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1 vm Inhalt 1 Einführung 1.1 Begriffe Aufbau und Funktion ölhydraulischer Antriebe Technische Eigenschaften ölhydraulischer Antriebe Grundlegende Eigenschaften Systemeigenschaften ölhydraulischer und elektrischer Antriebe Physikalische Analogien Ölhydraulik - Elektrik Historische und wirtschaftliche Entwicklung der Ölhydraulik Normung in der Ölhydraulik Normungsziele Trend zu internationalen Normen Grafische Symbole für Schaltpläne 12 Literaturverzeichnis 16 2 Physikalische Grundlagen ölhydraulischer Systeme 2.1 Grundlagen über Druckflüssigkeiten Aufgaben und Anforderungen Arten und Stoffdaten Physikalisches Verhalten Viskositätsverhalten Dichte-Verhalten Temperaturverhalten bei adiabater Druckänderung Luftaufnahmevermögen Grundlagen aus der Hydrostatik Hydrostatisches Verhalten von Flüssigkeiten Energiewandlung mit Kolben und Zylinder Energiewandlung mit rotierendem Verdränger Grundlagen aus der Hydrodynamik Kontinuitätsgleichung Bernoulli'sche Bewegungsgleichung Druckverlust in Rohrleitungen Grundlegende Betrachtungen Laminare Rohrströmung Turbulente Rohrströmung Druckverlust in Krümmern und Leitungselementen Strömungsmechanik hydraulischer Widerstände Leckölverlust durch Spalte Kraftwirkung strömender Flüssigkeiten, Druckstöße Tragende Ölfilme 51 Literaturverzeichnis 54 Bibliografische Informationen digitalisiert durch

2 3 Energiewandler für stetige Bewegung (Hydropumpen und -motoren) 3.1 Axialkolbenmaschinen Schrägachsenmaschinen Schrägscheibenmaschinen Taumelscheibenmaschinen Berechnung der Axialkolbenmaschinen Radialkolbenmaschinen Maschinen mit Außenabstützung Maschinen mit Innenabstützung Berechnung von Radialkolbenmaschinen Zahnrad- und Zahnringmaschinen Außenzahnradmaschinen Innenzahnradmaschinen Zahnringmaschinen Berechnung von Zahnrad- und Zahnringmaschinen Flügelzellenmaschinen Einhubige Maschinen Mehrhubige Maschinen Berechnung von Flügelzellenmaschinen Sperr- und Rollfiügelmaschinen Sperrflügelmaschinen Rollflügelmaschinen Berechnung von Sperr- und Rollflügelmaschinen Schraubenmaschinen Übersicht zur Auswahl von Verdrängermaschinen Betriebsverhalten von Verdrängermaschinen Wirkungsgrade und Kennlinienfelder Förderstrom- und Druckpulsation Pulsationsdämpfung 91 Literaturverzeichnis 94 4 Energiewandler für absätzige Bewegung (Hydrozylinder, Schwenkmotoren) 4.1 Einfach wirkende Zylinder Plunger- oder Tauchkolbenzylinder Normaler einfach wirkender Zylinder Mehrfach- oder Teleskopzylinder Doppelt wirkende Zylinder Zylinder mit einseitiger Kolbenstange (Differenzialzylinder) Zylinder mit zweiseitiger Kolbenstange (Gleichlaufzylinder) Endlagendämpfung und Einbau von Hydrozylindern Endlagendämpfung Einbau von Hydrozylindern 103 IX

3 4.4 Schwenkmotoren Schwenkmotoren mit mechanischer Übersetzung Schwenkmotoren mit direkter Beaufschlagung 105 Literaturverzeichnis Geräte zur Energiesteuerung und -regelung (Ventile) 5.1 Betätigungsmittel für Ventile Übersicht Schaltende elektromechanische Wandler Proportional wirkende elektromechanische Wandler Geschichtliche Entwicklung Torque-Motoren Tauchspulen Proportionalmagnete Piezo-Aktoren Wegeventile (WV) Konstruktive Gestaltung des mechanischen Kernbereiches Nicht drosselnde Wegeventile einschließlich Ansteuerung Direkt betätigte nicht drosselnde Wegeventile Über Vorsteuerventil betätigte nicht drosselnde Wegeventile Drosselnde Wegeventile Mechanisch betätigte drosselnde Wegeventile Elektromechanisch betätigte Proportional-Wegeventile Betriebsverhalten von Wegeventilen Druckabfall in Wegeventilen Statisches u. dyn. Verhalten von prop, wirkenden Wegeventilen Sperrventile (SPV) Einfache Rückschlagventile (RÜV) Entsperrbare Rückschlagventile (RÜV) Drosselrückschlagventile (DRÜV) Druckventile (DV) Druckbegrenzungsventile (DBV) Druckverhältnisventile (DVV) Folgeventile (FV) Druckregel- oder Druckreduzierventile (DRV) Differenzdruckregelventile (DDRV) Kombinierte Druckventile Proportional-Druckventile (PDV) Betriebsverhalten von Druckventilen Stromventile (STV) Drosselventile (DROV) Stromregelventile (STRV) Stromteilventile (STTV) Proportional-Stromventile (PSTV) Betriebsverhalten von Stromventilen 146

4 5.6 2-Wege-Einbauventile (2-W-EBV) Ventilanschlüsse und Verknüpfungsarten 153 Literaturverzeichnis Elemente und Geräte zur Energieübertragung 6.1 Verbindungselemente Rohr- und Schlauchleitungen Rohr- und Schlauchverbindungen Dichtungen, Statische Dichtungen Dynamische Dichtungen Betriebsverhalten von Dichtungen Ölbehälter Anforderungen Offene Ölbehälter Geschlossene Ölbehälter Filter Verschmutzungsbewertung, Filterfeinheit, Anforderungen Filterelemente Filteranordnung, Filterbauarten, Betriebsverhalten Hydrospeicher Aufgaben und Anforderungen Speicherbauarten und Faustwerte Berechnung von Speichern Sicherheitsbestimmungen Wärmetauscher Heizer (Vorwärmer) Kühler Schalt- und Messgeräte, Sensoren 182 Literaturverzeichnis Steuerung und Regelung hydrostatischer Antriebe 7.1 Bedeutung, Begriffe, Vorteile Übertragungsverhalten von Elementen und Systemen Methoden zur Veränderung des Volumenstroms Geschaltete parallele Konstantpumpen Konstantpumpen mit Drosselsteuerungen Konstantpumpen mit stufenlos verstellbarem Antrieb Verstellpumpen Steuerung mit Verstellpumpen Grundlagen Steuerungsarten 194 XI

5 xn 7.5 Regelung mit Verstellpumpen Grundlagen Regelungsarten Druckregelungen Volumenstromregelungen Leistungsregelungen Kombinierte Regelungen Steuerung und Regelung mit Verstellmotoren 204 Literaturverzeichnis, Planung, Berechnung und Betrieb hydraulischer Anlagen 8.1 Grundschaltpläne Elementare Grundfragen der Schaltungstechnik Grundordnung der Kreislaufsysteme Systemvergleich für drei Kreislaufsysteme Weitere Grundschaltpläne Grundschaltpläne für einzelne Verbraucher Grundschaltpläne für mehrere Verbraucher Anlagenplanung und Berechnungsbeispiele Konzept- und Entwurfsphase Typische Arbeitsdrücke der Ölhydraulik Funktionsdiagramme und Berechnungsbeispiele Wärmetechnische Auslegung Thermodynamische Grundlagen Erwärmungsverlauf mit Berechnungsbeispiel Überlegungen zum Bau geräuscharmer Anlagen 241 Literaturverzeichnis Anwendungsbeispiele 9.1 Stufenlose hydrostatische Getriebe Direkte stufenlose hydrostatische Fahrantriebe Stufenlose hydrostatische Fahrantriebe mit Leistungsverzweigung Hydrostatische Hilfskraftlenkungen Hydraulik in mobilen Arbeitsmaschinen Hydraulik in Straßenfahrzeugen Hydraulik in großen Flugzeugen Hydraulik in stationären Maschinen Hydraulik für energiesparende Rekuperation 275 Literaturverzeichnis 276 Kurzaufgaben 279 Namensliste zu den neun Literaturverzeichnissen 284 Sachwortverzeichnis 285