Fagstoff

Hydraulikk og hydraulisk kraftoverføring

Publisert: 05.09.2010, Oppdatert: 03.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Hydraulikk: Hydrauliker på Follum Fabrikker

Ordet hydro betyr "væske, noe flytende". Med hydraulikk mener vi overføring av krefter ved hjelp av væske. Her skal vi begrense oss til å se på oljehydraulikk, men det kan også benyttes andre væsker, for eksempel vann.

Animasjon av hydraulikksystemAnimasjon av hydraulikksystem (jekk)

 

Robotarm bruker et hydraulikksystem for å plukke opp gjenstanderRobotarm bruker et hydraulikksystem for å plukke opp gjenstander 

 

 

 

Hydraulikk - Enheter og definisjonerHydraulikk - Enheter og definisjoner
Opphavsmann: Industriskolen
 
Sakseheis som drives av en hydraulisk eller pneumatisk systemSakseheis som drives av en hydraulisk eller pneumatisk system 
Protese med avansert hydraulikk- og fjæringsystem Protese med avansert hydraulikk- og fjæringsystem
Fotograf: Geir Otto Johansen
 

Hydraulikk er overføring av kraft og bevegelse ved hjelp av væske.

Oljehydraulikk er en kraftform som er mye anvendt i industrien. Hydraulikk er mye brukt til verktøymaskiner, robotteknikk, anleggsmaskiner og flyteknikk. Den største fordelen med hydraulikk er at mye kraft kan overføres ved hjelp av relativt små komponenter. Hydraulikken har gode akselerasjonsegenskaper og tåler harde miljøer.

Symboler og skjemaer er tegnet i henhold til Norsk Standard, NS-ISO 1219-1:2006.

Fordeler og ulemper med hydraulikk

Forskjellen mellom pneumatikk og hydraulikk er ikke så veldig stor. Hovedforskjellene er at olje, som er drivmediet i hydraulikk, ikke lar seg komprimere som luft, som er drivmediet i pneumatikk. Dette gjør at det ikke blir svingninger i systemene, som vi ser kan oppstå med store mottrykk i pneumatikken. Systemene blir derfor også mer presise. Vi kan i tillegg bruke vesentlig høyere trykk enn i pneumatikken, noe som fører til mer kraft. Mens vi i pneumatiske systemer sender returluften ut som eksos, må vi i hydrauliske systemer bruke returslanger som leder oljen tilbake til tanken.

Fordeler:
• store krefter på vanskelig tilgjengelige steder
• små arbeidselementer
• fjernstyring er enkelt med elektrohydraulikk
• roterende eller lineær bevegelse (motor − sylinder)
• enkelt å sikre mot overbelastning
• selvsmørende når vi bruker olje som medium
• regnes som stiv kraftoverføring over avstand
• trinnløs regulering av kraft og hastighet
• lett å automatisere
• liten brannfare

Ulemper:
• oljesøl
• lav virkningsgrad, cirka 50−75 prosent for et anlegg inklusiv pumpe (varierer)
• vanskelig og dyrt å lage synkrone bevegelser (for eksempel at sylindere skal gå likt ved ulik belastning)
• tåler lite forurensning og luft i medium
• varierende viskositet (fra kald til varm olje)
• støy, som det er dyrt å redusere 

HMS

Når vi arbeider med hydraulikk, må vi ta en rekke hensyn med tanke på helse, miljø og sikkerhet. Det som skiller seg mest fra pneumatikk i denne sammenhengen, er de store kreftene som oppstår, samt oljens påvirkning på miljøet og oss selv. 

Trykk

Hydraulisk trykk forplanter seg likt i alle retninger.
Vi definerer trykk på følgende måte:

Trykk =KraftAreal
Vi sier derfor at trykk er kraft per flateenhet. Enhetene vi bruker, kan være forskjellige, men i henhold til SI-systemet skal vi måle trykket i pascal (Pa). Vi får 1Pa ved å fordele en kraft på 1N over 1m2.
Dette kan også skrives i formelen:

1 Pa = 1N1m2
Eller:

P = FAF = P . A
Dette kan vi bruke for å beregne skyvekraften til en sylinder. For å kunne regne med benevningene newton, bar og cm2 ganger vi
med 10:

F = P . A . 10 

Hydraulisk trykk bygger seg opp som et resultat av strømningsmotstand.

Hydraulisk anlegg - prinsippHydraulisk anlegg - prinsipp
Opphavsmann: Industriskolen

Hydraulisk kraftoverføring

En praktisk utnyttelse av trykkforplantningen i væsker er den hydrauliske kraftforsterkeren, også kalt hydraulisk vektstang. Med en slik vektstang kan vi løfte en stor last (F2) ved hjelp av en relativt liten betjeningskraft (F1).

Oppgaver