İş makinelerinde kullanılan hidrolik silindirlerin elektrikli lineer aktivatörler ile karşılaştırılması ve optimizasyonu
Comparison and optimization of hydraulic cylinders used in construction machinery with electric linear actuators
Yazar: MUSTAFA GÖKTAŞ
Danışman: PROF. DR. MEHMET UÇAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering

Özet:
Günümüzde elektrik teknolojisi sektöre yön vermektedir. Bu durum, CO2 emisyonlarının azaltılmasına yönelik düzenlemeler, şehir merkezlerindeki gürültü emisyonu sınırlamaları ve enerji verimliliğinin artırılmasını teşvik eden sürdürülebilirlik hedeflerinin artışı gibi nedenlerden dolayıdır. Bu sebeple tüm sektörlerde olduğu gibi iş makinelerinde de elektrifikasyon ve beraberinde elektrikli aktivatörler gün geçtikçe talep görmektedir.
Elektrikli aktivatörler uzun yıllardır alternatif olarak çeşitli alanlarda hidrolik sistemler yerine tercih edilmektedir. Ancak teknolojinin ilerlemesi ve sektörün elektrik teknolojisine meyili bu rekabeti giderek daha da belirgin hale getirmiştir. Her iki teknoloji de, sektörde sahip oldukları çeşitli üstünlükleri nedeniyle pay sahibidirler.
Sonuç olarak, eğer üstün güç kapasitesi ve dayanıklılık önceliğiniz ise, hidrolik sistemler tercih edilmelidir. Elektrik aktivatörlerin mevcut teknolojide maksimum 500 kN güce ulaştığı ve maksimum çıkış kuvvetlerinin 3 katına kadar şok yüklere dayandığı göz önünde bulundurulduğunda ve de hidrolik sistemlerin de 15000 kN ve üzeri çıkış güçleri ile benzer şekilde çıkış güçlerinin yaklaşık 3 katına kadar şok yüklere dayanıklılığı dikkate alındığında, yaklaşık 30 kat daha güçlü ve şok yüklere karşı daha dayanıklıdır. Ancak, hız ve kontrol yetenekleri, veri toplama kapasitesi gibi teknik yetenekler söz konusu olduğunda, elektrikli aktivatörler öne çıkmaktadır. Elektrikli aktivatörler, 8 kata kadar daha hızlı ve sahip oldukları teknoloji ile çok daha hassas hareket etme yetenekleriyle öne çıkarlar. Ayrıca, bu tür aktivatörler genellikle daha düşük bakım maliyetlerine sahiptir ve yaklaşık 40 dB daha sessiz çalışır, bu da onları birçok uygulama için ideal bir seçenek haline getirir.

Abstract:
Nowadays, electric technology is steering the industry. This is due to the increase in regulations aimed at reducing CO2 emissions, noise emission restrictions in city centers, and sustainability goals promoting enhanced energy efficiency. Consequently, electrification and, in turn, electric actuators are increasingly in demand in the construction machinery sector, as in all other sectors.
For many years, electric actuators have been preferred as alternatives to hydraulic systems in various fields. However, technological advancements and the industry's inclination towards electric technology have made this competition increasingly pronounced. Both technologies hold their share in the industry due to their various advantages.
In conclusion, if superior power capacity and durability are your priority, hydraulic systems should be preferred. Considering that electric actuators in current technology reach a maximum power of 500 kN and withstand shock loads up to 3 times their maximum output forces, and also considering that hydraulic systems, with their output powers of 15000 kN and above, similarly withstand shock loads up to approximately 3 times their output forces, they are about 30 times stronger and more durable against shock loads. However, when it comes to technical capabilities such as speed and control abilities, data collection capacity, electric actuators stand out. Electric actuators stand out with their ability to move much more precisely with their technology and up to 8 times faster. In addition, such actuators generally have lower maintenance costs and operate about 40 dB quieter, which makes them an ideal choice for many applications.