Ph 08

Technik

Kraftverstärkung durch hydraulische Systeme

Planierraupe

hydraulischer Kran bei der Bundesbahn

Vorrichtungen, bei denen Kräfte mit Hilfe von Flüssigkeiten übertragen und verstärkt werden, nennt man hydraulische Systeme.
Beispiele für hydraulische Systeme sind der Wagenheber und die Bremsanlage eines Autos.
Auch Bagger, Planierraupen, Schaufellader, Kipperfahrzeuge und moderne Traktoren arbeiten mit solchen Vorrichtungen.
Wie hydraulische Systeme funktionieren, ist vereinfacht im rechten Bild dargestellt:
Auf den Kolben 1 (Querschnittsfläche A₁ = 10 cm²) wird eine Kraft F₁ = 1,0 kN ausgeübt.
Der Druck p in der Flüssigkeit beträgt also:

Weil der Druck überall in der Flüssigkeit gleich groß ist, übt diese auf jeden Quadratzentimeter der Begrenzungsfläche eine Kraft von 100 N aus. Die Kraft auf Kolben 2 (Querschnittsfläche A₁= 60 cm²) beträgt daher:

Die Kraft, die von der Flüssigkeit auf den zweiten Kolben ausgeübt wird, kann leicht vergrößert werden. Man muss nur einen Kolben mit größerer Querschnittsfläche verwenden. Hydraulische Systeme verändern Beträge und Richtungen von Kräften, sie sind Kraftwandler – genau wie Hebel.
Während aber Hebel oft unförmig lang sind, lassen sich entsprechende hydraulische Systeme auf recht kleinem Raum unterbringen. In den heute verwendeten hydraulischen Systemen beträgt der Druck bis zu 200 bar. Als Flüssigkeit wird Öl verwendet.
In der Animation kannst du die (schematisierte) Funktionsweise einer Hebebühne betrachten.

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