Wie die Hydraulik die Bauindustrie geprägt hat

Von allen Branchen, die von der Entwicklung und Umsetzung der Wasserkraft betroffen sind, lässt sich sagen, dass keine Branche so stark betroffen ist wie die Baubranche. Von den leistungsstarken Baggern, die bei Bauprojekten so häufig zu sehen sind, bis hin zu kompakten Geräten, die beim Bauen in überfüllten Stadtgebieten unverzichtbar sind, hat die Hydraulik ihre Spuren im Bauwesen hinterlassen und sowohl technische als auch architektonische Meisterleistungen ermöglicht, die sonst nicht realisierbar gewesen wären .

Dampfkraft, Kabel und Winden

Frühe Baumaschinen, einschließlich der Dampfbagger, die sich für die Eisenbahn-, Bergbau- und Bauindustrie als unschätzbar erwiesen hatten, verwendeten komplexe mechanische Systeme, um die Bewegung einer Schaufel oder eines Eimers zu erreichen. Diese Systeme bestanden aus Zahnrädern, Verbindungssystemen, Seilen und Kabeln, die von leistungsstarken Dampfmaschinen und später leistungsstarken Dieselmotoren angetrieben wurden. Sie waren zu ihrer Zeit Wunder der Technik und ermöglichten technische Meisterleistungen wie unsere ersten Eisenbahnsysteme, den Hoover-Staudamm und den Suezkanal.

Erster Einsatz von Hydraulik

Die Geschichte zeigt, dass die erste Verwendung von Hydraulik in Baumaschinen im Jahr 1882 stattfand. Die Maschine war ein Hybrid-Hydraulikbagger, und obwohl sein Aussehen weit davon entfernt ist, was wir heute mit dem Wort Bagger verbinden, war es für seine Zeit wirklich eine bahnbrechende Innovation ( Wortspiel beabsichtigt). Sein Zweck war es, beim Bau von Rumpfdocks in England zu helfen. Sie haben wahrscheinlich die Verwendung des Wortes Hybrid bemerkt:Fluidkraft (genauer gesagt Wasser) wurde verwendet, um hydraulische Seilrollen zur Leistungsvervielfachung zu betätigen, während der Rest des Systems immer noch Kabel und Winden verwendete. Dieses Design, so interessant und prophetisch es auch sein mag, erwies sich als nicht sehr effektiv.

Erster Hydraulikbagger

1897 sah die Welt den ersten vollständig hydraulischen Bagger/Schaufel, der von der Kilgore Machine Company gebaut wurde. Einer der Vorteile, die von den Konstrukteuren angepriesen wurden, war die Tatsache, dass die Hydraulik es ermöglichte, die Bewegungen zu dämpfen, wodurch die Erschütterung des Bedieners und die Stoßschäden, die die Maschine im Laufe der Zeit unweigerlich erleiden würde, reduziert wurden. Diese Maschinen waren im Gegensatz zu den zuvor besprochenen Hybriden äußerst effektiv. Jetzt wurde Fluidkraft zum Graben, Heben, Heben und Ablegen anstelle von Arbeitskräften verwendet, die große Teams von Männern zusammenstellten, die mit Handwerkzeugen arbeiteten, um eine fast unmenschliche Aufgabe zu erfüllen.

Ausbau der Hydraulik im Bauwesen

Erst in den 1960er Jahren begann die Bauindustrie insgesamt, bei Maschinen wie Planierraupen, Baggern, Gradern und Baggern von Kabeln und Winden auf Hydraulik umzusteigen. Nachdem die Hersteller auf hydraulische Aktuatoren und hydraulische Steuerung umgestellt hatten, haben sie nie zurückgeschaut. Während Hydrauliksysteme nicht so einfach zu reparieren sind (insbesondere im Feld), erwiesen sie sich als zuverlässiger und weitaus leistungsfähiger.

Und mit zunehmender Reife der Technologie ermöglichte die Hydraulik auch weitaus präzisere Bewegungen (wie moderne Videos zeigen, in denen Baggerzähne verwendet werden, um den Deckel einer Flasche zu entfernen). Diese Präzision hat eine weitere Optimierung bestimmter Bauprozesse ermöglicht, wie z. B. das Planieren von Straßen und das Ausheben von Baustellen.

Hydraulisch angetriebene Maschinen

Wenn es um den Einsatz von Hydraulik im Bauwesen geht, denken wir automatisch an große Maschinen:Bagger, Löffelbagger, Bulldozer, Bagger und riesige Kräne. Dies sind jedoch nicht die einzigen Maschinen, bei denen Hydrauliksysteme von entscheidender Bedeutung sind. Es gibt Scherenhebebühnen, Grabenfräsen, Betonpumpsysteme, hydraulische Stützzylinder und sogar Ziegelformmaschinen, deren Betrieb alle auf Hydraulik angewiesen ist.

Mit Hydraulik eine kraftvolle Bewegung und präzise Steuerung erreichen

Einer der Hauptvorteile hydraulischer Maschinen ist die Fähigkeit, Bewegungen über hydraulische Aktuatoren wie Zylinder und Schwenkmotoren zu erzielen. Durch den Einsatz mehrerer Aktuatoren werden äußerst komplexe Bewegungen ermöglicht. Und mit der Hydraulik, die die Kraft hinter diesen Bewegungen liefert, können Maschinen wie Bagger tief in die Erde graben oder Frontlader schwere Lasten von Erde oder Gestein schaufeln, anheben und abladen. Und die Hydraulik kann in Verbindung mit einem erfahrenen Bediener Bewegungen mit einem erstaunlichen Maß an Präzision erzielen. Moderne Grader mit Hydrauliksystemen sind zu einer weitaus höheren Genauigkeit fähig als ihre seil-, winden- und gestängebetriebenen Vorfahren. Und wenn Hydraulik mit moderner Technologie wie Höhensteuerung, Laserpositionierung und GPS kombiniert wird, scheint das Potenzial nahezu unbegrenzt. Die Vereinigten Staaten haben bereits selbstfahrende Kompakt-Raupenlader von Built Robotics im Einsatz auf kommerziellen Baustellen in Kalifornien gesehen.

Bewegen von Baumaschinen mit Hydraulikmotoren

Wenn Sie einen riesigen Bagger langsam über eine Baustelle rumpeln sehen oder vielleicht einen kleinen Kompaktlader mit einer Ladung feuchtem Sand in seiner Schaufel schnell vorbeirollen sehen, werden Sie vielleicht überrascht sein zu erfahren, dass beide von der gleichen Kraft angetrieben werden:Hydraulische Kraft. Die überwiegende Mehrheit der Ausrüstung, die auf Baustellen auf der ganzen Welt zu finden ist, wird durch Hydraulikkraft angetrieben.

Dazu gehören hydraulische Achsantriebsmotoren, die Hydraulikleistung in Drehmoment umwandeln, damit Raupenlader, Bulldozer, Bagger und Bagger schwere Lasten tragen oder schieben können. Diese Motoren, die manchmal als Raupenmotoren bezeichnet werden, ermöglichen Raupenbaggern, Bulldozern und anderen Raupenmaschinen, sich über einige der schwierigsten vorstellbaren Oberflächen zu bewegen. Diese hydraulisch angetriebenen Motoren sind auf das Hydrauliksystem der Maschine angewiesen, um richtig zu funktionieren. Hydraulische Radmotoren sind auch für Radmaschinen wie Kompaktlader, Mobilbagger, Baggerlader und sogar Gabelstapler unverzichtbar.

Hydraulische Anbaugeräte

Wenn Sie jemals einen Hydraulikbagger gesehen haben, der einen Satz hydraulisch angetriebener Backen verwendet, um durch Altblech oder Beton zu kauen, verstehen Sie die Kraft und Funktionalität, die die Hydraulik für Anbaugeräte zur Verfügung gestellt hat. Und diese leistungsstarken Anbaugeräte sind nicht nur für massive Bagger, sondern auch für kleine Maschinen wie Kompaktlader und Kompakt-Raupenlader. Diese hydraulischen Anbaugeräte können eine nahezu unvorstellbare Vielfalt an Aufgaben erfüllen, darunter:

• Hydraulischer Hammer und Brecher (eine der ältesten Arten von Anbaugeräten)
• Kabelaufroller
• Traversenausleger (zum Manövrieren und Platzieren von Traversen)
• Kompaktoren (ideal für Bereiche, in denen Walzen und selbstbewegende Platten nicht effektiv arbeiten können)
• Grabenfräsen
• Greifer (die zum Laden von Materialien verwendet werden können), Greiferrechen/Schaufeln und Palettengabeln (die gut mit Baggerladern, Kompaktladern und kompakten Raupenladern funktionieren und auch Gabeln in Bauqualität enthalten können)
• Zementmischer
• Magnete (die gut funktionieren, wenn Stahl von einer Baustelle entfernt werden muss)
• Betonbrecher (die hervorragend funktionieren, wenn ein vorhandenes Fundament entfernt werden muss)
• Erdbohrer, einschließlich Erdbohrer

Und diese Liste umfasst noch nicht einmal die große Vielfalt an Löffeln auf dem Markt (einschließlich Stubben- und Gitterlöffel, Felslöffel, Grabenräumlöffel, Seitenauswurflöffel und Baggerlöffel mit hydraulischen Daumen). Für einen ordnungsgemäßen Betrieb sind diese Anbaugeräte nicht nur hinsichtlich der Leistung, sondern auch hinsichtlich der Fähigkeit, Positionen zu ändern und zu manövrieren, vollständig vom Hydrauliksystem der Maschine abhängig.

Diese Anbaugeräte ermöglichen den Einsatz einer einzigen Maschine für mehrere Zwecke auf der Baustelle, eine Leistung, die ohne das Aufkommen von Hydrauliksystemen für Baumaschinen nicht hätte erreicht werden können.

Zukunftstrends bei hydraulischen Maschinen

Es zeichnen sich mehrere Trends ab, die die Zukunft der Baumaschinen weiter verändern könnten. Die Konstruktion von Hydrauliksystemen konzentriert sich auch mehr auf die Leistungsdichte als auf die Leistung allein, insbesondere bei Komponenten wie Hydraulikmotoren, bei denen der Platz knapp ist. Immer mehr Baumaschinenhersteller bewegen sich in Richtung elektronischer Steuerung im Gegensatz zu den traditionelleren Control-by-Wire-Methoden. Das Aufkommen von IIoT (oder Industrial Internet of Things) ermöglicht die Fernüberwachung der Systemleistung und -nutzung und unterstützt gleichzeitig die vorausschauende Wartung.

Schlussfolgerung

Die Einführung der Hydraulik in der Bauindustrie hat die Produktivität drastisch erhöht, sodass mehr Arbeit in kürzerer Zeit erledigt werden kann. Es hat die Leistungskapazitäten von Baumaschinen erhöht, sodass kompakte Maschinen die erforderliche Leistung zum Bewegen von Material und anderen Aufgaben auf engstem Raum bereitstellen können. Hydraulische Kraft hat es ermöglicht, Baumaschinen mit großer Präzision zu steuern und einen unglaublichen Bewegungsbereich zu erreichen. Die Hydraulik hat es sogar ermöglicht, dass eine einzige Maschine an einem einzigen Tag mehrere Zwecke erfüllt:Ein Kompaktlader kann morgens zum Graben von Pfosten verwendet werden und dann nachmittags zum Transport von Paletten mit Vorräten wechseln. Vom Ausheben tiefer Fundamente über das Bewegen riesiger Erdmassen bis hin zum Anheben empfindlicher, aber großer Glasfenster ist die Hydraulik zu einem unverzichtbaren Aspekt der gesamten Bauindustrie geworden.

MAC-Hydraulik

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