Was ist Hydraulik
In der Hydraulik wird mittels einer Flüssigkeit Kraft und Energie übertragen. Als Hydraulikflüssigkeit kommen zum Einsatz Mineralöl oder Estern. Es gibt 2 Gebiete der Hydraulik. Die Hydrostatik und Hydrodynamik. In der hydrostatik wird Kraft und Energie durch den statischen Druck übertragen. In der Hydrodynamik hingegen wird Kraft und Energie durch die kinetischen Energie der hydraulikflüssigkeit übertragen. Vorteile der Hydraulik ist die hohe Leistungsdichte und einfache Umsetzung von Linearbewegung. Die Nachteile sind Verluste durch interne Leckaae und Feuergefährdung.
Einsatzbereiche
- Mobilhydraulik: KFZ, Bau- und Landmaschinen
- Flugzeughydraulik: Fahrwerk. Properllerverstellung, Ruderstellwerk
- Schiffshydraulik: Ruderstellung
- Industriehydraulik: Walzwerke, Presse, Heber
Gebräuchliche Einheiten für Druck
Druckeinheiten
Druck ist eine senkrecht wirkende Kraft \( F \) auf einer Fläche \( A \).
\( p = \frac {F}{A} \tag{1.1} \)
Aufgabe Hydraulische Presse/Hebebühne
Gegeben ist eine hydraulische Hebebühne. Der kleine Koblen hat einen Durchmesser von \( d_1 = 10cm \) und der große \( d_2=1m \). Welche Kraft \( F_1\) ist benötigt um ein Auto mit der Masse \( m = 750 kg \) zu heben? Wie groß ist der Druck \( p_1 \)? Wie groß ist der Weg\( s_1\), wenn das Auto um \( s_2 = 1,70 \) gehoben wird?
Lösungsansatz
Der Druck ist in unserem geschlossen System überall gleich groß. Aus dem Ansatz bekommen wir \( F_1 \).
\( p = \frac {F_!}{A_1} = \frac{F_2}{A_2} \tag{1.2} \)
Die Querschnittsfläche \( A \) der Koben ist ein Kreis.
\( A = \pi \frac{d^2}{4}\tag{1.3} \)
Wir übertragen hier Arbeit daher ist der Hub \( s_1 \) ist aus dem Ansatz.
\( E_1 = E_2 \tag{1.4} \)\( F_1 \cdot s_1 = F_2 \cdot s_2 \tag{1.5} \)
Ausführliche Lösung siehe Video.