Mobilhydraulik - Grundlagen und Beispiele
Die flüssigkeitsbetriebene Übertragung von Kräften auf Fahrzeugen wird Mobilhydraulik genannt. Damit sind vorwiegend die Fahrzeuge gemeint, die mit hohen Kräften operieren und dazu eine eigene Hydraulikpumpe mit sich führen. Bremsleitungen in normalen Kraftfahrzeugen zählen nicht zur Mobilhydraulik.Besondere Herausforderungen an die Mobilhydraulik
Mit der Hydraulik lassen sich theoretisch unendlich hohe Kräfte generieren. Lediglich die zulässigen Druckspannungen auf die Bauteile begrenzen die einsetzbaren Kräfte. Auf Fahrzeugen ist vor allem die Baugröße und das Design der verwendeten Komponenten ein weiterer limitierender Faktor. Die Herstellung von hohen Arbeitsdrücken auf dem begrenzten Raum eines bewegten Maschinenhauses ist damit eine der größten Herausforderungen in der Mobilhydraulik. Zwar lassen sich viele technischen Probleme durch den Einsatz angepasster Komponenten lösen. Dies geht jedoch spätestens zulasten des Kaufpreises. Das macht die Bauteile in der Mobilhydraulik wesentlich teurer als bei entsprechenden Komponenten in stationären hydraulischen Anlagen. Wenn die Mobilhydraulik nicht nur bei Fahrzeugen, sondern in der Avionik eingesetzt wird, kommen die Faktoren Zuverlässigkeit und Gewicht hinzu. Das verteuert die Antriebe und Aktoren zusätzlich.
Welche Aufgaben stellen sich der Mobilhydraulik
Mobile Hydraulik auf Fahrzeugen verteilt sich auf folgende Bereiche:
- Druckentwicklung
- Druckweiterleitung
- Druckanwendung
- Drucküberwachung
- Notfallsysteme
Druckentwicklung wird in der Mobilhydraulik durch Pumpen hergestellt
Die einfachsten Pumpen mit interessanter Druckentwicklung sind die Zahnradpumpen. Diese werden beispielsweise auf Traktoren in der Landwirtschaft eingesetzt. Zahnradpumpen lassen sich zudem leicht reinigen und instand setzen. Für besonders hohe Arbeitdrücke kommen Kolbenpumpen zum Einsatz. Je nach Bauraum verwendet man entweder flache, aber breite Radialkolbenpumpen oder schmale, aber lange Axialkolbenpumpen. Diese Pumpenform ist Standard bei Baufahrzeugen wie Baggern, hydraulischen Kränen oder Raupen.
Der erzeugte Druck wird in der Mobilhydraulik vorwiegend zum Bewegen von Arbeitsgeräten verwendet
Der Hydraulikzylinder ist dazu das standardmäßig verwendete Bauteil. Darüber hinaus werden Radialmotoren zum Antrieb des Fahrwerks, gelegentlich auch zum Drehen eines Oberwagens (oder Geschützturms) verwendet. Für den Vortrieb eingesetzt, stellt das hydraulisch angetriebene Fahrwerk ein hohes Drehmoment sicher. Jedoch sind hydraulisch betriebene Vortriebe meist langsam.
Darum ist eine zuverlässige Überwachung wichtig
Die Zugänglichkeit zu den Komponenten der Mobilhydraulik ist stets eingeschränkt. Das macht die Verwendung von hochwertigen Komponenten und eine zuverlässige Überwachung erforderlich. Dies wird durch besonders druckfeste Leitungen und einer hoch entwickelten Sensorik erreicht.
Notfallsysteme in der Mobilhydraulik
Je nach Relevanz des hydraulischen Teilkreises muss dieser mit einem Notfallsystem ausgestattet sein. In den meisten Fällen dient dieses Notsystem dazu, die Maschine in einem sicheren Zustand abstellen zu können. Ein Weiterbetreiben des Normalbetriebes können Notsysteme nicht leisten. Ein typisches Beispiel ist dazu das mechanische Ausfahren eines Fahrwerks von einem Flugzeug. Hochpreisige und leistungsstarke Bagger haben dazu Notventile, mit denen sich der Ausleger sicher und kontrolliert absenken lässt.