Grundlæggende væskefysik
Før vi beskæftiger os med hydraulikken i detaljer, vil jeg definere, hvad vi forstår ved hydraulik. Ordet hydraulik stammer fra det græske ord "hydor", der på dansk betyder "vand". Man forstår herved alle lovmæssigheder i forbindelse med mediet vand. I dag forstår man ved ordet "hydraulik" overførelse og styring af kræfter og bevægelser ved hjælp af en væske. Som energioverførelsesmedium på hydrauliske anlæg bruger man altså en væske. Det er i de fleste tilfælde mineralolie, men kan også være en syntetisk væske eller vand fra vandhanen. Der skelnes mellem to former for hydraulisk effekt: Hydrostatisk system Hydrodynamisk system Ren hydrostatik er fx kraftoverførelse i hydraulikken. Ren hydrodynamik er fx omdannelse af strømningsenergi i turbiner i vandkraftanlæg. I denne bog beskrives det hydrostatiske system. Grunden til de udstrakte anvendelsesmuligheder af hydraulik er, at væske er det mest smidige middel, hvormed effekt kan overføres og bevægelse omsættes. Transmissioner ved brug af væsker giver et fordelagtigt forhold mellem vægt og effekt. For at forstå anvendelsen af hydraulik er det nødvendigt at kende hydraulikkens grundprincipper.
Væskers egenskaber Væsker har ingen ydre form
Væsker kan ikke trykkes sammen
Figur 3: Væsker kan ikke trykkes sammen og sprænger beholderen, hvis trykket er stort nok.
Trykket i en væskesøjle er bestemt af væskesøjlens vægt over en betragtet flade. Almindeligvis angives tryk inden for hydraulik med p. Herved taler man egentlig om overtryk. Tager man forskellige beholderformer fyldt med samme væske, er trykket et bestemt sted kun afhængigt af væskesøjlens højde.
Figur 4:
Trykket er afhængigt af højden af væskesøjlen og uafhængigt af beholderformen Trykket p1 = p2 = p3. For trykket p gælder
FORMEL
Grundlæggende væskefysik
p = h · r · g (Pa) Hvor: h = højden af væskesøjlen (m) g = tyngdeaccelerationen (m/s2) r = væskens densitet (kg/m3)
Retlinjet bevægelse Figur 2:
Væsker fylder det tilgængelige volumen.
Som følge af, at væsker ikke kan sammentrykkes, kan en fast stangforbindelse erstattes af et rør med et stempel i begge ender med væske imellem. Når det ene stempel påvirkes med en kraft, vil det bevæge sig i kraftens retning.
9
81057-1 Hydraylik_V2.indb 9
04-10-2017 14:32:41