değerleri değiştirilmiştir. Bu çalışmanın devamı olarak farklı kayma hızlarında sürtünme ve sızdırmazlık deneylerinin sonuçlarındaki farklılıklar değerlendirilebilir. Böylece farklı hızlarda aynı süre çalışmış keçelerin aşınma miktarları da gözlenebilir. Ayrıca yeni bir ana blok kapağı dizaynı ile sisteme sıyırıcılar eklenerek kir ve tozun sistem uzak tutulması sağlanarak yapılacak deneylerle mevcut deney sonuçlarının karşılaştırılmasında fayda vardır.

KAYNAKLAR

[1] SKT Yedek Parça ve Makine Sanayi ve Ticaret A.Ş. Anasayfası. 2 Ağustos 2007. 22 Ocak 2008 <http://www.skt.com.tr/kece1.php>

[2] Warring, R.H., 1967. Seals and Packings, Trade & Technical Press LTD, Morden, England.

[3] Akgül, H., 1986. Sızdırmazlık Elemanları, T.M.M.O.B. Makine Mühendisleri Odası, Yayın No:120, Bursa.

[4] Müller, H.K. ve Nau, B.S., 1998. Fluid Sealing Technology Principals and Applications, Marcel Dekker INC., New York

[5] Brown, M., 1995. Seals and Sealing Handbook 4th. Edition, Elsevier Science Publishers LTD, Oxford

[6] Flitney, R.K., 2007. Seals and Sealing Handbook 5th. Edition, Elsevier Science Publishers LTD, Oxford

[7] Papatheodorou, T., 2005. Influence of hard chrome plated rod surface treatments on sealing behaviour of hydraulic rod seals, Sealing

Technology, April 2005, 5-10.

[8] Salant, R.F. and Shen, D., 2003. Hydrodynamic effects of shaft surface roughness on rotary lip seal behaviour, Sealing Technology, July 2003, 5-9.

[9] Steep, F. and Wüstenhagen, G., 2006. Counter surfaces of hydraulic seals for heavy-duty applications, Sealing Technology, December 2006, 8-10. [10] Busak + Shamban GmbH & Co, 2007. Zurcon Z20/Z22 Polyurethane

Materials for Hydraulic Seals and Scrapers Catalogue

[11] Schwarz, Th., 2002. Improved urethane materials for fluid power composite seals, ISGATEC Conference, Stuttgart, Germany, November 12-14. [12] Busak + Shamban GmbH & Co, 2006. New rod seal design offers lower

friction and longer life in hydraulic cylinders, Sealing Technology, August 2006, 2.

[13] Temiz, V., 1989. Sızdırmazlık elemanlarının fonksiyon ve ömür karakteristiklerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

[14] Flitney, R.K., 1982. Reciprocating Seals, Tribology International, August 1982, 219-226.

[15] Precision Associates Inc., 2006. X-Ring & Multiseal Catalogue [16] Merkel Sealing Elements, 1987, Standart Product Range Catalogue

[17] SUPTEK Yağ Keçeleri San. ve Tic. A.Ş. Anasayfası. 29 Şubat 2008 <http://www.suptex. com.tr/index.php?page=elastomerler&lang=>

[18] CAYAK Lastik ve Plastik San. Ve Tic A.Ş. Anasayfası. 3 Mayıs 2005. 28 Şubat 2008 <http://www.cayak.com.tr/data/teknik/depolama.htm> [19] DuPont Performance Elastomers LLC Anasayfası. 9 Mart 2007. 29 Şubat

2008 <http://www2.dupont.com/Products /tr_TR/ Kalrez.html> [20] Akıncı, A., Akbulut, H. ve Yılmaz, F., 2003. Floropolimer (Teflon)

Kaplamaların Yapı ve Özellikleri, Metalurji Dergisi, 133, 53-59. [21] Peppiatt, N. and Flitney, B., 2004. International standarts for reciprocating

seals used in hyraulic applications, Sealing Technology, July 2004, 7-10.

[22] Arslan, M. ve Serer M., 2003. Hidrolik silindir tasarımında ve imalatında kullanılan toleranslar ve formüller, III. Ulusal Hidrolik ve Pnömatik

Kongresi ve Sergisi, İzmir, 12 Nisan, s. 103-114.

[23] Güven, A.K., 2001. Hidrolik yağların ana fonksiyonları ve hidrolik yağ seçimi,

II. Ulusal Hidrolik ve Pnömatik Kongresi ve Sergisi, İzmir, 8-11 Kasım, s. 133-146.

[24] Demiralp B., 2001. Sızdırmazlık elemanlarında karşılaşılan problemler, nedenleri ve çözüm önerileri, II. Ulusal Hidrolik ve Pnömatik