Sylinteri vai pumpun tuotto

VOIMAN kannalta on aivan sama, onko pumpun tuotto 30 l/min vai vaikka tuplat 60 l/min – olettaen, että PAINE pysyy samana.

Suurentamalla sylinterin läpimittaa saadaan lisää voimaa. Voiman lisäys on verrannollinen sylinterin läpimitan neliöön. Jos vaikka Ø 100 mm:n sylinterin tilalle vaihdetaan Ø 120 mm:n sylinteri (lisäys 20 %), kasvaa voima 1,44-kertaiseksi (eli lisäys on 44 %). Valitettavasti liike hidastuu aivan samassa suhteessa. Jos halutaan lisää voimaa nopeudesta tinkimättä, on sylinteri vaihdettava isompiläpimittaiseen JA pumppu isompituottoiseen.

Sylinteriä vaihtamattakin voimaa saadaan lisää vaihtamalla pumppu sellaiseen, joka tuottaa korkeamman paineen (samalla tilavuusvirtauksella). Edellytyksenä on, että järjestelmän komponentit (letkut, venttiilit jne.) kestävät tuon korkeamman paineen.

Ja viime kädessä moottorissa on oltava pelivaraa pyörittää uutta, tehokkaampaa pumppua.

Voima = sylinterin poikkileikkauspinta-ala × paine. Sylinterin poikkipinta-alan voi laskea kaavalla pii (~ 3,14) × r (säde) toiseen potenssiin. Jos meillä on vaikkapa sylinteri, jonka Ø = 100 mm ja pumpusta saadaan painetta 200 bar, saadaan laskemalla sylinterin työntövoimaksi 15.708 kilopondia eli 15,7 tonnia.

Teho = voima × matka jaettuna ajalla. Yksi hevosvoima = 75 kpm/s. Jos tuon esimerkkisylinterin pitää liikkua 15,7 tonnin vastustavaa voimaa vastaan vaikkapa puoli metriä viidessä sekunnissa, on siihen tuotava nestettä 20,9 hevosvoiman teholla. Hydraulijärjestelmän hyötysuhde huomioiden pumppu kuitenkin kuormittaa käyttävää moottoria enemmän eli 20,9 hevosvoiman moottori jäisi heiveröiseksi tuon homman kannalta.

Traktorin hydrauliikkaa ei luonnollisestikaan mitoiteta moottorin koko nimellistehon mukaiseksi, vaan tehoa on oltava tarpeeksi sekä liikkumiseen että hydrauliikan samanaikaiseen käyttöön ilman että toiminnot häiritsevät pahasti toisiaan. Hydrauliikan teho (voima × matka jaettuna ajalla muuntuu myös muotoon paine × tuotto) on siis käytännössä murto-osa moottorin nimellistehosta.