Modell-Bibliothek Hydraulik

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1 Modell-Bibliothek Hydraulik Mit den Bibliotheken Hydraulik I, Hydraulik II und Hydraulik III lassen sich Aufgabenstellungen aus dem Bereich Fluidtechnik besonders effizient bearbeiten. Die geräteorientierten Modelle ermöglichen einen schnellen und unproblematischen Modellaufbau in Analogie zum Hydraulikschaltplan. Das Modell wird einfach mit Zylindern, Ventilen, Rohr- oder Schlauchleitungen, Pumpe und Speicher aufgebaut. Die Modellbildung der hydraulischen Systeme basiert auf deren nichtlinearen Eigenschaften und orientiert sich am realen Systemverhalten. Es werden die etremen Nichtlinearitäten, wie beispielsweise druck- und temperaturabhängige Fluideigenschaften, nichtlineare Ventileigenschaften, Temperaturänderungen, Absorption und Dispersion von Gasen, sowie volumetrische und mechanische Wirkungsgrade berücksichtigt. Ein Aufstellen von Differentialgleichungen oder eine Abstraktion des Systems in Signalstrukturen ist nicht erforderlich. Modellierung und Simulation des dynamischen Verhaltens hydraulischer Komponenten und Anlagen Tool zur ganzheitlichen Beurteilung der Wechselwirkungen zwischen Hydraulik, Mechanik und Regelung Strukturierte Standard-Hydraulik- Elementtypen mit Grundbausteinen, Aktuatoren, Ventile, Zubehör, Sensoren und Leitungen Schnelle Anpassung und Erweiterung von Elementtypen zu kundenspezifischen Geräten (Aufbau, Parametrierung) Visualisierung und Animation der dynamischen Verläufe von Druck, Volumen-strom etc. mititi-vis3d *) Beschaltungsvarianten: austauschbare Modellinhalte

2 Seite 2 von 6 Die Parameterbeschreibung in den Dialogen erfolgt über Katalogangaben oder die geometrischen Abmessungen der hydraulischen Komponenten. Für alle Eingabegrößen sind Voreinstellungen vorhanden. In Abhängigkeit von den verfügbaren Parametern kann der Anwender zwischen einer Vielzahl unterschiedlicher Modellbeschreibungen für ein und denselben physikalischen Sachverhalt wählen. Beispielsweise stehen vielfältige Möglichkeiten für eine Berücksichtigung des Durchflussoder auch des Reibungsverhaltens hydraulischer Komponenten zur Verfügung. Bibliotheken Die Bibliotheken Hydraulik beinhalten folgende Elementtypen: ITI GmbH Webergasse Dresden Germany Tel. +49 (0) Fa +49 (0)

3 Seite 3 von 6 Die Bibliothek Ventile unterteilt sich je nach Funktion und Anwendungsgebiet der Modelle. Die 2-Wege Einbauventile dienen der Modellierung von Ventilfunktionen mit Elementen nach DIN ISO Proportional-Wegeventilmodelle sind für die Anlagensimulation geeignet und die Proportional-Wegekanten verwenden z.b. Ventilentwickler zur Berücksichtigung von Geometrie, hydraulischem Widerstand und Strömungskräften. Die Elemente der Bibliotheken Hydraulik I und Hydraulik II sind vorrangig für die Anlagensimulation geeignet. Die zusätzlich in der Bibliothek Hydraulik III verfügbaren Elemente werden für die detaillierte Modellierung hydraulischer Komponenten verwendet. Für eine komplee Systemanalyse können die Elemente der Hydraulikbibliotheken mit denen der Bibliotheken Mechanik, Signalquellen, Signalglieder, Motoren und Kupplungen, Übertragungselemente, Pneumatik, Magnetik, Thermik usw. gekoppelt werden. Mit dem ITI EdgeDesigner als Add-On Tool steht dem Anwender bei der Konstruktion fluidischer hauptsächlich hydraulischer Ventile ein leistungsfähiges Werkzeug zur Verfügung. Der EdgeDesigner ermöglicht die direkte Ermittlung des hydraulischen Durchmessers als Funktion des Schieberhubes aus den Geometriedaten des Kolbenschiebers. ITI GmbH Webergasse Dresden Germany Tel. +49 (0) Fa +49 (0)

4 Seite 4 von 6 Fluidkatalog Die für die Berechnung notwendigen Fluideigenschaften werden in den Verbindungen in Abhängigkeit von Druck, Temperatur und Gasanteilen berechnet. Der Anwender kann die Fluideigenschaften ändern oder auch neue Fluide mit dem ITI FluidDesigner definieren. Die Auswahl der jeweiligen Flüssigkeit erfolgt einmal für jeden hydraulischen Kreislauf. Eine umfangreiche Auswahl bereits vordefinierter Flüssigkeiten erlaubt eine schnelle effektive Arbeit mit der Hydraulikbibliothek. Berechnungsoptionen Die Berechnung der Zustandsgrößen basiert grundsätzlich auf der Massenstrom- und der Energiebilanz in den Verbindungen (Knoten). Die Hydraulikbibliothek rechnet mit variabler Dichte der Flüssigkeit als Funktion von Druck, Temperatur und Gasanteilen. Als Standard wird im Kreislauf mit konstanter Temperatur und konstantem Anteil an ungelöster Luft im Fluid gerechnet. Bei entsprechenden Unterdrücken im Volumen wird Kavitation berücksichtigt. Optional ist es möglich, Temperaturänderungen in Folge von Verlustleistungen, Wärmeeintrag oder Wärmeleitung zu berechnen. Eine weitere Option ist die dynamische Berücksichtigung von Absorption und Dispersion von Luft. Die Zylinder- und Pumpenmodelle enthalten eine Vielzahl von Modellansätzen für hydraulischmechanische und volumetrische Verluste. ITI GmbH Webergasse Dresden Germany Tel. +49 (0) Fa +49 (0)

5 Seite 5 von 6 Die Zuordnung der Elemente zu den drei Hydraulikbibliotheken zeigt die folgende Tabelle: Grundbausteine Hydraulik I (Basispaket, siehe auch Paket-H1) Hydraulik II (Standardpaket, siehe auch Paket-H2) Hydraulik III (Komplettpaket, siehe auch Paket-H1) Druckquelle Tank Volumenstromquelle Volumen Gekoppelte Volumina Blende Düse Ringspalt (ezentrisch) Ebener Spalt Parallelspalt mit Relativbewegung Hydraulische Induktivität Kolbenfläche Schubspannung in Flüssigkeiten (translatorische Bewegung) Schubspannung in Flüssigkeiten (rotatorische Bewegung) Aktuatoren Ventile Differentialzylinder Zylinder mit beidseitiger Kolbenstange Plungerzylinder Verstellpumpe /-motor Konstantpumpe /-motor Konstantdrossel Verstelldrossel 2-Wege-Stromregelventil Druckbegrenzungsventil 3-Wege-Druckregelventil Druckminderventil Rückschlagventil (ohne Feder) Rückschlagventil (mit Feder) Entsperrbares Rückschlagventil Wechselventil Cartrige1 Cartrige2 Cartrige3 Cartrige4 Cartrige5 Cartrige6 2-Wege-Proportionalventil (in Ruhestellung geschlossen) 2-Wege-Proportionalventil (in Ruhestellung geöffnet) 3/2-Proportionalwegeventil (in Ruhestellung Anschlüsse A und T verbunden) 3/2-Proportionalwegeventil (in Ruhestellung Anschlüsse P und A verbunden) 4/2-Proportionalwegeventil (Steuerkanten P-B, A-T) 4/2-Proportionalwegeventil (Steuerkanten P-A, B-T) 4/3 - Proportionalwegeventil ITI GmbH Webergasse Dresden Germany Tel. +49 (0) Fa +49 (0)

6 Seite 6 von 6 Zubehör 2-Wege Proportionalkante (in positive Richtung öffnend) 2-Wege Proportionalkante (in negative Richtung öffnend) Kugel-/Kegel-Sitzventil (Proportionalkante, in positive Richtung öffnend) Kugel-/Kegel-Sitzventil (Proportionalkante, in negative Richtung öffnend) Hydraulik I Hydraulik II Hydraulik III 4/3 - Proportionalwegekanten Hydro-pneumatischer Speicher Kolbenspeicher (mit eternen Anschlüssen für Kolben und Gas) Öl/Luftkühler Wegdifferenzsensor Wegsensor Endlagenschalter Volumenstromsensor Differenzdrucksensor (real) Kolbenspeicher mit eterner Kolbenstange Drucksensor (ideal) Drucksensor (real) Druckschalter Temperatursensor Leitungen *) Rohrleitung Schlauchleitung T-Stück 90 Rohr-/ Schlauchleitung mit verteilten Parametern Kniestück *) Paket Leitungen: Das Paket enthält spezielle Elemente für die Modellierung von Leitungen und Steuerblöcken, wie z.b. ein Leitungsmodell mit verteilten Parametern oder Winkelstücke. Der Umfang wird laufend erweitert. Vorraussetzung für die Nutzung ist eines der Pakete Hydraulik I bis III. FluidDesigner Der ITI FluidDesigner (Option) ist ein komfortables Werkzeug zur Erstellung und Bearbeitung von nutzerdefinierten Fluidtypen. Es wird damit eine schnelle Beschreibung aller für die dynamische Simulation relevanten physikalischen Eigenschaften von Fluidtypen (z. B. Viskosität, Dichte, Kompressibilität) in Abhängigkeit von den Zustandsgrößen Druck, Temperatur und Luftanteil unterstützt. Mit Hilfe bereits implementierter Klassifikationen werden automatisch passende Standardwerte bereitgestellt und damit die Definition durch den Nutzer erleichtert. Durch direkte Eingabe von Parametern, Funktionen oder von 1D / 2D -Kennlinien zur Beschreibung der nichtlinearen Fluideigenschaften (z. B. Viskositäts-Temperatur-Verhalten, Viskositäts-Druck-Verhalten) steht dem Nutzer ein höchst komfortables Werkzeug zur Verfügung. Ein umfangreiches Angebot an alternativen Beschreibungsformen für das Fluidverhalten (Standard-, beliebige Ansatzfunktionen, Kennlinien) ermöglicht dem Nutzer höchstmögliche Fleibilität. Nach Bedarf kann der Softwarenutzer Voreinstellungen Werte für Druck und Temperatur als Grenzen für die Gültigkeit der eingegebenen Fluidbeschreibung festlegen. ITI GmbH Webergasse Dresden Germany Tel. +49 (0) Fa +49 (0)

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