Hydraulik. 4y Springer. Grundlagen, Komponenten, Schaltungen. Dieter Will Norbert Gebhardt (Hrsg.)

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1 Dieter Will Norbert Gebhardt (Hrsg.) Hydraulik Grundlagen, Komponenten, Schaltungen Unter Mitarbeit von Reiner Nollau und Dieter Herschel 4., neu bearbeitete Auflage 4y Springer

2 LJ Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung (H. Strahl, D. Will) 1 2 Aufbau und Darstellung hydraulischer Anlagen (D. Will) 5 3 Druckflüssigkeiten (D. Herschel) Anforderungen Einteilung Eigenschaften und Kennwerte vonjdruckflussigkeiten Viskosität Dichte und Kompressibilität Luft und Wasser in der Druckflüssigkeit Umweltverträglichkeit und Entsorgung Technologische und ökonomische Anforderungen Charakteristik der marktüblichen Druckflüssigkeiten Mineralölbasische Flüssigkeiten (Mineralöle, Hydrauliköle) Schwerentflammbare Druckflüssigkeiten Biologisch schnell abbaubare Druckflüssigkeiten Wasser Einsatzkriterien und Auswahl 36 4 Berechnungsgrundlagen (D. Will, R. Nollau) Druckentstehung und -fortpflanzung Kontinuitätsgesetz, Masse und Volumen Bernoulli-Gleichung und Impulssatz Strömungswiderstände Druckverluste Leckverluste : Hydraulische Kapazität und Induktivität Verknüpfung von Grundelementen (R. Nollau) Widerstandsschaltungen zur Steuerung von Druck und Volumenstrom Zusammenschaltung von Strömungswiderständen, Kapazitäten und Induktivitäten Strömungsbedingte Kräfte an Kolben hydraulischer Ventile Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad und Wärmeentwicklung 90

3 VIII Inhaltsverzeichnis 5 Grundstrukturen hydraulischer Kreisläufe (D. Will) Volumenstrom- und Druckquellen Volumenstromquellen Druckquellen Offener und geschlossener Kreislauf Offener Kreislauf Geschlossener Kreislauf Parallel- und Reihenschaltung von Verbrauchern Drosselkreisläufe Drosselkreisläufe mit Druckquelle Drossel kreisläufe mit Volumenstromquelle Passive und aktive Lasten Pumpen und Motoren (N. Gebhardt) Einteilung Kenngrößen Maßnahmen zur Pulsationsminderung Simulation von Hydromaschinen Bauarten von Hydromaschinen Zahnradmaschinen Schraubenmaschinen Flügelzellenmaschinen Kolbenmaschinen Stelleinheiten von Hydromaschinen Steuereinrichtungen Regeleinrichtungen Power Packs Prüfung von Hydromaschinen Arbeitszylinder (N Gebhardt) Bauarten Einfachwirkende Zylinder Doppeltwirkende Zylinder Schwenkmotoren Berechnung von Zylindern Hubkraft und Arbeitsgeschwindigkeit Reibungskräfte und Wirkungsgrad Knickung Auslegung Zusatzelemente an Zylindern Dichtungen Endlagendämpfung Befestigungsmöglichkeiten der Zylinder Wegmesssysteme Überprüfung von Zylindern 179

4 Inhaltsverzeichnis IX 8 Ventile (H. Strahl, R. Nollau) Druckveritile Druckbegrenzungsventile Druckreduzierventile Druckdifferenzventile Druckverhältnisventile Stromventile Drosselventile Stromregelventile Stromteilventile Sperrventile Absperrventile Rückschlagventile Entsperrbare Rückschlagventile Wechselventile Wegeventile Kolbenlängsschieberventile Wege-Einbauventile als gesteuerte Einzelwiderstände Elektrisch betätigte Stetigventile (R. Nollau) Servoventile Proportionalventiltechnik Vergleich Servo- und Proportionalventile Regelventile Verkettungstechnik und Montageformen für Ventile Rohrleitungseinbau Mehrventilblockbauweise Anschlussplattenverkettung Einschraub- bzw. Einsteckverkettung Druckflüssigkeitsspeicher (D. Herschel) Anwendungen Wirkungsprinzip Bauarten Auslegung von Druckflüssigkeitsspeichern Problemstellung und Kenngrößen Auslegungspraxis : Sicherheitsvorschriften Einbau, Inbetriebnahme und Wartung Zubehör (D. Herschel) Flüssigkeitsbehälter (Tank) Flüssigkeitskühler und Vorwärmer Leitungen und Leitungsverbindungen 277

5 X ^Inhaltsverzeichnis Rohrleitungen Rohrverschraubungen Schlauchleitungen Filter Funktion und Kenngrößen Filterarten und Filterkonzept Anordnung der Filter im Kreislauf Montage, Inbetriebnahme und Instandhaltung (D. Herschel) Montage Inbetriebnahme Vorbeugende Instandhaltung (Wartung) Messtechnik in der Hydraulik (N. Gebhardt) Messgrößen Allgemeines Druck Temperatur Kombisensoren Volumenstrom Drehzahl : Schallpegel Hydraulikmessgeräte Digitalanzeigegeräte Hydrotester Sensoren und Messgeräte zur Analyse des Fluids Der PC als Messgerät Software Diagnose und Zuverlässigkeit (N. Gebhardt) Allgemeine Grundlagen Hydraulikdiagnose Anwendung der Hydraulikdiagnose Projektierung und Gestaltung von Kreisläufen (R. Nollau) Projektierungsgrundlagen Kreislaufkonzepte Kreisläufe mit Druckquellen konstanten Drucksollwertes Kreislaufstrukturen, Teilsysteme Antriebsschaltungen Druckquellen Leitungssystem Dynamisches Verhalten Kreisläufe mit Load-Sensing-System 393

6 i 1 Inhaltsverzeichnis XI Grundstruktur des Kreislaufes Strukturmodifikationen Dynamisches Verhalten Kreisläufe mit Volumenstromquellen Kreislaufstrukturen, Steuerungsprinzipien Kreislaufvarianten Dynamisches Verhalten Vergleich der Kreislaufkonzepte !l Aufwand an Komponenten, Verlustleistungen Dynamisches Verhalten Der Projektierungsprozess Zuordnung der Antriebe zu Kreislaufstrukturen Druckniveaufestlegung Projektierung eines Kreislaufes mit Druckquelle Projektierung eines Kreislaufes mit Volumenstromquelle Projektierung weiterer Komponenten 431 Literatur 433 Sachverzeichnis 445

Hydraulik. Grundlagen, Komponenten, Schaltungen. von Dieter Will, Norbert Gebhardt, Reiner Nollau, Dieter Herschel. überarbeitet

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