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Update:  23.11.2022

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Hydrauliköl Hydraulikkolben

Das Lehrbuch vermittelt das wesentliche Grundlagenwissen der Hydraulikkomponenten, wobei insbesondere auf ölhydraulische Systeme eingegangen wird. "




Hydraulikkomponenten hydraulik

Grundlagen, Komponenten und Systeme der Hydraulik.




Hydraulikformeln Kolbenweg

Physikalischen Grundlagen, Funktionsweisen, die Konstruktion und die Anwendungsmöglichkeiten der Hydraulik und der hydraulischen Bauelementen.


Menue
Hydraulik


Hydraulik

Pumpenarten

Bauart und Anwendung der verschiedenen Pumpenarten

Übersicht der verschiedenen Hydrauliksysteme mit den technischen Daten und den Anwendungsfällen.


Pumpenart Kinematik Steuerung pmax (bar) Qmax (m3/h) Anwendung
Hubkolbenpumpe
Reihenkolbenpumpe 0 v,w 3500 800 H,S,D,V
Taumelscheibenpumpe 0 v,w 400 50 H,V
Schrägscheibenpumpe 0 w 300 30 H
Radialkolbenpumpe 0 v,w 500 50 H
Schrägachsenpumpe 0 w 250 40 H
Drehkolbenpumpe
Außenzahnradpumpe r w 200 100 H,V
Innenzahnradpumpe r w 300 100 H,V
Zahnringpumpe r w 200 12 H,V
Drehkolbenpumpe r w 14 200 S,V,L
Schraubenpumpe r w 100 1600 H,V
Exzenterschneckenpumpe r w 72 400 S,V,L
Fl√ľgelzellenpumpe r w 175 60 H,V
Sperrfl√ľgelpumpe r w 175 40 H
Elastische Verdrängerpumpe
Schlauchpumpe r w 10 15 S,V
Schlauchmembranpumpe 0 v 160 140 S,V,L
Membranpumpe 0 v 300 180 S,V,L,D
Fl√ľgelpumpe 0 v 0,2 6

Bauart: r = rotierend, o = oszillierend
Steuerung; v = ventilgesteuert, w = weggesteuert
Anwendung: H = Hydraulik, S = abrasive u. hochviskose Schlämme, V = hochviskose, nicht abrasive Fluide, D = Dosierpumpe, L = Lebensmittel

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Anhaltswerte f√ľr Gesamtwirkungsgrad verschiedener Zahnradpumpen und -motoren.


Hydraulikpumpen
Zahnradpumpe außenverzahnt 0,5...0,9
Zahnringpumpe innenverzahnt 0,6...0,9
Schraubenpumpe 0,6...0,8
Fl√ľgelzellenpumpe 0,65..0,85
Axialkolbenpumpe mit Taumelscheibe 0,8...0,9
Axialkolbenpumpe mit Schrägscheibe 0,8...0,9
Axialkolbenpumpe mit Schrägtrommel 0,8...0,9
Radialkolbenpumpe 0,8...0,9
Hydraulikmotoren
Zahnradmotor 0,85
Zahnringmotor 0,80
Rollfl√ľgelmotor 0,85
Fl√ľgelzellenmotor 0,85
Axialkolbenmotor 0,90
Radialkolbenmotor 0,90



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Hydraulik-Pumpe

Gesamtwirkungsgrad

Der Gesamtwirkungsgrad eines Hydrauliksystem, ist das Produkt aus volumetrischen Wirkungsgrad mal hydro-mechanischem Wirkungsgrad.


Gesamtwirkungsgrad Hydraulikpumpe Formel
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
ő∑ hm = hydro-mechanischer Wirkungsgrad (-)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
ő∑ hm = hydro-mechanischer Wirkungsgrad (-)

Volumenstrom Pumpe

Der Volumenstrom bei einer Hydraulikpumpe ist die Menge an hydraulischer Fl√ľssigkeit, die innerhalb einer bestimmten Zeit eine bestimmte Strecke im hydraulischen System zur√ľcklegt bzw. von der Pumpe gef√∂rdert wird.


Volumenstrom Pumpe Formel
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrisches Verdrängungsvolumen (cm³)
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
P   = Pumpenleistung (kW)
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrisches Verdrängungsvolumen (cm³)
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
P   = Pumpenleistung (kW)
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
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Antriebsleistung Pumpe

Die Antriebsleistung einer Hydraulikpumpe ist Abhängig vom Betriebsdruck und dem Volumenstrom.
Faustformel: Um mit einem Volumenstrom von Q = 1 l/min einen Betriebsdruck von p = 500 bar zu erreichen, ist eine Antriebsleistung von ca. 1 kW notwendig!


Antriebsleistung Pumpe
P   = Antriebsleistung (kW)
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
M   = Drehmoment (Nm)
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
P   = Antriebsleistung (kW)
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
M   = Drehmoment (Nm)
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
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Drehzahl Pumpe

Die Pumpendrehzahl wird nach folgender Formel berechnet.


Drehzahl Pumpe
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
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Drehmoment Hydraulikpumpe

Das Drehmoment der Pumpe ergibt sich aus dem geometrische Verdrängungsvolumen und dem Betriebsdruck.


Drehmoment Pumpe
M   = Drehmoment (Nm)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
ő∑ hm = hydro-mechanischer Wirkungsgrad (-)
M   = Drehmoment (Nm)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
ő∑ hm = hydro-mechanischer Wirkungsgrad (-)
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Pumpendruck

Der Pumpendruck wird bestimmt durch die Antriebsleistung des Motors und em Volumenstrom.


Druck Pumpe
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
P   = Antriebsleistung (kW)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
p   = Betriebsdruck Pumpenausgang (bar)
P   = Antriebsleistung (kW)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)

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Hydraulik-Motor

Der Hydraulikmotor (Hydromotor), hat die Aufgabe, hydraulische Energie (Druck × Volumen) in mechanische Arbeit umzuwandeln.

Volumenstrom Motor

Der Volumenstrom eines Hydraulikmotors ist die Menge an hydraulischer Fl√ľssigkeit, die in einer bestimmten Zeit eine Strecke im hydraulischen System zur√ľcklegt.


Volumenstrom Pumpe
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
n   = Pumpendrehzahl (1/min)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
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Antriebsleistung Hydraulikmotor

Die Antriebsleistung eines Hydraulikmotors ist Abhängig vom Differenzdruck und dem Volumenstrom.


Antriebsleistung Hydraulikmotor
P   = Antriebsleistung (kW)
őĒp   =Differenzdruck (bar)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
p ein = Druck Eintritt (bar)
p aus = Druck Austritt (bar)
P   = Antriebsleistung (kW)
őĒp   =Differenzdruck (bar)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
ő∑ ges = gesamt Wirkungsgrad (-)
p ein = Druck Eintritt (bar)
p aus = Druck Austritt (bar)
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Drehzahl Hydraulikmotor

Die Drehzahl des Hydraulikmotors wird bestimmt durch den Volumenstrom und dem geometrischen Verdrängungsvolumen


Drehzahl Hydraulikmotor
n   = Motordrehzahl (1/min)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrisches Verdrängungsvolumen (cm³)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
n   = Motordrehzahl (1/min)
Q   = Volumenstrom (dm¬≥/min)
V g = geometrisches Verdrängungsvolumen (cm³)
ő∑ v = volumetrischer Wirkungsgrad (-)
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Drehmoment Hydraulikmotor

Das Drehmoment f√ľr einen Hydraulikmotor berechnet sich nach folgender Formel.


Drehmoment Hydraulikmotor
M   = Drehmoment (Nm)
őĒp   =Differenzdruck (bar)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
ő∑ hm = hydro-mechanischer Wirkungsgrad (-)
M   = Drehmoment (Nm)
őĒp   =Differenzdruck (bar)
V g = geometrische Verdrängungsvolumen (cm³)
ő∑ hm = hydro-mechanischer Wirkungsgrad (-)
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Hydraulik-Zylinder

Kolbenfläche

Bei der Fläche der Zugseite ist um die Fläche der Stange kleiner.


Druckseite
Zylinderfläche Zugseite Formel
Druckfläche Formel
Zugseite
Zylinderfläche Druckseite Formel
Zugfläche Formel
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
d 1 = Durchmesser Kolben (mm)
d 2 = Durchmesser Stange (mm)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
d 1 = Durchmesser Kolben (mm)
d 2 = Durchmesser Stange (mm)
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Druckkraft

Bei doppelt wirkendem Zylinder sind die unterschiedlichen Fl√§chen von Druck- und Zugseite zu ber√ľcksichtigen.


Druckkraft einfach wirkender Zylinder
Druckkraft Formel
Druckkraft einfachwirkend Bild
Druckkraft doppelt wirkender Zylinder
Druckkraft doppelt wirkend Formel
Druckkraft doppeldwirkend Bild
F D = Druckkraft (N)
p D = √Ėldruck Druckseite (bar)
p Z = √Ėldruck Zugseite (bar)
p Z ergibt sich durch Leitungs- und Ventilwiderst√§nde des abflie√üenden √Ėls.
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
ő∑ Z = Wirkungsgrad Kolben (-)
F F = Federkraft bei einfach wirkendem Zylinder (N)
F D = Druckkraft (N)
p D = √Ėldruck Druckseite (bar)
p Z = √Ėldruck Zugseite (bar)
p Z ergibt sich durch Leitungs- und Ventilwiderst√§nde des abflie√üenden √Ėls.
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
ő∑ Z = Wirkungsgrad Kolben (-)
F F = Federkraft bei einfach wirkendem Zylinder (N)

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Kolbengeschwindigkeit

Die Kolbengeschwindigkeit wird durch den Volumenstrom der Hydraulikfl√ľssigkeit bestimmt.


Kolbengeschwindigkeit ausfahren
Kolbengeschwindigkeit ausfahrend Formel
Kolbengeschwindigkeit ausfahrend Bild
Kolbengeschwindigkeit einfahren
Kolbengeschwindigkeit einfahrend Formel
Kolbengeschwindigkeit einfahrend Bild
v aus = Kolbengeschwindigkeit ausfahren (cm/s)
v ein = Kolbengeschwindigkeit einfahren (cm/s)
Q   = Volumenstrom (cm¬≥/s)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
v aus = Kolbengeschwindigkeit ausfahren (cm/s)
v ein = Kolbengeschwindigkeit einfahren (cm/s)
Q   = Volumenstrom (cm¬≥/s)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
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Zylindervolumen

Das Zylindervolumen eines Hydraulikzylinders berechnet sich nach folgender Formel.


Zylindervolumen Druckseite
Zylindervolumen Druckseite Formel
Kolbenvolumen Druckseite Bild
Zylindervolumen Zugseite
Zylindervolumen Zugseite Formel
Kolbenvolumen Zugseite Bild
V D = Zylindervolumen Druckseite (cm³)
V Z = Zylindervolumen Zugseite (cm³)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
h   = Kolbenhub (cm)
V D = Zylindervolumen Druckseite (cm³)
V Z = Zylindervolumen Zugseite (cm³)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
h   = Kolbenhub (cm)
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Hubzeit

Die Hubzeit eines Hydraulikkolbens errechnet sich nach folgender Formel.


Hubzeit ausfahren
Hubzeit ausfahren Formel
Hubzeit ausfahren Bild
Hubzeit einfahren
Hubzeit einfahren Formel
Hubzeit einfahren Bild
t h,aus = Hubzeit ausfahren (s)
t h,ein = Hubzeit einfahren (s)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
h = Kolbenhub (cm)
Q   = Volumenstrom (cm¬≥/s)
t h,aus = Hubzeit ausfahren (s)
t h,ein = Hubzeit einfahren (s)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm²)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm²)
h = Kolbenhub (cm)
Q   = Volumenstrom (cm¬≥/s)
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Hydraulik-Komponenten

Differenzial-Zylinder

Differentialzylinder sind Zylinder mit einseitiger Kolbenstange und haben somit eine große Kolbenfläche zum Ausfahren und eine um die Kolbenstangenfläche reduzierte Fläche zum Einfahren.


Differenzialzylinder pd Druckseite
Differenzialzylinder pz Zugseite
Differenzialzylinder Volumenstrom Druckseite
Differenzialzylinder Volumenstrom Zugseite
Differenzialzylinder Austrittsgeschwindigkeit
Differenzialzylinder Eintrittsgescheindigkeit
p D = √Ėldruck Druckseite (bar)
p Z = √Ėldruck Zugseite (bar)
F D = Druckkraft (N)
F Z = Zugkraft (N)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm³)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm³)
Q D =Volumenstrom Druckseite (cm³/min)
Q Z =Volumenstrom Zugseite (cm³/min)
v aus = Geschwindigkeit Druckseite (cm/s)
v ein = Geschwindigkeit Zugseite (cm/s)
p D = √Ėldruck Druckseite (bar)
p Z = √Ėldruck Zugseite (bar)
F D = Druckkraft (N)
F Z = Zugkraft (N)
A D = Kolbenfläche Druckseite (cm³)
A Z = Kolbenfläche Zugseite (cm³)
Q D =Volumenstrom Druckseite (cm³/min)
Q Z =Volumenstrom Zugseite (cm³/min)
v aus = Geschwindigkeit Druckseite (cm/s)
v ein = Geschwindigkeit Zugseite (cm/s)
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Hydrospeicher

Hydrospeicher werden zur Deckung eines bestimmten, plötzlich auftretenden Volumenstrombedarfs (schnelle, adiabate Zustandsänderung), zum Leckölausgleich bzw. zur Schwingungsdämpfung (langsame, isotherme Zustandsänderung) verwendet.


Hydrospeicher Nutzvolumen
Hydrospeicher Speichervolumen
Hydrospeicher max. Druck
Hydrospeicher min. Druck
őĒV   = Nutzvolumen (dm¬≥)
V 0 = Speichergröße (dm³)
p 0 = Gasf√ľlldruck (bar)
p 1 = min. Betriebsdruck (bar)
p 2 = max. Betriebsdruck (bar)
K   = 1,4 - adiabatische Verdichtung
K   = 1,0 - isotherme Verdichtung
őĒV   = Nutzvolumen (dm¬≥)
V 0 = Speichergröße (dm³)
p 0 = Gasf√ľlldruck (bar)
p 1 = min. Betriebsdruck (bar)
p 2 = max. Betriebsdruck (bar)
K   = 1,4 - adiabatische Verdichtung
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Volumenänderung

Kompressibilitäts-Volumen bei Druckänderung

Wird Hydraulik√∂l unter Druck gesetzt, so verringert sich sein Volumen, dadurch muss bei einem Druckanstieg ein zus√§tzliches Volumen zur Verf√ľgung gestellt werden.
Bei der Berechnung des Kompressibilitäts-Volumen ist das Gesamtvolumen vom Druckerzeuger bis zu den Hydraulikzylinder zu addieren.
Einen starken Einfluss auf die Kompressibilität haben gelöste Gase (Lufteinschluss).
So gilt näherungsweise:
ő≤ = 62...70 * 10-6 (1/bar) f√ľr luftfreie Mineral√∂le
ő≤ = 80...100 * 10-6 (1/bar) f√ľr lufthaltige Mineral√∂le


Kompressibilitäts Volumen
őĒV őö = Kompressibilit√§ts-Volumen (cm¬≥)
V ges = gesamter √Ėlvolumen (cm¬≥)
őĒp   = Druckanstieg (bar)
ő≤   = Kompressibilit√§ts-Faktor (1/bar)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt ő≤ ca. 70*10-6 (1/bar)
őĒV őö = Kompressibilit√§ts-Volumen (cm¬≥)
V ges = gesamter √Ėlvolumen (cm¬≥)
őĒp   = Druckanstieg (bar)
ő≤   = Kompressibilit√§ts-Faktor (1/bar)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt ő≤ ca. 70*10-6 (1/bar)
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Volumenzunahme bei Hydraulikschläuchen

Durch die Elastizität der Hydraulikschläuche vergrößert sich das Volumen in Abhängigkeit vom Druck.


Schlauchvolumen Formel
V S = Volumenzunahme Schlauchleitung (cm³)
V sp = spezifische Volumenzunahme (cm³/(m*bar))
L S = Schlauchlänge (m)
őĒp   = Druckanstieg (bar)
V S = Volumenzunahme Schlauchleitung (cm³)
V sp = spezifische Volumenzunahme (cm³/(m*bar))
L S = Schlauchlänge (m)
őĒp   = Druckanstieg (bar)

Richtwerte f√ľr die spezifische Volumenzunahme in Abh√§ngigkeit des Nenndurchmessers:


Nennweite - DN (mm) Spez. Volumenzunahme
Vsp (cm³/(m*bar))
6 0,010
10 0,015
13 0,025
16 0,035
20 0,050
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Volumenänderung bei Temperaturdifferenz

Bei Temperatur√§nderungen √§ndert sich das gesamte √Ėlvolumen entsprechend des Ausdehnungskoeffizienten des √Ėles.
Eine Temperaturerh√∂hung von 15¬įC bewirkt eine Volumenerh√∂hung von ca. 1%.


Temperaturvolumen Formel
V T = Volumenänderung bei Temperaturdifferenz (cm³)
V ges = gesamtes √Ėlvolumen (cm¬≥)
őĪ   = W√§rme-Ausdehnungskoeffizient (1/K)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt őĪ ca. 0,67*10-3 (1/K)
őĒt   = Temperaturdifferenz (K)
V T = Volumenänderung bei Temperaturdifferenz (cm³)
V ges = gesamtes √Ėlvolumen (cm¬≥)
őĪ   = W√§rme-Ausdehnungskoeffizient (1/K)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt őĪ ca. 0,67*10-3 (1/K)
őĒt   = Temperaturdifferenz (K)

Wärme-Ausdehnungskoeffizient


√Ėlsorte W√§rme Ausdehnungs¬≠koeffizient (1/K)
Mineralöl 0,65*10-3
Hydrauliköl HL 0,67*10-3
Hydrauliköl HFC 0,70*10-3
Hydrauliköl HFD 0,75*10-3



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Druckzunahme durch Temperaturerhöhung

In einem geschlossenen hydraulischen System steht jedoch kein Raum zur Volumenvergr√∂√üerung zur Verf√ľgung. Das Hydraulikmedium wird entsprechend dem Kompressibilit√§ts-Faktor komprimiert und eine Druckerh√∂hung von őĒp ist die Folge.
Eine Temperaturerh√∂hung von 1¬įC bewirkt eine Druckerh√∂hung von ca. 10 bar.


Druckerhöhung Formel
őĒp   = Druckerh√∂hung (bar)
őĪ   = W√§rme-Ausdehnungskoeffizient (1/K)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt őĪ ca. 0,67*10-3 (1/K)
ő≤   = Kompressibilit√§ts-Faktor (1/bar)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt ő≤ ca. 70*10-6 (1/bar)
őĒt   = Temperaturdifferenz (K)
őĒp   = Druckerh√∂hung (bar)
őĪ   = W√§rme-Ausdehnungskoeffizient (1/K)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt őĪ ca. 0,67*10-3 (1/K)
ő≤   = Kompressibilit√§ts-Faktor (1/bar)
F√ľr Hydraulik√∂l betr√§gt ő≤ ca. 70*10-6 (1/bar)
őĒt   = Temperaturdifferenz (K)
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Hydrauliköl

Dichteänderung von Hydrauliköl

Die Dichte nimmt mit der Temperatur ab und mit dem Druck zu.


Dichteänderung durch Temperatur
Dichte Temperatur
Dichteänderung durch Druck
Dichte Druck
Dichteänderung durch Druck und Temperatur
Dichteänderung Druck und Temperatur
ŌĀ t = Dichte bei Temperatur t und Luftdruck (kg/dm¬≥)
ŌĀ p = Dichte bei Druckdifferenz őĒp (kg/dm¬≥)
ŌĀ 15 = Dichte bei 15¬įC (kg/dm¬≥)
őĪ   = W√§rmeausdehnungs-Koeffizient (1/K)
ő≤   = Kompressibilit√§ts-Faktor (1/bar)
t   = Temperatur (¬įC)
őĒp   = Druckdifferenz (bar)
ŌĀ t = Dichte bei Temperatur t und Luftdruck (kg/dm¬≥)
ŌĀ p = Dichte bei Druckdifferenz őĒp (kg/dm¬≥)
ŌĀ 15 = Dichte bei 15¬įC (kg/dm¬≥)
őĪ   = W√§rmeausdehnungs-Koeffizient (1/K)
ő≤   = Kompressibilit√§ts-Faktor (1/bar)
t   = Temperatur (¬įC)
őĒp   = Druckdifferenz (bar)
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Viskosität von Hydrauliköl

Die Viskosit√§t ist ein Ma√ü f√ľr den Flie√üwiderstand, die Flie√üf√§higkeit bzw. die Z√§higkeit. Sie ist ein Ma√ü f√ľr die innere Reibung einer Fl√ľssigkeit.
Mit stark steigendem Druck nimmt die Viskosität zu. Die Druckabhängigkeit der Viskosität ist vom Grundöl und der Additivierung abhängig.


Kinematische Viskosität
Viskosität Kinematische
Dynamische Viskosität
Viskosität Dynamische
Umrechnung aus Englergrad
Viskosität Englergrad
őĹ   = Kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ő∑   = Dynamische Viskosit√§t (Ns/m¬≤)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
¬įE   = Englergrad (¬įE) - Einheit heute nicht mehr zul√§ssig
őĹ   = Kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ő∑   = Dynamische Viskosit√§t (Ns/m¬≤)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
¬įE   = Englergrad (¬įE) - Einheit heute nicht mehr zul√§ssig
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Viskosität bei Mischungsverhältnis [1]

Bei Mischung zweier √Ėl mit verschiedener Viskosit√§t, kann nach folgender Erfahrungsformel die Viskosit√§t berechnet werden.


Viskosität Mischung
Pa s = Dynamische Viskosität Mischung (Ns/m²)
Pa s1 = Dynamische Viskosität Sorte 1 (Ns/m²)
Pa s2 = Dynamische Viskosität Sorte 2 (Ns/m²)
a   = Prozentanteil Sorte 1 (%)
b   = Prozentanteil Sorte 2 (%)
őĪ   = Mischungsfaktor (-)
a (%) b (%) őĪ - Mischungsfaktor
10 90 6,7
20 80 13,1
30 70 17,9
40 60 22,1
50 50 25,5
60 40 27,9
70 30 28,2
80 20 25,0
90 10 17,0

Pa s = Dynamische Viskosität Mischung (Ns/m²)
Pa s1 = Dynamische Viskosität Sorte 1 (Ns/m²)
Pa s2 = Dynamische Viskosität Sorte 2 (Ns/m²)
a   = Prozentanteil Sorte 1 (%)
b   = Prozentanteil Sorte 2 (%)
őĪ   = Mischungsfaktor (-)
a (%) b (%) őĪ - Mischungsfaktor
10 90 6,7
20 80 13,1
30 70 17,9
40 60 22,1
50 50 25,5
60 40 27,9
70 30 28,2
80 20 25,0
90 10 17,0
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Sorten von Hydraulikölen


√Ėlsorte Beschreibung Bemerkung
Hydraulik√∂l HL (DIN 51524 T1) Mit Zusatz f√ľr Korrosionsschutz und Alterungsbest√§ndigkeit Nicht f√ľr hochbeanspruchte Hydraulikelemente geeignet.
Hydraulik√∂l HLP (DIN 51524 T2) wie HL mit zus√§tzlichem Verschlei√üschutz HLP 22 f√ľr 10...40¬įC
HLP 32 f√ľr 15...50¬įC
HLP 46 f√ľr 20...60¬įC
Hydrauliköl HLPV (DIN 51524 T3) wie HLP mit erhöhtem Visikositätsindex
unlegierte √Ėle H (DIN 51517 T1) Mineral√∂l ohne Zus√§tze Geringe Schmierf√§higkeit
Schwerentflammbare √Ėle nach DIN 51502
HFA √Ėl in Wasser Emulsion Weniger geeignet
max. Druck 150 bar
max. Temperatur 60. ¬įC
HFB Wasser in √Ėl Emulsion Weniger geeignet
max. Druck 200 bar
max. Temperatur 60. ¬įC
HFC Wässrige Poly-Glycollösung Gut geeignet mit NBR oder FKM Dichtungen
max. Druck 200 bar
max. Temperatur 60. ¬įC
HFD Wasserfreie Fl√ľssigkeit √§hnlichen Eigenschaften wie Mineral√∂l Gut geeignet nur mit FKM Dichtungen
max. Druck 500 bar
max. Temperatur 150. ¬įC
Umweltvertr√§gliche Druckfl√ľssigkeiten
Native √Ėl HETG wie Raps√∂l, Sonnenblumen√∂l Fl√ľssigkeit auf Basis von nat√ľrlichen √Ėlen Wenig geeignet, neigen bei h√∂heren Temperaturen zum Verkleben
Ploy√§thylenglykole HEPG Fl√ľssigkeit auf der Basis von Ploy√§thylenglykole Eigenschaften wie Mineral√∂l Allgemein geeignet
Synthetische Ester HEES
Polyester, Dister, Carbonsäureester
Fl√ľssigkeit auf der Basis von synthetischen Estern Allgemein geeignet

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Leckölstrom

Die mit Druck beaufschlagten Komponenten werden durch Passflächen zueinander beweglichen Bauteilen abgedichtet. Es verbleiben Leckwege, durch die Druckmedium abströmen können.
Bei Zylindern tritt der Leckölstrom an den Kolbenstangendichtungen aus.

Leckölvolumenstrom flacher Spalt

Einen großen Einfluss auf den Leckölstrom hat die Viskosität, Spalthöhe und der Differenzdruck.


Leckölspalt Formel
Leckölspalt Bild
Q S = Leckölstrom (m³/s)
b   = Spaltbreite (m)
h   = Spalth√∂he (m)
őĒp   = Druckdifferenz (Pa = N/m¬≤)
őĹ   = kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
l   = Spaltl√§nge (m)
Q S = Leckölstrom (m³/s)
b   = Spaltbreite (m)
h   = Spalth√∂he (m)
őĒp   = Druckdifferenz (Pa = N/m¬≤)
őĹ   = kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
l   = Spaltl√§nge (m)
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Leckölvolumenstrom konzentrischer Ringspalt


Lecköl Ringspalt Formel
Leckölspalt Ringspalt Bild
Q Rk = Leckölstrom (m³/s)
d m = Mittl. Spaltdurchmesser (m)
őĒr   = Spaltma√ü (m)
őĒp   = Druckdifferenz (Pa = N/m¬≤)
őĹ   = kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
l   = Spaltl√§nge (m)
Q Rk = Leckölstrom (m³/s)
d m = Mittl. Spaltdurchmesser (m)
őĒr   = Spaltma√ü (m)
őĒp   = Druckdifferenz (Pa = N/m¬≤)
őĹ   = kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
l   = Spaltl√§nge (m)
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Leckölvolumenstrom exzentrischer Ringspalt


Lecköl exzentrischer Ringspalt Formel
Lecköl exzentrischer Ringspalt Bild
Q Re = Leckölstrom (m³/s)
d   = Wellendurchmesser (m)
őĒr   = Spaltma√ü (m)
őĒp   = Druckdifferenz (Pa = N/m¬≤)
őĹ   = kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
l   = Spaltl√§nge (m)
e   = Exzentrizit√§t (m)
Q Re = Leckölstrom (m³/s)
d   = Wellendurchmesser (m)
őĒr   = Spaltma√ü (m)
őĒp   = Druckdifferenz (Pa = N/m¬≤)
őĹ   = kinematische Viskosit√§t (m¬≤/s)
ŌĀ   = Dichte (kg/m¬≥)
l   = Spaltl√§nge (m)
e   = Exzentrizit√§t (m)
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Wärmehaushalt

√Ėltemperatur

Die hydraulischen Leistungsverluste in einer Hydraulikanlage werden vom √Ėl und den Anlagenkomponenten in Form einer Temperaturerh√∂hung gespeichert und teilweise √ľber die Oberfl√§che der Anlage an die Umgebung abgegeben. Sie k√∂nnen √ľberschl√§gig mit 20 - 30% der zugef√ľhrten Leistung angegeben werden oder √ľber den Gesamtwirkungsgrad errechnet werden.


Überschlägige Verlustleistung
Verlustleistung Formel
√úberschl√§gige max. √Ėltemperatur
√Ėltemperatur Formel
P V = Verlustleistung (kW)
P hydr = Hydraulische Leistung (kW)
t Luft = Temperatur Umgebungsluft (¬įC)
A   = Anlagenoberfl√§che (Beh√§lter, Rohre ..) (m¬≤)
c   = Konstante f√ľr W√§rme√ľbergang (-)
c ‚Čą 7,5 - frei umstr√∂mte Oberfl√§che
c ‚Čą 12,0 - schlechte Luftzirkulation
c ‚Čą 4,0 - Luftstrom v ‚Čą 2 m/s
c ‚Čą 0,5 - Wasserk√ľhler
P V = Verlustleistung (kW)
P hydr = Hydraulische Leistung (kW)
t Luft = Temperatur Umgebungsluft (¬įC)
A   = Anlagenoberfl√§che (Beh√§lter, Rohre ..) (m¬≤)
c   = Konstante f√ľr W√§rme√ľbergang (-)
c ‚Čą 7,5 - frei umstr√∂mte Oberfl√§che
c ‚Čą 12,0 - schlechte Luftzirkulation
c ‚Čą 4,0 - Luftstrom v ‚Čą 2 m/s
c ‚Čą 0,5 - Wasserk√ľhler
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Leitungsabmessungen

Minimaler Durchmesser Rohr- und Schlauchleitung

Anhaltswerte f√ľr max. Str√∂mungsgeschwindigkeiten in der Rohrleitung:
- Druckleitungen 5 m/s
- R√ľcklaufleitungen 2 m/s
- Saugleitungen 1,2 m/s


Rohrdurchmesser Formel
d min = Minimaler Durchmesser (mm)
Q   = Volumenstrom (cm¬≥/s)
v   = Str√∂mungsgeschwindigkeit (m/s)
d min = Minimaler Durchmesser (mm)
Q   = Volumenstrom (cm¬≥/s)
v   = Str√∂mungsgeschwindigkeit (m/s)
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Rohrwandstärke

Zul√§ssiger Druck f√ľr nahtlose Pr√§zisionsstahlrohre (DIN 2391) in Abh√§ngigkeit des Au√üendurchmessers und der Wandst√§rke.


Außen-
durchmesser
da (mm)
zul. Druck p (bar) bei Wandstärke s (mm)
0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0
4,0 204 368 613 - - - - - -
5,0 - 262 408 - - - - - -
6,0 - - 306 613 1220 1800 - - -
8,0 - - 233 420 700 1165 - - -
10,0 - - 175 300 467 700 - - -
12,0 - - 140 233 350 500 - - -
14,0 - - 132 214 315 413 558 - -
15,0 - - 120 196 286 372 496 - -
16,0 - - 112 180 262 338 446 - -
18,0 - - 98 156 225 286 372 - -
20,0 - - - 140 196 248 320 496 -
22,0 - - - 124 175 220 280 - -
25,0 - - - 106 150 186 235 350 495
28,0 - - - 95 130 - 203 298 412
30,0 - - - 86 120 148 185 270 372
35,0 - - - - 102 - 154 220 298
38,0 - - - - - 112 140 198 -

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