Comparison of Vegetable Hydraulic Fluid Production and Performance with Hydraulic Oil

Abstract

In today's modern world hydraulics have a very important share in the lives of people in many areas day by day. The basic element that provides energy in hydraulics is the flow and the equipment that directs the flow is called the valves. The control of the valves, generally directly or by means of an electrical signal, is a characteristic feature of the moving hydraulic system. The most important single material in a hydraulic system is the selfrunning hydraulic fluid. The characteristics of the hydraulic oil have a great influence on the performance and lifetime of the equipment. Therefore, an efficient hydraulic system can be created by using a clean fluid at high quality. In addition, the liquid fluid in the hydraulic systems also determines how much power is generated in the cylinders as a workpiece. On the other hand, a hydraulic fluid is also used for some purposes such as power transmission, lubrication of moving elements, sealing between co-parts and heat distribution in the system. In this study, a comparison of the hydraulic fluid produced by using plant and plant seeds, which can be found easily in nature with the normal hydraulic oil with viscosity index of 22 was presented. The comparisons were made with different electro-hydraulic circuits and the temperatures of the hydraulic circuit elements were investigated by experiments against load.

Keywords

• Hydraulic,Hydraulic fluid,Hydraulic circuits

Bitkisel Bir Hidrolik Akışkan Üretimi ve Performansının Hidrolik Yağ ile Karşılaştırılması

Abstract

Günümüzdeki modern dünyada hidrolik; gün geçtikçe birçok alanda insanların yaşantısında çok önemli pay sahibi olmaktadır. Hidrolikte enerjiyi sağlayan temel unsur akışkandır ve akışkana yön veren ekipmanlar valfler olarak adlandırılır. Valflerin genel olarak doğrudan el ile ya da elektriksel sinyal vasıtasıyla kumanda edilmesi, hareketli hidrolik sistemin karakteristik bir özeliğidir. Bir hidrolik sistemde en önemli tek malzeme kendi kendine çalışan hidrolik akışkandır. Hidrolik yağın karakteristik özellikleri, ekipmanların performans ve ömürleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Dolayısıyla yüksek kalitede temiz bir akışkan kullanarak etkili bir hidrolik sistem oluşturulabilir. Ayrıca hidrolik sistemlerde bulunan sıvı akışkan, iş elemanı olarak silindirler içerisinde ne kadarlık bir güç üreteceğini de belirler. Diğer taraftan bir hidrolik akışkan; gücün iletimi, hareket elemanlarının yağlanması, eş parçalar arasında conta görevi ve sistemde ısı dağılımı gibi amaçlar için de kullanılır. Bu çalışmada, doğada rahatça bulunabilen bitki ve bitki tohumları kullanılarak üretilen hidrolik akışkanın, viskozite indeksi 22 olan normal hidrolik yağ ile karşılaştırılması sunulmuştur. Karşılaştırmalar farklı elektro-hidrolik devrelerle yapılmış ve yüke karşı yürütülen deneylerle hidrolik devre elemanlarının sıcaklıkları incelenmiştir.

Keywords

• Hidrolik,Hidrolik Akışkan,Hidrolik Devreler

References

1. [1] R. Doddannavar and A. Barnard, Hydraulic Systems, Operating and Troubleshooting for Engineers & Techncians, Elsevier Science, 2005.
2. [2] E. Kassfeldt and G. Dave, “Environmentally adapted hydraulic oils”, Wear, vol. 207, pp. 41-45, 1997.
3. [3] G. H. Lim, P. S. K. Chua and Y. B. He, “Modern water hydraulics-the new energy transmission technology in fluid power”, Applied Energy, vol. 76, pp. 239-246, 2003.
4. [4] E. Urata, “Technological aspects of the new water hydraulics”, The Sixth Scandinavian International Conference on Fluid Power (SICFP’99), Tampere, Finland, 1999.
5. [5] B. Wolfgang, “Water-or oil-hydraulics in the future”, The Sixth Scandinavian International Conference on Fluid Power (SICFP’99), Tampere, Finland, 1999.
6. [6] J. E. G. Van Dam, B. de Klerk-Engels, P.C. Struik and R. Rabbinge, “Securing renew-able resource supplies for changing market demands in a bio-based economy” Industrial Crops and Products, vol. 21, pp. 129–144, 2005.
7. [7] S. Ergür, “Hidrolik sistemlerde kullanılan bitkisel esaslı hidrolik sıvılar”, 6. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi, İzmir, 2011.
8. [8] X. Paredes, M. J. P. Comunas, A. S. Pensado, J. P. Bazile, C. Boned and J. Fernandez, “High pressure viscosity characterization of four vegetable and mineral hydraulic oils”, Industrial Crops and Products, vol. 54, pp. 281-290, 2014.

9. [9] M. Acapoğlu, “Tarım makinalarında biyolojik ayrışabilir yağların hidrolik yağı olarak kullanılması”, Ekoloji Çevre Dergisi, c. 20, ss. 9-13, 1996.
10. [10] E. Durak, E. Çulcuoğlu ve F. Karaosmanoğlu, “Hidrolik yağların katkıları”, 2. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ve Sergisi, İzmir, 2001, ss. 37-45.
11. [11] M. B. Demiralp, “Hidrolik silindirlerde yağ içinde hava problemi”, 1. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi, Aralık, İzmir, 1999, ss. 361-363.
12. [12] T. Kazuhisa, Y. Tsoyoshi, I. Shigeru and T. Koji, , “Application of simple adaptive control to water hydraulic servo cylinder system”, Chinese journal of mechanical engineering, vol. 25, no. 5, pp. 882-888, 2012.
13. [13] T. E. Christensen and A. P. Bimbo, “Fish oil for use as hydraulic oil”, Bioresource Technology, vol. 56, pp. 49-54, 1996.
14. [14] F. Majdic, J. Pezdirnik and M. Kalin, “Experimental validation of the lifetime performance of a proportional 4/3 hydraulic valve operating in water”, Tribology International, vol. 44, pp. 2013-2021, 2012.
15. [15] M. Kalin, S. Novak and J. Vizintin, “Surface charge as a new concept for boundary lubrication of ceramics with water”, Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 39, pp. 3138–3149, 2006.
16. [16] P. Andersson, “Water-lubricated pin-on-disk tests with ceramics”, Wear, vol. 154, pp. 37–47, 1992.
17. [17] M. Kalin, S. Jahanmir and G. Drazic, “Wear mechanisms of glass-infiltrated alumina sliding against alumina in water”, Journal of the American Ceramic Society, vol. 88, pp. 346–352, 2005.
18. [18] S. Li and W. Bao, “Influence of magnetic fluids on the dynamic characteristics of a hydraulic servo-valve torque motor”, Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 22, pp.1008-1015, 2008.
19. [19] S. Li and Y. Song, “Dynamic response of a hydraulic servo-valve torque motor with magnetic fluids”, Mechatronics, vol. 17, pp. 442-447, 2007.
20. [20] M. P. Schneider, “Review plant-oil based lubricants and hydraulic fluids”, Journal of the Science of Food and Agriculture, vol. 86, pp. 1769-1780, 2006.
21. [21] K. Kamalakar, A. K. Rajak, R. B. N. Prasad and M. S. L. Karuna, “Rubber seed oil-based biolubricant base stack: A potential source for hydraulic oils”, Industral Crops and Products, vol. 51, pp. 249-257, 2013.
22. [22] D. Merkle,B. Schrader and M. Thomes, Hydraulisc – Basic Level, Festo Didactic, 1998.
23. [23] D. Merkle, H. Werner, Electrohydraulics-basic level, Festo Didactic, 2003.
24. [24] A. K. Güven, “Hidrolik yağların ana fonksiyonları ve hidrolik yağ seçimi”, 2. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ve Sergisi, İzmir, 2001, ss. 133-146.