Inhoud
Hydrauliek is een technologie die gebruik maakt van vloeistoffen om druk te genereren om die vervolgens om te zetten in mechanische energie. Met hydraulische cilinders en pompen kunnen zware lasten met minimale inspanning worden opgetild. Ze worden ook veel gebruikt in koppelingen of remsystemen van transportvoertuigen voor bedrijven. In dit artikel leest u wat onder hydrauliek wordt verstaan, welke natuurkundige processen er plaatsvinden en hoe deze krachtoverbrenging in de praktijk 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. Hieruit kunnen we afleiden wat een hydraulisch systeem is: een vloeistof wordt in een gesloten systeem geleid, waar vervolgens druk op wordt uitgeoefend, op mechanische of statische wijze. De door hydraulische systemen gegenereerde kracht is vele malen groter dan de oorspronkelijk uitgeoefende kracht.
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.
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 kan met relatief weinig energie grote krachten worden opgewekt, die kunnen worden gebruikt om ladingen op te tillen, machines aan te drijven of bouwonderdelen 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 heffers
- Voertuigen: koppeling, remmen, stuurbekrachtiging, chassis
- Opslagtechniek: stapelaars, handtranspalletten
- Lifttechnologie
- Productie: hydraulische persen, testbanken, transportbanden
Geschikte hydraulische vloeistoffen
Hydraulische systemen maken zelden gebruik van water. Gewoonlijk wordt speciale hydraulische olie gebruikt. De eigenschappen van deze olie maken het optimaal geschikt voor 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 het toepassingsgebied worden voor hydraulische systemen minerale oliën, plantaardige oliën, water-olie-emulsies of synthetische vloeistoffen gebruikt. Met behulp van verschillende additieven en samenstellingen kunnen verdere 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:
- Stroomgenerator: om de hydraulische pomp te bedienen; handmatig of door een motor aangedreven.
- Hydraulische olie: de vloeistof in het systeem
- Hydraulische pompen: genereren druk
- 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 u eenvoudig uit hoe hydrauliek werkt.
- Drukopbouw
De 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 blijft toenemen.
- Vloeistof verdelen
De vloeistof onder druk wordt via de hydraulische leidingen verdeeld in het systeem. Bij complexe systemen worden ventielen gebruikt om de stroomrichting van de vloeistof te regelen.
- Omzetting in mechanische energie
Zodra de vloeistof zich door de slangen heeft verspreid en er voldoende druk is opgebouwd, wordt een tweede hydraulische 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 daarna weer te verlagen, 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 gelijkmatig in het systeem wordt verdeeld.
De voordelen van hydrauliek
Hoewel de werkingswijze vergelijkbaar is, heeft hydrauliek enkele voordelen ten opzichte van 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. Hieruit kunnen we afleiden wat een hydraulisch systeem is: een vloeistof wordt in een gesloten systeem geleid, waar vervolgens druk op wordt uitgeoefend, op mechanische of statische wijze. Deze druk wordt via slangen of leidingsystemen doorgegeven totdat deze op een specifiek punt de gewenste mechanische reactie teweegbrengt. Op die manier kan met relatief weinig energie grote krachten worden opgewekt, die kunnen worden gebruikt om ladingen op te tillen, machines aan te drijven of bouwonderdelen 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
• Opslagtechniek: stapelaars, handtranspalletten
• 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
