In einem hydraulischen System kann wie bereits beschrieben Druck und Kraft übertragen werden. Es können jedoch auch Kräfte und Drücke übersetzt werden - also verringert oder erhöht werden. Dieses Skript zeigt wie man die Kraftübersetzung in einem hydraulischen System berechnen kann.
Kraftübersetzung berechnen
Die Kraftübersetzung und Druckübersetzung erfolgt über verschiedengroße Flächen, auf die die jeweilige Kraft bzw. der Druck wirkt. Im Bild unten ist ein Beispiel gezeigt, dass das Prinzip der Kraft- und Druckübersetzung leicht verständlich darstellt.
Man sieht darin zwei bewegliche Scheiben, auf die die Kräfte F1 und F2 wirken. Im Flüssigkeitsbehälter entsteht durch die Kräfte ein bestimmter (statischer) Druck pSt. Durch die Kraft F1 entsteht eine resultierende Kraft F2. Beide Kräfte stehen im Verhältnis zueinander.
Da sich der Druck aus Kraft/Fläche ergibt, kann man für das obige Beispiel folgende Gleichung aufstellen:
Bereits mit dieser Gleichung kann man die Kraftübersetzung berechnen.
Volumenverdrängung und Arbeit
Für den Fall, dass sich die beiden Kräfte nicht im statischen Gleichgewicht befinden, werden die beiden Flächen in Bewegung versetzt. Hierbei findet eine Volumenverdrängung statt. Es ist zu beachten, dass auf den beiden Seiten bei gleichem Verschiebeweg der Scheiben ein anderes Volumen verdrängt wird, da die Scheiben unterschiedliche Flächen besitzen. Das verdrängte Volumen VFl ergibt sich aus der Fläche A und dem Verschiebeweg s.
Volumenverdrängung:
Über die wirkende Kraft kann auch die verrichtete Arbeit berechnet werden.
Arbeit:
Zusammenfassung - Kraftübersetzung
Eine Kraftübersetzung kann in einem hydraulischen System also durch unterschiedlich große Flächen erzeugt werden. Die Berechnung erfolg aus dem Zusammenhang zwischen Kraft und Fläche.