Inhoud
Hydrauliek is een technologie die gebruik maakt van vloeistoffen om druk te genereren om die vervolgens om te zetten in mechanische energie. Dankzij hydrauliek kunnen zware lasten met minimale inspanning worden opgetild. Deze technologie wordt ook veel gebruikt in koppelingen of remsystemen van transportvoertuigen voor bedrijven. In dit artikel leest u wat er onder hydrauliek wordt verstaan, welke natuurkundige processen er plaatsvinden en hoe de krachtoverbrenging bij hydraulische systemen in z’n werk gaat.
Wat is hydrauliek?
Het woord hydrauliek is samengesteld uit twee Griekse woorden: ‘hydro’ voor water of vloeistof en ‘aulos’ voor pijp of buis. Uit deze definitie kunnen we afleiden wat een hydraulisch systeem is: er wordt op mechanische of statische wijze druk uitgeoefend op een vloeistof in een gesloten systeem. De met hydraulische systemen gegenereerde kracht kan vele malen groter zijn dan de oorspronkelijk uitgeoefende kracht.
Er is een cruciaal verschil tussen hydrauliek en pneumatiek: terwijl hydraulische systemen vloeistoffen gebruiken om druk te genereren, werken pneumatische systemen met gassen of perslucht.
Bij beide processen wordt de gecreëerde druk via slangen of leidingsystemen doorgegeven, totdat deze op een specifiek punt de gewenste mechanische reactie teweegbrengt. Op die manier kunnen met relatief weinig inspanning grote krachten worden opgewekt, die kunnen worden gebruikt om ladingen op te tillen, machines aan te drijven of onderdelen te verplaatsen.
Welke toepassingsgebieden kent hydrauliek?
Vanwege hun voordelige eigenschappen worden hydraulische componenten gebruikt in de meest uiteenlopende werkgebieden. Deze omvatten onder meer:
- Landbouw- en bouwmachines: onderdelen van graafmachines, kranen, tractoren en schep- en kantelfuncties.
- In werkplaatsen: hefplatforms, gereedschap, hydraulische krikken
- Voertuigen: koppeling, remmen, stuurbekrachtiging, chassis
- Interne transportmiddelen: stapelaars, handpalletwagens
- Lifttechnologie
- Productie: hydraulische persen, testbanken, transportbanden
Geschikte hydraulische vloeistoffen
Hydraulische systemen maken zelden gebruik van water. Gewoonlijk wordt speciale hydraulische olie gebruikt die speciaal is ontwikkeld voor de fijngevoelige precisiemechanica in machines en motoren. Theoretisch kunnen echter ook andere vloeistoffen en mengsels worden gebruikt, zolang zij de vereiste eigenschappen voor hydraulische vloeistoffen bezitten:
- Dikke, smeerbare vloeistof
- Vochtig te maken en klevend
- Bestand tegen veroudering
- Zuurvrij
- Schuimvrij
- Vrijwel niet samen te persen (het volume mag niet of nauwelijks afnemen onder druk)
Afhankelijk van de toepassing worden voor hydraulische systemen minerale oliën, plantaardige oliën, water-olie-emulsies of synthetische vloeistoffen gebruikt. Met behulp van verschillende additieven en samenstellingen kunnen andere eigenschappen zoals corrosiebescherming of voedselveiligheid worden bereikt.
De bestanddelen van hydraulische systemen
Hydraulische systemen kunnen grote lasten met een beheersbare kracht verplaatsen. Bij dit proces zijn verschillende hydraulische componenten betrokken. De belangrijkste zijn:
- Energiebron: om de hydraulische pomp te bedienen; handmatig of door een motor aangedreven
- Hydraulische olie: de vloeistof in het systeem
- Hydraulische pompen: genereren druk waarmee de vloeistof wordt verdeeld
- Hydraulische slangen en leidingen: leiden de hydraulische olie door het systeem
- Ventielen: om de hoeveelheid vloeistof (en dus de druk) in verschillende delen van het systeem te regelen
- Hydraulische cilinders of hydraulische motoren: om de druk om te zetten in mechanische energie
- Drukmeter: geeft aan hoe hoog de druk in het systeem is
Hoe functioneert hydrauliek?
In het volgende stapsgewijze overzicht leggen we aan de hand van een voorbeeld uit hoe hydrauliek werkt.
- Drukopbouw
Een hydraulische pomp wordt handmatig, bijvoorbeeld met een hendel, of met een motor bediend. De beweging van de hydraulische zuiger maakt de ruimte voor de hydraulische olie kleiner. De druk neem toe.
- Vloeistof verdelen
De stromende vloeistof verdeelt de druk in het systeem via de hydraulische leidingen. Bij complexe systemen worden ventielen gebruikt om de stroomrichting van de vloeistof te regelen en om de druk te verdelen.
- Omzetting in mechanische energie
Als er voldoende druk is opgebouwd in het systeem, dan wordt een cilinder of motor ingeschakeld die verantwoordelijk is voor de activiteit die moet worden uitgevoerd, zoals het heffen van een hefplatform of het inschakelen van een rem.
- Teruglopen van de hydraulische vloeistof
Om de druk in de cilinder weer terug te brengen, hoeft u bij handmatige systemen met veerondersteuning, zoals een remsysteem, de hendel alleen maar terug te laten glijden naar de uitgangspositie. Bij grotere bouwmachines of krachtige hydraulische stapelaars is er meestal een tweede schakelaar die de zuiger laat zakken en zo nodig een retourklep opent, zodat de hydraulische vloeistof weer kan terugkeren naar het reservoir.
De voordelen van hydrauliek
Hoewel de werkingswijze vergelijkbaar is, heeft hydrauliek enkele voordelen boven pneumatiek. Hydraulische systemen zijn uiterst krachtig. In vergelijking met andere vormen van krachtaandrijving nemen ze relatief weinig ruimte in, kunnen ze grote lasten verplaatsen of opnemen en zijn ze dankzij de olie zelfs bij zeer hoge belastingen zeer slijtvast.
Alle voordelen van hydrauliek in één oogopslag:
- Hoge vermogensoverdracht.
- Relatief weinig ruimte nodig.
- Goed aan te passen aan de ruimtelijke omstandigheden dankzij flexibel te plaatsen slangen en leidingen.
- Ook geschikt voor fijngevoelige precisiemachines dankzij het feit dat de bewegingen van de hydraulische vloeistof langzaam kunnen verlopen, en op zo’n manier dat u het zelf kunt instellen.
- Hydraulische systemen gaan lang mee en zijn niet snel onderhevig aan slijtage (indien het systeem op de juiste manier wordt onderhouden en gebruikt).
- Hydraulische olie voorkomt wrijving en dient tegelijkertijd als koelmiddel, waardoor de levensduur van het systeem wordt verlengd.
Veelgestelde vragen over hydrauliek
Het woord hydrauliek is samengesteld uit twee Griekse woorden: ‘hydro’ voor water of vloeistof en ‘aulos’ voor pijp of buis. Uit deze definitie kunnen we afleiden wat een hydraulisch systeem is: er wordt druk uitgeoefend op een vloeistof in een gesloten systeem. Deze druk wordt via slangen of leidingsystemen doorgegeven om op een specifiek punt de gewenste mechanische reactie teweeg te brengen. Op die manier kunnen met relatief weinig inspanning grote krachten worden opgewekt, die kunnen worden gebruikt om ladingen op te tillen, machines aan te drijven of onderdelen te verplaatsen.
Het cruciale verschil tussen hydrauliek en pneumatiek luidt als volgt: terwijl hydraulische systemen vloeistoffen gebruiken om de nodige druk te genereren, werken pneumatische systemen met gassen of perslucht.
• Landbouw- en bouwmachines: onderdelen van graafmachines, kranen, tractoren en schep- en kantelfuncties.
• In werkplaatsen: hefplatforms, gereedschappen, hydraulische heffers
• Voertuigen: koppeling, remmen, stuurbekrachtiging, chassis
• Interne transportmiddelen: stapelaars, handpalletwagens
• Lifttechnologie
• Productie: hydraulische persen, testbanken, transportbanden
• Hoge vermogensoverdracht.
• Relatief weinig ruimte nodig.
• Goed aan te passen aan de ruimtelijke omstandigheden dankzij flexibel te plaatsen slangen en leidingen.
• Ook geschikt voor fijngevoelige precisiemachines dankzij het feit dat de bewegingen van de hydraulische vloeistof langzaam kunnen verlopen, en op zo’n manier dat u het zelf kunt instellen.
• Hydraulische systemen gaan lang mee en zijn niet snel onderhevig aan slijtage (indien het systeem op de juiste manier wordt onderhouden en gebruikt).
• Hydraulische olie voorkomt wrijving en dient tegelijkertijd als koelmiddel, waardoor de levensduur van het systeem wordt verlengd.
Bron afbeelding:
© Jungheinrich AG
