Hydraulische Formeln und Berechnungen: Leistung, Durchfluss, Kraft und Geschwindigkeit erklärt

1. April 2026
unohydriert

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Was ist diese Seite?

Auf dieser Seite sind die Hydraulikformeln zusammengestellt, die Ingenieure täglich verwenden. Jede Gleichung wird mit Einheiten dargestellt, die der industriellen Praxis entsprechen, gefolgt von kleinen Beispielen, die Sie an Ihr System anpassen können.

Wichtige Formeln

Druck-Kraft-Fläche (imperial): p(psi) = F(lbf) / A(in²); F = p × A; A = F / p
Hydraulische Leistung: hp = p(psi) × Q(gpm) / 1714; kW = Q(l/min) × p(bar) / 600
Durchfluss der Pumpe: Q(gpm) = n(rpm) × D(in³/rev) / 231; Q(l/min) = D(cm³/rev) × n(rpm) / 1000
Motordrehmoment: T(in-lb) = p(psi) × D(in³/rev) / 6,28; T(Nm) = D(cm³/rev) × p(bar) / (20π)
Fläche des Zylinders: A = πd²/4; Stangenseitenfläche = A_Kolben - A_Stab
Kraft des Zylinders: F = p × A
Zylindergeschwindigkeit: v(ft/min) = 19,25 × Q(gpm) / A(in²); oder v = Q/A in einheitlichen Einheiten
Richtwert für die Leitungsgeschwindigkeit: v(ft/s) = Q(gpm) × 0,3208 / A(in²)
Wärmeäquivalenz: 1 PS = 2545 BTU/Std. ≈ 746 W

Praktische Beispiele

Hydraulische Leistung bei 150 bar und 20 L/minPh(kW) = Q × p / 600 = 20 × 150 / 600 = 5 kW (≈ 6,7 PS)
Zylinder Schubkraft mit 50 mm Bohrung bei 140 barFläche = π × (0,05 m)² / 4 = 0,001963 m²Kraft = 14 MPa × 0,001963 m² ≈ 27,5 kN
Motordrehmoment, D = 25 cm³/U, p = 140 barT = D × p / (20π) = 25 × 140 / 62,832 ≈ 55,7 Nm
Prüfung der Schlauchgeschwindigkeit, Q = 30 L/min (≈ 7,93 gpm), 1/2 Zoll IDA = π × (0,5 Zoll)² / 4 = 0,196 Zoll²v = 7,93 × 0,3208 / 0,196 ≈ 13,0 ft/s

Wie man eine HPU dimensioniert (fünf Schritte)

Definieren Sie den Betrieb: Zykluszeit, Spitzendruck, Umgebungstemperatur.
Berechnen Sie die Antriebsfläche und -kraft aus der erforderlichen Last; legen Sie den Auslegungsdruck mit einem Spielraum von 10-20% fest.
Ableitung des Durchflusses aus Zielgeschwindigkeit und -fläche; Umrechnung in Pumpenfördermenge mit erwarteter Drehzahl.
Schätzen Sie die hydraulische Leistung anhand von p und Q; wenden Sie den Gesamtwirkungsgrad an, um den Antriebsmotor auszuwählen.
Überprüfen Sie die Leitungsgeschwindigkeit und die Wärmebelastung; dimensionieren Sie den Speicher und die Kühlung entsprechend.

Häufig gestellte Fragen

Wie lautet die Formel für hydraulische Pferdestärken?

hp = p(psi) × Q(gpm) / 1714. Für metrische Systeme: kW = Q(l/min) × p(bar) / 600.

Wie berechne ich die Zylindergeschwindigkeit?

Teilen Sie den Durchfluss durch die Kolbenfläche in einheitlichen Einheiten. Imperiale Einheiten: v(ft/min) = 19,25 × Q(gpm) / A(in²).

Wie ermittle ich das Motordrehmoment aus Druck und Hubraum?

Verwenden Sie T(in-lb) = p(psi) × D(in³/rev) / 6,28 oder T(Nm) = D(cm³/rev) × p(bar) / (20π).

Was sind typische Geschwindigkeitsgrenzen für Schläuche?

Druckleitungen werden in der Regel bei 10-20 ft/s gehalten; Saugleitungen sind viel niedriger. Prüfen Sie immer anhand der Spezifikationen Ihrer Komponenten.

Wie schätze ich die Wärmebelastung anhand eines Druckabfalls?

Verlustleistung (hp) ≈ Δp(psi) × Q(gpm) / 1714, dann in BTU/hr oder Watt umrechnen.

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