Wie funktioniert ein Hydraulikzylinder? Wie wir in unserem ersten Blog geschrieben haben, ist ein Hydraulikzylinder eine der vier Hauptkomponenten eines Hydrauliksystems: ein mechanischer Aktuator, der eine lineare Bewegung erzeugt und als Muskel einer Maschine fungiert.
Aber wie funktioniert eigentlich ein Hydraulikzylinder? Um von vorne zu beginnen, bildet ein Hydraulikzylinder seine Kraft aus unter Druck stehender Flüssigkeit. Die am häufigsten verwendete Flüssigkeit ist Mineralöl. Um zu erfahren, wie Hydraulik funktioniert, lesen Sie diesen Blogbeitrag von uns. Der Betrieb des Hydraulikzylinders basiert auf Pascals Prinzip.
Nach dem Pascalschen Prinzip ist der Druck gleich der Kraft geteilt durch die Fläche, auf die er einwirkt. Ein Druck, der auf einen Kolben angewendet wird, erzeugt einen gleichen Druckanstieg auf den zweiten Kolben im System. Wenn die Fläche das 10-fache der ersten Fläche beträgt, ist die Kraft auf den zweiten Kolben 10-mal größer, selbst der Druck ist im gesamten Zylinder gleich. Die hydraulische Presse erzeugt diesen Effekt nach dem Pascalschen Prinzip. Pascal entdeckte auch, dass der Druck an einem Punkt in einer ruhenden Flüssigkeit in allen Richtungen gleich ist; Der Druck wäre in allen Ebenen, die durch einen bestimmten Punkt verlaufen, gleich.
Lassen Sie uns ein bisschen mehr exlpain. Im folgenden Beispiel bewirkt eine kleine Kraft F1, die auf einen kleinen Kolben der Fläche A1 ausgeübt wird, eine Erhöhung des Drucks in der Flüssigkeit. Nach dem Pascalschen Prinzip wird diese Zunahme auf einen größeren Kolben der Fläche A2 übertragen, indem eine Kraft F2 auf diesen Kolben ausgeübt wird.
Der Druck ist die aufgebrachte Kraft über eine Fläche als; P=F/A >> F ist die verwendete Kraft und A ist die Oberfläche.
Auf beiden Seiten des Behälters befinden sich zwei Kolben, und der Behälter ist mit inkompressibler Flüssigkeit wie Öl gefüllt. Der aufgebrachte Druck wird gleichmäßig und unvermindert auf alle Teile des Systems übertragen.
Aufgrund der oben erläuterten Fakten können wir schließen, dass die Leistungsdichte im Hydraulikzylinder groß ist; Selbst mit einem kleinen Zylinder kann eine große Kraft erzeugt werden. Die Dichtungen halten die Flüssigkeit dort, wo sie sein muss; im Inneren des Hydraulikzylinders. Die Kolbendichtung hält die unter Druck stehende Flüssigkeit in den Kammern A und B. In einem doppelt wirkenden Zylinder erzeugt die A-Kammer die Schubkraft und die B-Kammer das Ziehen. In einem einfachwirkenden Zylinder gibt es typischerweise nur eine Stangendichtung, weil die andere Kammer nicht existiert. Wir werden Ihnen in unseren kommenden Blogs mehr über doppeltwirkende und einfachwirkende Zylinder erzählen.
Beispiel für die Struktur eines Zylinders: hellgrün zeigt die Hydraulikflüssigkeit in Kammer A, gelb zeigt den Kolben, Kammer B ist rechts vom Kolben, Blau ist die Stange. Der Zylinderboden befindet sich links und das Stangenauge rechts.
(Abgebildet) Der Zylinder ist mit einem Zylinderboden und einem Stangenauge an seiner Anwendung befestigt. Die Bewegung wird zwischen diesen beiden Punkten erzeugt. Das unter Druck stehende Öl bewegt den Kolben, der dann die Stange bewegt. Die Gegenbewegung entsteht, wenn Öl in die andere Kammer getrieben wird und der Kolben sich zurückbewegt und die Stange zieht.
Es können auch zwei oder mehr Hydraulikzylinder zusammenarbeiten. Als Beispiel: zwei Lenkzylinder in bestimmten Anwendungen. Diese Zylinder arbeiten so zusammen, dass der eine nach vorne drückt, der andere nach hinten zieht und das Fluid von der A-Kammer des Druckzylinders zur B-Kammer des Zugzylinders fließt. Anderes Beispiel: In bestimmten Verlängerungszylindern fließt die Flüssigkeit durch einen Zylinder zu einem anderen so, dass sich der Zylinder, der den geringsten Druck benötigt, zuerst bewegt, als P = F / A.
Warum sollte man einen Hydraulikzylinder wählen? Es ist eigentlich ganz einfach; wie oben erwähnt, kann ein sehr kleiner Hydraulikzylinder im Vergleich zu elektrischen Komponenten eine große Kraft erzeugen. Wenn Elektrik gewählt worden wäre, hätte es einen extrem großen Elektromotor benötigt, um die gleiche Kraft im Vergleich zur Hydraulik zu erzeugen.