Hydraulik. Springer. Grundlagen, Komponenten, Schaltungen. Dieter Will Hubert Ströhl Norbert Gebhardt

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1 Dieter Will Hubert Ströhl Norbert Gebhardt Hydraulik Grundlagen, Komponenten, Schaltungen Unter Mitarbeit von Reiner Nollau und Dieter Herschel Mit 282 Abbildungen Springer

2 1 Einleitung (77. Strahl, D. Will) 1 2 Aufbau und Darstellung hydraulischer Anlagen (D. Will) 5 3 Druckflüssigkeiten (D. Herschel) Anforderungen Einteilung Eigenschaften und Kennwerte Viskosität Dichte und Kompressibilität Luft und Wasser in der Druckflüssigkeit Umweltverträglichkeit und Entsorgung Technologische und ökonomische Anforderungen Charakteristik der marktüblichen Druckflüssigkeiten Mineralölbasische Flüssigkeiten Schwerentflammbare Druckflüssigkeiten Biologisch schnell abbaubare Druckflüssigkeiten Wasser Anwendungsgebiete 30 4 Berechnunsgrundlagen (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 82

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 Drosselkreisläufe mit Volumenstromquelle Passive und aktive Lasten 99 6 Pumpen und Motoren (N. Gebhardt) Einteilung Kenngrößen Bauarten von Hydromaschinen Zahnradmaschinen Schraubenmaschinen Flügelzellenmaschinen Kolbenmaschinen Stelleinheiten von Hydromaschinen Steuereinrichtungen Regeleinrichtungen Arbeitszylinder (N. Gebhardt).: Bauarten Einfachwirkende Zylinder Doppeltwirkende Zylinder Schwenkmotoren Berechnung von Zylindern Hubkraft und Arbeitsgeschwindigkeit Reibungskräfte und Wirkungsgrad Knickung Auslegung Zusatzelemente an Zylindern Endlagendämpfung Befestigungsmöglichkeiten der Zylinder Wegmeßsysteme Ventile (77. Strahl, R. Nollau) Druckventile Druckbegrenzungsventile Druckreduzierventile 160

4 ix 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 Modifikationen der Servo- und Proportionalventile Verkettungstechnik und Montageformen für Ventile Rohrleitungseinbau Mehrventilblockbaüweise Anschlußplattenverkettung Einschraub- bzw. Einsteckverkettung Druckflüssigkeitsspeicher (D. Herschel) Aufgaben und Anwendungsgrundsätze Bauarten Auslegung von Druckflüssigkeitsspeichern Problemstellung und Kenngrößen Auslegungspraxis Sicherheitsvorschriften Einbau, Inbetriebnahme und Wartung Zubehör (D. Herschel) Flüssigkeitsbehälter (Tank) Leitungen und Leitungsverbindungen Rohrleitungen Rohrverschraubungen Schlauchleitungen Filter Funktion und Kenngrößen Filterarten und Filterkonzept Anordnung der Filter im Kreislauf 250

5 11 Montage, Inbetriebnahme und Instandhaltung (D. Herschel) Montage Inbetriebnahme Vorbeugende Instandhaltung (Wartung) Meßtechnik in der Hydraulik (N. Gebhardt) Meßverfahren : Druckmessung Temperaturmessung Kombisensoren Volumenstrommessung Drehzahlmessung ' Hydraulikmeßgeräte Digitalanzeigegeräte Hydrotester Partikelzähler.' 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 Druckquellen veränderlichen Drucksollwertes (Load-Sensing-System) Grundstruktur des Kreislaufes Strukturmodifikationen Dynamisches Verhalten Kreisläufe mit Volumenstromquellen Kreislaufstrukturen, Steuerungsprinzipien Kreislaufvarianten, Dynamisches Verhalten Vergleich der Kreislaufkonzepte Aufwand an Komponenten, Verlustleistungen Dynamisches Verhalten 347

6 xi 14.7 Der Projektierungsprozeß Zuordnung der Antriebe zu Kreislaufstrukturen Druckniveaufestlegung Projektierung eines Kreislaufes mit Druckquelle Projektierung eines Kreislaufes mit Volumenstromquelle Projektierung weiterer Komponenten 357 Literatur 359 Sachverzeichnis 367