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BERECHNUNGSPRINZIPEN FÜR DIE HYDRAULIK

Die folgenden Berechnungsbeispiele zur Seite sind Grundlage für die Anwendung der hydraulischen Systeme.

Hubkraft einer hydraulischen Zylinder

Die Hubkraft eines hydraulischen Zylinders kommt vom Druck p (Bar), die im hydraulischen Zylinder auf seinen Kolben betrieben wird.

Formel:
F(kg) = p(bar) . A(cm² )
[per g = [(10 N.m) : s²]]
wo:
F = wirkende Kraft auf Kolben in kg
p = Betriebsdruck in bar
A = Kolbenzone in Zylinder in cm² kommende aus Durchmesser des Kolbens:
A (cm²) = [d (mm)². 3,1416] : 400

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Beispiel: Bestimmung der Betriebsdruck

Es muss eine Ladung von 72 t mit einem Zylinder heben. Welcher Betriebsdruck ist notwendig?

A (cm²) = [d (mm)².3,1416] : 400
mit einem Kolbendurchmesser d = 130 mm
A = (130².3,1416) : 400 cm²=132,7 cm²
Per F(kg) = p(bar) . A(cm 2 ) durch Umwandlung
p(bar) = F (kg) : A (cm²) wo F = 72 t = 72.000 kg
p = 72.000 : 132.7 bar = 542 bar.

Ergebnis: Die notwendige Betriebsdruck ist von 542 Bar.

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Beispiel: Berechnung vom Gewicht der erleichterten Ladung

Eine Ladung wird mit einem Zylinder gehoben, von dem es nicht das Gewicht weißt .Das Druckmesser zeigt auf eine Betriebsdruck von 520 Bar. Die folgende Formel wird benutzt , um das Gewicht der erleichterten Ladung zu berechnen:

A (cm²) = [d (mm)² . 3,1416] : 400
mit einem Kolbendurchmesser -> d = 45 mm
A = (45² . 3,1416) : 400 = 15,9 cm²
F (kg) = p(bar) . A(cm² )
F = (520 . 15,9) kg = 8270 kg

Ergebnis: Die erleichterte Ladungsgewicht ist 8270 kg

Wenn ein hydraulischer Zylinder mit einer Handpumpe betätigt wird, tut der Zylinder einen bestimmten Lauf zu jeder Pumpwirkung, die von der Fläche des Kolbens und von der Pumpeleistung zu jeder Pumpwirkung abhängt. Für zweitstufige Pumpen soll man die tief Druckbelastbarkeit BP für die Bewegung des Zylinders ohne Ladung und die Hochdruckbelastbarkeit AP für die belastete Verschiebungen setzten.

Formel:
S(mm) = [V (cm³).10.] : A (cm²)

wo:
v = Zylindergeschwindigkeit mm/s
Q = Pumpleistung in l/min
A = Fläche des Kolbens in den Zylinder in cm 2

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Beispiel: Berechnung von der Verschiebung der Pumpenladung

Ein Zylinder wird mit einer Pumpe manuell betätigt. Welche Verschiebung tut die Ladung zu jedes Pumpen?
-> A= 15,9 cm²

S(mm) = [V(cm³).10] : A (cm²)

Betätigung der Pumpe

Für eine Leistung pro jeder Kolbenhub
V = 3,5 cm³
S =( 3,5 .10) : 15,9 mm = 2,2 mm

Ergebnis: Zu jeder Kolbenhub verschiebt die Ladung 2,2 mm

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Beispiel: viele Pumpen sind notwendig um eine komplette Zylinderausdehnung

Ein Zylinder(Hub H=50 mm) wird mit einer Pumpe manuell betätigt. Ein Leerhub (L = 30 mm) soll ausgeführt werden. Wie viele Pumpen sind notwendig, um die vollständige Ausdehnung des Zylinders zu erhalten?

-> A = 132,7 cm² (wie Beispiel 1)
Mit dem Leerhub gilt:
S BP (mm) =[V BP (cm³).10] : A (cm²)

Mit einer Leistung pro jeder Kolbenhub
-> V BP = 32cm³
-> S BP = (32.10) : 132,7 mm = 2,4 mm

Pumpennummer für einen Leerhub: man dividiert Leerhub durch jeden Pumpenhub:
PB BP = L (mm) : S BP (mm) = 30 : 2,4 = 13 Pumpen
Für einen belastet Hub:
S AP (mm) =é V AP (cm³).10] : A (cm²)

Mit einer Leistung pro jeder Kolbenhub
-> V AP = 3 cm³
-> S AP =(3.10) : 132,7 mm = 0,23 mm

Pumpennummer für den gespannt Hub: man dividiert den restlichen Hub durch den durchgeführten Hub pro jeder Pumpen:
PB A = [H(mm) - L(mm)] : S AP(mm)= [50-30] : 0,2 =87 Pumpen

Ergebnis: Ins Gesamt = PB BP + PB AP = 13 + 87 = 100 Pumpen.

Ausdehnungsgeschwindigkeit

Die Ausdehnungsgeschwindigkeit von einem hydraulischen Zylinder, der mit einer elektrischen Pumpe betätigt wird, hängt von der Fläche des Kolbens im Zylinder und von der Belastbarkeit der Elektropumpe. Für zweitstufige Pumpen soll man die tief Druckbelastbarkeit BP für die Bewegung des Zylinders ohne Ladung und die Hochdruckbelastbarkeit AP für die belastete Verschiebungen setzten.

Formel:
v(mm/s) = [Q(l / min).166,67] : A (cm²)

wo:
v= Zylindergeschwindigkeit in mm/s
Q= Pumpleistung in l/min
A= Fläche des Kolbens in den Zylinder in cm 2

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Beispiel: wie schnell erstreckt sich ein Zylinder, der durch elektrische Pumpe betätigten wird?

Ein Zylinder wird mit einer elektrischen Pumpe betätigt. Mit welcher Geschwindigkeit vollendet der Zylinder seine Ausdehnung?

-> A = 132,7 cm² (wie Beispiel 1)
v(mm/s) = [Q(l / min).166,67] : A (cm²)
Für die Pumpenleistung -> Q = 1,8 l/min
V= 1,8.166,67 : 132,7 mm/s= 2,2 mm/s

Ergebnis: Die Ausdehnungsgeschwindigkeit ist 2,2 mm/s.