Hydraulikk

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Hydraulikk er et emne som hører til fluidmekanikken, og beskjeftiger seg i hovedsak med dens tekniske anvendelse . Anvendt hydraulikk er ofte forbundet med pumper, sylindre rør/slanger og andre fluidmekaniske innretninger. Hydraulikk er overføring av energi/ kraft ved hjelp av væske/ olje, rør, flens og slanger. Hydraulikkslanger er beregnet til å overføre krefter i motsetning til vanlige industrislanger som skal transportere materiale (f.eks. gass, vann, olje).

Beskrivelse[rediger | rediger kilde]

Hydraulic circuit directional control.pngHydraulic circuit schematic directional control.png

En enkel skisse over de forskjellige delene i et hydraulisk anlegg (venstre) og samme krets skjematisk fremstilt.

Bruksområder[rediger | rediger kilde]

Hydraulikk brukes i dag innen en lang rekke forskjellige fagfelt bla:

  • Styring av sylindre til f.eks gravemaskiner og roboter.
  • Kraftoverføring. F.eks: Fra motor til hjul på hjullastere ol.
  • Fjernstyring av undervannsventiler.
  • Sjokkdemping, bla. i støtdempere.

Ulike komponenter[rediger | rediger kilde]

Sylinder og aktuator[rediger | rediger kilde]

Hovedfunksjonen til en aktuator er å utøve en kraft på et objekt og dermed bevege (aktuere) det. En aktuator består består vanligvis av et stempel med en råde (stempelstang) plassert inne i en sylinder. Stemplet drives av trykkdifferansen og den eksterne kraften på enden av råden.
Trykkdifferansen kan beskrives som
\ F=P_1\cdot A_1 - P_2\cdot A_2

Eller som kraft = trykk 1 * areal 1 - trykk 2 * areal 2.

En aktuator

Pumper og motorer[rediger | rediger kilde]

I motsetning til aktuatoren vil en motor utøve et moment og skape rotasjon av hydraulisk trykk. En pumpe og en motor har i prinsippet lik konstruksjon, mens en motor skaper moment skaper en pumpe trykk fra moment. Det finnes flere typer som fungerer på forskjellige prinsipper. De mest vanlige er tannhjulspumper og stempelpumper.
Effekten tilført en motor / avgitt fra en pumpe beskrives:

\ P=\omega\cdot\tau=p\cdot Q

Effekt = turtall x moment = trykk x volumstrøm

Akkumulator[rediger | rediger kilde]

En akkumulator er en tank med et gassvolum, ofte innkapslet i en blære, som fungerer som et "lager" for trykk. Ved sykliske arbeidsprosesser vil man bruke en akkumulator for å raskt kunne distribuere oljen som trengs. Man ønsker også å bruke en akkumulator for å fjerne forstyrrelser på linja, da fungere akkumulatoren som en demper. Forholdet mellom trykk og volum i en akkumulator beskrives forenklet ved hjelp av ideell gasslov.

Ventiler[rediger | rediger kilde]

Ventiler brukes for å regulere og kontrollere en krets.

Strømningen gjennom en ventil kan beskrives på følgende måte:
\ Q=A\cdot C_{q}\cdot\sqrt{\frac{2\Delta p}{\rho}}
Cq er en ventilkonstant mellom 0 og 1.

Retningsventil[rediger | rediger kilde]

En retningsventil er en ventil som regulerer hvor fluidet strømmer. Ofte beskrives en slik ventil med to tall: A/B hvor A forteller hvor mange porter ventilen har mens B forteller hvor mange posisjoner ventilen kan stå i.

Retningsventiler

Volumstrømventil[rediger | rediger kilde]

En volumstrømventil regulerer hvor mye fluid som passerer gjennom en krets. Dette gjøres ved å plassere en hindring i strømningen, som fører til et trykktap over ventilen.

Disse ventilene kan både være statiske; hvor hindringen er konstant uansett, manuelle; hvor hindringen kan manuelt reguleres; automatiske; hvor volumstrømen er konstant uansett trykkforhold.

Trykkreguleringsventil[rediger | rediger kilde]

Trykkreguleringsventiler er ventiler som ved et bestemt trykk bytter posisjon og dermed åpner for gjennomstrømning.

Slike ventiler brukes derfor ofte som overtrykksventiler, som hindrer at trykket i en krets blir større enn ønskelig.

Tilbakeslagsventil[rediger | rediger kilde]

En tilbakeslagsventil sørger for at fluidet bare kan gå en vei gjennom kretsen. Den kan være fjærbelastet slik at den kun åpner ved en gitt trykkforskjell.

Model av en tilbakeslagsventil

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

Flens