Hydraulik I

a Erfahrungswissenschaft
b Theorie ohne Berücksichtigung der Zähigkeit
c Theorie mit Berücksichtigung der Zähigkeit
d Theorie ohne Berücksichtigung der Kompressibilität
e Theorie mit Berücksichtigung der Kompressibilität
f für Geschwindigkeiten in der Nähe und oberhalb der Schallgeschwindigkeit
g für große Höhendifferenzen

MECHANIK: Lehre von den Kräften und ihre Wirkung auf die Körper
HYDROMECHANIK: eine auf den Wasserbau angewandte Strömungslehre
HYDRAULIK: auf die praktischen Gegebenheiten transformierte Hydromechanik

EIGENSCHAFTEN VON FLÜßIGKEITEN

Volumenänderung dV infolge Temperaturänderung dT
thermische Ausdehnungskoeffizient:
Für Wasser :

Volumenänderung dV infolge Druckänderung dp

Die Viskosität oder Zähigkeit ist eine Folge der „inneren Reibung", benachbarte Schichten bewegen sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.

Viskosität oder Zähigkeit

Newton’sche Satz für die
Schubschpannung (Laminarbewegung)
die bei der Bewegung einer zähen Flüssigkeit
auftritt

τ = Schubspannung

Druckflüssigkeiten (Hydraulikflüssigkeiten)
Die Druckflüssigkeit ist ein wesentliches Konstruktionselement jeder Hydraulikanlage. Die spezifischen Eigenschaften der Druckflüssigkeiten beeinflussen die
Funktionsfähigkeit,
Betriebssicherheit und
Umweltverträglichkeit hydraulischer Systeme.

Eine Hydraulikflüssigkeit ist ein Fluid, das zur Übertragung von Energie (Volumenstrom, Druck) in Hydrauliksystemen in der Fluidtechnik benötigt wird.
Der Gesamtmarkt der Hydrauliköle stellt nach den Motorenölen den zweitgrößten Bereich der Schmiermittel dar. In Deutschland werden jährlich etwa 150.000 t verbraucht, davon etwa 60.000 t bei mobilen Anwendungen.

Die Aufgaben einer Druckflüssigkeit sind sehr vielfältig und führen zu einem komplexen Anforderungsprofil. Neben den prinzipbedingten Hauptaufgaben
Leistungsübertragung, verbunden mit Druck- und Bewegungsübertragung,
Herstellen und Aufrechterhalten der Verbindung zwischen Primär- und Sekundäreinheit,
-Übertragung von Signalen für Steuerungs- und Regelungszwecke sind weitere funktionswichtige Nebenaufgaben zu erfüllen:

Schmierung von Gleit- und Wälzkontakten zur Verminderung von Reibung und Verschleiß,
Abführen von Wärmeenergie vom Entstehungsort zum Wärmetauscher, i. Allg. zum Behälter,
Transport von Fremdstoffen (z.B. Verschleißpartikeln) zum Filter,
Schutz von Oberflächen vor chemischem Angriff, insbesondere vor Korrosion.

Funktionalität und
Zuverlässigkeit
Parametern, vor allem einer hohen Leistungsdichte und geringen Verlusten
Voraussetzung dafür sind: gute Schmierfähigkeit
• gutes Benetzungsvermögen für die Reibpartner
angemessene Viskosität und eine geringe Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur
- Filtrierbarkeit, d.h., kein flüssigkeitsbedingter Störeinfluss auf die Filterstandzeit

Ökonomie
- hohe Alterungsbeständigkeit und thermische Stabilität, dadurch lange Einsatzdauer und lange Wechselzyklen
- günstiger Anschaffungspreis

Sicherheit
- schwer entflammbar bzw. in bestimmten Einsatzfällen nicht entflammbar
- keine chemische Aggressivität gegenüber allen Werkstoffen, mit denen die Druckflüssigkeit in Berührung kommt
- gutes Luftabscheidevermögen, denn freie Luft stellt in Hydraulikanlagen einen Mangel und unter Umständen ein erhebliches Gefährdungspotential dar

Verträglichkeit für
Umwelt und Menschen
- keine Schädigung der Umwelt, insbesondere des Wassers
- keine toxische oder allergene Wirkung auf den Menschen