hydraulica - FVB Constructiv

Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
bouwplaatsmachinisten
Toegepaste technieken
hydraulIca
2
toegepaste technieken
hydraulica
Voorwoord
Situering
Er bestaan al verschillende uitgaven over bouwplaatsmachines, maar de meeste zijn verouderd. Daarom is de
vraag naar een modern handboek, waarin ook de nieuwe technieken aan bod komen, enorm groot.
Het ‘Modulair handboek Bouwplaatsmachinisten’ werd geschreven in opdracht van fvb-ffc Constructiv (Fonds
voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid). De dienst Gemechaniseerde beroepen (MECA) van het fvb vormde het
redactieteam. De verschillende boekdelen werden in samenwerking met de opleidingsinstellingen uitgewerkt.
Dit handboek werd opgebouwd uit verschillende boekdelen en verder opgesplitst in modules. De structuur en
inhoud werden aangepast aan de nieuwe technieken in de bouw- en machinewereld.
In het naslagwerk werd tekst zoveel mogelijk afgewisseld met afbeeldingen. Hierdoor krijgt de lezer het
leermateriaal meer visueel aangeboden.
Om goed aan te sluiten bij de realiteit en de principes van competentieleren is een praktijkgerichte beschrijving
het uitgangspunt van elk onderwerp. De boekdelen bevatten ook praktijkoefeningen.
Opleidingsonafhankelijk
Het handboek werd zo ontwikkeld dat het voor verschillende doelgroepen toegankelijk is.
We streven naar een doorlopende opleiding: zo kan zowel een leerling bouwplaatsmachinist als een
werkzoekende in de bouw of een werknemer van een bouwbedrijf dit handboek gebruiken.
Een geïntegreerde aanpak
Veiligheid, gezondheid en milieu zijn thema’s die de redactie hoog in het vaandel draagt. Het is voor
een bouwplaatsmachinist uitermate belangrijk dat hij daar de nodige aandacht aan besteedt. Om de
toepasbaarheid te optimaliseren werden deze thema’s zoveel mogelijk geïntegreerd in het handboek.
Robert Vertenueil
Voorzitter fvb-ffc Constructiv
3
toegepaste technieken
hydraulica
inhoud
1. Inleiding........................................................................4
5. Hydraulische oliën................................21
1.1. Wat is hydraulica?.........................................................7
5.1. Eisen aan hydraulische vloeistoffen...............21
1.2. Toepassingen..................................................................7
5.2. De viscositeitindex....................................................22
1.3. Voor- en nadelen...........................................................8
5.3. Indeling hydraulische vloeistoffen..................22
2. Algemene werking.......................................9
2.1. Energieoverdracht in hydraulische systemen.. 9
5.3.1. Minerale olie........................................................22
5.3.2. Moeilijk ontvlambare vloeistoffen. ............22
5.3.3. Biologisch afbreekbare vloeistoffen..........23
2.2. Druk en debiet.............................................................10
5.4. Levensduur van een olie.......................................23
3. Opbouw van een hydraulische
installatie...............................................................15
6. Oliereservoir.....................................................25
3.1. De pompgroep...........................................................16
7. Koelers..........................................................................27
3.2. De besturingsgroep.................................................16
7.1. Doel....................................................................................27
3.3. De conditioneringsgroep.....................................16
7.2. Soorten............................................................................28
3.4. De motorgroep...........................................................17
7.3. Koeling met water en met lucht......................29
3.5. Open centersysteem...............................................17
8. Filters..............................................................................31
3.6. Gesloten centersysteem........................................17
8.1. Doel....................................................................................31
4. Functieschema...............................................19
8.2. Soorten filters...............................................................31
4.1. Overzicht van de meest voorkomende
schemasymbolen..................................................... 20
8.2.1. Zuigfilter................................................................31
8.2.2. Persfilter.................................................................32
8.2.3. Retourfilter...........................................................32
8.3. Aandachtspunten.....................................................33
4
toegepaste technieken
hydraulica
inhoud
9. Andere onderdelen van een
hydraulisch systeem..........................35
9.1. Bedienings- en regelorganen............................35
9.1.1. Bedieningsmethoden.....................................35
9.2. Pompen...........................................................................36
12. Onderhoud.......................................................57
12.1. Enkele belangrijke aandachtspunten bij
het uitvoeren van onderhoud.........................57
12.1.1. Vullen van een hydraulische tank met
ontluchting........................................................57
9.2.1. Het verdringerprincipe...................................36
12.1.2. Vullen van een hydraulische tank in een
druksysteem......................................................58
9.2.2. Soorten pompen...............................................37
12.1.3. Ontluchten van een installatie..................58
9.3. Hydraulische motoren............................................44
12.1.4. Oliepeil................................................................59
9.3.1. Werking. ................................................................44
12.1.5. Wanneer olie verversen?. ............................59
9.3.2. De radiaalplunjermotor..................................44
12.1.6. Lekolieleidingen..............................................60
9.3.3. Hydraulische cilinders.....................................45
12.1.7. Filters....................................................................60
9.4. Accumulatoren...........................................................48
12.1.8. Filters schoonmaken.....................................61
9.4.1. Types.......................................................................48
12.1.9. Pompen en motoren. ...................................61
9.4.2. Werking. ................................................................49
9.5. Hydraulische leidingen en slangen................50
9.5.1. Pijpen......................................................................50
9.5.2. Slangen..................................................................51
9.5.3. Leidingverbindingen.......................................51
9.5.4. Snelkoppelingen...............................................52
10. Load sensing...................................................53
11. Cavitatie...................................................................55
13. Storingen.............................................................63
13.1. Storingen aan pompen.......................................63
13.1.1. Geen of te weinig pompopbrengst. ......63
13.1.2. Pomp maakt te veel lawaai.........................63
13.1.3. Pomp en olie worden te warm.................63
13.2. Storingen aan hydromotor...............................64
13.2.1. Hydromotor draait niet................................64
13.2.2. Hydromotor loopt slecht of te langzaam.64
13.3. Storingen aan hydraulische aandrijvingen.65
13.3.1. Lawaai..................................................................65
13.3.2. Machine rijdt maar in één richting..........65
13.3.3. Hydraulisch gedeelte wordt te warm....65
5
© fvb•ffc Constructiv, Brussel, 2012
Alle rechten van reproductie, vertaling
en aanpassing onder eender welke vorm,
voorbehouden voor alle landen.
N009BM - versie augustus 2012.
D/2011/1698/21
6
Contact
Voor opmerkingen, vragen en suggesties kun je terecht bij:
fvb•ffc Constructiv
Koningsstraat 132/5
1000 Brussel
Tel.: +32 2 210 03 33
Fax: +32 2 210 03 99
website : fvb.constructiv.be
1. inleiding
toegepaste technieken
hydraulica
1. inleiding
1.1. Wat is hydraulica?
Het woord “hydraulica” komt uit het Grieks:
hydro = water
aulos = pijp
Hydraulica is de wetenschap die bestudeert hoe krachten en bewegingen door middel van vloeistoffen
overgebracht en onder controle gehouden kunnen worden bij beperkte snelheden.
Hydraulica is een aandrijf-, besturings- en regeltechniek die een niet meer weg te denken plaats
inneemt in de hedendaagse techniek.
1.2.Toepassingen
Vrijwel elk vakgebied heeft te maken met hydraulica:
• algemene werktuigbouw
• voertuigtechniek
• landbouwtechniek
• scheepsbouw
• …
Kleine hydraulische toepassingen vinden
we vooral in werkplaatsen. Ze worden
vaak met een handbediende pomp
onder druk gezet.
Bouwplaatsmachines werken voor het grootste deel
hydraulisch:
• werktuigen zoals scheppen, hefinrichtingen
• de aandrijving van rupskettingen
• servogestuurde assen
7
toegepaste technieken
hydraulica
1. inleiding
1.3. Voor- en nadelen
Voordelen
•
•
•
•
•
•
•
zeer grote krachten mogelijk
eenvoudige bediening
beveiligd tegen overbelasting
bedrijfszeker
traploos regelbare snelheden en krachten
nauwkeurige positionering
zelfsmerend
Nadelen
•
•
•
•
•
•
dure installatie
retourleidingen nodig
energieverlies door opwarming van de hydraulische olie
lekverliezen
brandgevaar
binnendringen van lucht, met stotende bewegingen tot
gevolg
• gevoelig voor vuil
8
2. algemene werking
toegepaste technieken
hydraulica
2.Algemene werking
2.1. Energieoverdracht in hydraulische systemen
Een elektro- of verbrandingsmotor drijft een hydropomp
aan. Deze hydropomp zet mechanische energie om in
hydraulische energie, die door de hydraulische vloeistof op
de hydromotor overgebracht wordt en daar omgezet wordt
in mechanische energie.
Een hydromotor drijft een werktuig aan.
Als hydraulische vloeistof worden in de praktijk meestal
minerale hydraulische oliën of synthetische oliën gebruikt.
Bij machines met een hydrostatische aandrijving is de
energie in de vloeistof hoofdzakelijk aanwezig in de vorm van
druk. De snelheid van de oliedeeltjes is gering: de kinetische
energie van de vloeistof is verwaarloosbaar in vergelijking
met de drukenergie.
Info
Hydrostatische aandrijvingen werken in het algemeen met
hoge drukken. Om hoge en lage drukken te definiëren wordt
de onderstaande tabel gebruikt.
"Hydraustatisch" betekent laag debiet met
hoge druk.
"Hydrodynamisch" betekent hoog debiet
met lage druk.
Lagedruksystemen
0 tot 10 MPa
(100 bar)
Middeldruksystemen
10 tot 25 MPa
(100 - 250 bar)
Middelhogedruksystemen
25 tot 35 MPa
(250 - 350 bar)
Hogedruksystemen
35 tot 70 MPa
(350 - 700 bar)
9
toegepaste technieken
hydraulica
2. algemene werking
2.2. Druk en debiet
Hydraulische systemen werken volgens de wet van Pascal:
Druk die uitgeoefend wordt op een vloeistof in rust die
zich in een geheel gevuld en gesloten vat bevindt, plant
zich in alle richtingen met dezelfde grootte voort.
In een hydraulisch apparaat zitten twee cilinders (zuigers), die
niet even groot zijn en heen en weer bewegen in buizen. Een
kleine kracht volstaat al om grote druk uit te oefenen.
We drukken met kracht A tegen zuiger 2.
De grote zuiger schuift een klein beetje op. De kleine zuiger
schuift veel op. Kracht B is veel groter dan kracht A.
De druk in een hydraulisch systeem wordt bepaald door de
weerstand die de olie op haar weg ondervindt.
De snelheid waarmee hydraulische motoren en cilinders
bewegen, wordt bepaald door de afmetingen van deze
componenten en de hoeveelheid olie die per tijdseenheid
wordt aangeleverd, de zogenaamde volumestroom.
De volumestroom wordt meestal geleverd door een pomp
van het systeem en wordt meestal uitgedrukt in liter per
minuut (l/min).
Hydraulisch vermogen is het vermogen dat de vloeistof
overbrengt of het drukverschil over een component of
leiding. Het opgenomen of geleverde vermogen is evenredig
met het drukverschil.
Wanneer energie omgezet wordt, zullen er altijd verliezen
optreden. Hierdoor is meer vermogen nodig om een pomp
aan te drijven dan het hydraulische vermogen van de pomp.
10
2. algemene werking
toegepaste technieken
hydraulica
Werking van een krik
Wanneer de pomphendel naar omhoog gaat, wordt er olie in
de cilinderpomp getrokken.
Door de aanzuigende werking komt de kleine kogel los en
wordt de grote kogel vastgezogen.
Tijdens de neergaande beweging van de pomphendel
wordt de olie in de hoofdcilinder gepompt, waardoor de
zuigerstang naar omhoog beweegt.
Doordat de olie naar omlaag gedrukt wordt, sluit de kleine
kogel de weg af, waardoor de grote kogel loskomt.
De olie die in het roze aangeduid is, staat onder druk.
11
toegepaste technieken
hydraulica
2. algemene werking
Verdere bediening:
grote sluitkogel
kleine sluitkogel
De zuiger gaat naar boven en naar beneden. Hoe meer de
pomphendel handmatig bewogen wordt, hoe hoger de
zuiger zich zal bevinden.
12
2. algemene werking
toegepaste technieken
hydraulica
De ontsluiter gaat open.
Door het eigengewicht van de zuigerstang en de eventuele
last zakt de zuigerstang.
De krik staat weer in zijn beginstand.
13
14
3. opbouw van een hydraulische installatie
toegepaste technieken
hydraulica
3.Opbouw van een hydraulische
installatie
De figuur hieronder toont ons een installatieschema van
een eenvoudig hydraulisch systeem dat opgebouwd is uit
verschillende componenten die allemaal een specifieke
functie hebben.
De componenten zijn verdeeld in groepen:
• de pompgroep
• de besturingsgroep
• de conditioneringsgroep
• de motorgroep
De hydropomp (2) wordt aangedreven door de elektromotor (1). Ze zuigt olie uit het reservoir en perst deze
olie in het systeem. De overdrukklep (4) of veiligheidsklep zorgt ervoor dat de druk in het systeem niet hoger
wordt dan de maximaal toelaatbare druk. De filter (5) reinigt de olie die het systeem ingaat. De stuurschuif (7)
wordt gebruikt om de hydraulische cilinder (8) in of uit te sturen (afhankelijk van de bedieningsrichting). Ten
slotte wordt de olie die vanaf de schuurschuif (7) terugstroomt naar het reservoir (3), eerst nog gekoeld in de
koeler (6).
15
toegepaste technieken
hydraulica
3. opbouw van een hydraulische installatie
3.1. De pompgroep
De pompgroep is de energiebron van het hydraulische
systeem.
Tot de pompgroep behoren:
• de aandrijfmotor van de pomp
• de pomp
• het reservoir
• eventuele accumulatoren
3.2. De besturingsgroep
De besturingsgroep heeft een sturende en regelende functie:
hij zorgt ervoor dat de hydraulische vloeistof in de juiste
hoeveelheid en onder de juiste druk op de juiste plaats
terechtkomt.
Tot deze groep behoren:
• de schuiven (sturende elementen)
• de kleppen (regelende elementen)
16
3. opbouw van een hydraulische installatie
toegepaste technieken
hydraulica
3.3. De conditioneringsgroep
De conditioneringsgroep zorgt ervoor dat de hydraulische
vloeistof en de installatie optimaal blijven werken.
Tot deze groep behoren:
• de filters
• de koelers
• de verwarmers
• sommige stroom- en drukregelkleppen, afhankelijk van
hun toepassing.
Stroom- en drukregelkleppen kunnen zowel bij de
besturingsgroep als bij de conditioneringsgroep horen.
3.4. De motorgroep
De motorgroep (verbruikers) zet de hydraulische energie om in
mechanische energie en zorgt voor de aandrijving van de last.
Tot deze groep behoren:
• de hydromotoren
• de cilinders
• de zwenkmotoren
17
toegepaste technieken
hydraulica
3. opbouw van een hydraulische installatie
3.5. Open centersysteem
Bij een open (hydraulisch) systeem zuigt de pomp olie aan
uit het reservoir. Deze olie wordt in het systeem geperst en
komt vanaf de verbruiker via de retourleiding weer in het
reservoir terecht.
3.6. Gesloten centersysteem
Bij het gesloten systeem verbindt de retourleiding de
verbruiker rechtstreeks met de zuigeraansluiting van de
pomp.
Dit systeem wordt tegen overbelasting beveiligd door twee
overdrukkleppen, die ook gebruikt kunnen worden als
remkleppen voor de hydromotor.
Toepassingen:
• rij-aandrijving voor grondverzetmachines
• kranen- en landbouwwerktuigen
• lieraandrijving op kranen, …
• ...
18
4. functieschema
toegepaste technieken
hydraulica
4. Functieschema
Het installatieschema geeft nauwelijks informatie over de functie van het systeem en de verschillende
componenten.
Voor ieder component bestaat wel een schemasymbool, dat enkel de functie van het component voorstelt en
niet de werking. Het uit symbolen opgebouwde schema is een functieschema.
Voor onderhoudswerkzaamheden en om storingen op te sporen en te verhelpen, is het van groot belang dat je
een functieschema kan begrijpen.
De onderstaande afbeelding toont ons het functieschema van het installatieschema op de vorige pagina.
Ook in hydraulische schema’s wordt deze groepsindeling gebruikt. Onderaan in het schema vinden we een
pompgroep, met daarbij de conditioneringsgroep. Daarboven wordt de besturingsgroep getekend, meestal in
het midden van het schema. Ten slotte wordt bovenaan in het schema de motorgroep weergegeven.
19
toegepaste technieken
hydraulica
4. functieschema
Overzicht van de meest voorkomende schemasymbolen
20
5. HYdraulische oliën
toegepaste technieken
hydraulica
5.Hydraulische oliën
Om een hydraulisch systeem goed te laten werken, is het
belangrijk de juiste hydraulische vloeistof te kiezen. Deze
vloeistof zorgt namelijk voor het transport van energie.
De olie zorgt ook voor:
• de smering van de bewegende onderdelen
• de corrosiebescherming van de metaalonderdelen
• de afvoer van verontreinigingen
• de afvoer van de warmte
5.1. Eisen die gesteld worden aan hydraulische vloeistoffen
Hydraulische olie moet aan volgende eisen voldoen:
• niet samendrukbaar
• juiste viscositeit (dikte), zowel bij hoge als bij lage
temperaturen
• lange levensduur, goede bestandheid tegen veroudering
• bescherming tegen corrosie
• antislijtage-eigenschappen
• goed lucht- en waterafscheidend vermogen
• goede filtreerbaarheid
• afdichtingen die niet aangetast worden
Welke olie in een systeem moet worden gebruikt, wordt
voorgeschreven door de leverancier van de installatie.
Hij heeft dat meestal in overleg met een oliefabrikant
vastgelegd.
21
toegepaste technieken
hydraulica
5. HYdraulische oliën
5.2. De viscositeitindex
De viscositeit van een vloeistof hangt af van:
• de vloeistoftemperatuur: hoe hoger de temperatuur, hoe
lager de viscositeit
• de druk in de vloeistof: hoe hoger de druk, hoe hoger de
viscositeit
Om de viscositeit van de olie minder temperatuurgevoelig
te maken worden er viscositeitverbeteraars aan toegevoegd
(dopes).
De viscositeitindex wordt uitgedrukt in VI, soms wordt ook
het DIN-getal vermeld.
22
5. HYdraulische oliën
toegepaste technieken
hydraulica
5.3. Indeling hydraulische vloeistoffen
Hydraulische vloeistoffen kunnen onderverdeeld
worden in drie groepen:
5.3.1.
Minerale olie
Minerale olie wordt verkregen uit ruwe aardolie, waaraan
additieven of dopes worden toegevoegd. Dit zijn stoffen die
de olie de gewenste eigenschappen geven of de gunstige
eigenschappen ervan versterken, bijvoorbeeld:
• betere bescherming tegen oxidatie
• groter luchtafscheidend vermogen
• hogere weerstand tegen slijtage
Minerale olie is geschikt voor alle hydraulische systemen, van
licht belaste tot en met zeer zwaarbelaste systemen.
5.3.2.
Moeilijk ontvlambare vloeistoffen
Om veiligheidsredenen worden deze vloeistoffen gebruikt op
plaatsen met explosiegevaar.
5.3.3.
Biologisch afbreekbare vloeistoffen
Milieuvriendelijke oliën worden meer en meer gebruikt voor
hydraulische systemen.
Voordeel:
• vrij hoge viscositeitsindex ten opzichte van minerale olie
Nadelen:
• lage thermische en verouderingsstabiliteit
• onvermengbaarheid van sommige soorten met minerale
oliën
23
toegepaste technieken
hydraulica
5. HYdraulische oliën
5.4. Levensduur van een olie
De levensduur van een olie (of vloeistof ) is afhankelijk van de
bedrijfsomstandigheden waarin ze moet werken. Bij zware
omstandigheden zullen bepaalde dopes sneller uitgewerkt
raken.
Onder zware omstandigheden verstaan we:
• maximaal belaste systemen
• systemen die werken bij hoge of lage temperatuur
• vervuiling door stof, metaaldeeltjes en water
Hoe sterk olie verontreinigd raakt, wordt deels bepaald door
de kwaliteit van het filtersysteem. Daarom zijn de plaats,
de kwaliteit en de fijnheid van de toegepaste filters in een
systeem van groot belang.
Om te controleren of een vloeistof of olie nog aan de eisen
voldoet, kan een olieanalyse uitgevoerd worden.
24
6. olieReservoir
toegepaste technieken
hydraulica
6.Oliereservoir
Het reservoir is een stalen of kunststof vat van waaruit een
aanzuigleiding vertrekt via een aanzuigfilter.
Het doel van het reservoir is:
• de olie ‘op voorraad’ houden
• vuildeeltjes opvangen
In dit vat zit een filter om vuil zoveel mogelijk tegen te
houden.
De retourleiding moet altijd onder het vloeistofpeil blijven,
want anders ontstaat er zeer gemakkelijk schuim.
Een luchtfilter zorgt ervoor dat zuivere buitenlucht vlot kan
toestromen en ontluchten.
schemasymbool
Het reservoir kan zonder problemen gevuld en afgetapt worden.
De bovenstaande afbeelding toont ons een reservoir waarbij
de pomp in het reservoir ingebouwd is en de elektromotor
op het reservoirdeksel bevestigd is. Aan de voorkant van het
reservoir zien we het oliepeilglas.
Opgelet
Aandachtspunt :
Als je het oliepeil wil bepalen, moet je de cilinders eerst in
de juiste stand zetten.
cilinder in
cilinder uit
25
26
7. koelers
toegepaste technieken
hydraulica
7. koelers
Het rendement van een hydraulische installatie ligt tussen 60 en 85%, met als gevolg dat er zich veel
warmte ontwikkelt.
Deze warmte wordt opgenomen door de olie, die de warmte weer afgeeft aan:
• componenten
• leidingen
• reservoir
• …
7.1. Doel
Koeling is nodig, want anders wordt de olie te warm.
Warme olie wordt te dun, smeert niet goed en dicht
niet goed af. Als de temperatuur te hoog wordt, is het
mogelijk dat de installatie slecht gaat werken. Om dit te
voorkomen worden oliekoelers gebruikt. Deze koelers
begrenzen de olietemperatuur van de retourleiding via een
thermostatische regeling.
27
toegepaste technieken
hydraulica
7. koelers
7.2.Soorten
Koelers bestaan in verschillende vormen en kunnen met lucht of met water werken.
Oliekoeler met lucht
Oliekoeler met water
28
7. koelers
toegepaste technieken
hydraulica
7.3.Koeling met water en met lucht
Water:
• goed koelmiddel dat veel warmte kan opnemen
• compacte koeler mogelijk die weinig plaats inneemt
• geen lawaai
• goede antivriesbehandeling nodig ‘s winters
• waterlekken met ernstige gevolgen mogelijk
Lucht:
• veel kleiner warmteopnemend vermogen dan water
• dure radiator nodig
• veel luchtgeruis (lawaai)
• minder geschikt voor werk bij hoge temperaturen
• geen bevriezingsproblemen
• luchtlekken mogelijk, maar meestal zonder gevolgen
29
30
8. Filters
toegepaste technieken
hydraulica
8. Filters
8.1. Doel
De filter dient om de olie schoon te houden. Vuil is de
grootste vijand van het hydraulische systeem. Door het
aantal vuildeeltjes tot een minimum te beperken kan de
levensduur van de hydraulische installatie aanzienlijk worden
verlengd.
Mogelijke oorzaken van verontreiniging:
• d
e opbouw van de installatie
bv. metaalspanen, slijpsel en stof
• het (bij)vullen van het reservoir
bv. grondverzetmachines in een stoffige omgeving
• beluchting
bv. wanneer het olieniveau daalt, zuigt het reservoir lucht
aan
• normale slijtage van de componenten, O-ringen en
afdichtingen
• abnormale slijtage van de componenten, O-ringen en
afdichtingen
31
toegepaste technieken
hydraulica
8. Filters
8.2.Soorten filters
Afhankelijk van de plaatsing in het systeem
onderscheiden we:
8.2.1.
Zuigfilter
De zuigfilter bestaat meestal uit een papieren
wegwerpelement dat rechtstreeks aan de zuigleiding wordt
geschroefd onder het olieniveau. Deze filter wordt vooral
gebruikt bij kleinere systemen omdat hij tamelijk grof is.
8.2.2.Persfilter
De persfilter of hogedrukfilter zit in het hogedrukgedeelte
(de persleiding) van het hydraulische systeem. Deze filter,
die een zeer kleine maaswijdte kan hebben, houdt alle
vuildeeltjes tegen die van de pomp komen. Hij wordt vooral
geplaatst in installaties met veel kleppen. Bij servosystemen is
altijd een persfilter nodig.
Nadeel:
De constructie is zwaar en duur, want het filterhuis moet
weerstand kunnen bieden aan hoge systeemdrukken.
32
8. Filters
8.2.3.
toegepaste technieken
hydraulica
Retourfilter
De retourfilter wordt meestal in het reservoir gemonteerd. Hij
filtert de oliestroom net voor deze het reservoir binnenkomt.
In een hogedruksysteem met een klein reservoir, zoals
in veel wegenbouwmachines, is een retourfilter nodig.
Meestal bevat een retourfilter ook een magneetfilter die fijne
metaaldeeltjes tegenhoudt.
Pers- en retourfilters hebben meestal een ‘bypass’.
Als het filterelement vervuild is, wordt het drukverschil in de
filter groter.
Gevolgen:
• Het filterelement wordt in elkaar gedrukt.
• De druk in het filterhuis wordt te groot.
Doel van de bypass
De bypass dient om de olie om het filterelement heen te
leiden wanneer een bepaald drukverschil overschreden
wordt.
Filters met vuilindicator
Deze filters geven de verstoppingsgraad aan, meestal met
een wijzertje, dat de volgende signalen kan geven:
• filter is clean (schoon)
• needs cleaning (moet worden schoongemaakt)
• by-passing
De signaalgever hoeft niet altijd een wijzer te zijn. Ook dit zijn
mogelijkheden:
• drukcontact
• lamp
• claxon
33
toegepaste technieken
hydraulica
8. Filters
8.3. Aandachtspunten
Filters moeten op tijd vervangen worden, want een verstopte
filter filtert niet meer. In de onderhoudsvoorschriften van de
leverancier van de installatie staat vermeld na hoeveel tijd
de filters vervangen moeten worden (vervangingstermijn).
Meestal wordt dit uitgedrukt in bedrijfsuren. Om de installatie
goed te laten werken moeten we rekening houden met
enkele aandachtspunten:
• Zorg dat het element op tijd vervangen wordt.
• Gebruik schone bussen, slangen, trechters, …
• Bekijk de vuile filter zorgvuldig, want sommige soorten
vuildeeltjes kunnen erop wijzen dat er iets mis is met de
installatie.
• Bv.: rubberen snippertjes: een afdichting die stukgaat /
metaaldeeltjes: te hoge slijtage
• Vul het tekort aan olie altijd aan met nieuwe olie.
• Ontlucht de filter goed en zorg dat alle moeren en
bouten goed vastzitten.
• Laat de pomp niet draaien voor alle filters weer goed op
hun plaats zitten.
• Behandel de filters voorzichtig om beschadigingen te
voorkomen.
34
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
toegepaste technieken
hydraulica
9.Andere onderdelen van een
hydraulisch systeem
9.1. Bedienings- en regelorganen
Deze organen worden onderverdeeld in vijf groepen:
a. stuurkleppen en schuiven
b. terugslag-, wissel- en ontluchtingskleppen
c. drukregelkleppen
d. stroomregelkleppen
e. afsluiters
De begrippen schuif, klep en ventiel worden vaak door elkaar
gebruikt. In de hydraulica worden de termen schuif en klep
gebruikt, terwijl het woord ventiel de voorkeur geniet in de
pneumatiek.
Schuiven zijn apparaten waarmee we olie onder druk van
en naar allerlei toestellen en verbruikers kunnen laten lopen.
Meestal gaat het hierbij om cilinders of motoren.
De regelende apparaten, zoals veiligheidskleppen,
stroomregelkleppen, terugslagkleppen, enz. worden kleppen
genoemd, ook al is de constructie vaak als schuif uitgevoerd.
35
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
9.1.1.1. Schuiven
Schuiven kunnen bediend worden met:
• spierkracht, bv. drukknop, hefboom, pedaal
• mechanische kracht, bv. rol, veer
• elektrische kracht
• pneumatische kracht een combinatie van deze
• hydraulische kracht
krachten
}
elektronisch bediende schuifklep
9.1.1.2. De overdrukklep
Een hydraulisch systeem wordt ontworpen voor een
bepaalde maximumwerkdruk. Als deze druk overschreden
wordt, kan er ernstige schade optreden en komt de
veiligheid van het systeem in gevaar.
regelbare overdrukklep
36
Als de druk in het systeem hoger wordt dan de veerdruk
op de kogel, wordt de olie daarom rechtstreeks naar het
reservoir afgevoerd via de overdrukklep.
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
toegepaste technieken
hydraulica
9.2.Pompen
De hydropomp (of hydraulische pomp) is het hart van
de hydraulische installatie. Bijna alle pompen die in
de hydraulica worden gebruikt, werken volgens het
verdringerprincipe.
9.2.1.
Het verdringerprincipe
Hydropompen leveren bij iedere slag, omwenteling of cyclus
een bepaalde hoeveelheid olie op. Terwijl de olie door de
pomp loopt, wordt ze in een of meer kamertjes opgesloten
en vervolgens van de zuigzijde naar de perszijde verplaatst.
Wanneer ze de perszijde bereikt, wordt ze uit het kamertje
geduwd zonder dat ze kan terugvloeien. De pomp ‘duwt’
de olie als het ware weg. Als deze olie zonder meer naar
het reservoir zou kunnen terugstromen, zou er geen druk
ontstaan. Als er echter een weerstand in de leiding geplaatst
wordt, ontstaat er wel druk.
Een pomp levert geen druk, maar vloeistof. Druk ontstaat als
de vloeistofstroom gehinderd wordt bij het wegstromen. Een
pomp zet mechanische energie om in hydraulische energie.
9.2.2.Soorten pompen
Eén van de bekendste pompen is de handpomp, die gebruikt
wordt bij kleine toestellen zoals een hydraulische krik, een
manuele hefkraan (‘giraffe’), kleine hydraulische werktuigen,
… In hoofdstuk 2 is al uitvoerig besproken hoe dit soort
pomp werkt.
Bij een hydropomp of -motor moet altijd de hoogst gelegen
lekaansluiting gebruikt worden, zodat het pomphuis volledig
met olie gevuld blijft. Dit is belangrijk voor de smering en de
koeling.
In functie van hun uitvoering kunnen pompen
onderverdeeld worden in:
• tandwielpompen
• schottenpompen
• plunjerpompen
37
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
Tandwielpompen
1. Tandwielpomp met uitwendige vertanding
Werking:
• De olie wordt meegenomen tussen de tanden aan de
buitenomtrek.
Voordelen:
• vast slagvolume
• geen slijtage
• eenvoudig en goedkoop
Nadelen:
• drukpieken
• lawaai
Toepassingen:
• voertuigtechniek
• algemene machinebouw
• landbouwhydraulica
2. Tandwielpomp met inwendige vertanding
• Aan punt a draaien de tanden uit elkaar. Door de ontstane
druk wordt olie uit het reservoir gezogen.
• Aan punt b draaien de tanden in elkaar en wordt de olie in
de persleiding verdrongen.
• Het sikkelvormig hulpstuk zorgt ervoor dat de pers- en de
zuigzijde van elkaar gescheiden blijven.
1. tandwiel
2. tandring met inwendige vertanding
3. sikkelvormig hulpstuk
4. pomphuis
38
Voordelen:
• gelijkmatige opbrengst
• weinig lawaai
Toepassingen:
• motoren met montage op krukas
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
toegepaste technieken
hydraulica
Schottenpomp
Werking:
De aangedreven rotor van de pomp is excentrisch geplaatst
in de stator (het huis). In de rotor zijn schotten (plaatjes)
geplaatst, die door veren en/of hydraulische druk tegen de
stator naar buiten worden gedrukt. Er worden dus telkens
kamers gevormd tussen de rotor, de stator en de schotten.
Deze kamers worden tijdens het roteren groter en kleiner en
verpompen zo de hydraulische vloeistof.
kleiner  persen
groter  zuigen
De schottenpomp bestaat uit een rond of ovalen huis.
Een rond pomphuis heeft één perszijde en één zuigzijde. Een
ovaal pomphuis heeft twee perszijden en twee zuigzijden.
Voordelen:
• gelijkmatige opbrengst, rustige loop
• geringe geluidsproductie
• relatief goedkoop
Toepassingen:
• werktuigmachines
• land- en wegenbouwmachines
• mobiele hydraulica
39
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
Plunjerpomp
Deze pomp wordt ook wel zuigerpomp genoemd. Voor
systemen vanaf 25 MPa (250 bar) worden hoofdzakelijk
plunjerpompen gebruikt.
Werking:
Plunjerpompen bestaan altijd uit plunjers die heen en weer
gaan in een geboord gat. Bij de intrekkende beweging wordt
de vloeistof aangezogen, bij de uitgaande beweging wordt
deze weggeperst.
In functie van de stand van de plunjers ten opzichte van de
aandrijfas onderscheiden we:
• lineaire plunjerpompen met vaste opbrengst
• radiale plunjerpompen met vaste en regelbare opbrengst
• axiale plunjerpompen met vaste en regelbare opbrengst
1. Lineaire plunjerpomp
Deze pomp wordt weinig gebruikt voor hydraulische
toepassingen. Ze wordt vooral toegepast bij hogedrukreinigers.
Kenmerken en aandachtspunten:
• lange levensduur op voorwaarde dat de vloeistof goed
gefilterd wordt
• ontluchting van de pomp: belangrijk
40
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
toegepaste technieken
hydraulica
2. Radiale plunjerpomp
Deze pomp wordt gebruikt in de algemene machinebouw,
op grondverzetmachines, …
Bij radiale plunjerpompen zijn de plunjers stervormig
geplaatst ten opzichte van de aandrijfas. Ze bewegen in de
richting van de straal van de aandrijfas.
De plunjers zijn in het rood
aangeduid, de roterende as in
het groen.
De radiale plunjerpompen kunnen we in twee groepen
indelen:
a. Radiale plunjerpomp met stilstaand cilinderblok
Veren drukken de plunjers tegen de slagplaat. De pomp
heeft zuig- en perskleppen.
b. Radiale plunjerpomp met draaiend cilinderblok
Doordat het excentrisch geplaatste cilinderblok ronddraait,
schuiven de plunjers in en uit hun boringen. Door de
centrifugale kracht worden ze naar buiten tegen de loopring
gedrukt. Wanneer het cilinderblok verder draait, drukt deze
loopring de plunjers weer naar binnen voor de persslag. De
opbrengst en de slag van de pomp zijn afhankelijk van de
grootte van de excentriciteit.
Kenmerken en aandachtspunten:
• geschikt voor hoge werkdrukken (700 bar)
• korte inbouwlengte
• minder gevoelig voor vuil dan andere plunjerpompen
• duur
• schone en goed gefilterde olie nodig
• lange levensduur
• weinig geluid
• korte reactietijden
41
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
3. Axiale plunjerpomp
Dit zijn pompen waarbij de plunjers in een cilinderblok heen
en weer schuiven in de richting van de as (axiaal). Deze
heen-en-weergaande beweging wordt veroorzaakt door een
schuine flens op de aandrijfas, de slagplaat.
We kunnen axiale plunjerpompen in drie groepen
onderverdelen:
a. Rechte pomp met stilstaand cilinderblok en
draaiende slagplaat
Deze pomp is ontwikkeld als kipperpomp voor vrachtwagens
en is uitgevoerd met vrij sterke rollagers.
b. Rechte pomp met roterend cilinderblok en
stilstaande slagplaat
Deze constructie heeft het voordeel dat er geen zuig- en
perskleppen nodig zijn.
Het cilinderblok loopt tegen een spiegelplaat aan.
c. Pomp met roterend cilinderblok en roterende
slagplaat (knietype)
Bij deze pomp draait zowel de slagplaat als het
cilinderblok. Het cilinderblok wordt aangedreven door een
tandwieloverbrenging, een cardanas of plunjers. Er zijn geen
kleppen nodig.
42
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
toegepaste technieken
hydraulica
Voor welke toepassingen dit type pomp gebruikt zal worden,
hangt af van een aantal factoren:
• vermogen
• drukbereik
• volumestroom
• toerental
• constructieve eisen, zoals werkomstandigheden,
afmetingen, levensduur, aard en nauwkeurigheid van de
regeling
• geluidsproductie
• kostprijs
43
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
9.3. Hydraulische motoren
In functie van de beweging die de hydromotor uitvoert,
wordt er een onderscheid gemaakt tussen:
• roterende motoren of hydromotoren
• lineaire motoren, die in de praktijk hydraulische cilinders
genoemd worden
9.3.1.
Werking
Onder hoge druk wordt olie naar de hydraulische motor
toegevoerd, zodat de pompdelen in beweging komen en
de uitgaande motoras begint te draaien. Deze motoras is
gekoppeld aan een werktuig dat door de hydromotor wordt
aangedreven.
De olie die uit de motor komt, loopt terug naar het reservoir,
van waaruit ze weer door de pomp wordt opgezogen.
De werking van deze roterende motoren komt volledig
overeen met de werking van pompen, die we al eerder
gezien hebben. Ook een hydropomp kan als hydromotor
werken, op voorwaarde dat er geen kleppen in de pomp
zitten.
Als je bij een draaiende hydromotor de slagplaat
terugzwenkt en dus het slagvolume verkleint, neemt het
toerental toe.
1. cilinder
2. zuiger (plunjer)
3. drijfstang met glijschoenen
4. excentriek
5. uitgaande as
9.3.2.
De radiaalplunjermotor
Vooral bij zware aandrijvingen worden radiaalplunjermotoren
gebruikt. Deze motoren leveren een hoog koppel bij een
laag toerental.
In de mobiele hydraulica worden radiaalplunjermotoren
ook gebruikt als wielmotoren: de hydromotor is in het wiel
geïntegreerd, waardoor een compacte aandrijving ontstaat.
Het cilinderblok van deze motor staat stil en het huis, dat als
wielnaaf is uitgevoerd, draait.
44
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
9.3.3.
toegepaste technieken
hydraulica
Hydraulische cilinders
De hydraulische cilinder is de bekendste motor. Hij maakt
de hydraulische krachtwerking en de verschillende
arbeidsbewegingen duidelijk zichtbaar. Omdat hij een
rechtlijnige beweging produceert, wordt hij ook lineaire
motor genoemd.
Dankzij de eenvoudige constructie, de grote krachtdichtheid
en de verschillende bevestigingsmethodes in combinatie
met hefbomen en/of scharnieren, is de cilinder een veelzijdig
constructie-element.
9.3.3.1. Toepassingen
De cilinders zijn de uitvoerende delen van het hydraulische
systeem in:
• de werkuitrusting van een machine
• het stuursysteem bij voertuigen op luchtbanden
45
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
9.3.3.2. Soorten cilinders
Bij grondverzetmachines zal het type cilinder bepaald worden in functie van de bedieningsuitrusting.
• Cilinders met zuigers:
• enkelwerkende cilinder
• dubbelwerkende cilinder
 Deze cilinders maken een rechtlijnige beweging.
• telescoopcilinder
}
• Cilinders met schotten of schoepen  deze cilinders maken een rotatiebeweging.
Enkelwerkende cilinder
Deze cilinder levert alleen kracht tijdens de uitgaande slag.
Een veer zorgt voor de teruggaande slag. Aan het einde van
de slag worden de zuigers afgeremd.
De toevoerleiding voor de olie bevindt zich gewoonlijk aan
de onderkant van de cilinder. Langs het andere uiteinde van
de cilinder wordt geen olie aangevoerd.
Dubbelwerkende cilinder
Deze cilinder kan zowel kracht leveren tijdens de in- als de
uitgaande slag. Door langs de bodemzijde olie in de cilinder
te persen wordt de cilinder uitgestuurd en wordt de olie
aan de stangzijde van de cilinder via de stuurschuif naar het
reservoir afgevoerd.
Door vervolgens langs de stangzijde olie toe te voeren, wordt
de cilinder weer ingestuurd. De zuigermanchetten zorgen
ervoor dat er geen olie van de bodemzijde naar de stangzijde
of omgekeerd kan lekken. De stangafdichting zorgt er
dan weer voor dat er geen olie van de stangzijde naar de
buitenlucht lekt. De vuilafstrijker houdt de zuigerstang
schoon.
Omdat het oppervlak waarop de druk werkt, groter is aan de
bodemzijde dan aan de stangzijde, is de maximale kracht die
geleverd kan worden, kleiner bij de ingaande beweging dan
bij de uitgaande beweging.
46
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
toegepaste technieken
hydraulica
Telescoopcilinder
Deze cilinder bestaat uit een aantal in elkaar geschoven
cilinders. Hij is speciaal ontwikkeld om een grote werklengte
te verkrijgen bij een korte inbouwlengte en wordt toegepast
bij liften, telescoopkranen en vrachtwagens met een kipbak.
Cilinders met schotten of schoepen
Dit cilindertype maakt een wisselende draaibeweging.
De maximale rotatiegroep bedraagt 360°. Dat is bijna een
volledige omwenteling.
Deze motoren hebben een hoog koppel en een lage
hoeksnelheid.
Toepassing:
• het draaiwerk van grondverzetmachines
• de bediening van hefbomen
• kleinere graafmachines: de grijperbak over een bepaalde
hoek verdraaien
47
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
9.4. Accumulatoren
Accumulatoren dienen om hydraulische energie op te
slaan en weer af te geven.
Ze worden gebruikt:
• als hulpenergiebron in systemen waar kortstondig
een grote volumestroom nodig is. De pomp en de
accumulator werken dan samen.
• als noodenergiebron, zodat de begonnen cyclus
afgemaakt kan worden als het systeem uitvalt.
• als energiebron om een systeem op druk te houden bij
eventuele lekverliezen.
• om drukpieken en drukwisselingen die veroorzaakt
zijn door schakelhandelingen of onregelmatige
pompopbrengst, af te vlakken.
• om remenergie op te slaan en terug te winnen.
9.4.1.Types
balgaccumulator
membraanaccumulator
zuigeraccumulator
48
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
9.4.2.
toegepaste technieken
hydraulica
Werking
De verschillende types accumulatoren werken allemaal
volgens hetzelfde principe.
Als voorbeeld nemen we de balgaccumulator, die bestaat
uit een stalen vat met daarin een rubberen balg. De balg is
gevuld met stikstofgas waarvan de druk afhankelijk van de
toepassing tussen 35 en 90% van de maximale werkdruk
bedraagt. Omwille van het explosiegevaar bij een eventueel
lek mag de balg niet met lucht gevuld worden.
De balg heeft een ventiel dat aan de bovenzijde van
de accumulator naar buiten steekt en waarmee de
stikstofvoordruk ingesteld of veranderd kan worden.
De onderzijde van de accumulator wordt aangesloten op
het hydraulische systeem. De pomp perst de olie in de
accumulator, waardoor de balg samengeperst wordt en de
stikstofdruk oploopt.
Als de accumulator bijvoorbeeld op een hydromotor
aangesloten wordt (via de besturing), drijft de
samengeperste stikstof de olie uit de accumulator en wordt
de hydromotor aangedreven zonder dat de pomp van het
systeem olie hoeft te leveren.
De geëxpandeerde balg drukt de klep onderaan in de
accumulator dicht, zodat de balg de leiding niet kan
indrukken en beschadigen.
49
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
9.5. Hydraulische leidingen en slangen
De verschillende componenten van de hydraulische installatie worden met elkaar verbonden door leidingwerk.
Hierbij wordt een onderscheid gemaakt tussen:
• Starre leidingen  pijpen
• Flexibele leidingen  slangen
9.5.1.Pijpen
Voor hydraulische toepassingen worden vooral naadloze
stalen precisiepijpen gebruikt.
Voordelen:
• Ze kunnen koud gebogen worden.
• Bij het buigen vormt zich geen ‘hamerslag’, wat bij een
warm gebogen pijp wel het geval is.
De afmetingen van de pijpen zijn genormaliseerd.
Pijp Ø 12 x 1,5 betekent:
Pijpbuitendiameter: 12 mm
Wanddikte:
1,5 mm
}
inwendige diameter:
12 – (2 x 1,5) = 9 mm
Voor speciale toepassingen worden soms ook andere
materialen gebruikt, zoals:
• roestvast staal
• koper
• messing
• aluminium
• …
50
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
toegepaste technieken
hydraulica
9.5.2.Slangen
Slangen worden gebruikt om twee aansluitingen te
verbinden die bewegen ten opzichte van elkaar. Slangen
kunnen snel los- en vastgemaakt worden aan apparaten.
Opbouw van een slang
Een slang bestaat uit een rubberen of kunststof binnenslang,
die afhankelijk van de werkdruk versterkt wordt met één
of meer staalgaas- of koordinlagen, die op hun beurt
beschermd worden door een buitenmantel.
Eisen waaraan slangen moeten voldoen:
• flexibel zijn
• licht zijn
• bestand zijn tegen hoge werkdrukken
• bestand zijn tegen chemische aantasting
Nadelen:
• snelle veroudering
• gevoeligheid voor drukstoten, scherpe knikken en
torsiekrachten
9.5.3.
Leidingverbindingen
Naadloze stalen precisiepijpen met een diameter van 38
mm of minder worden met schroefverbindingen aan elkaar
verbonden. Bij een diameter van meer dan 38 mm worden
flensverbindingen gebruikt, maar die komen hier niet aan bod.
Veelgebruikte verbindingsmethoden zijn:
• snijringkoppeling
• flarekoppeling
51
toegepaste technieken
hydraulica
9. andere onderdelen van een hydraulisch systeem
Snijringkoppeling
Het principe van deze koppeling is dat de snijring in de pijp
snijdt, waardoor de pijp vastgehouden wordt nadat de wartel
aangedraaid is. De afdichtende werking ontstaat op de conus
en tussen de snijring en de leiding.
Flarekoppeling
In vergelijking met een snijringkoppeling kan een
flarekoppeling vaker gemonteerd en gedemonteerd worden.
Nadat de wartel en de kraag over de pijp zijn geschoven,
wordt een trompetvormige conus geforceerd met behulp
van speciaal gereedschap. De afdichting vindt plaats aan het
conische gedeelte. Ook als de pijp niet helemaal in lijn ligt
met de koppeling, is er geen gevaar voor lekken.
9.5.4.Snelkoppelingen
Snelkoppelingen zijn bedoeld om allerlei werktuigen, zoals
sloophamers, trilmotoren, enz. snel aan en los te koppelen.
In het losgekoppelde deel van een slang kan wel een flinke
hoeveelheid energie zijn opgehoopt, waardoor dat deel kan
gaan ‘slaan’. Slangen die onder druk staan, moeten dan ook
voorzichtig en met overleg losgekoppeld worden.
Opgelet
Aandachtspunt :
De beide koppelingshelften van ontkoppelde
snelkoppelingen moeten afgesloten worden met
stofkappen, zodat er geen vuil kan binnendringen.
52
10. load sensing
toegepaste technieken
hydraulica
10.Load sensing
Bij werkzaamheden met hydraulische componenten kan erg
veel vermogen verloren gaan. Dit probleem kan opgelost
worden met load sensing of constante volumeregeling.
De belasting van het hydraulische systeem bepaalt de
oliestroom en de systeemdruk die nodig zijn. Met load
sensing kunnen de oliestroom en de systeemdruk van de
pomp voortdurend aangepast worden aan wat het systeem
nodig heeft, dus aan de belasting.
Zodra de maximaal vereiste druk bereikt is, stemt het debiet
zich automatisch af op de waarde van de gemanipuleerde last.
load sensing snelkoppeling
Voordelen:
• energiebesparing, want de systeemdruk wordt geregeld in
verhouding met de belasting
• langere levensduur van de hydraulische componenten,
want de gemiddelde belasting is lager
• snelle en nauwkeurige regeling van de oliestroom, zowel
bij hoge als bij lage belasting
• minder warmte-ontwikkeling, zodat een kleinere
oliekoeler gemonteerd kan worden of er zelfs geen
oliekoeler meer nodig is
• minder pompen nodig in systemen waarvoor vroeger
meer pompen nodig waren
• minder lawaaihinder
Werking:
Het lastsignaal (de druk) wordt gemeten of geregistreerd
tussen een variabele doorlaat en de belasting. Het signaal
gaat naar de pompregeling, die de oliestroom zo regelt dat
het drukverlies over de variabele doorlaat constant blijft.
Deze doorlaat kan bestaan uit een proportionele afsluiter of
een hydraulische stuureenheid.
Opgelet
Aandachtspunten :
• Zorg dat de oliestroom niet wordt gehinderd door
vernauwingen in de leiding.
• De instelbare hydraulische schuiven moeten correct
afgesteld zijn.
53
54
11. Cavitatie
toegepaste technieken
hydraulica
11.Cavitatie
Cavitatie is een gevaarlijk verschijnsel dat regelmatig
voorkomt en grote schade kan veroorzaken aan
hydropompen en hydromotoren. Door plotse plaatselijke
drukverlagingen ontstaan dampbellen in de vloeistof. Door
de dampspanning van de vloeistof daalt de druk. Als de druk
dan toeneemt, imploderen de dampbellen.
Gevolgen:
• ratelend geluid
• hevige slijtage
• trillen van de machine mogelijk
Bij de implosies ontstaan drukgolven met plaatselijke
drukken die de pomp erg grote schade toebrengen. In
enkele uren tijd kan een pomp volledig vernield worden.
Mogelijke beschadigingen:
• uit- en afbrokkelen van het materiaal
• houtwormachtige aantasting van de metalen
Mogelijke oorzaken van cavitatie:
• plaatselijk hoge vloeistofsnelheden als gevolg van
vernauwingen, lucht in het systeem of plotselinge
drukstoten
• hoge vloeistoftemperatuur (dampspanning)
• weerstand, met als gevolg drukverlaging in het
zuiggedeelte van het systeem doordat de zuigleiding te
nauw is, de zuigfilter verstopt is of het oliereservoir slecht
belucht wordt.
55
56
12. onderhoud
toegepaste technieken
hydraulica
12.Onderhoud
Om goed te blijven werken moet een installatie regelmatig onderhouden en geïnspecteerd worden. Ook vroeg
reageren op vreemde geluiden kan problemen voorkomen.
Onder onderhoud verstaan we:
• alle reinigingswerkzaamheden
• het regelmatig nemen van oliemonsters
• het vervangen van bepaalde componenten, zoals filters en olie
De omvang en frequentie van de inspecties en het onderhoud worden voorgeschreven door de leverancier
van de installatie.
12.1. Enkele belangrijke aandachtspunten bij het uitvoeren van onderhoud
Bij het uitvoeren van onderhoudswerkzaamheden is het heel
belangrijk om veilig te werken.
• Plaats de machine in de onderhoudsstand.
• Zet de hydraulische vergrendeling aan (ingeschakelde stand).
• Stop de motor.
• Parkeer de machine op een vlakke ondergrond en laat de
bak op de grond zakken, zodat de graafarm vertikaal staat.
• Draai de vulstoppen altijd langzaam los om eventuele druk
te ontlasten.
Opgelet
Als de tank lager ligt, moet de pomp of
de hydromotor gevuld worden om de
aanvangssmering te verzekeren.
12.1.1.Vullen van een hydraulische tank met
ontluchting
• Vul de tank tot aan het bovenste merkteken van de
peilstok of het peilglas. Zorg wel dat alle cilinders in de
ingetrokken stand staan.
• Maak de vuldop goed schoon voor je hem teruggeplaatst.
Anders kunnen achtergebleven zandkorrels de pomp
beschadigen. Als de installatie geen vulfilter heeft, moet je
een trechter gebruiken met een zeef.
57
toegepaste technieken
hydraulica
12. onderhoud
12.1. Enkele belangrijke aandachtspunten bij het uitvoeren van onderhoud
12.1.2.Vullen van een hydraulische tank in een
druksysteem
• Een druksysteem mag alleen in koude toestand bijgevuld
worden.
• Zorg ervoor dat alle cilinders in de uit-stand staan om
schade te vermijden.
12.1.3. Ontluchten van een installatie
• Start de dieselmotor met alle bedieningshendels van
het werktuig in de middenstand. Zo wordt de olie
rondgepompt.
• Laat de pomp enkele minuten draaien.
• Controleer het oliepeil in de tank en vul eventueel olie bij.
• Schakel vervolgens één van de bedieningsventielen
afwisselend in de beide eindstanden tot de zuiger van
de geschakelde cilinder in de uit-stand staat. Alle zuigers
staan nu in de uit-stand en ook de hydromotoren zijn
gevuld.
• Het oliepeil in de tank staat nu iets boven het
minimumpeil.
• Schakel gedurende 10 tot 15 minuten alle cilinders en
motoren heen en weer.
• Normaal is alle lucht nu uit de installatie verwijderd.
Mocht er toch nog lucht aanwezig zijn, merk je dat aan:
• rukachtige bewegingen van de motoren en cilinders
• abnormaal geruis
• schuimvorming (luchtbellen) in de tank
Opgelet
Lekken moeten zo snel mogelijk gedicht
worden.
58
12. onderhoud
toegepaste technieken
hydraulica
12.1.4. Oliepeil
• H
et oliepeil moet elke dag worden gecontroleerd terwijl
de pomp stilstaat en de olie bedrijfswarm is.
Sommige fabrikanten schrijven voor dat de olie gepeild
moet worden terwijl de machine koud is. Volg altijd de
voorschriften van de fabrikant.
• Controleer altijd de O-ringafdichting van de vul-/
ontluchtingsstop. Vervang de afdichting als ze beschadigd is.
• Reinig de vul-/ontluchtingsstop altijd voor je hem
terugplaatst.
Opgelet
12.1.5. Wanneer olie verversen?
Lekken moeten zo snel mogelijk gedicht
worden.
Vul een eventueel olietekort altijd
onmiddellijk aan.
Opgelet
Hete olie kan verwondingen veroorzaken.
Laat deze olie dus niet in contact komen
met de huid.
Voor nieuwe wegenbouwmachines geldt dat de olie voor het
eerst ververst moet worden na 50 draaiuren van de pomp.
Deze eerste verversing is een voorzorgsmaatregel, omdat er
na de bouw van de installatie vaak metaaldeeltjes, rubber en
andere stoffen die afkomstig zijn van het inloopproces, in het
systeem achterblijven.
Ook na een volledig of gedeeltelijk nazicht of een lange
stilstand (2 maanden) moet de olie na 50 uur worden
ververst.
• Gebruik altijd het soort olie dat de fabrikant
voorgeschreven heeft.
• Draai de vulstop van de hydraulische tank pas los als de
motor stilstaat. De vuldop moet koel genoeg zijn om hem
met de blote hand te kunnen aanraken.
59
toegepaste technieken
hydraulica
12. onderhoud
Om de vervuilingsgraad van de olie te bepalen, letten we op
de volgende elementen:
• zuurtegraad (controle door kleurindicatie met filterpapier)
• kleur (zwarte olie bevat veel oxidatieproducten, troebele
of melkachtige olie bevat water)
• vuildeeltjes
• metaaldeeltjes
Een analyse van een chemisch laboratorium verschaft heel
wat correcte gegevens over de toestand van de olie.
12.1.6. Lekolieleidingen
Opgelet
Als er een storing of slijtage is geweest aan
een pomp, motor, klep of schuif, moeten
de oliefilters schoongemaakt worden.
Om geen risico te lopen op schakelvertragingen en
drukveranderingen moet je:
• er wanneer je lekolieleidingen aanlegt, voor zorgen dat de
pompen en motoren volledig gevuld blijven;
• ervoor zorgen dat de lekolie drukloos kan worden afgevoerd.
12.1.7. Filters
Het is zeer belangrijk voor de machine dat de filters proper
zijn. Voor een goed onderhoud moeten de filters tijdig
vervangen worden:
• persfilters: gemiddeld na 200 tot 250 draaiuren
• zuigfilters: bij normaal gebruik één keer per week
Een regelmatige inspectie is nodig. De mate waarin de filter
zwart wordt, maakt duidelijk wanneer de filter ververst moet
worden.
Als er metalen worden aangetroffen in het filterelement, kan
een magneet worden gebruikt om ijzerhoudende deeltjes te
onderscheiden van niet-ijzerhoudende deeltjes.
60
12. onderhoud
toegepaste technieken
hydraulica
• IJzerhoudende deeltjes kunnen erop wijzen dat de stalen
en gietijzeren onderdelen versleten zijn.
• Niet-ijzerhoudende metalen kunnen erop wijzen dat de
aluminium onderdelen van de motor, zoals hoofdlagers,
drijfstanglagers, enz. versleten zijn.
Het filterelement kan kleine hoeveelheden deeltjes bevatten.
Dit komt door wrijving of door normale slijtage.
Als de filter te veel deeltjes bevat, moet je een analyse laten
uitvoeren door een chemisch laboratorium.
12.1.8. Filters schoonmaken
De filters moeten schoongemaakt of verwisseld worden
wanneer de olie ververst wordt.
We onderscheiden (papieren) wegwerpfilters en filters die
schoongemaakt kunnen worden.
• Filters die schoongemaakt kunnen worden: stop de
bovenste en onderste opening af, zodat er tijdens het
spoelen en borstelen geen vuil in de filter komt. Spoel
de filters in een bak met benzine en maak ze langs de
buitenkant schoon met een borstel. Blaas ze met perslucht
droog van binnen naar buiten.
• Wegwerpfilters hebben geen huis, enkel het deksel moet
uitgewassen worden.
12.1.9.Pompen en motoren
Aan pompen en motoren is vrijwel geen onderhoud, alleen:
• de buitenzijde schoonhouden
• aandacht besteden aan abnormale geluiden
• de temperatuur regelmatig controleren
• de zuigdruk in de gaten houden. Deze druk varieert in
functie van het soort pomp en de fabrikant.
61
62
13. storingen
toegepaste technieken
hydraulica
13.Storingen
13.1.Storingen aan pompen
13.1.1. Geen of te weinig pompopbrengst
Mogelijke oorzaak
Mogelijke oplossing
Koppeling tussen pompen en motor is defect.
Koppeling vernieuwen, vakman raadplegen
Schuimvorming doordat:
a. de pomp lucht meezuigt
Oliepeil verhogen
b. de retourleiding zich niet onder het oliepeil bevindt en olie uit deze
Retourleiding onder in het reservoir laten eindigen
leiding op de olie valt die al aanwezig is en daardoor lucht meeneemt
De installatie enige tijd laten werken bij een hoge
c. de olie verontreinigd is door water
olietemperatuur, zodat het water verdampt
Zwenkrichting is niet bediend of zit vast.
Bevoegd vakman raadplegen
Pomptoerental is te laag.
Toerental van de aandrijfmotor opvoeren
Inlaatleiding is verstopt of te dun.
Zuigleiding en zuigkorf grondig reinigen
Pomp zuigt lucht in het reservoir door te lage oliestand of lekke
leiding.
Olie bijvullen of lek dichten
13.1.2. Pomp maakt te veel lawaai
Mogelijke oorzaak
Mogelijke oplossing
Kogellagers zijn versleten.
Kogellagers vernieuwen
Pomp zuigt lucht aan door lekke leidingen en/of
afdichtingen, …
Lek dichten
Pomp heeft ‘gevreten’ door:
a. overbelasting
Overdrukklep laten instellen
b. vervuiling
Alle filters controleren
Olie vervangen door olie die werd voorgeschreven door de
fabrikant
Leidingen goed vastzetten en eventueel extra
tussenslangen aanbrengen
c. te dunne of te dikke olie
d. trillingsgeruis in leidingen
13.1.3. Pomp en olie worden te warm
Mogelijke oorzaak
Mogelijke oplossing
Overmatige vloeistoflekkage door beschadigde afdichtingen
Lekkage verhelpen volgens de voorschriften van de fabrikant
Grote lekverliezen door defecte pomp
Pomp laten herstellen door bevoegd vakman
Te dunne of te dikke olie
Olie vervangen door olie die werd voorgeschreven door de
fabrikant
Oliekoeler te vuil of verstopt
Koelers en bijbehorende leidingen grondig reinigen
Verbogen of ingedrukte leidingen
Beschadigde leidingen vervangen
63
toegepaste technieken
13. storingen
hydraulica
13.2. Hydromotor
13.2.1. Hydromotor draait niet
Mogelijke oorzaak
Mogelijke oplossing
Te hoge belasting
Controleren en belasting eventueel verminderen
Vastgelopen door een gebrek aan smering
Oliepeil in de tank, druk en temperatuur controleren
Vastgelopen door vuil in de olie
Alle olie verversen, filters verwisselen en oorzaak van de
vervuiling zoeken
Gebroken as
Bevoegd vakman raadplegen
13.2.2. Hydromotor loopt slecht of te langzaam
Mogelijke oorzaak
Pomp of motor versleten
Olietemperatuur te hoog, waardoor olie te dun wordt
Te lage druk
Verkeerde of vervuilde olie
Platgeknepen slangen of ingedeukte leidingen
64
Mogelijke oplossing
Pomp en motor testen, onderdelen laten vervangen door
bevoegd vakman
Te weinig olie?
Vakman raadplegen
Controleren op olie- of luchtlekken
Lekke dichtingen controleren
Olie verversen, filters verwisselen en oorzaak van de
vervuiling zoeken
Beschadigde leidingen vervangen
13. storingen
toegepaste technieken
hydraulica
13.3. Hydraulische aandrijvingen
13.3.1. Lawaai
Mogelijke oorzaak
Lucht in het systeem door lekkage en/of verlies
Mogelijke oplossing
Verbindingen controleren en beschadigde slangen en
leidingen vervangen
13.3.2. Machine rijdt maar in één richting
Mogelijke oorzaak
Mogelijke oplossing
Veiligheidsklep van die richting blijft openstaan
Vakman raadplegen
Terugslagklep defect
Vakman raadplegen
13.3.3. Hydraulisch gedeelte wordt te warm
Mogelijke oorzaak
Mogelijke oplossing
Te weinig olie
Olie bijvullen en eventuele lekken dichten
Koelerproblemen
Koeler reinigen, riemspanning nakijken en koeler eventueel
laten vervangen
Alle andere storingen, zoals storingen aan de cilinders,
stroomregelkleppen, veiligheidskleppen, reduceerventielen,
enz. moeten door een bevoegd vakman gecontroleerd
worden.
65
toegepaste technieken
hydraulica
NOTitiES
66
NOTitiES
fvb•ffc Constructiv
Koningsstraat 132/5, 1000 Brussel
t +32 2 210 03 33 • f +32 2 210 03 99
fvb.constructiv.be • [email protected]
© fvb•ffc Constructiv, Brussel, 2012.
Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen
67
Modulaire handboeken
bouwplaatsmachinisten
•• Toegepaste technieken
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid
BouwplaaTsmachinisTen
Bouwplaatsmachinisten
Bouwplaatsmachinisten
ToegepasTe Technieken
toegepaste technieken
toegepaste technieken
hydraulIca
PNEUMATIcA
ElEktricitEit
HydraulicaPneumaticaElektriciteit
In ontwikkeling :
•• Lassen
•• Aandrijvingen
Andere boekdelen:
•• Bouwplaatsmachines - praktijk
•• Bouwplaatsmachines
•• Bouwtechnologie
•• Motorenleer
Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid