Hydrauliek
Hydrauliek is de techniek om vloeistof onder (hoge) druk uiteindelijk mechanische arbeid te laten verrichten.
Hydrauliek is een onderdeel van de werktuigbouwkunde.
Inhoud |
[bewerk] Bouw en werking
In zijn simpelste vorm bestaat een hydraulisch systeem uit de volgende onderdelen:
- Een cilinder waarin met behulp van een zuiger een vloeistofstroom onder druk wordt gezet.
- Een leiding, die de vloeistofstroom onder druk door leidt naar een andere plaats.
- Een tweede cilinder welke, door de onder druk staande vloeistofstroom, in beweging wordt gezet.
De werking ervan berust op de wet van Pascal, die het mogelijk maakt om met een kleine kracht, uitgeoefend op de vloeistof, een zeer veel grotere kracht teweeg te brengen of om een kracht over een afstand te verplaatsen. Doordat voor de zuigers en cilinders geldt "de druk is gelijk aan de kracht gedeeld door het oppervlakte (in m²)", kan met een kleine kracht in een cilinder met een klein zuigeroppervlak een grote kracht in een tweede cilinder worden bewerkstelligd. Dit is vergelijkbaar met een hefboomwerking.
[bewerk] Hydraulische onderdelen
[bewerk] Pompen
Algemeen bestaan twee types hydraulische pompen: turbopompen en de volumetrische pompen. Bij een turbopomp is het debiet afhankelijk van de werkdruk. Wordt de uitlaat van dergelijke pomp afgesloten, dan valt het geleverde debiet op nul. Aangezien de hydraulische eigenschappen niet gunstig zijn, wordt dit type pomp vooral voor drukloze verplaatsingen van vloeistoffen gebruikt.
- Types pompen
- tandrad- of tandwielpomp;
- cellenpomp;
- plunjerpomp (waar de werking van een plunjer omgekeerd wordt);
- schottenpomp;
[bewerk] Uitvoerende onderdelen
[bewerk] Motoren
In principe kunnen alle types van pompen ook in aanmerking komen om gebruikt te worden als motoren. Hydraulische motoren maken veel lawaai, maar het volume is veel kleiner dan dat van een elektrische motor met hetzelfde vermogen.
[bewerk] Ventielen
Deze regelen de vloeistofstroom. Er bestaan verschillende types, zoals (al dan niet gestuurde) terugslagventielen.
[bewerk] Toepassing
[bewerk] Voordelen
- Hydraulische installaties hebben een hogere energiedichtheid dan elektrische machines (met kleinere machines kan een groter vermogen geleverd worden);
- Grote flexibiliteit.
- De machine kan opstarten zonder direct vermogen te hoeven leveren aan de verbruiker.(nullast)
Echter, het rendement is lager dan een elektrische aandrijving.
[bewerk] Toepassingen
Hydraulische systemen worden vooral toegepast daar waar grote krachten nodig zijn, met slechts een lage snelheid Voorbeelden van toepassingen van hydraulische systemen zijn:
- het heffen van zware lasten, zoals hydraulische liften;
- het uitoefenen van grote regelbare persdrukken over lange of korte afstanden en met verschillende snelheden;
- het stoot- en trillingsvrij aandrijven van voertuigen en gereedschapswerktuigen;
- het automatisch regelen van periodiek wisselende bewegingen;
- het nauwkeurig regelen van de snelheid van turbines en verbrandingsmotoren bij verschillende belastingen;
De meeste auto's remmen hydraulisch (remvloeistof) en de cilinder die de bak van een zandwagen kiepert, wordt hydraulisch aangedreven. Het zichzelf hydraulisch aandrijvend gesloten coersfietswiel wordt naast hydrauliekwiel gemakshalve tevens vliegwiel genoemd.
