Lernmaterial

Hydraulics

Kraftübertragung mit flüssigen Mitteln


Definition

Das Wort Hydraulik stammt von den altgriechischen Worten „hydor“ und „aulos“ ab und bedeutet „Wasser“ und „Rohr“. Somit steht Hydraulik für die Lehre vom Strömungsverhalten von Flüssigkeiten. In der Hydraulik geht es vor allem darum Flüssigkeiten in einem geschlossenen Kreislauf hin und her zu pumpen und dabei mechanische Arbeit zu verrichten.

Ein wenig Geschichte

Bereits im 18. Jahrhundert erfand der Engländer Joseph Bramah die erste mit Wasserdruck betriebene hydraulische Presse, die nach dem hydrostatischen Gesetz von Blaise Pascal arbeitete. Die sogenannte Brahmsche Presse funktionierte so, dass ein Kolben gedrückt wurde und die daraus resultierende Kraft vervielfacht wurde.
Joseph Bramah hat den Kolben eines wassergefüllten Zylinders mit einem Hebel und mit wenig Kraftaufwand heruntergedrückt. Der dabei entstandene Druck auf das Wasser wurde dann an andere Zylinder weitergeleitet und dabei verstärkt. Am Ende wurde ein Gegenstand mit großer Kraft zusammengepresst.

Die Vorteile der Hydraulik sind, dass …

Flüssigkeiten unter Druck gespeichert werden können
unter Druck stehende Flüssigkeiten ohne großen Druckverlust über große Entfernungen transportiert werden können
der Druck auf Flüssigkeiten relativ lange erhalten bleibt und dieser sich kaum verändert
beim Ausführen von Bewegungen keine Kraft verloren geht
mit Hydraulikzylindern viele Bewegungen ohne aufwändige Mechanik realisiert werden können
eine hohe Stellgenauigkeit umsetzbar ist
es möglich ist einfach hohe Kräfte und Drehmomente zu erzeugen
gleichförmige Bewegungen einfach umsetzbar sind

 

Diese Vorteile und viele weitere interessante Informationen wollen wir dir mit dem Baukasten Hydraulics erläutern.
Zudem wollen wir dir aufzeigen, wie hydraulische Komponenten funktionieren. Dazu erklären wir dir Schritt für Schritt die einzelnen Bauteile und zeigen wie sie arbeiten. Außerdem sind im Baukasten zahlreiche Modellbeispiele enthalten, die darstellen wie Hydraulik eingesetzt werden kann.

Das fischertechnik Hydrauliksystem

 

  • Arbeitszylinder

    Arbeitszylinder

    Dieser ist meist zu Beginn leer und eingefahren. Sobald nun Druck auf den Steuerzylinder ausgeübt wird und somit Wasser aus dem Steuerzylinder durch einen Schlauch in den Arbeitszylinder fließt, wird der Arbeitszylinder automatisch ausgefahren und mit Wasser gefüllt. Der Arbeitszylinder füllt sich genauso schnell mit Wasser, wie der Steuerzylinder geleert wird.

  • Hydraulisches System

    Bewegung im hydraulischen System

    Um mit Flüssigkeiten Bewegungen zu erzeugen verwenden wir Hydraulikzylinder. Die blaue Kolbenstange ist beweglich und der Zylinder abgedichtet. Drückt man durch einen der beiden Schlauchanschlüsse Wasser in den Zylinder, bewegt sich die Kolbenstange.

  • Rastschiene

    Rastschiene

    Mit der Rastschiene kannst du den Steuerzylinder an einer gewünschten Position festsetzen. Das funktioniert ganz einfach durch das Einrasten der Rastschiene in die Strebenadapter. Mit der so arretierten Rastschiene ist der Steuerzylinder und somit auch der Arbeitszylinder in der gewünschten Position fixiert. Beide Zylinder können jetzt weder ein noch ausfahren.

  • Steuerzylinder

    Steuerzylinder

    Der Steuezylinder ist meist zu Beginn mit Flüssigkeit, in unserem Fall Wasser, gefüllt und ausgefahren. Sobald man nun Druck von oben auf diesen Zylinder ausübt, wird das Wasser aus dem Zylinder herausgepresst. Das Wasser fließt dann, durch den angeschlossenen Schlauch, in den nächsten Zylinder oder Wassertank oder ins Freie.

    Didaktische Begleithefte fischertechnik Hydraulic
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