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Pneumatik oder Hydraulik? Vorteile vs. Nachteile


Gangman

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hi! bin neu hier. bin gerade im 1 lehrjahr als Baumaschinenmechaniker. finde es cool, dass es ein forum wie dieses gibt. ich habe allerdings eine frage: bei welchem fahrzeug gibt es eine pneumatik und was ist der vorteil gegenüber einer hydraulikanlage?

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habe allerdings eine frage bei welchem fahrzeug gipt es pneumatik und was ist der vorteil gegenüber Hydraulik anlagen 


Hallo und herzlich willkommen!

Grundsätzlich werden bei Pneumatik und Hydraulik Kräfte übertragen. Der Unterschied liegt zunächst im Medium: gasförmig (Luft) oder flüssig (Öl, Bremsflüssigkeit, Wasser mit Zusätzen...).

Gasförmige Medien sind kompressibel (zusammendrückbar), flüssige dagegen (fast) nicht.

Deshalb wird Pneumatik nur für geringere Drücke (in der Regel bis 10 bar) eingesetzt. Will man eine hohe Kraft übertragen, braucht man Zylinder mit sehr großem Durchmesser (Kraft ist gleich Druck mal Fläche). Wo das platzmäßig nicht geht, muß Hydraulik her.

Durch die Kompressibilität der Luft kann man die Geschwindigkeit z.B. eines ausfahrenden Zylinders kaum kontrollieren. Wenn man über einen bestimmten Weg eine kontinuierliche Bewegung sicherstellen muß, fällt Pneumatik flach. Gut geeignet ist sie dagegen für digitale Anwendung (auf/zu, ein/aus,... ), da es hier nur auf die Endstellung ankommt.

Also: große Kräfte, kontrollierter Bewegungsablauf: Hydraulik!

Nun hat Pneumatik auch Vorteile: sie ist in der Anschaffung billiger und bei Leckage gibt es weder Umwelt- noch Brandgefahr (um letzterem zu begegnen, muß man in der Hydraulik auf andere Fluide wie z.B. HF-C oder HF-D, beide auf Wasserbasis, ausweichen). Außerdem steht das Medium Luft ständig "neu" zur Verfügung: bei Leckage ist irgendwann der Ölbehälter leer, der Kompressor hingegen kann weiter Luft aus der Atmosphäre ansaugen (wichtig bei Bremsanlagen).

Ein weiterer Vorteil der Pneumatik ist die einfache Installation: das Medium wird nämlich nicht durch Leitungen zur Pumpe zurückgeführt, sondern entweicht nach getaner Arbeit einfach in die Atmosphäre. Ergo brauche ich keine Rückleitungen.

Aber dieser Vorteil ist auch Nachteil zugleich: durch das Entweichen des immer noch unter einem mehr oder weniger hohen Restdruck stehenden Mediums geht auch Energie verloren! Deshalb ist Pneumatik bei den Betriebskosten die teuerste aller Energieübertragungs-Technologien...

Das soll als erster Abriß mal genügen. Vielleicht geht es Dir ja auch speziell um Bremsanlagen? Weitere Fragen sind jederzeit willkommen!

Noch ein Hinweis: der Titel Deines Beitrages wird demnächst in "Hydraulik oder Pneumatik?" umbenannt werden, damit andere User dieses Thema mit der "Suchfunktion" besser finden können. Bei anderen Fragen oder Beiträgen schaust Du dann erst mal nach, in welche Rubrik sie am besten passen.

Beste Grüße!

Andreas
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guten Morgen!
ich kann mich andreas nur anschließen vorallem wenn du lasten exakt positionieren willst kommst du mit pneumatik nicht weit da bei einem widerstand der druck im zylinder solange ansteigt bis das stück entweder ruckartig weg geschoben wird oder der zylinder sich festfährt mit der hydraulik kannst du konstante kräfte über den gesamten hubweg verwirklichen. was vielleicht für dich auch noch interessant ist: der druck in einem hydraulischen system wird nicht durch die förderkraft bestimmt sondern dadurch das jedes element im hydraulikkreislauf ein widerstand darstellt (rohre, winkel, verschraubungen, ventile, zylinder....). um den entsprechenden aktor in diesem kreislauf zu bewegen muss das fluid nun alle diese widerstände überwinden, wenn du diese widerstände addierst kommst du auf den gesamtwiederstand der anlage und daraus ergibt sich der druck den deine pumpe brigen muss um den hydraulischen kreislauf in bewegung zu bringen bzw zu halten
wenn du noch fragen hast dann melde dich ruhig !
mfg
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  • 15 years later...

Hallo ich schreibe gerade eine Bachelorarbeit über Hydraulik und Pneumatik.

ist es immer noch nicht möglich bei der Pneumatik (Luft) einen ausfahrenden Zylinder zu kontrollieren ?

Kann man die Kompressibilität von Luft nicht vorher berechnen und den Druck dementsprechend ausüben?

In einigen Büchern steht das dies nicht möglich ist, jedoch sind das etwas ältere Bücher. Wollte den aktuellen Stand der Technik nachfragen. 

MFG 

 

 

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...das wird nie möglich sein, weil das ganz einfach darauf zurück geht, dass Luft / Gase komprimierbar sind und Flüssigkeiten eben nicht bzw. nur minimal bis "vernachlässigbar".

Sobald die Bewegung des Kolbens im Zylinders zum Stillstand kommt, gibt es zwischen Kolben und Zylinderwand Haftreibung. Will man den Zylinder jetzt weiter ausfahren, presst man Luft in den Zylinder, die vorhandene Luft wird komprimiert / der Druck erhöht sich... bis, ja bis der Punkt erreicht ist, dass die Haftreibung zwischen Kolben und Zylinder überwunden wird, Haftreibung fällt weg und der Kolben schießt aus dem Zylinder - genau dieser Punkt, wenn die Haftreibung abreißt ist es, der sich nicht kontrollieren läßt...

Der Raum im Zylinder vergrößert sich, die Luft dehnt sich aus, der Druck im Zylinder nimmt ab... bis der Druck so weit abgefallen ist, dass sich wieder ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Innendruck im Zylinder und der von außen auf den Kolben wirkenden Kraft eingestellt hat... dabei steht der Kolben wieder still und die Haftreibung ist wieder da...

Das gleiche Spiel mit der Haftreibung hat man zwar bei der Hydraulik auch, aber da Flüssigkeiten / Öle nicht kombrimierbar sind kommt die verhältnismäßig geringe Haftreibung nicht zu Geltung.

Das Problem ist einfach, dass Luft / Gase durch ihre Komprimierbarkeit in der Lage sind in sich selbst Energie/Druck zu speichern... selbstständig aufzunehmen und auch abzugeben... Flüssigkeiten / Öle können das nicht bzw. nur in sehr geringem Umfang.

 

Pneumatik / Gase / Luft ist da ideal, wo man die Komprimierbarkeit für die technische Anwendung nutzen kann... z.B. bei der Luftfederung eines Fahrzeugs - so ein Luftfederbalg eines LKw ist eine feine Sache, nicht nur vom Komfort her, sondern auch wenn man einmal betrachtet was da von der physikalischen Seite her abläuft.. z.B. bei der Be- und Entladung und während der Fahrt.

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