Grundlagen der Pneumatik

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1 Grundlagen der Pneumatik von Horst-Walter Grollius 1. Auflage Hanser München 2006 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 Grundlagen der Pneumatik Horst-W. Grollius ISBN Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel

3 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Basiswissen Druck, Absolutdruck, Ûberdruck, Einheiten NormatmosphaÈre, Druckluft, Druckbereiche Thermodynamik ± Grundgleichungen und Grundgesetze Hauptsatz der Thermodynamik fuèr geschlossene Systeme Hauptsatz der Thermodynamik fuèr offene Systeme Hauptsatz der Thermodynamik fuèr stationaèreflieûprozesse Zustand, ZustandsgroÈûen, Thermische Zustandsgleichungen Kalorische Zustandsgleichungen, spezifische WaÈrmekapazitaÈten ZustandsaÈnderungen idealer Gase Isotherme ZustandsaÈnderung Isobare ZustandsaÈnderung Isochore ZustandsaÈnderung Adiabate ZustandsaÈnderung Isentrope ZustandsaÈnderung Polytrope ZustandsaÈnderung Zusammenhang zwischen technischer Arbeit und VolumenaÈnderungsarbeit Zusammenfassung: ZustandsaÈnderungen idealer Gase Normzustand, Normvolumen und Normvolumenstrom KontinuitaÈtsgleichung StroÈmungsformen ViskositaÈt Druckverluste Feuchte Luft Durchfluss durch DuÈ sen und pneumatische Komponenten Durchfluss durch DuÈsen Durchfluss durchpneumatische Komponenten Genormte Symbole GrundsaÈtzliche Struktur von SchaltplaÈnen pneumatischer Systeme, Kennzeichnungen Drucklufterzeugung und Druckluftaufbereitung Drucklufterzeugung Druckluftaufbereitung... 89

4 8 Inhaltsverzeichnis 7 Zylinder Einfachwirkende Zylinder Kolbenstangenzylinder Membran- und Rollmembranzylinder Spannmodule Balgzylinder Kompaktzylinder Kurzhubzylinder Doppeltwirkende Zylinder Zylinder mit einseitiger Kolbenstange Zylinder mit beidseitiger Kolbenstange Knickungs- und Luftverbrauchsdiagramm Kolbenstangenlose Zylinder Sonderzylinder Drehzylinder Schwenkmotoren Drehmomente bis 78 Nm Drehmomente bis 260 Nm Druckluftmotoren Kolbenmotoren Lamellenmotoren Ventile Allgemeines Wegeventile Vorbemerkungen Sitzventile Schieberventile BetaÈtigungseinrichtungen Vorgesteuerte Wegeventile Sperrventile Allgemeines RuÈckschlagventile Entsperrbare RuÈckschlagventile Wechselventile Zweidruckventile SchnellentluÈftungsventile Absperrventile Druckventile Allgemeines Druckbegrenzungsventile Druckschaltventile Druckregelventile

5 Inhaltsverzeichnis Stromventile Allgemeines Drosselventile DrosselruÈckschlagventile ZeitverzoÈgerungsventile Hinweise zur Entwicklung pneumatischer Systeme Grundschaltungen (Auswahl) Schaltungen zur Ansteuerung einfachwirkender Zylinder Schaltungen zur Ansteuerung doppeltwirkender Zylinder Schaltungen zur Geschwindigkeitsregulierung einfachwirkender Zylinder Schaltungen zur Geschwindigkeitsregulierung doppeltwirkender Zylinder Schaltungen mit Wechselventil-ODER-Funktion Schaltungen mit Zweidruckventil-UND-Funktion Schaltungen mit Druckschaltventil Schaltungen mit ZeitverzoÈ gerungsventil Aufgaben Quellen und weiterfuè hrende Literatur Anhang Sachwortverzeichnis

6 Formelzeichen Nachfolgend sind nur die wichtigsten Formelzeichen aufgefuèhrt; weitere im Buch verwendete, die hier nicht genannt sind, werden durch den Text verstaèndlich. A c c p c v c p12 c v12 C d d e E F g H h j J k l m m fl m W m WS _m _m * M L M W FlaÈche Geschwindigkeit spezifische WaÈrmekapazitaÈt bei konstantem Druck spezifische WaÈrmekapazitaÈt bei konstantem Volumen mittlere spezifische WaÈrmekapazitaÈt bei konstantem Druck fuèrden Temperaturbereich t 1 bis t 2 mittlere spezifische WaÈrmekapazitaÈt bei konstantem Volumen fuèr den Temperaturbereich t 1 bis t 2 Leitwert Rohrdurchmesser Ersatzdurchmesser, hydraulischer Durchmesser Gesamtenergie eines Systems, Energieinhalt Kraft Fallbeschleunigung Enthalpie spezifische Enthalpie spezifische Dissipationsenergie Dissipationsenergie absolute Wandrauigkeit RohrlaÈnge Masse Masse ungesaèttigter feuchter Luft Wasserdampfmasse Wasserdampfmasse bei SaÈttigung Massenstrom uèberkritischer Massenstrom Molmasse trockener Luft Molmasse von Wasserdampf n n p p e p abs p amb p WS p S P q Q _Q R R m R L R fl R fl,0 R W Re s t T u U v V V _ w w t W Drehzahl mittlerer Polytropenexponent Druck atmosphaèrische Druckdifferenz Absolutdruck AtmosphaÈrendruck SaÈttigungspartialdruck von Wasserdampf Dampfdruck von Wasser Leistung auf die Masse bezogene WaÈrme WaÈrme WaÈrmestrom spezielle Gaskonstante universelle Gaskonstante trockener Luft feuchter Luft feuchter Luft im technischen Normzustand Wasserdampf Reynolds-Zahl spezifische Entropie Celsius-Temperatur Temperatur spezifische innere Energie innere Energie, Umfang spezifisches Volumen Volumen Volumenstrom spezifische Arbeit spezifische technische Arbeit Arbeit

7 Formelzeichen 11 W t W V X z Z c c D E kin D E pot D t technische Arbeit VolumenaÈnderungsarbeit Wassergehalt (Wasserbeladung) feuchter Luft geodaètische HoÈhe Realgasfaktor VerhaÈltnis der spezifischen WaÈrmekapazitaÈten VerhaÈltnis der mittleren spezifischen WaÈrmekapazitaÈten Ønderung der kinetischen Energie Ønderung der potenziellen Energie Zeitintervall D p & g êå k R m q q W q 0 q WS ' w Druckdifferenz, DruckgefaÈlle, Druckverlust Widerstandszahl dynamische ViskositaÈt mittlerer Isentropenexponent Rohrreibungszahl kinematische ViskositaÈt Dichte Dichte von Wasserdampf Dichte des technischen Normzustandes Dichte von Wasserdampf bei SaÈttigung relative Luftfeuchtigkeit Ausflussfunktion

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