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Ölhydraulik: Grundlagen, Bauelemente, Anwendungen

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Bibliographic Details
Main Authors:	Bauer, Gerhard 1939- (Author), Niebergall, Mathias (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Wiesbaden Springer Vieweg [2020]
Edition:	12., neu bearbeitete Auflage
Subjects:	Ölhydraulik 1682: Hardcover, Softcover / Technik/Maschinenbau, Fertigungstechnik A Dichtung Druckflüssigkeit Druckmittelwandler Druckübersetzer Filter Hydraulik Hydrodynamik Hydromotor Hydropumpe Hydrospeicher Hydrostatik Hydrostatische Getriebe Mineralöl Paperback / softback SCT17004: Mechanical Engineering SUCO11647: Engineering Servoventil TEC009070 TGB Ventil Zylinder Lehrbuch
Online Access:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783658270261

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUEHRUNG ................................................................................................................. 1 1.1 BEGRIFFE UND ABGRENZUNG DES SACHGEBIETES ............................................. 1 1.2 AUFBAU EINES HYDRAULIKSYSTEMS (HYDROSYSTEM) .................................... 2 1.3 SCHALTPLANDARSTELLUNG MIT GRAFISCHEN SYMBOLEN ................................... 3 1.4 VOR- UND NACHTEILE DER OELHYDRAULIK ......................................................... 5 1.5 DAS S.L-MASSSYSTEM UND PRAKTISCHE BERECHNUNGEN ............................. 6 2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN ..................................................................................... 7 2.1 HYDROSTATIK ................................................................................................ 7 2.2 HYDRODYNAMIK .......................................................................................... 9 2.2.1 GLEICHUNG VON BERNOULLI .......................................................... 9 2.2.2 KONTINUITAETSGLEICHUNG .............................................................. 9 2.2.3 BESCHLEUNIGUNGSDRUCK .............................................................. 10 2.2.4 HYDRAULISCHE LEISTUNG .............................................................. 11 2.3 STROEMUNGSVERLUSTE (DRUCKVERLUSTE) ........................................................ 12 2.3.1 REYNOLDSCHE ZAHL ....................................................................... 13 2.3.2 STROEMUNGSVERLUSTE IN GERADEN LEITUNGEN ................................. 14 2.3.3 STROEMUNGSVERLUSTE IN KRUEMMERN, VERZWEIGUNGEN, ERWEITERUNGEN, VERENGUNGEN (DROSSELN) USW ........................... 17 2.3.4 STROEMUNGSVERLUSTE IN BLENDEN (KURZEN VERENGUNGEN) ............................................................... 18 2.3.5 STROEMUNGSVERLUST IN VENTILEN .................................................... 19 2.3.6 DRUCKVERLUST BEI EINER ANDEREN BETRIEBSFLUESSIGKEIT ................. 20 2.3.7 HINTEREINANDER- UND PARALLELSCHALTUNG VON VENTILEN ............... 20 2.3.8 WIRKUNGSGRAD DES LEITUNGS- UND STEUERUNGSSYSTEMS ............. 21 2.4 DIE KOMPRESSIBILITAET DER DRUCKFLUESSIGKEIT UND IHRE AUSWIRKUNGEN .......................................................................................... 21 2.4.1 KOMPRESSIBILITAETSFAKTOR UND KOMPRESSIONSMODUL ................... 21 2.4.2 AUSWIRKUNG DER KOMPRESSIBILITAET AUF DIE BEWEGUNG EINES ARBEITSZYLINDERS ............................................ 22 XIV INHALTSVERZEICHNIS 2.4.3 DRUCKSTOESSE ALS FOLGE VON SCHALTVORGAENGEN ............................. 27 2.4.4 ANLAUFZEIT EINES HYDROMOTORS ODER ZYLINDERS ......................... 32 2.5 KRAFTWIRKUNG EINES FLUESSIGKEITSSTROMES ................................................ 33 2.5.1 KRAFT EINES FLUESSIGKEITSSTRAHLES AUF EINE EBENE PLATTE BEI STATIONAERER STROEMUNG ................................................ 33 2.5.2 KRAFTWIRKUNG AUF EINEN ROTATIONSSYMMETRISCHEN STEUERKOLBEN ................................................................................ 34 2.5.3 KRAFTWIRKUNG AUF EINEN STEUERKOLBEN MIT RECHTECKIGEN KANTEN ................................................................... 35 2.6 STROEMUNG IN SPALTEN .................................................................................. 36 2.6.1 SPALTE MIT PARALLELEN WAENDEN OHNE AEUSSEREN DRUCK UND EINFUEHRUNG DES VISKOSITAETSBEGRIFFS ......................... 36 2.6.2 SPALT MIT PARALLELEN UNBEWEGTEN WAENDEN UNTER DRUCK .......................................................................................... 39 2.6.3 KORREKTUREN DER SPALTFORMEL .................................................... 41 2.6.4 KRAEFTE IM SPALT - HYDROSTATISCHES LAGER ................................. 43 3 DRUCKFLUESSIGKEITEN ..................................................................................................... 49 3.1 MINERALOELE ................................................................................................ 49 3.1.1 DICHTE .......................................................................................... 50 3.1.2 KOMPRESSIBILITAET ......................................................................... 51 3.1.3 VISKOSITAET UND OELAUSWAHL ........................................................... 51 3.1.4 SPEZIFISCHE WAERME ..................................................................... 54 3.1.5 STOCKPUNKT .................................................................................. 54 3.1.6 FLAMMPUNKT ............................................................................... 54 3.1.7 ALTERUNG ...................................................................................... 55 3.1.8 WASSERABSCHEIDEVERMOEGEN ......................................................... 55 3.1.9 LUFTLOESEVERMOEGEN UND DER EINFLUSS VON LUFT IN HYDRAULIKSYSTEMEN ......................................................... 55 3.2 SCHWERENTFLAMMBARE DRUCKFLUESSIGKEITEN .............................................. 57 3.2.1 WASSERHALTIGE DRUCKFLUESSIGKEITEN (HFA, HFB, HFC) ..................................................................... 58 3.2.2 WASSERFREIE DRUCKFLUESSIGKEITEN (KENNBUCHSTABEN HFD) ............................................................. 59 3.3 UMWELTVERTRAEGLICHE DRUCKFLUESSIGKEITEN ................................................ 59 3.3.1 POLYGLYKOLE (KENNBUCHSTABEN HEPG) ...................................... 59 3.3.2 NATIVE (PFLANZLICHE) OELE (HETG) .............................................. 60 3.3.3 SYNTHETISCHE ESTER (HEES) ...................................................... 60 3.4 PFLEGE UND WECHSEL DER DRUCKFLUESSIGKEIT ................................................ 60 INHALTSVERZEICHNIS XV 4 FILTER, FLUESSIGKEITSBEHAELTER, WAERMEANFALL UND KUEHLUNG ................................. 63 4.1 FILTER .......................................................................................................... 63 4.1.1 FILTERANORDNUNG ......................................................................... 64 4.1.2 BAUARTEN VON FILTERELEMENTEN ................................................... 66 4.2 FLUESSIGKEITSBEHAELTER ................................................................................. 67 4.3 WAERMEANFALL UND KUEHLUNG ....................................................................... 67 4.3.1 VERLUSTE IN EINEM HYDRAULIK-SYSTEM ........................................ 67 4.3.2 ERWAERMUNGSVORGANG EINER OELHYDRAULISCHEN ANLAGE ................. 68 4.3.3 WAERMEABGABE UEBER DEN OELBEHAELTER UND ZUSAETZLICHE KUEHLUNG ...................................................................................... 70 4.3.4 VORWAERMER (HEIZER) ................................................................... 71 5 HYDROPUMPEN ........................................................................................................... 73 5.1 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN ........................................................................... 74 5.1.1 FOERDERDRUCK UND LEISTUNG ........................................................ 74 5.1.2 GRUNDGLEICHUNGEN OHNE VERLUSTE .............................................. 75 5.1.3 WIRKUNGSGRADE UND GRUNDGLEICHUNGEN MIT VERLUSTEN ..................................................................................... 76 5.1.4 SAUGVERHALTEN ............................................................................. 78 5.1.5 EINFLUSS DER KOMPRESSIBILITAET AUF DEN EFFEKTIVEN FOERDERSTROM ............................................................................... 79 5.1.6 UNGLEICHFOERMIGKEITSGRAD .......................................................... 81 5.2 BAUARTEN HYDROSTATISCHER PUMPEN .......................................................... 83 5.2.1 ZAHNPUMPEN ............................................................................... 83 5.2.2 FLUEGELPUMPEN ............................................................................. 87 5.2.3 KOLBENPUMPEN ........................................................................... 91 5.2.4 BETRIEBSGROESSEN HYDROSTATISCHER PUMPEN ................................. 100 5.3 KENNLINIEN ................................................................................................ 100 5.4 VERSTELL- UND REGELEINRICHTUNGEN FUER HYDROPUMPEN .............................. 102 5.4.1 VERSTELLEINRICHTUNGEN ................................................................. 102 5.4.2 ELEKTROHYDRAULISCHE VERSTELLUNG ................................................ 105 5.4.3 REGELEINRICHTUNGEN ................................................................... 107 5.5 SERVOPUMPEN ............................................................................................ 112 6 MOTOREN ..................................................................................................................... 113 6.1 ZYLINDER .................................................................................................... 114 6.1.1 BAUFORMEN ................................................................................. 114 6.1.2 AUFBAU EINES ZYLINDERS ............................................................ 115 6.1.3 BERECHNUNG EINES HYDROZYLINDERS ............................................ 116 6.1.4 EINFLUSS DER KOMPRESSIBILITAET DER DRUCKFLUESSIGKEIT ................... 119 6.1.5 ENDLAGENDAEMPFUNG ................................................................... 120 6.1.6 BEFESTIGUNGSARTEN ....................................................................... 121 XVI INHALTSVERZEICHNIS 6.2 HYDROMOTOREN .......................................................................................... 121 6.2.1 BAUARTEN ...................................................................................... 121 6.2.2 WIRKUNGSGRADE UND GRUNDGLEICHUNGEN MIT VERLUSTEN ............. 125 6.2.3 KOMPRESSIBILITAETSEINFLUSS ........................................................... 127 6.3 SCHWENKMOTOREN ...................................................................................... 128 6.4 KRAEFTE UND MOMENTE AN MOTOREN ........................................................... 129 6.5 BERECHNUNG VON HYDROSYSTEMEN (HYDRAULIKANLAGEN) ........................... 131 7 VENTILE ALS STEUERGERAETE UND IHRE ANWENDUNGEN .............................................. 137 7.1 DRUCKVENTILE ............................................................................................... 140 7.1.1 DRUCKBEGRENZUNGSVENTILE (DBV) .............................................. 140 7.1.2 DRUCKMINDERVENTILE (DRUCKREGELVENTILE) .................................. 144 7.1.3 DRUCKSCHALTVENTILE ..................................................................... 146 7.2 WEGEVENTILE (SCHALTVENTILE) ..................................................................... 148 7.2.1 WEGE-KOLBENVENTILE (SCHIEBERVENTILE) ...................................... 148 7.2.2 WEGE-SITZVENTILE ....................................................................... 155 7.3 SPERRVENTILE .............................................................................................. 157 7.3.1 RUECKSCHLAGVENTILE ..................................................................... 157 7.3.2 FERNGESTEUERTE RUECKSCHLAGVENTILE ............................................ 158 7.4 STROM VENTILE .............................................................................................. 159 7.4.1 KENNLINIEN DER STROMVENTILE .................................................... 160 7.4.2 STEUERUNGSARTEN MIT STROMVENTILEN .......................................... 161 7.4.3 EINFACHE STROMVENTILE (DROSSELVENTILE) .................................... 162 7.4.4 STROMREGELVENTILE ....................................................................... 164 7.5 2-WEGE-EINBAUVENTILE .............................................................................. 169 7.5.1 BESCHREIBUNG EINES 2- WEGE-EINBAUVENTILS ............................. 169 7.5.2 STEUERUNG MIT 2-WEGE-EINBAUVENTILEN .................................... 170 8 STETIG VERSTELLBARE VENTILE (STETIGVENTILE) ........................................................... 173 8.1 ELEKTROHYDRAULISCHE SERVOVENTILE ........................................................... 174 8.1.1 WIRKUNGSVERGLEICH: WEGESCHALTVENTIL - SERVOVENTIL ............... 174 8.1.2 AUFBAU UND BAUARTEN DER SERVOVENTILE .................................... 176 8.1.3 BEISPIEL EINES ZWEISTUFIGEN SERVOVENTILS .................................. 177 8.1.4 KENNLINIEN UND AUSWAHL EINES SERVOVENTILS ........................... 178 8.1.5 DYNAMISCHES VERHALTEN EINES SERVOVENTILS ............................. 181 8.2 DAS SERVOVENTIL IM ELEKTROHYDRAULISCHEN REGELKREIS ............................ 182 8.3 PROPORTIONAL VENTILE .................................................................................... 184 8.3.1 PROPORTIONALMAGNETE ................................................................. 184 8.3.2 PROPORTIONAL-DRUCKVENTILE ......................................................... 185 8.3.3 PROPORTIONAL-WEGEVENTILE ........................................................... 186 INHALTSVERZEICHNIS XVII 8.3.4 AUSLEGUNG VON STEUERUNGEN MIT PROPORTIONAL-WEGEVENTILEN ........................................................ 191 8.3.5 PROPORTIONALE STROMREGELUNG (PROPORTIONAL-STROM VENTIL) ........................................................ 194 8.4 REGEL VENTILE ............................................................................................... 195 9 HYDROSPEICHER ........................................................................................................... 197 9.1 ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN ..................................................................... 197 9.1.1 HYDROSPEICHER ALS SEKUNDAERE ENERGIEQUELLE ........................... 197 9.1.2 HYDROSPEICHER ALS NOTENERGIEQUELLE ........................................ 198 9.1.3 HYDROSPEICHER FUER DRUCKHALTUNG IN ABGESPERRTEN LEITUNGEN FUER LECKOELAUSGLEICH UND FUER VOLUMENAUSGLEICH BEI DRUCK- UND TEMPERATURSCHWANKUNGEN ........................................................ 198 9.1.4 HYDROSPEICHER ALS ENERGIEQUELLE FUER SCHWINGUNGSFREIEN HYDRAULISCHEN ANTRIEB ............................... 198 9.1.5 HYDROSPEICHER ZUR DAEMPFUNG VON DRUCKSTOESSEN UND ZUR FEDERUNG ....................................................................... 198 9.2 HYDROSPEICHERBAUARTEN ........................................................................... 199 9.3 BERECHNUNG DER GAS-HYDROSPEICHER ...................................................... 200 9.4 SICHERHEITSANFORDERUNGEN ....................................................................... 202 10 VERBINDUNGSELEMENTE UND VENTILMONTAGESYSTEME ............................................ 203 10.1 ROHRLEITUNGEN ............................................................................................ 203 10.2 ROHRVERBINDUNGEN ................................................................................... 204 10.3 SCHLAUCHLEITUNGEN ................................................................................... 205 10.4 VENTILMONTAGESYSTEME ............................................................................. 206 11 DICHTUNGEN ................................................................................................................. 209 11.1 STATISCHE DICHTUNGEN ............................................................................... 209 11.2 DYNAMISCHE DICHTUNGEN ......................................................................... 211 11.2.1 KOLBENRINGE ............................................................................... 211 11.2.2 ELASTISCHE DICHTUNGEN ............................................................... 212 11.3 STICK-SLIP ODER RUCKGLEITEN ..................................................................... 213 12 ANWENDUNG VON KENNLINIEN BEI DER BERECHNUNG VON HYDROKREISLAEUFEN .................................................................................................... 215 12.1 KENNLINIEN DER BAUELEMENTE EINES HYDROKREISLAUFES ........................... 215 12.2 HINTEREINANDER- UND PARALLELSCHALTUNG .................................................... 217 12.3 KENNLINIE EINES PUMPENAGGREGATES ........................................................ 218 12.4 BEISPIEL FUER DAS ZUSAMMENWIRKEN PUMPENAGGREGAT - VERBRAUCHERKREIS ..................................................................................... 219 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 13 HYDROSTATISCHE GETRIEBE .......................................................................................... 221 13.1 SCHALTPLAENE UND WIRKUNGSWEISE ............................................................. 221 13.1.1 OFFENER KREISLAUF ....................................................................... 221 13.1.2 GESCHLOSSENER KREISLAUF ............................................................. 222 13.2 LEISTUNGS-MOMENTENKENNLINIE UND BERECHNUNG .................................... 224 13.3 WANDLUNGSBEREICH .................................................................................... 226 14 STEUERUNG IM LEISTUNGSBEREICH ............................................................................. 231 14.1 WIDERSTANDSSTEUERUNG (VENTILSTEUERUNG) ................................................ 231 14.2 VERDRAENGERSTEUERUNG ................................................................................ 232 14.3 DREHZAHLVARIABLER PUMPENANTRIEB ........................................................... 233 15 PRINZIPBEDINGTE LEISTUNGSVERLUSTE BEI KONVENTIONELLEN UND NEUEREN HYDRAULIKSYSTEMEN .......................................................................... 235 15.1 PUMPENSTEUERUNG (PUMPENVERSTELLUNG) .................................................. 235 15.2 VENTILSTEUERUNG MIT STROM VENTILEN ......................................................... 236 15.2.1 2-WEGE-STROMREGELVENTIL UND KONSTANTPUMPE ........................ 236 15.2.2 3-WEGE-STROMREGELVENTIL UND KONSTANTPUMPE ........................ 237 15.2.3 2-WEGE-STROMREGELVENTIL IM BYPASS ........................................ 237 15.2.4 2-WEGE-STROMREGELVENTIL UND DRUCKGEREGELTE VERSTELLPUMPE ............................................................................. 238 15.3 VENTILSTEUERUNG MIT STETIG VERSTELLBAREN WEGE-VENTILEN ....................... 238 15.4 LOAD-SENSING-SYSTEME ........................................................................... 239 15.4.1 LOAD-SENSING-SYSTEM MIT KONSTANTPUMPE ............................. 239 15.4.2 LOAD-SENSING-SYSTEM MIT VERSTELLPUMPE MIT DRUCK-FOERDERSTROMREGLER ........................................................... 240 15.4.3 ELEKTROHYDRAULISCHES LOAD-SENSING .......................................... 241 15.5 SEKUNDAERREGELUNG (MOTORSTEUERUNG) ....................................................... 242 16 EINFUEHRUNG IN DIE STEUERUNG DES SIGNALFLUSSES ................................................ 245 16.1 DIE STEUERKETTE .......................................................................................... 245 16.2 STEUERUNGSARTEN NACH DIN 19226 ........................................................... 248 16.3 STEUERUNGSBEISPIELE DER OELHYDRAULIK ....................................................... 249 17 ANWENDUNGSBEISPIELE DER OELHYDRAULIK ................................................................ 253 17.1 HYDRAULISCHE FOLGESTEUERUNG EINER SPANN- UND PRODUKTIONSVORRICHTUNG ........................................................................... 253 17.2 VORSCHUBANTRIEB MIT PRIMAERSTEUERUNG .................................................... 254 17.3 ANTRIEB EINER KLEINEREN OBERKOLBENPRESSE .............................................. 256 17.4 ZENTRIFUGENANTRIEB .................................................................................... 258 17.5 ANTRIEB DER SPRITZEINHEIT EINER SPRITZGIESSMASCHINE ............................. 259 17.6 GESCHWINDIGKEITSGEREGELTER ANTRIEB EINER FLIEGENDEN SAEGE ................... 260 17.7 HYDROPULSANLAGE (SERVOHYDRAULISCHE PRUEFANLAGE) ................................. 262 17.8 HUBSTAPLERANTRIEB ...................................................................................... 262 INHALTSVERZEICHNIS XIX 17.9 ANTRIEB EINES VOLLHYDRAULISCHEN MOBILBAGGERS ...................................... 264 17.10 ELEKTRONISCH GEREGELTER FAHRANTRIEB EINES KOMMUNALFAHRZEUGES ............................................................................. 266 17.11 HYDROSTATISCHE LUEFTERANTRIEBE FUER VERBRENNUNGSMOTOREN ..................... 268 17.12 FESTLEGUNG DES ARBEITSDRUCKS ................................................................. 270 18 GRUNDLAGEN DER SIMULATION HYDRAULISCHER ANTRIEBSSYSTEME ........................ 273 18.1 EINFUEHRUNG IN DIE MATHEMATISCH-PHYSIKALISCHE MODELLBILDUNG .......................................................................................... 274 18.1.1 PHYSIKALISCHE RAHMENGLEICHUNGEN .......................................... 274 18.1.2 AUSGEWAEHLTE KONSTRUKTIVE BEZIEHUNGEN ................................. 280 18.2 SIMULATION EINES EINFACHEN HYDROMECHANISCHEN ANTRIEBSSYSTEMS ........................................................................................ 283 18.2.1 MATHEMATISCH-PHYSIKALISCHE MODELLGLEICHUNGEN ................... 283 18.2.2 ENTWICKLUNG DES SIMULATIONSMODELLS ...................................... 286 18.2.3 AUTOMATISIERUNG DES SIMULATIONSPROZESSES ............................. 294 18.2.4 DISKUSSION DES DYNAMISCHEN ANTRIEBSVERHALTENS ..................... 299 19 ANHANG ........................................................................................................................ 303 19.1 BENENNUNG, ERKLAERUNG UND SYMBOLE DER OELHYDRAULIK NACH DER DIN ISO 1219 ........................................................................... 303 19.1.1 SYMBOLE FUER HYDROPUMPEN UND HYDROMOTOREN ..................... 303 19.1.2 SYMBOLE FUER VENTILE ................................................................... 307 19.1.3 SYMBOLE FUER HYDRAULIKLEITUNGEN UND ZUBEHOER ....................... 315 19.1.4 SYMBOLE FUER BETAETIGUNGEN ........................................................ 317 19.1.5 SYMBOLE VERSCHIEDENER GERAETE UND ENERGIEQUELLEN ................. 318 19.2 NORMEN UND RICHTLINIEN (BEISPIELE) ...................................................... 319 19.3 LOESUNGEN ZU DEN UEBUNGSBEISPIELEN ........................................................ 320 19.4 NUMERISCHE LOESUNG GEWOEHNLICHER DIFFERENTIALGLEICHUNGEN ................. 325 LITERATUR .............................................................................................................................. 331 SACHWORTVERZEICHNIS ........................................................................................................ 333
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