Projekt 05: Simulieren von Lasten am Hydrozylinder durch ein Drosselrückschlagventil

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1 Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Projekt : Simulieren von Lasten 95 Projekt : Simulieren von Lasten am Hydrozylinder durch ein Drosselrückschlagventil Projektdefinition Wie entsteht der Lastdruck in einem hydraulische System? Die hydraulische Hebeeinrichtung einer Bearbeitungsmaschine wird belastet. Für den Anwender ist es interessant zu wissen, welche Einflüsse die Belastungen auf die Einund Ausfahrzeiten des Hydrozylinders haben. Um dies zu untersuchen, sollen Werte für verschiedene Belastungen aufgenommen werden. Dadurch soll Einfluss der Belastung auf das Fahrverhalten eines Hydrozylinders herausgearbeitet werden. Differenzialzylinder Projektaufgaben Verschlauchung laut Schaltplan durchführen verschiedene Belastungen simulieren Fahrzeiten des Hydrozylinders messen und dokumentieren

2 96 Projekt : Simulieren von Lasten Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Projektschritte Informieren: In welchem Zustand befindet sich das Trainingssystem? Was soll genau durchgeführt werden? Planen: Unterlagen zur Information auswählen. Schaltplan sichten. Überlegungen zur Auswahl der Komponenten und Messstellen. Überlegungen zum Übungsaufbau am Trainingssystem. Entscheiden: Auswahl der Komponenten. Festlegung der Verbindung der Komponenten miteinander. Messstellen anschließen; inaktive Messstellen sichern. Ausführen: Ermittlung des Systemverhaltens bei verschiedenen Lasten. Messwerte aufnehmen. Kontrollieren: Mit welcher Betätigungsrichtung fährt der Hydrozylinder aus? Bewerten: Wie ist das Systemverhalten bei der Simulation verschiedener Lasten durch ein Drosselrückschlagventil? Notizen

3 Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Projekt : Simulieren von Lasten 97 Sicherheitshinweise Zur Sicherstellung der Betriebsfähigkeit und damit die möglichen Gefahren von Maschinen und Anlagen erkannt werden, müssen vor und während der Auftragsausführung die Sicherheitsvorschriften beachtet werden. Die korrekten, festen Verbindungen der Komponenten über Hydraulikschläuche können durch leichtes Verdrehen der Schläuche kontrolliert werden. Es ist sicherzustellen, dass an allen Anschlüssen - gegebenenfalls auch an den Minimess-Leitungen - Rohre und Schläuche angeschlossen oder dass die Anschlüsse mit Verschlussschrauben verschlossen sind. Durch nicht verschlossene Anschlüsse kann Lecköl auf den Boden tropfen und somit eine Rutschgefahr entstehen. VORSICHT Vor der Inbetriebnahme der hydraulischen Steuerung, d.h. vor dem Einschalten der Hydropumpe, ist zu prüfen, ob alle Druckventile auf Minimaldruck eingestellt (Feder entlastet) und alle Drosselventile geöffnet sind. Ebenfalls ist zu prüfen, ob sich im Behälter (Tank) Druckflüssigkeit gemäß den Vorgaben der Betriebsanleitung befindet. Bei der Inbetriebnahme besteht durch nicht verschlossene Anschlüsse die Gefahr, dass Druckflüssigkeit als Strahl austritt, was zu erheblichen Verletzungen führen kann (Schneidstrahl). WARNUNG Hinweis: Die Schlauchkupplungen lassen sich leicht auf die Kupplungsstecker stecken wenn der Restdruck entlastet wird. Dies wird wie folgt durchgeführt: 1. Druckbegrenzungsventil ganz entlasten (gegen Uhrzeigersinn) 2. Drosselventile öffnen 3. Wegeventil betätigen 4. Druckreduzierventil entlasten (im Uhrzeigersinn) Niemals Gewalt anwenden!!!

4 98 Projekt : Simulieren von Lasten Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Stücklisten zum Schaltplan für Projektübung Pos. Stück Bezeichnung Typ Kompaktaggregat P/T-Verteiler mit integr. Druckbegrenzungsventil 2 Schlauchleitung ANTRIEBSAGGREGAT TS-WS V/50HZ 1X VERTEILER TS-HC100 Stückliste der Hydraulik-Komponenten des Trainingssystems WS200 SCHLAUCH AB23-14/2SC-08/N10-N10X.630 Rexroth- Materialnummer R R R Pos. Stück Bezeichnung Typ Rexroth- Materialnummer Hydrozylinder 1) CD70F25/ R Drosselrückschlagventil DRV06-1-1X/V R Hydraulikverteiler VERTEILER HPF-DZ4.2N-W R Manometer MANOMETER 100BAR R Schlauchleitung Schlauchleitung mit Minimess-Anschluss Wegeventil, manuelle Betätigung SCHLAUCHLEITUNG ZN W00NN-630 SCHLAUCHLEITUNG ZN W00MM-630 4WMM6 G5X/ R R R )... Doppeltwirkender Hydrozylinder mit einseitiger Kolbenstange (Differenzialzylinder) Stückliste der Hydraulik-Komponenten für den Übungsaufbau Notizen

5 Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Projekt : Simulieren von Lasten 99 Schaltplan zur Projektübung Schaltplan der Projektübung

6 100 Projekt : Simulieren von Lasten Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Projektausführung Die benötigten Komponenten laut Tabelle Stückliste der verwendeten Hydraulik-Komponenten für den Übungsaufbau am Trainingssystem einhängen. Nach Schaltplan für Projektübung verschlauchen. Die Messleitung eines Manometers an den Minimess-Anschluss des P/T-Verteilers handfest andrehen. Die Messleitung weiterer Manometer an den Minimess-Anschluss der Hydraulikschläuche handfest andrehen. Das Systemdruck-Begrenzungsventil wird ganz entlastet. Dazu das Einstellelement am Ventil gegen den Uhrzeigersinn ganz herausdrehen. Der Wegeventil-Anschluss A wird mit der Zylinderkolbenseite verbunden. Der Wegeventil-Anschluss B wird über ein Drosselrückschlagventil mit der Zylinderringseite verbunden. Die Drosselrichtung ist von der Zylinderringseite zum Wegeventil-Anschluss B. In entgegengesetzter Richtung ist diese Verbindung durch das Rückschlagventil ungedrosselt. Der Systemdruck wird über den Messanschluss des P/T-Verteilers mit einem Manometer gemessen. Mit weiteren Manometern werden die Drücke an der Zylinderkolbenseite und Zylinderringseite gemessen. Das Drosselventil ganz öffnen. Dazu das Einstellelement dieses Ventils gegen den Uhrzeigersinn ganz herausdrehen. Das Aggregat am Schaltkasten einschalten. Die Temperatur der Druckflüssigkeit soll 25 bis 35 C betragen. Das Wegeventil ist zu betätigen und die Verbindung von P nach A herzustellen (Hebel nach links gedrückt halten). Dann ist das Einstellelement des Systemdruck-Begrenzungsventils langsam hinein zu drehen bis der Hydrozylinder ausfährt. Wenn der Hydrozylinder in der Endposition steht, das Wegeventil betätigt lassen (Hebel weiterhin auf Linksanschlag halten). Das Systemdruck-Begrenzungsventil weiter schließen bis sich ein Systemdruck von 40 bar einstellt. Das Wegeventil jetzt auf Verbindung von P nach B umschalten (Hebel nach rechts); der Hydrozylinder fährt ein. Den Hydrozylinder wieder ausfahren und dabei das Drosselrückschlagventil soweit schließen (im Uhrzeigersinn hineindrehen), bis der Hydrozylinder mit einem Druck nach folgender Tabelle auf der Zylinderkolbenseite ausfährt. Da der Hydrozylinder nicht mit realen Lasten gefahren werden kann, wird die Belastung mit einem Drosselrückschlagventil simuliert.

7 Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Projekt : Simulieren von Lasten 101 Die Drücke sind während des Zylinderfahrens abzulesen und in folgende Tabelle einzutragen. Mit einer digitalen Stoppuhr mit einer Mindestauflösung von 0,1 s sind die Ausund Einfahrzeiten des Hydrozylinders bei verschiedenen Systemdrücken zu erfassen (Empfehlung: Stoppuhr digital Quarz 1/100s; Mat.-Nr. R ): Messwerte Systemdruck (in bar) Druck (in bar) Zylinderkolbenseite Druck (in bar) Zylinderringseite Ausfahrzeit (in s) Einfahrzeit (in s) ,8 1, ,8 1, ,8 1, ,8 1,8 Folgende Fragen sind zu beantworten: Wie sind die Drücke auf der Zylinderkolben- und auf der Zylinderringseite, wenn der Hydrozylinder die ausgefahrene Endlage erreicht hat? 40/0 bar Wie verhalten sich die Drücke auf der Zylinderkolben- und auf der Zylinderringseite, wenn das Wegeventil nicht betätigt in Mittelstellung ist? Die Drücke fallen langsam ab. Nach der Ermittlung der Werte ist das Systemdruck-Begrenzungsventil ganz zu entlasten (Einstellelement gegen den Uhrzeigersinn ganz herausdrehen) und das Aggregat abzuschalten. Hinweise für Ausbilder: Die Messwerte wurden am Trainingssystem WS200 ermittelt. Bei anderer Geräteausstattung können die Werte systembedingt abweichen. Wichtig ist es zu erkennen, dass die Drücke im Hydrozylinder und im System von den Lasten bestimmt werden. Wegen der Druckübersetzung kann der Druck im Ringraum des Hydrozylinders höher sein als der Systemdruck. Die Geschwindigkeit bleibt bei höherem Lastdruck unverändert, da die Hydropumpe immer das gleiche Volumen an Druckflüssigkeit ins System fördert. Wegeventile mit einem Kolbenschieber im Gehäuse müssen Spiel haben. Dieses Spiel verursacht zwangsläufig eine Leckage.

8 102 Projekt : Simulieren von Lasten Bosch Rexroth AG I DCA-DE_000147/06.13 Bewerten der Arbeitsergebnisse 1. Das Systemdruck-Begrenzungsventil kann erst eingestellt werden, wenn der Hydrozylinder in der Endposition steht. 2. Mit einem Drosselventil im Zu-/Ablauf der Zylinderringseite kann eine Last simuliert werden. 3. Die Drücke entsprechen den Lasten am Hydrozylinder. 4. Der Druck im Zylinderringraum ist höher als der Druck im Zylinderkolbenraum. 5. Mit höherem Lastdruck ist die Fahrzeit unverändert. 6. Wenn der Hydrozylinder die ausgefahrene Endposition erreicht hat, steigt der Druck im Kolbenraum auf maximalen Systemdruck, während der Druck im Ringraum auf 0 bar fällt. 7. Bei nicht geschaltetem Wegeventil (Mittelstellung) fällt der Druck im Kolbenraum auf 0 bar, weil ein Wegeventil nicht leckagefrei ist. Projekt- / Ausbilderinformation In dieser Übung sollen folgende Erkenntnisse erarbeitet werden: Der Druck im System und den Verbrauchern wird von Widerständen und Lasten bestimmt. Der maximale Systemdruck wird erst in der Endlage erreicht. Bei steigendem Lastdruck bleibt die Zylinderfahrzeit bzw. die Zylinderfahrgeschwindigkeit unverändert. Notizen