Der Druck p (der physikalische Begriff ist Druck) ist die Kraft pro Flächeneinheit, die mit der Größe der Last zusammenhängt, d. h.
p=F/A （2-1）
In der Formel p-Druck (allgemein bekannt als Druck) (MPa);
F-Lastkraft (allgemein bekannt als äußere Kraft) (N);
A-Querschnittsfläche, die der Belastungskraft ausgesetzt ist (mm²).
Bei Abwesenheit von mechanischer Reibung und Flüssigkeitsreibung, Flüssigkeitsströmungswiderstand (einschließlich Widerstand und örtlichem Widerstand) und anderen Faktoren erklärt diese Formel (2-1) die physikalische Bedeutung: Die externe Lastkraft \( F \), die auf das hydraulische Stellglied wirkt, erzeugt den Flüssigkeitsdruck des Hydrauliksystems. Der hydraulische Aktuator erzeugt dann diesen Flüssigkeitsdruck auf die Flüssigkeit.
Dies bedeutet, dass der Druck des Hydrauliksystems von der externen Belastung herrührt. Daher wird nach Gleichung (2-1) der maximale Druck, dem das System standhalten kann, durch die Wahl des Bereichs A bestimmt. Äußere Lasten können in zwei Arten unterteilt werden. Die eine Art ist eine Lastkraft (F), die eine lineare Hin- und Herbewegung erzeugt. Die andere Art ist ein Drehmoment (M), das eine Drehbewegung erzeugt. Wenn die externe Last ein Drehmoment ist, kann der Druck \( p \) im Motor mit einem Gegendruck \( p_0 = 0 \) aus Formel (2-2) abgeleitet werden. Zu diesem Zeitpunkt kann davon ausgegangen werden, dass der Druck \( p \) durch die externe Last bestimmt wird, die durch das Drehmoment \( T \) bereitgestellt wird, d. h.:
p=T/V （2-2）
In der Formel p-Druck (MPa);
T-Last externes Drehmoment (N - m);
Verdrängung des V-Hydraulikmotors (mL/r).
Wirkt die externe hydraulische Lastkraft oder das Drehmoment in die gleiche Richtung wie die Bewegung des hydraulischen Aktuators, nennt man diese externe Last "negative Last". Alternativ kann man sie auch als "überlaufende Last" bezeichnen. Beispiele hierfür sind das Gewicht eines fallenden Krans oder das Eigengewicht eines Objekts, das sich in dieselbe Richtung bewegt. Unter solchen Bedingungen wird der Aktuator über einen gewissen Zeitraum einen Unterdruck in der Öleinlasskammer aufweisen. Dies kann dazu führen, dass die Ölrücklaufkammer blockiert und unkontrollierbar wird, was potenziell gefährlich ist. Auch wenn die Systemauslegung negative Lastzustände berücksichtigt, wird das System während des Betriebs Energieverluste aufweisen. Dieser Energieverlust kann zu einer starken Erwärmung des Systems und anderen Problemen führen.
Für die Drücke in Fluidantriebssystemen sind die folgenden Standardklassen gemäß den nationalen Normen verfügbar:
Tabelle 2-1 Fluidübertragungssystem und Komponenten Nenndruckreihen (GB/T2346-2003)
(Einheit: MPa)
| 1 | [1.25] | 1.6 | [2] | 2.5 | [3.15] | 4 | [5] | 6.3 | [8] | 10 | ||
| 12.5 | 16 | 20 | 25 | 31.5 | [35] | 40 | [45] | 50 | 63 | 80 | 100 | |
| 125 | 160 | 200 | 250 |
Anmerkung: Die Werte in Klammern sind nicht bevorzugte Werte.
Die Nenndruckreihe in Tabelle 2-1 wird nach der Einstufung der verschiedenen Größen mit dem Prioritätskoeffizienten \(q_r\) als theoretisches gemeinsames Verhältnis angegeben, das in der nationalen Norm GB321-1980 festgelegt ist. Das theoretische gemeinsame Verhältnis \(q_r\), definiert als \(\sqrt[r]{10} \) (r = 5, 10, 20, 40). Tabelle 2-2 zeigt die Druckklassifizierung für hydraulische Systeme und Komponenten.
Tabelle 2-2 Druckklassifizierung von hydraulischen Systemen und Komponenten
| Kategorie Druck | Unterdruck | Mitteldruck | mittlerer und hoher Druck | hoher Druck | Ultrahochdruck |
| Druckwert/MPa | 0~6.3 | 8.0~21 | 25~31.5 | 35~63 | >70 |
| Typische Anwendungen | Werkzeugmaschine | Landmaschinen | Bulldozer | drückt | Ausrüstung für die Katastrophenhilfe |
Die oben genannten Druckklassifizierungskonzepte beruhen auf der Entwicklung der Hydrauliktechnologie. Derzeit entwickeln sich die Hersteller von Hydraulikpumpen von einem Nenndruck von 31,5 MPa bis zu einer Klasse von 35 MPa. Die fortgeschrittenen Hersteller, insbesondere die großen, haben ihre Produkte auf 42 bis 48 MPa entwickelt. Diese Produkte sind in ihren Produktkatalogen erschienen. Die höchste Druckstufe der Produkte hat 63 MPa erreicht (hergestellt von Bosch Rexroth), siehe Tabelle 2-3.
Tabelle 2-3 Drücke Anwendungswerte für hydraulische Komponenten
| Anwendung Industrien | Werkzeugmaschine | Schiffbau | Pressmaschine | Baumaschinen | Jüngste Entwicklung | Voraussichtliche Entwicklung |
| Druckwert/MPa | 21 | 25 | 35~63 | 31.5~35 | 42~48 | 56~63 |
Wenn wir das Konzept des Flüssigkeitsdrucks auf ein Produkt anwenden, geben wir oft den maximalen Druck an, dem das Produkt (z. B. eine Hydraulikpumpe) standhalten kann. Dieser Druck soll gewährleisten, dass das Produkt seine Lebensdauer überdauert. Dies gilt unabhängig davon, ob das Produkt im Dauerbetrieb ist oder kurzzeitig eine bestimmte Grenze erreicht. Daraus ergeben sich die folgenden Hinweise auf Druckwerte:
(1) Maximaler Komponenten-Betriebsdruck \(p_{max}\) Die maximal zulässigen Betriebsdrücke einer hydraulischen Komponente bei kurzzeitigem Betrieb des Systems.
(2) Minimaler Betriebsdruck der Komponenten \(p_{min}\) Bezieht sich auf die stationären Betriebsbedingungen des Systems für die hydraulischen Komponenten (Pumpen), die den niedrigsten Betriebsdruck erlauben.
(3) Elementspitzendruck \(p_{p}\) Der höchste Druck, den das System einem Hydraulikelement in einem Augenblick zugesteht.
(4) Komponenten-Nenndruck \(p_{n}\) Bezieht sich auf den höchstzulässigen Betriebsdruck der hydraulischen Komponenten unter stationären Bedingungen des Dauerbetriebs des Systems.
Verschiedene Hersteller verwenden die oben genannten Druckwertangaben für ihre Produktmuster. In vielen Fällen sind der maximale Betriebsdruck und der Nenndruck im Wesentlichen identisch. Der Unterschied ergibt sich jedoch hauptsächlich aus der Hervorhebung durch den Hersteller, die dem Benutzer die Auswahl erleichtert.
Es ist hier wichtig zu betonen, dass die Druckbildung von der Last ausgeht. Die Druckentstehung hat nichts mit der Durchflussmenge des Systems oder seiner Entstehung zu tun. Druck und Durchfluss stehen nur im Falle des Flüssigkeitsdurchflusses in Beziehung zueinander, was die Bernoulli-Gleichung ist.
Kontakt Zhuo Yi Control Technology für die neueste Produktionstechnologie!
