Inhaltsverzeichnis XXI
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- Oswalda Hermann
- vor 7 Jahren
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1 Inhaltsverzeichnis 1 Hydrostatische Leistungsübertragung Einordnung in die Getriebesystematik: Druckmittelglied, Druckmittelgetriebe, hydrostatisches Getriebe Hydrokreislauf als Energiepfad: Wirkschema hydraulischer Schaltplan Energieumsatz längs des Energiepfads: Dreiteilung des hydrostatischen Getriebes Verallgemeinerte Getriebekennwerte: Kraftdichte, Arbeitsvolumen, Wirkungsgrad... 8 Literatur Druckflüssigkeit Grundlagen der Hydromechanik Gesetze der Hydrostatik: Pascalsches Gesetz, Kompressibilität, Schallgeschwindigkeit Gesetze der Hydrodynamik idealer Flüssigkeiten: Kontinuitätsgleichung, Bernoullische Gleichung Gesetze der Hydrodynamik realer (newtonscher) Flüssigkeiten bei Innenströmung in Rohren: Strömungsformen, Druckverluste Durchflussgesetze bei Innenströmung in Funktionsspalten: Parallel-, Ringspalt Durchflussgesetze bei Innenströmung in Einbauteilen: Drossel, Blende Physikalische Eigenschaften der Druckflüssigkeit Dichte Viskosität Luftabscheidevermögen Verdampfungsdruck XXI
2 XXII Inhaltsverzeichnis 2.3 Technische Druckflüssigkeiten: Stoffarten, Viskositätsklassen Druckflüssigkeiten auf Basis Mineralöl (H). Hydrauliköle ISO-Viskositätsklassifikation der Druckflüssigkeiten Schwerentflammbare Druckflüssigkeiten (HF). Hydraulikflüssigkeiten Umweltverträgliche Druckflüssigkeiten (HE): Biofluide Physikalische Kennwerte der Druckflüssigkeiten: Mindestanforderungen Richtungskonstante und Viskositätsindex Korrosionsschutzverhalten Alterungsbeständigkeit Verhalten gegen Dichtungswerkstoffe Verschleißschutzverhalten Verschmutzung von Druckflüssigkeiten. Kontamination Feststoffverschmutzung Gas in Öl (Luft in Öl) Wasser in Öl Literatur Verdrängermaschinen Hydropumpen Pumpenkenngrößen Pumpenkennlinien Methodische Pumpenauswahl nach Konstruktionskatalog: Nieder-/Hochdruckpumpen Pumpenbauarten nach Verdrängerprinzipien: Dreh-/Hubkolbenmaschinen Zahnradpumpe: Außen-/Innenzahnrad-, Zahnringpumpe Flügelzellenpumpe: einhubig/doppelhubig Sperrflügelpumpe: doppelhubig Schraubenpumpe: Zwei-/Dreispindelpumpe Axialkolbenpumpe: Taumel-/Schrägscheiben-, Schrägachsenbauart Radialkolbensystem: außen/innen beaufschlagt Reihenkolbenpumpe Pulsation des Förderstroms: Ungleichförmigkeitsgrad Hydroanlage als Geräuschquelle. Lärmschutzmaßnahmen Hydraulikbehälter: Volumen, Wärmehaushalt, Ausstattung Antriebsaggregate: Klein-, Standard-, Sonderaggregat Drehzahlvariable Pumpenantriebe. Hybridantriebe
3 Inhaltsverzeichnis XXIII 3.2 Hydromotoren Motorkenngrößen Motorkennlinien Anlauf- und Langsamlaufverhalten: Ungleichförmigkeitsgrad Dynamisches Verhalten: dynamische Kenngrößen. Schwingungskennwerte Methodische Motorenauswahl nach Konstruktionskatalog: Schnell-/Langsamläufer Motorbauarten nach Verdrängerprinzipien: Dreh-/Hubkolbenmaschinen Zahnringmotor: raumfeste/umlaufende Läuferachse Flügelzellenmotor: mehrhubig Rollflügelmotor: Hydrogetriebemotor Axialkolbenmotor: Taumel-/Schrägscheiben-, Schrägachsen-, Hydrogetriebemotor, Hydroachse Radialkolbenmotor: innen/außen abgestützt, Hydrogetriebemotor, Radmotor Hydraulische Schwenkmotoren Motorkenngrößen Dynamisches Verhalten: Bewegungsphasen, dynamische Kenngrößen, Bremsphase Methodische Schwenkmotorenauswahl nach Konstruktionskatalog: Schwenkwinkel/Abtriebsmoment Schwenkmotorbauarten nach Verdrängerprinzipien: Dreh-/Schubkolbenmaschinen mit Umlenkmechanismus Drehflügelschwenkmotor: Zwei-/Vierkammervariante Kolbenschwenkmotor: Zahnstangen-, Kurvenrollen-, Steilgewindemotor Dreh-Hub-Zylinder: Kurvenrollen, Steilgewindezylinder Hydrozylinder Zylinderkenngrößen Dynamisches Verhalten: Bewegungsphasen, dynamische Kenngrößen, Bremsphase Methodische Zylinderauswahl nach Konstruktionskatalog: Bewegungs-/Kraftzylinder Zylinderbauarten: Einfach-/Zweifach-Schubkolbenmaschinen Tauchkolben-Zylinder: Plungerkolben
4 XXIV Inhaltsverzeichnis Einfachwirkender Zylinder: Scheibenkolben Doppeltwirkender Zylinder: Differenzial-/Gleichlaufzylinder Teleskopzylinder: einfach-/doppeltwirkend Elektrohydraulische Linearantriebe: Hydraulische Achsen, Servozylinder Elastische Berührungsdichtungen. Hydraulikdichtungen Literatur Ventile Wegeventile Nichtdrosselnde Wegeventile: Schieber-/Sitzventile Drosselnde Wegeventile: Fühlerventile Wege-Einbauventile: Gesteuerte Einzelwiderstände Druckventile Druckbegrenzungsventile Druckreduzierventile: Folgeventile Stromventile Drosselventile Stromregelventile: 2-Wege-/3-Wege-Stromregelventile Stromteiler: Stromteilerventil, Mehrfachstromteiler Sperrventile: Rückschlagventile Rückschlagventile Entsperrbare Rückschlagventile Hydraulische Stetigventile: elektrisch stetig ansteuerbare Ventile Stetigwegeventile: elektrische Eingangs-, hydraulische Vorsteuerstufe, Kantengeometrie, Rückführungssysteme Proportional-Wegeventile: einstufige, zweistufige, schnelle (Regel-) Ventile Servoventile: zweistufige, dreistufige Ventile Stetigdruckventile Stetigstromventile Ventilmontagesysteme Rohrmontage und Montagewand Verkettungssysteme Blockbauweise Literatur Zubehör Leitungen und Leitungsanschlüsse: Energieübertragung Rohrleitungen Rohrverschraubungen
5 Inhaltsverzeichnis XXV Schlauchleitungen Trennbare Leitungsanschlosse: Hydraulikkupplungen Hydrospeicher: Energiespeicherung Aufgaben Bauarten und Wirkungsweise Kenngrößen und Auslegung Dynamische Eigenschaften und Kennwerte Varianten zur Erhöhung der Energiekapazität Zentrale Druckflüssigkeitsversorgung: Zentralhydraulik Hydraulikfilter: Flüssigkeitsaufbereitung Arten der Feststoffverschmutzung Reinheitsforderungen an die Flüssigkeit: ISO-Reinheitsklassen Anforderungen an die Filter: Filterkenngrößen Filterkonzept Wärmetauscher: Flüssigkeitsaufbereitung Luftgekühlte Ölkühler Wassergekühlte Ölkühler Literatur Elektrohydraulische Antriebssysteme Entwicklung mechatronischer Systeme Grundstruktur Aktorprinzipien Mechatronische Entwicklungsmethodik Systemtechnische Grundlagen elektrohydraulischer Antriebe Stationäre Übertragungseigenschaften gesteuerter Antriebe Ventilsteuerungen mit aufgeprägtem Systemdruck Ventilsteuerungen mit aufgeprägtem Volumenstrom Verdrängersteuerungen Elektrohydraulische Lageregelkreise Einführung in die mathematische Beschreibung Modell der Regelstrecke, Kenngrößen Statisches und dynamisches Verhalten von Lageregelungen Strategien zur Verbesserung des Übertragungsverhaltens Einteilung der Maßnahmen Regler mit Zeitverhalten bei einschleifigen Lageregelkreisen Unterlagerung von Hilfsregelgrößen Zustandsregelung Nichtlineare Reglungsstrategien Dezentrale Steuerungssysteme mit digitalem Feldbus Literatur
6 XXVI Inhaltsverzeichnis 7 Simulation elektrohydraulischer Komponenten und Systeme Simulation im Entwicklungsprozess mechatronischer Systeme Nichtlineare Dynamiksimulation mit konzentrierten Parametern Anforderungen an multidisziplinäre Modellbildung und Simulationssoftware Beispiele für multi-domain Simulationswerkzeuge Simulationsbeispiele Numerische Strömungsberechnung (CFD) CFD in der Hydraulik Diskretisierung des Strömungsgebiets Turbulenzmodellierung Modellierung von Kavitation Anwendungsbeispiele Rechnergestützte Simulation von Tribosystemen Numerische Optimierung fluidtechnischer Systeme Formalisierung der Systembeschreibung Parameterbasierte Optimierungsverfahren Optimierung am Beispiel eines Tauchspulenreglers Literatur Sicherheit von Maschinen mit hydraulischem Antriebssystem Gesetzliche Rahmenbedingungen und Normen Verfahren zur Risikominderung und sicherheitstechnischer Entwurfsprozess Funktionale Sicherheit bei mechatronischen Systemen Zuverlässigkeit (MTTF d ) Kategorie (Grundtypen) Diagnose Deckungsgrad (DC) Fehler gemeinsamer Ursache (CCF) Entwurf einer Sicherheitsfunktion am Beispiel einer Drehmaschine Integrierte Sicherheit, neue Sicherheitskonzeptionen Literatur Hydraulische Antriebe und Steuerungen im Maschinenund Fahrzeugbau Anwendungsbeispiele im stationären Maschinenbau Aufbereitungs- und Entsorgungstechnik: Rohrmühle, Schredder, Innenkneter Hütten- und Walzwerke Spanende Werkzeugmaschinen Umformende Werkzeugmaschinen Prüfstände und Simulatoren
7 Inhaltsverzeichnis XXVII 9.2 Anwendungsbeispiele in mobilen Arbeitsmaschinen Hydrostatischer Fahrantrieb Hydraulik in der Arbeitsausrüstung Fahrzeug-Management-System Bagger und Radlader Hebezeuge und Fahrzeugkrane Landmaschinen Montage- und Handhabungseinrichtungen Hydraulik in Kraftfahrzeugen Automatgetriebe Fahrassistenzsysteme und Stoßdämpfer Literatur Sachverzeichnis
8
Inhalt. 2 Druckflüssigkeiten... 149 2.1 Physikalische Grundgesetze für Flüssigkeiten... 149
Inhalt 1 Hydrostatische Antriebe.................................... 1 1.1 Einordnung des hydrostatischen Antriebs in die Getriebesystematik 3 1.2 Wirkschema hydrostatischer Antriebe und verallgemeinerte
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