Hidrolik Sistemlerin Tarihçesi

Geçmişten günümüze insanların yerleşim yerleri incelediğinde hep suyun olduğu yerlerde varlıklarını sürdürdüklerini görürüz… Su, yaşamın kaynağı olmasının yanı sıra akışkan gücü olarak ta değirmenlerde ve bir çok makinede kullanıldı. Hidrolik sistemlerin bu şekilde kullanılması ve günümüzde de varlığını sürdürmesi 2000 yılı aşkın devam etmektedir… Bu yazımızda geçmişten günümüze akışkan gücü olarak tarif edilen hidroliğin tarihçesinden bahsedeceğiz…

Günümüzde traktörlerden, iş makinelerine, açılır köprülerden, rüzgar türbinlerine kadar sayısız yerde kullanılan hidrolik sistemleri kimin icat ettiği yada hidroliğin ne zaman bulunduğu hakkında diğer icatlar gibi net bir şey söylemek pek kolay değil. Çünkü bu alanda Blaise Pascal, Joseph Bramah, Leonardo da Vinci, Galileo gibi bir çok kişi çalışmalar yapmıştır ve günümüzün modern hidroliğini oluşturmuşlardır.

Yunanistan ve Roma’da Antik Hidroliğin izleri

Milattan önce 6000’li yıllarda Mısır ve Mezopotamya’da suyun gücünün kullanıldığına dair izlere rastlanılsa da Hidrolik kelimesinin kökeni Yunanca’dır. Yunanlılar, su kemerleri, sulama sistemleri, kanallar gibi bir çok su yapıları ve hidrolik güç sistemleri geliştirmişlerdir.

Su kemerlerinin en meşhur örneklerinden birisi olan Eupalinos Tüneli, M.Ö. 6. Yüzyılda Samos’ta Castro (Kastro) Dağı’ndan su getirmek amacıyla yapılan 1000 metrenin üzerinde bir su kemeriydi. Antik Yunanda su üzerine mühendislik becerileri sadece bundan ibaret değildi, İskenderiyeli Ctesibius uzmanlık alanı olan pnömatik üzerine bilinmesine rağmen hidrolik ile de çalışmalar yapmıştır ve üzerinde hareket edebilen bir işaretçi ve alarm içeren gelişmiş bir su saati yapmıştır. Yine bir başka örnek ise Ctesibius’un izinden giden Hero of Alexandria, bilinen ilk buhar motoru olan Aeolipile, içine bozuk para konulduğunda kutsal su veren bir otomat gibi zamanının çok ötesinde hidrolik sistemler geliştirmiştir.

Yunanlıların hidroliğe katkılarından bir tanesini daha saymak istersek sanırım bu örnek Arşimet’in vida pompası olacaktır. Eski sulama yöntemlerinden biri olan Arşimet vidası zamanının önemli keşiflerindendi. Kimilerine göre Antik Mısır’da kullanılan en eski pozitif deplasmanlı pompa, Arşimet’ten önce bu övgüyü almayı hak etse de her iki sistemin de hidrolik tarihinde önemli bir yeri olduğu kesin…

Biraz daha yakın tarihe gelmek istersek bu sefer M.S. 3. Yüzyılda Persler tarafından inşa edilen Shustar Tarihi Hidrolik Sistemi, eşsiz bir mühendislik projesiydi. Sistem su ihtiyacı, tarımsal sulama, değirmen, nehir taşımacılığı, savunma gibi bir çok amaç için kullanılmaktaydı. Yine başka bir medeniyet olan Sri Lankalılar, günümüzden 2000 yıl önce büyük ölçekli ve ayrıntılı sulama sistemleri inşa etmişlerdi. Su taşmalarını önlemek amacıyla bir de vana kulesi sistemi geliştirmişlerdi…

Hidroliğin modern çağlarda ki durumuna geçmeden son bir örnek daha vermek istersek bu kesinlikle Roma uygarlığından olmalı… Romalılar büyük ve geniş su kemerleri yaparak hidroliğin gücünü kullanmayı biliyorlardı. Sahip oldukları bir çok su değirmeni ile akışkan gücünden faydalanmaktaydılar. Yine düzensiz akan suyun önüne geçebilmek için bir çok düzenleyici sistem, rezervuar ve sarnıçlar yaparak suyun güvenli bir şekilde kontrolünü sağlamışlardır.

Hatta geliştirdikleri “Hushing” yöntemiyle altın madenciliğinde önemli yol almışlardır. Bu yöntem, baraj ve nehir kolları vasıtasıyla suyu bir altın madenine bırakarak, suyun hafif tortu gibi altının bulunduğu değerli katmanın üzerinde ki malzemeyi götürmesini sağlayarak altın madenciliği yapılmasını kolaylaştırıyordu. Bu yöntem yüzyıllar sonra Kaliforniya’da Altına Hücum zamanlarında da tercih edilen bir yöntem olarak tarihe not düşülmüştür.

Yavaş yavaş günümüze yaklaşırken tarih sahnesinde bu sefer Simon Stevin yer almakta, 17. Yüzyılın başlarında hidrolik seviye ölçümü için keşfettiği Hidrostatik Paradoks ve Galileo’nun suyun hareketlerinde rol oynayan yer çekim ivmesini incelemesi hidrolik tarihi açısından önemli gelişmeler olarak adlandırılmakta. Galileo’nun öğrencileri arasında yer alan Evangelista Torricelli öğrendiklerini sıvı jetlerine ve sıvı barometreye uygulamış yine bir diğer öğrencisi olan Benedetto Castelli ise keşfettiği süreklilik ilkesi ile modern hidroliğin temellerini oluşturmuşlardır.

Tarihler 1600’lü yılların ortalarına doğru yaklaşırken bu sefer sahnede Fransız Blaise Pascal yer almaya başladı. Gençliğinde mekanik hesap makineleri üzerine çalışan ve iki mucidinden biri olan aynı zamanda Pascal Üçgeni gibi matematik alanında katkılarına ek olarak Torricelli’nin çalışmaları ve vakum uzayı ile ilgili çalışmalardan yola çıkarak 1648 yılında Pascal Yasası’nı yayınladı. Bu yasaya göre kapalı bir sistem içindeki sıvıya basınç uygulanırsa, bu basınç eşit olarak her yöne uygulanacağını söylemekte ve bu ilke günümüzün en önemli hidrolik sistemlerinin temelini oluşturmaktadır. Pascal yasası, hidrolik presin icadına yol açtı ve günümüzde akışkan hareketiyle çalışan her sistem için çok önemli bir temel oluşturdu…

Hidrolik alanında bir başka çalışma ise 1738 yılında Daniel Bernoulli tarafından suyun belirli koşullar altında basınç, hız ve denge gibi koşullarda nasıl davrandığını anlattığı Hydrodynamica adlı kitabını yayınladı. Bunun yanı sıra Bernoulli denklemi gibi birkaç önemli hidrolik denklem ve bir hidrolik türbin geliştirerek hidroliğe katkılarını sunmuş oldu.

Pascal yasasından yaklaşık 150 yıl sonra Joseph Bramah 1795 yılında hidrolik pres icadını patentledi ve Pascal yasasını, küçük bir kuvvet uygulaması ile çok ağır yüklerin ve büyük güç gerektiren sistemlerin çalıştırılması için kullandı ve böylelikle endüstriyel alanlarda hidrolik gücün büyük bir önem kazanmasına neden oldu.

Tarihler 1800’lü yılları gösterdiğinde ise Isaac Newton akışkanların çeşitli özelliklerini incelerken daha sonrasında Gotthilf Ludwig Hagen sıcaklığın boru akışı üzerindeki etkileri için deneyler yapıyordu. Avrupa’da ise Jean Leonard Marie Poiseuille kanın vücut içindeki akışını araştırıyorken, yaptığı çalışmalar borular daki laminer akışla ilgili denklemlerin bulunmasına yol açtı. Hagen ve Poiseuille’nin çalışmaları Hagen-Poisuille denklemini oluşturdu ve bu denklem, akış hızının akışkan viskozitesine, boru uzunluğuna ve uçlar arasında ki basınç farkına bağlı olduğunu belirtir.

Hidrolik gücün dedesi olarak kabul edilen William George Armstrong ,1838 yılında hidrolik deneyler yapmaya başladı ve döner motoru geliştirdi. Daha sonrasında yüksek basınçlı buhardan elektrik üretimini buldu, su kaynağını güç kaynağı olarak kullanan bir vinci modifiye etti ve daha büyük hedefler için hidrolik akümülatörü geliştirdi ve günümüzün hidroliğinin nasıl şekilleneceği hakkında o günlerden fikir sahibi olmamızı sağladı…

Günümüzün Hidrolik Uygulamaları

Hidroliğin yüzyıllar içerisindeki evrimi günümüzde daha küçük ve dayanıklı hortumlar içerisinde yüksek basınçlı kullanımlara dönüştü. Bugün hidrolik sistemler otomotiv endüstrisinden, madenciliğe, demir çelik sanayisinden oturduğumuz ofis koltuklarına kadar bir çok yerde çok çeşitli şekillerde karşımıza çıkmaktadır.

Tarihin ilk yıllarda hidrolik sıvı olarak su kullanılırken, onu mineral yağlar, kanola gibi doğal yağlar, sentetik bileşikler takip etmiştir. Günümüz uygulamalarında tercih edilecek olan hidrolik sıvı için viskozite, yoğunluk, ağırlık, çevresel etki, maliyet gibi çok çeşitli kıstaslar göz önünde bulundurularak seçim yapılmakta. Demir çelik sanayisinde kullanılacak bir hidrolik silindir için ısıya dayanıklı hidrolik yağların tercih edilmesi gibi arabanızda ki fren sıvısına kadar çok çeşitli uygulama alanları bulunmaktadır.

Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi ile hidrolik sistemlerin analizi ve hidrolik sıvıların davranışları daha net bir şekilde belirlenmekte ve buda geliştirilen hidrolik ekipmanların daha uzun süreli kullanım ve daha verimli çalışmalarını sağlamakta…

Görüldüğü gibi günümüzden yaklaşık 6000 yıl öncesinden başlayan akışkan gücünü kullanarak yaşamı dizayn etme amacı, bugün yüksek mühendislik bilgisi ve her durum için özel olarak üretilen hidrolik akışkan ile bir sonraki keşiflere zemin hazırlamakta.

Hidroliğin tarihçesini anlattığımız bu yazıda, sizi keyifli bir yolculuğa çıkarmak istedik… 20 yılı aşkın sektör deneyimiz, üretim kapasitemiz ve mühendislik bilgimiz ile her sektör için özel olarak hidrolik silindirler üretmekteyiz. Farklı tip ve boyutlarda ki hidrolik silindir üretimlerimiz hakkında detaylı bilgi almak için iletişim bilgilerimizden bizlere ulaşabilirsiniz.

Bir sonraki yazımızda görüşmek dileğiyle…