Vor- und Nachteile von Hydrauliksystemen

Hydraulische Systeme übertragen Kraft, indem sie den Druck des Fluids innerhalb eines abgedichteten Systems nutzen. Die Bremsen an Autos und Lastwagen, Rollstuhllifte, hydraulische Wagenheber und Flügelklappen an Flugzeugen verwenden typischerweise hydraulische Systeme. Viele Hersteller verwenden Hydrauliksysteme, weil sie viele Vorteile gegenüber mechanischen und elektrischen Systemen haben, wie z Leistung auf kleinem Raum, aber wenn die Flüssigkeit aus dem System austritt, führt dies zu einem Problem und einem Nachteil im System, da es nicht bei alle.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Vorteile von Hydrauliksystemen sind Leistung, Genauigkeit, Effizienz und Wartungsfreundlichkeit. Aber sie haben auch Nachteile: Sie können auslaufen, was sie schmutzig macht, und die Flüssigkeiten in ihnen sind oft ätzend für Lacke und einige Dichtungen.

Hydrauliksysteme verwenden Flüssigkeit, um Druck zu erzeugen. Flüssigkeitspartikel liegen dicht beieinander, was bedeutet, dass eine Flüssigkeit fast inkompressibel ist. Wenn sich die Partikel bewegen, treffen sie aufeinander und stoßen auch gegen die Wände des Behälters. Da sich der Druck in einer Flüssigkeit in alle Richtungen gleichermaßen überträgt, überträgt sich eine Kraft, die an einem Punkt auf eine Flüssigkeit ausgeübt wird, auf andere Punkte der Flüssigkeit. Den Druck berechnen Sie mit der Gleichung F ÷ (P x A), wobei P der Druck in Pascal, F die Kraft in Newton und A die Querschnittsfläche in Quadratmetern ist. Dies ist als Pascalsches Gesetz bekannt.

In hydraulischen Systemen überträgt eine kleine Kraft über eine kleine Querschnittsfläche den Druck und erzeugt eine große Kraft über eine größere Querschnittsfläche. Wenn Sie zwei Zylinder, einen großen und einen kleinen, anschließen und Kraft auf einen Zylinder ausüben, wird in beiden Zylindern im Wesentlichen der gleiche Druck erzeugt. Da ein Zylinder ein größeres Volumen enthält, ist die Kraft, die der größere Zylinder erzeugt, höher, obwohl der Druck in den beiden Zylindern gleich bleibt.

Ein Hydrauliksystem, das fast jeder Fahrer jeden Tag verwendet, ohne darüber nachzudenken, ist die Bremsanlage in Ihrem Fahrzeug. Andere Beispiele sind Hebegeräte wie hydraulische Wagenheber und Rollstuhllifte, Hebe- und Aushubarme an Baggerladern und andere Schwermaschinen, hydraulische Pressen, die Metallteile herstellen, und einige Teile von Flugzeugen und Booten, einschließlich Flügelklappen und Ruder. Jedes Hydrauliksystem folgt dem gleichen Grundprinzip. Zum Beispiel hebt ein Hydraulikheber schwere Lasten mit einem Pumpenkolben, der Öl durch beide Zylinder fördert. Das Zurückziehen des Kolbens öffnet eine Saugventilkugel und führt die Flüssigkeit in die Pumpenkammer. Durch Vorwärtsdrücken des Kolbens wird die Flüssigkeit in ein externes Auslass-Rückschlagventil und dann in die Zylinderkammer geleitet, wodurch das Saugventil geschlossen wird, während Druck im Zylinder aufgebaut wird.

Ein Hydrauliksystem ist aus vielen Gründen ein effizienter Kraftübermittler. Erstens erleichtern seine einfachen Hebel und Druckknöpfe das Starten, Stoppen, Beschleunigen und Verzögern. Dies ermöglicht auch eine Regelgenauigkeit. Da es sich um ein so flüssiges System handelt, ohne umständliche Gänge, Riemenscheiben oder Hebel, kommt es auch mit einem riesigen Gewichtsbereich problemlos zurecht. Es bietet eine konstante Kraft, unabhängig von Geschwindigkeitsänderungen. Hydrauliksysteme sind in den meisten Fällen einfach, sicher und wirtschaftlich, da sie im Vergleich zu mechanischen und elektrischen Systemen weniger bewegliche Teile verwenden, was die Wartung erleichtert. Hydrauliksysteme sind in Chemieanlagen und Bergwerken sicher zu verwenden, da sie keine Funken erzeugen.

Hydraulische Systeme haben auch einige Nachteile. Der Umgang mit Hydraulikflüssigkeiten ist chaotisch und es kann schwierig sein, Leckagen in einem Hydrauliksystem vollständig zu beseitigen. Wenn in heißen Bereichen Hydraulikflüssigkeit austritt, kann sie Feuer fangen. Wenn Hydraulikleitungen platzen, können sie schwere Verletzungen verursachen. Seien Sie beim Umgang mit Hydraulikflüssigkeiten vorsichtig, da zu viel Exposition zu Gesundheitsproblemen führen kann. Hydraulikflüssigkeiten sind ebenfalls korrosiv, aber einige Arten sind weniger korrosiv als andere. Für hydraulische Mountainbikes sind beispielsweise zwei Hauptbremsflüssigkeitsarten erhältlich, DOT-Flüssigkeit und Mineralöl. Aufgrund seiner nicht korrosiven Eigenschaften zerstört Mineralöl weniger den Lack eines Fahrrads. Um Ihr Hydrauliksystem in Topform zu halten, überprüfen Sie das Hydrauliksystem regelmäßig auf Lecks, schmieren Sie es bei Bedarf und wechseln Sie Filter und Dichtungen nach Bedarf.