Grundlagen der Fluidtechnik Teil 1: Hydraulik

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Steffen Vogt
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1 Umdruck zur Vorlesung Grundlagen der Fluidtechnik Teil 1: Hydraulik Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Murrenhoff 5. korrigierte Auflage 2007 letzte Änderung Nachdruck - auch auszugsweise - nur mit Zustimmung des Verfassers Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Steinbachstr. 53, D Aachen

2 1 Einleitung Definition des Sachgebietes Historische Entwicklung Hydraulische Antriebe und Steuerungen in der Gegenwart Hydraulische Kraft- und Energieübertragung im Vergleich Literatur zu Kapitel Grundlagen Hydrostatik Die ideale Flüssigkeit Translatorische Bewegungen Rotatorische Bewegungen Hydrodynamik Gesetz von der Erhaltung der Masse Anwendung der Kontinuitätsgleichung Gesetz von der Erhaltung der Energie Anwendung der Bernoullischen Gleichung Hydraulische Widerstände Die Viskosität Widerstand von Rohrleitungen bei laminarer Strömung Widerstand von Spalten und Drosseln Die Reynolds-Zahl Widerstand von Blenden Druckverluste in Hydraulikkreisläufen Hydraulische Netzwerke Hydraulische Kapazitäten..:.:.... /...5% Hydraulische Induktivitäten :..' Berechnungsbeispiel für ein hydraulisches Netzwerk 67

3 2.5 Gesetz von der Erhaltung des Impulses Anwendung des Impulssatzes auf eine stationäre Strömung Anwendung des Impulssatzes auf eine instationäre Strömung Druckverluste an Querschnittsänderungen Die Flüssigkeitssäule als homogener Schwinger Lösung der Wellengleichung Eingangswiderstand einer Rohrleitung Der Druckstoß Reflexion einer Druckwelle Rohrschalldämpfer Literatur zu Kapitel Druckflüssigkeiten Aufgaben der Druckflüssigkeiten Arten der Druckflüssigkeiten Allgemeine Flüssigkeiten Schwerentflammbare Flüssigkeiten Umweltschonende Flüssigkeiten Spezielle Flüssigkeiten Eigenschaften der Druckflüssigkeiten Viskosität Dichte Kompressionsmodul Lasttragevermögen und Verschleißschutz Stockpunkt/Pourpoint Gaslösevermögen Luftabscheidevermögen und Schaumneigung Alterungsverhalten Werkstoffverhalten :. '..., \ltf Detergieren und Dispergieren Wärmekapazität und Wärmeleitung Entflammbarkeit

4 Biologische Abbaubarkeit und Toxizität Additivierung von Druckflüssigkeiten Oxidationsinhibitoren Metalldesaktivatoren Verschleißschutz Reibwertminderer VI-Verbesserer Schaumverhinderer Detergents und Dispersants ; Korrosionsinhibitoren Verschmutzungen in Druckflüssigkeiten Kennwerte von Druckflüssigkeiten Literatur zu Kapitel Pumpen und Motoren Definition und Normen Verdrängereinheiten Hydropumpen Hydromotoren Überblick über die Verdrängerprinzipien Hydraulische Linearmotoren Strömungsmaschinen Literatur zu Kapitel Ventüe Definitionen und Normen Bauarten '..., Längsschieberventile Betätigungskräfte am Längsschieberventil Drehschieberventile Sitzventile 219

5 5.3 Ansteuerung von Ventilen Mechanische Betätigungsmittel Elektromagnetische Ansteuerung Hydraulische Ansteuerung Schaltventile Proportional- und Servoventile Sperrventile Druckventile Druckbegrenzungsventile Druckminderventile Stromregelventile Wege-Einbauventile Literatur zu Kapitel Weitere Komponenten Behälter Behältergröße Konstruktive Gestaltung Kühlung und Heizung Filter Funktionsweise von Filtern Filterkenngrößen Bauarten und Anordnung von Filtern Durchflussverhalten von Filtern Verbindungselemente Rohr- und Schlauchleitungen...? Anschlussarmaturen Anschlussplatten -,jj Anschlussblöcke und Verkettungen Hydrospeicher 288

6 6.5.1 Zustandsänderungen des Speichergases Nutzungsgrad Dynamik von Hydrospeichern Anwendungen von Hydrospeichern Dichtungen Statische Dichtungen Dynamische Dichtungen Verträglichkeit von Elastomeren mit Druckflüssigkeiten Gesamtsystem Dichtstelle Sensoren und Messgeräte Drucksensoren Volumenstromsensoren Temperatursensoren Wegsensoren Literatur zu Kapitel Schaltungen Steuerungen Widerstandssteuerung Verdrängersteuerung Hydrostatische Getriebe Verschaltung Räumliche Anordnung Verstellung Leistungsverzweigung Leistungsfluß Wirkungsgrade und Kennlinienfelder Regelung Lageregelung :..'... J!^ Druckregelung ' Stromregelungen Drehzahlregelung 366

7 7.3.5 Leistungsregelung Schaltungsbeispiele Schaltungen zur Geschwindigkeitssteuerung Schaltungen mit Stromventilen Pressensteuerung Gleichlaufsteuerung Speicherladeschaltung Literatur zu Kapitel Anhang Formelzeichen Umrechnungsfaktoren Schaltzeichen Stichwortverzeichnis 391

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