Dr.-Ing. habil. Jörg Wollnack AWZM.1. Hydraulische Systeme

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1 AWZM.1 Hydraulische Systeme

2 AWZM.2 Hydraulische Motoren

3 AWZM.3

4 AWZM.4

5 AWZM.5

6 AWZM.6

7 AWZM.7

8 AWZM.8

9 AWZM.9

10 AWZM.10

11 AWZM.11 h q [0,1] Energie pro Hub EH = Fh= p Ah qt 0 h Max T 0 t F = p A Energie periodischer Hub t E = p Ah, t [0, qt0[ T 0 p F Kolbenleistung h A p 0 P de = = p Ahq f dt 0 Einfach-Kolbenmaschine

12 h q [0,1] qt 0 T 0 h Max t Energie pro Hub EHi = Fi h= pi Ai h AWZM.12 Energie periodischer Hub t p1 A1h, t [0, qt0[ T0 E = t qt0 p2 A2h, t [ qt0, T0[ T0 p 1 h A 1 F 1 A 2 p 2 F 2 p 0 F = p A Kolbenleistung ( 1 ) ( ) P= p A q+ p A q h f Differenzial-Kolbenmaschine

13 AWZM.13 Hydraulische DämpfungenD

14 AWZM.14 Kompressibilität t der Druckflüssigkeit Volumenänderung durch Druckänderung reduziert die Steifigkeit und beeinflusst die Lage. Volumenänderungen nderungen durch Nachgiebigkeit von Rohren, Schläuchen und Zylinderwänden nden Folgen analog zur Kompressibilität. Luft im System Setzt Kompressibilität der Druckflüssigkeit stark herauf Geringe Steifigkeit fördert Stick-Slip, Systemdämpfung signifikant reduziert, Beeinflusst Eigenfrequenzen des Zylinderantriebs deutlich und bewirkt schlechte Wiederholgenauigkeit Störeinflüsse in Hydrauliksystemen I

15 AWZM.15 Druckstöß öße e bei schnellem, schlagartigem Umsteuern oder plötzlichen Schließen en von Ventilen (Kinetische Energie des strömenden Mediums führt zu Druckänderungen; Impuls der Strömung). Entspannungsschläge ge (Hochgespannte Medien mit großem Volumen hochdynamisch entspannt werden). Störeinflüsse in Hydrauliksystemen II

16 AWZM.16

17 AWZM.17

18 AWZM.18 B

19 AWZM.19 elektrische Rückführung mechanische Rückführung barometische Rückführung Wikipedia Servoventile

20 AWZM.20 Auszug Datenblatt Servoventil

21 PROF.DR.-ING. K.RALL TUHH AWZM.21 drucklos Steuerspiegel Mitte Ritzel Mitte Zahnring druckbeaufschlagt Drucklos druckbeaufschlagt Zahnradmotor Zahnringmotor Zahnradmotor und Zahnringmotor

22 AWZM.22

23 AWZM.23 h p h p 0 = 2 s F A F = p A Drehachse α s r φ( t) s r = sinα Energie pro Hub EH = 2 p Ar sinα Energie periodischer Hub t E = 2 p A r sinα T 0 f = 1/ T 0 0 Kolbenleistung de P= = 2 p Ar f0 sinα dt Axialkolbenmaschine

24 AWZM.24

25 AWZM.25

26 AWZM.26

27 AWZM.27

28 AWZM.28

29 h Hub Radialkolbenmotor = 2e Energie pro Hub und Kolben E H = 2 p Ae Energie periodischer Hub pro Kolben t E = 2 p Ae T 0 AWZM.29 Kolbenleistung de P= = 2 p Ae f dt 0 Radialkolbenmaschine

30 AWZM.30 Günzel Hydromotoren und pumpen I

31 AWZM.31 V : = geometrischer Volumenstrom pro Zyklus (ohne Abströmverluste) G Außenzahnradpumpe π 2 2 VG = ( dk df ) b 4 d d + 2 h = d + 2 m k 0 k 0 d d 2 h = d 2 m h f 0 f 0 k h f a d d h h k 0 k f b m : = Achsabstand : = Kopfkreisdurchmesser : = Teilkreisdurchmesser : = Kopfhöhe : = Fußhöhe : = Zahnbreite : = Modul Schrägscheibenpumpe π V z d d 4 2 G = k l tan α d d z k l α : = Kolbendurchmesser : = Lochkreisdurchmesser : = Schrägwinkel : = Anzahl der Kolben Hydromotoren und pumpen II

32 AWZM.32 Schrägachsenpumpe π V z d d 4 2 G = sin k T α d d α z k T : = Kolbendurchmesser : = Lochkreisdurchmesser : = Schrägwinkel : = Anzahl der Kolben Taumelscheibenpumpe π V z d d 4 2 G = sin k T α d d α z k T : = Kolbendurchmesser : = Lochkreisdurchmesser : = Schrägwinkel : = Anzahl der Kolben Radialkolbenpumpe 2 2 V π π G = dk z h= dk z e 4 2 h = 2 e e h z : = Exzentrität : = Kolbenhub : = Anzahl der Kolben (ungerade) Hydromotoren und pumpen III

33 AWZM.33 Flügelzellenpumpe VG = b π s z D d D d d D z s : = Kerndurchmesser : = Gehäudeinnendurchmesser : = Anzahl der Flügel : = Flügelbreite Kolbenpumpe p 1 A 1 = ( + ) F 2 p 0 h h Max F 1 A 2 p 2 V A A h G 1 2 Max A A h 1 2 Max : = Kolbenfläche : = Kolbenfläche (kolbenstangenseitig) : = Kolbenhub Hydromotoren und pumpen IV

34 AWZM.34 Drosselventil Luftdruck Druck- begrenzungs- Ve ntil Tank S Wege-Ventil T Zylinder Pumpe B P A E-Motor Prinzipbild einer hydraulischen Linearachse

35 AWZM.35 Pumpe / Generator Motor q P = q M C f = C f sinα P P M M f CP f sin P CM α M = q = C f P P P q = C f sinα M M M Prinzip eines hydraulischen Getriebes

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