Hydraulik ist die technische Nutzung der Hydromechanik (Wissenschaft von den physikalischen Eigenschaften und physikalischen Gesetzen von Flüssigkeiten) zur Erzeugung, Umformung und Fortleitung von Kräften, Momenten und Bewegungen mit Flüssigkeiten als Energieträger. In der Hydraulik wird fast ausschließlich mit Hydrauliköl gearbeitet.
Hydraulik wird im Bereich der Informationsnutzung (besonders Antriebstechnik) genutzt. Dabei unterscheidet man einerseits hydrostatische Antriebe, bei denen Drücke auf Flächen wirken und dadurch Kräfte bzw. Momente erzeugen. Beispiel hierfür wäre ein Hydraulikzylinder. Auf der anderen Seite stehen die hydrodynamischen Antriebe, bei denen eine Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit auf eine Fläche (z.B. Turbine) strömt und dadurch eine Kraft bzw. ein Moment erzeugt. In der Praxis sind ca. 90-95% aller hydraulischen Antriebe hydrostatische Antriebe. Aufgrund dieser hohen Anwendung von hydrostatischen Antrieben, wird im Folgenden nur näher auf diese hydraulischen Antriebe eingegangen.
Hydraulik: Eigenschaften von hydrostatischen Antrieben
Vorteile der Hydraulik:
- einfache Realisierung geradliniger Bewegungen mit großen Kräften
- große Drehmomente ohne zusätzliche Getriebe
- Kräfte und Momente stehen bereits aus dem Stillstand in voller Höhe zur Verfügung
- trotz großer Kräfte und Momente nur geringes Bauvolumen
- geringe Eigenmasse
- fast alle Elemente sind elektronisch ansteuerbar
- umfangreiche internationale Normung, d.h. z.B. Austauschbarkeit von Wegeventilen
Nachteile der Hydraulik:
- für stationäre Anlagen sind zusätzliche Hilfsenergiequellen notwendig
- zusätzliche Energieverluste durch mehrfache Energieumwandlung
(Elektromotor -> Hydraulikpumpe -> Hydraulikmotor / Zylinder) - viele Wirkprinzipien der Hydraulik beruhen auf Widerständen (Verlustleistung durch entstehende Wärme)
- aufwendige Rohrverbindungen, die absolut dicht sein müssen
- Produktverschmutzung durch Lecköl
Anwendung der Hydraulik:
- Maschinenbau (Umformmaschinen, Spanneinrichtungen, Hauptantriebe von Flächenschleifmaschinen)
- Baumaschinen (Hydraulik in Baggern, Kränen, Ladeeinrichtungen)
- Kfz-Technik (Bremsen, Servolenkunegn, Automatikgetriebe)
- Qualitätssicherung und Prüftechnik (Materialprüfmaschinen, Schwingfestigkeitsprüfung)
- Landtechnik (Pflugtiefenregelung, Erntemaschinen)
- Flugzeugtechnik (Ruderantriebe, Fahrwerke)