Leerdoel
Je sluit een enkelwerkende cylinder aan zodat in/uit schuift
Hoe werkt deze les?
Er is een routekaart met stappenplan. Dit is je overzicht met verschillende stappen. Je scrolt omlaag en volgt de opdrachten. Deze worden duidelijk aangegeven.
Routekaart
In dit onderdeel leggen we helder uit hoe je stap voor stap met het lesprogramma aan de slag gaat, zodat je het maximale uit de hydrauliek lessen kunt halen.
1
Uitleg: wat is een enkelwerkende cylinder?
Basiskenmerken
2
Aansluiten van een enkelwerkende cylinder
sluit de cylinder aan en stuur deze uit
3
Opruimen en verdiepende uitleg
Hoe bereken je een cylinder?
Stap 1: Wat is een enkelwerkende cylinder
Met hydraulische cilinders kun je iets aandrijven. De hydraulische energie wordt door een cilinder omgezet in kracht en een beweging. Dit kan rechtlijnig zijn, bijvoorbeeld bij vorkheftrucks en graafmachines. Je hebt ook draaicilinders en cilinders met een tandbeugel.
Op de hydrotrainer zit een geveerde enkelwerkende cylinder. Waaraan kun je deze herkennen? In les 1 heb je een kaart met symbolen gehad. Pak deze er weer bij.
Stap 2: Aansluiten van een enkelwerkende cylinder
Maak op basis van de symbolen op de hydrotrainer een aansluitschema. Teken hierbij duidelijke de symbolen en waar je de slangen/leidingen gaat aansluiten. Hoe zorg je dat je een component kan uitsturen? Welke componten ga je gebruiken om de cylinder uit te sturen. Kijk de symbolen op de hydrotrainer af.
Opdracht
Laat de docent je getekend schema goedkeuren voordat je deze gaat bouwen.
controle Opdracht
Zie onderstaand het aansluitschema. Ga aan de slag om deze te maken met de hydrotrainer.
Gelukt om de cylinder uit te sturen?
Stap 3: Verdiepende uitleg
Zet het systeem uit en maak alle slangen weer los.
Extra: Bereken de kracht van een cylinder
De kracht van een cilinder is afhankelijk van het oppervlak en de druk. Per situatie moet het juiste oppervlakte gecalculeerd worden.
De drukkracht van een hydrauliekcilinder wordt berekend door het zuigeroppervlak (Az) in cm² te vermenigvuldigen met de druk (p) in bar. De kracht (F) wordt uitgedrukt in daN.
Cilinderkracht uitgaand: F = p * Az= p *π/4 * D²
p = Druk (bar)
D = Diameter zuiger (mm)
F = Cilinderkracht uitgaand (daN):
Voor het berekenen van de trekkracht van een cilinder is het nodig om het ringoppervlak te berekenen van de cilinder; dit is het verschil in oppervlak van de zuiger (Az) en de stang (Ast). Dit ringoppervlak moet nog vermenigvuldigd worden met de druk en de cilinderkracht ingaand is bekend.
Cilinderkracht ingaand: F’ = p * Ar = p * π/4 * (D² – d²)
p = Druk (bar)
D = Diameter zuiger (mm)
d = Diameter stang (mm)
F’ = Cilinderkracht ingaand (daN):
De verhouding in oppervlakte tussen bodem- en stangzijde wordt uitgedrukt in phi (ϕ).
ϕ = Az / Ar
Bij een cilinder in ijlgang/differentiaalschakeling worden de bodemzijde en stangzijde met elkaar verbonden. Consequentie is dat de uitgaande slag sneller gaat, maar de kracht minder wordt. Het oppervlak dat voor de krachtberekening bij uitgaande slag gebruikt wordt is gelijk aan het stangoppervlak (Ast) aangezien het verschil in oppervlakte van de zuiger (Az) en het ringoppervlak (Ar) gelijk is aan het stangoppervlak (Ast).
Cilinderkracht uitgaand van cilinder in ijlgang/differentiaalschakeling:
F = p * Ast
Een massa van 1 kg ondervindt in Nederland een zwaartekracht van 9,81 newton, in de praktijk vaak afgerond op 10 newton. Met onderstaande formule kun je uitrekenen hoeveel massa een cilinder omhoog kan drukken. Let wel op dat je met bovenstaande formules in daN hebt gerekend. Als je dat deelt door g=10 dan krijg je als uitkomst hetzelfde getal, maar dan met eenheid kg.
m = F / g
F = drukkracht in daN
F’ = trekkracht in daN
p = druk in bar
D = diameter van de zuiger in cm
d = diameter van de zuigerstang in cm
Of gebruik de rekentool hier: https://blog.indi.nl/hydrauliek/hoe-krachtig-is-mijn-cilinder/
Ben je klaar of ga je nog door:
Wat kun jij nog meer met deze techniek?
Naast het groen worden deze technieken ook gebruikt in andere sectoren. Bijvoorbeeld de truckbranche. Altijd leuk om jezelf te oriënteren naar de mogelijkheden.
Diagnose
Net als in je project zit er op een truck ook veel hydrauliek. De monteur dient hierin de storing te kunnen vinden en deze op de juiste manier aan te sluiten
Reparatie
Werkt de hefinrichting niet? Reparaties zijn er overal, ook bij een truckcenter. Welke techniek vind jij het mooist? Bij beide opleidingen ben je welkom met VMBO-groen.
Onderhoud
Elke installatie heeft onderhoud nodig — of het nu gaat om een vrachtwagen, een boerenbedrijf of de hightech van ASML
Al het lesmateriaal op techniekmaken.nl is open.
Gebruiken mag, een naamsvermelding is wel zo netjes. Commerciële toepassingen niet toegestaan. Licentie: CC BY-NC-SA.
Wil je maatwerk? Neem contact op en we ontwikkelen graag.
Nb. Een link die niet werkt of iets mis met deze lesbrief? Laat het ons weten op: info@techniekmaker.nl dan zorgen we voor een update.
Deze lesbrief is mogelijk gemaakt door:
Het project is onderdeel van VMBO-Tech impuls waarbij laten zien dat techniek in elk VMBO profiel terugkomt. Deze les is ontwikkeld in samenwerking met Pius-X Groen te Bladel maar is breed inzetbaar.