zijn werktuigen en werktuigonderdelen, die werken met water of olie, onder druk. Zij bevatten een gesloten hydraulisch systeem, waarin meestal door een electromotor, soms door handkracht, primaire energie wordt ingeleid, die dan door middel van het hydraulisch systeem, zodanig in mechanische energie wordt omgezet, dat het vermogen, uitgedrukt in het product van kracht en snelheid of van koppel en toeren, kan dienen bijv. voor het heffen van zware lasten, het uitoefenen van grote regelbare persdrukken over lange of korte afstanden en met verschillende snelheden, het stoot- en trillingsvrij drijven van voertuigen en gereedschapswerktuigen, het automatisch regelen van periodiek wisselende bewegingen, het nauwkeurig regelen van de snelheid van turbines en verbrandingsmotoren bij verschillende belastingen, en nog tal van andere al of niet automatische werktuiglijke verrichtingen.
Het beginsel waarop de werking berust, is al oud, de perspomp was al bekend in het oude Egypte en bij de Grieken en Romeinen, maar de wetten van de hydraulica zijn eerst in de 17de eeuw geformuleerd en in de igde eeuw toegepast. Alle hydraulische systemen berusten op de wet, dat de druk, die op een vloeistof in een gesloten ruimte wordt uitgeoefend, door die vloeistof onverminderd in alle richtingen wordt overgebracht. Hierin ligt een middel om met een kleine kracht een zéér veel grotere kracht te weeg te brengen.
In de figuren zijn enkele voorbeelden afgebeeld, zie ook onder hefwerktuigen.
In 1854 zijn de eerste hydraulische kranen en kolentippen gebouwd. Ze bleken tegenover de destijds bestaande stoomkranen zo grote voordelen te bezitten, dat er toentertijd vele zijn opgesteld; tegen het einde van de vorige eeuw hebben zij hun plaats moeten afstaan aan electrische kranen.
Een belangrijk toepassingsgebied werd later gevonden in de vele gevallen dat met hydraulische hulpmiddelen betere resultaten konden worden bereikt dan met enig ander middel. De verbrandingsmotoren kunnen in het geheel niet en sommige soorten electromotoren kunnen slechts bezwaarlijk direct worden aangesloten aan de assen van voertuigen en van werktuigen waarvan de belasting en de snelheid tussen nul en de maximumwaarde of tussen vooruit en achteruit moeten wisselen.
Voor die gevallen zijn velerlei vormen van hydraulische aandrijving geconstrueerd, die het vermogen van een motor aan het aan te drijven werktuig afleveren zonder enigerlei mechanische verbinding, maar d.m.v. vloeistof (olie). Dit principe is o.a. toegepast bij de hydraulische koppeling en de hydraulische koppelomvormers.
In deze hydrodynamische omvormers wordt de energie overgebracht door verandering van de snelheid van de circulerende olie, de oliedruk blijft, voor zover dat bereikbaar is, constant. In de periode van snelheidstoename neemt de circulerende olie de energie van de motor op en in de periode van snelheidsafname wordt deze energie aan het aangekoppelde drijfwerk afgegeven. De olie kan daarbij een snelheid van meer dan 100 km/h bereiken.
Hydrostatische omvormers berusten op een ander principe: de energie wordt overgebracht door de olie met een perspomp onder druk te brengen, meestal van 70 atm. in de lage druk- en van 200 atm. in de hoge druk installaties, en met deze olie een hydraulische motor te drijven. Daar de olie met dezelfde snelheid uit de motor komt als die waarmee zij de perspomp verliet, en er dus in de motor geen overdracht van kinetische energie is, noemt men deze omvormers hydrostatisch.
De constructie der roterende pompen voor hydraulische systemen is van recente datum; thans zijn vele soorten pompen in velerlei uitvoering verkrijgbaar: tandradpompen, schottenpompen, radiale en axiale plunjerpompen. Gelijktijdig zijn de hydraulische motoren ontwikkeld.
Een radiale plunjerpomp bestaat uit een massieve cylindrische rotor, draaibaar om een vaste spil. In de spil zijn vier kanalen geboord, eindigend in twee sleuven langs de omtrek van de spil, welke sleuven de zuig- en perspoorten vormen. De rotor is gekoppeld aan de as van de aandrijfmotor en heeft 5 tot 12 radiale cylindrische boringen, waarvan de open einden in verbinding staan met de zuig- en perspoorten in de spil. In de boringen van de rotor passen zuigers welker uiteinden dragen tegen de binnenkant van een verschuifbare reactie-ring. Als deze ring concentrisch staat met de vaste spil, draait de rotor zonder dat de zuigers zich in de cylinders verplaatsen. Wordt de reactie-ring echter excentrisch gesteld t.o.v. de spil, dan maken de zuigers, bij het roteren van de rotor, een uit- en ingaande slag in de cylinders, waarbij zij vloeistof aanzuigen en wegpersen door de kanalen in de spil.
Door de excentriciteit van de reactie-ring van nul tot maximum te verstellen wordt de hoeveelheid weggeperste olie gewijzigd. Wordt de ring eerst naar rechts en dan naar links uit het hart verschoven, dan wordt de richting van de oliestroom omgekeerd, terwijl de aandrijfmotor en de pomp met dezelfde snelheid in dezelfde richting blijven doorlopen.
De radiale plunjermotoren berusten op hetzelfde principe.
Voor het grote hydraulische gereedschap der staalindustrie, waarmede grote krachten moeten worden uitgeoefend door zware massa’s, wier bewegingen snel en nauwkeurig en veilig moeten worden geregeld, zijn uitvoerige besturingsinrichtingen uitgewerkt, bestaande uit hydraulische- en electrische circuits, die het mogelijk maken, dat deze werktuigen op de eenvoudigste wijze kunnen worden bediend met electrische drukknoppen en geheel automatisch beveiligd zijn tegen overschrijding van elke vooraf te bepalen belasting.
PROF. IR F. WESTENDORP
Lit.: F. D. Graham, Audels pumps, hydraulics, air compressors (New York 1946); Proceedings of the Nat. Conference on Industrial Hydraulics, Sponsered bij Illinois Inst. of Technology. Vol. 1, Oct. 1947, Vol. 11, Oct. 1948; W. Ernst, Oil Hydraulic Power and its Industrial Applications (New York 1949); H.
G. Conway, Fluid Pressure Mechanisms (London 1949); G. S. Brown & D. P. Campbell, Principles of Servomechanisms (New York 1949); A.
Dürr und O. Wachter, Hydraulische Antriebe an Werkzeugmaschinen (München 1949).
