Wie funktioniert ein hydraulischer Holzspalter?

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Zuletzt aktualisiert am 9. August 2022 von Forest Master

Was ist Hydraulik?

Hydraulik ist die Bezeichnung für eine mechanische Funktion, die durch die Kraft des Flüssigkeitsdrucks funktioniert, oder für eine Flüssigkeit, die sich unter Druck in einem begrenzten Raum bewegt.

Die häufigsten Anwendungen der Hydraulik finden sich in Autobremsen, mechanischen Armen an schweren Baufahrzeugen, Kränen und natürlich in Holzspaltern wie dem FM10D-7-TC.

Warum wir es verwenden

Der Grund, warum die Hydraulik heute so weit verbreitet ist, liegt darin, wie effizient die Systeme sind und wie viel Druck mit ihnen erzeugt werden kann. Hydraulische Systeme können weitaus mehr Druck erzeugen als pneumatische Systeme, da in der Hydraulik inkompressible Flüssigkeiten und keine Gase verwendet werden. Das bedeutet, dass Hydrauliksysteme problemlos bis zu 10.000 Pfund pro Quadratzoll (psi) erzeugen können, verglichen mit 100 psi bei pneumatischen Systemen (25,5 Tonnen bzw. 0,05 Tonnen).

Eine Kraftvervielfachung kann erreicht werden, indem ein Zylinder mit kleinem Durchmesser verwendet wird, um einen größeren Kolben in einen größeren Zylinder zu schieben. Der größere Zylinder hat aufgrund der größeren Oberfläche eine größere Kraftleistung.

Wie es funktioniert

Das Pascalsche Gesetz (P=F/A) besagt, dass der Druck, der auf eine eingeschlossene Flüssigkeit ausgeübt wird, verlustfrei in alle Richtungen in das Innere des Behälters übertragen wird. Mit diesem Prinzip lassen sich mit relativ geringem Aufwand große Kräfte erzeugen. Da die in hydraulischen Systemen verwendete Flüssigkeit inkompressibel ist, wird bei der Kraftübertragung auf den Kolben sehr wenig bis gar keine Energie verschwendet.

Inkompressible Flüssigkeiten sorgen dafür, dass der von einem Ende (F1) ausgeübte Druck übertragen wird und dem Druck am anderen Ende (F2) entspricht. Das bedeutet jedoch, dass sich der kleinere Kolben weiter bewegen muss (F1), um einen Kolben mit einer größeren Fläche (F2) zu bewegen.

Pascalsches Gesetz Gleichungen

Druck = Kraft / Fläche

F1/A1=F2/A2

F2=(F1*A2)/A1

Beispiel aus der Praxis, FM10D-7-TC 7-Tonnen-Holzspalter.

1. 2200 W Elektromotor treibt die Pumpe an, die das Öl aus dem Reservoir ansaugt.
2. Das Öl wird durch den Pumpenbügel in den Kolbenzylinder gedrückt.
3. Das Öl wird in den Kolben-Zylinder gedrückt und bewegt den Kolben und den Stößel vorwärts.
4. Sobald der Stamm gespalten ist und der Handhebel nicht mehr betätigt wird, zieht sich der federbelastete Kolben zurück und bringt den Stempel und das Öl in seine ursprüngliche Position.

Vorteile

• Sehr effiziente Übertragung von Energie
• Es kann sich um manuelle oder elektrische Systeme handeln
• Kann Eingangskräfte multiplizieren
• Selbstschmierend

Benachteiligungen

• Empfindlich gegenüber der Umwelt (Temperatur)
• Nicht so effektiv bei großen Entfernungen
• Kleine Leckagen können erhebliche Probleme mit der betrieblichen Effizienz des Systems verursachen
• Wenn der Druck für die Maschine/das System zu hoch ist, kann dies zu Unfällen oder zum Ausfall der Maschine führen.

Schlussfolgerung

Die Hydraulik ist eine sehr nützliche und leistungsstarke Technologie, die in Bezug auf Druckerzeugung, Größe und Effizienz nahezu konkurrenzlos ist, was sie ideal für den Einsatz von Hochleistungsmaschinen wie Holzspaltern macht. Es handelt sich jedoch nicht um perfekte Systeme, denn bei unsachgemäßer Pflege können kleine Fehler auftreten, die sich fatal auf den Betrieb auswirken können.