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Wirkungsgrade in hydraulischen Systemen

Die aktuelle Wirtschaftslage zwingt die Industrie dazu, ihre Hydraulikanlagen so effizient wie möglich einzusetzen, um die Produktionskosten niedrig zu halten und dem Wettbewerb standzuhalten. Die Optimierung des hydraulischen Wirkungsgrades ist ein Schlüsselfaktor für den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens. Wir werden uns heute ausführlich mit diesem Thema befassen. Hobbyunternehmer oder erfahrene Unternehmer, hier geht es um Gewinne!

Arten von Wirkungsgraden in Hydrauliksystemen

Zunächst einmal geht es darum, den Begriff des Wirkungsgrads in der Hydraulik zu definieren. Im Gegensatz zu dem, was der Begriff vermuten lässt, handelt es sich bei Wirkungsgraden nicht um einen Gewinn, sondern um einen Verlust. Sie beziehen sich auf den Energieverlust zwischen dem, was aufgenommen und dem, was abgegeben wird. Es gibt zwei Arten von Wirkungsgraden.

Der volumetrische Wirkungsgrad. Dieser Begriff bezieht sich auf die Leckage einer Komponente, durch die ein Durchfluss fließt.

Um den volumetrischen Wirkungsgrad einer Komponente des Hydrauliksystems zu berechnen, betrachten wir die Differenz zwischen der von der Komponente aufgenommenen und der von ihr abgegebenen Flüssigkeitsmenge. Die Differenz zwischen der aufgenommenen und der abgegebenen Menge wird die Leckage von Flüssigkeit darstellen, die nicht in den Betrieb der betreffenden Maschinen eingespeist werden kann.

Bei einer Pumpe, die beispielsweise 200 Liter pro Minute ansaugt und 196 Liter am Auslass fördert, wird der Wirkungsgrad wie folgt berechnet: 196 / 200 * 100 = 98. Die Pumpe hat also einen Wirkungsgrad von 98 %.

Der volumetrische Wirkungsgrad ist ein natürlicher Bestandteil des Hydrauliksystems, solange er eine bestimmte Obergrenze nicht überschreitet. Daher muss er berücksichtigt werden, bevor man den Volumenstrom berechnet, der erforderlich ist, um die gewünschte mechanische Geschwindigkeit zu erreichen, da man sonst zu uneinheitlichen Ergebnissen gelangt.

Beachten wir auch zwei Faktoren, die den Flüssigkeitsverlust erhöhen können:

  • Die Verschmutzung der verwendeten Flüssigkeiten. Die Bediener können diesem Nachteil entgegenwirken, indem sie regelmäßig die Qualität der Flüssigkeiten bewerten. Wenn die Auswirkungen dieser Verschmutzung auf die Qualität und Quantität der Produktion zu groß werden, ist eine Wartung erforderlich.
  • Die volumetrische Leistung wird sich in Abhängigkeit vom Temperatur- und Druckniveau verändern. Der Betreiber sollte daher seine Erträge in Abhängigkeit von diesen Faktoren berechnen.

Die zweite große Kategorie, der mechanische Wirkungsgrad, ist der Verlust, der durch die Reibung entsteht, die durch den Betrieb der Komponenten hervorgerufen wird. Der mechanische Wirkungsgrad verändert sich mit der Temperatur und der Antriebsgeschwindigkeit des Mechanismus.

Wie kann man den Wirkungsgrad eines Hydrauliksystems verbessern?

Die Hauptvariante, wenn man sich mit dem hydraulischen Wirkungsgrad beschäftigt, ist die Viskosität der Flüssigkeit und ihre Schmiereigenschaften. Logischerweise sind die mechanischen Verluste proportional zur Viskosität der Flüssigkeit. Eine viskosere Flüssigkeit bedeutet natürlich auch eine höhere Reibung. Sollte man sich also für eine niedrigere Viskosität entscheiden?

Ja - und nein. Eine weniger viskose Flüssigkeit würde einerseits die mechanischen Verluste verringern, andererseits aber die volumetrischen Verluste erhöhen. Wie man sich denken kann, würde eine übermäßige Schmierung das Austreten von Flüssigkeit erleichtern.

Es geht also darum, das richtige Verhältnis von Schmierung und Viskosität für die geplante Installation zu finden. Welche Durchflussmenge und welchen Druck möchte ich ausüben? Durch jahrhundertelange Perfektionierung haben die Fachleute für Hydrauliksysteme einen gewissen Standard erreicht. So gibt es Öle für jeden Anlagentyp und jedes Produktionsvolumen.

Darüber hinaus können bestimmte Additive unser Verhältnis von Schmierung und Viskosität ausgleichen, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Verluste in einem Hydrauliksystem unvermeidlich sind, aber es liegt an Ihnen, sie mit der richtigen Berechnung und den richtigen Produkten zu minimieren!

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