Einführung in Die Ölhydraulik

ISBN-13: 9783519163183 / Niemiecki / Miękka / 1991 / 273 str.

Hans Jurgen Matthies

Opis

Die Olhydraulik hat dem Maschinenbaukonstrukteur vollig neue Moglichkeiten rur die Gestaltung seiner Maschinen und fur die Verwirklichung neuer Konstruktionsideen er offnet. Viele Funktionen, die fruher mit mechanischen Mitteln nur unter erheblichem Aufwand erfullt werden konnten, lassen sich mit Hilfe der Hydraulik einfacher und praziser verwirklichen. Daruber hinaus bietet die Olhydraulik auch dem Anwender auf grund der besseren und leichteren Bedienbarkeit der Maschinen und ihrer meist grosseren Vielseitigkeit erhebliche Vorteile. Der Maschinenbaustudent, nicht zuletzt aber auch der bereits in der Praxis tatige Inge nieur, hat oft Schwierigkeiten, sich einen uberblick uber den Stand der Technik auf dem Gebiet der olhydraulik zu verschaffen. Es fehlen ihm haufig die ausreichenden Grund kenntnisse, um die Funktion hydraulischer Gerate und Anlagen zu verstehen und um solche Anlagen fur den eigenen Bereich selbst zu entwickeln. Dieses Lehrbuch soll dazu beitragen, hier Abhilfe zu schaffen. Es wendet sich daher in erster Linie an den Maschinenbaustudenten und auch den in der Praxis tatigen Inge nieur, der sich die notwendigen Grundkenntnisse auf diesem Gebiete aneignen und sie bei der Arbeit in seinem Tatigkeitsbereich anwenden will."

Spis treści

1 Einführung.- 1.1 Begriffe.- 1.2 Aufbau und Funktion ölhydraulischer Antriebe.- 1.3 Technische Eigenschaften ölhydraulischer Antriebe.- 1.4 Geschichtliche Entwicklung der Ölhydraulik.- 2 Grundlagen für Entwicklung und Betrieb ölhydraulischer Antriebe.- 2.1 Grundlagen über Druckflüssigkeiten.- 2.1.1 Aufgaben und Anforderungen.- 2.1.2 Arten und Stoffdaten.- 2.1.3 Physikalisches Verhalten.- 2.1.3.1 Viskositätsverhalten.- 2.1.3.2 Dichteverhalten.- 2.1.3.3 Luftaufnahmevermögen.- 2.2 Grundlagen aus der Hydrostatik.- 2.2.1 Hydrostatisches Verhalten von Flüssigkeiten.- 2.2.2 Energiewandlung mit Kolben und Zylinder.- 2.2.3 Energiewandlung mit rotierendem Verdränger.- 2.3 Grundlagen aus der Hydrodynamik.- 2.3.1 Kontinuitätsgleichung.- 2.3.2 Bernoulli’sche Bewegungsgleichung.- 2.3.3 Druckverlust in Rohrleitungen.- 2.3.3.1 Grundlegende Betrachtungen.- 2.3.3.2 Laminare Rohrströmung.- 2.3.3.3 Turbulente Rohrströmung.- 2.3.4 Druckverlust in Krümmern und Leitungselementen.- 2.3.5 Druckverlust in Ventilen und Geräten.- 2.3.6 Volumenstrom durch Drosseln.- 2.3.7 Leckölverlust durch Spalte.- 2.3.8 Kraftwirkung strömender Flüssigkeiten.- 2.4 Grundlagen aus der Gleitlagertechnik.- 2.5 Schaltzeichen.- 3 Energiewandler für stetige Bewegung (Hydropumpen und -motoren).- 3.1 Axialkolbenmaschinen.- 3.1.1 Schrägachsenmaschinen.- 3.1.2 Schrägscheibenmaschinen.- 3.1.3 Taumelscheibenmaschinen.- 3.1.4 Berechnung von Axialkolbenmaschinen.- 3.2 Radialkolbenmaschinen.- 3.2.1 Innenbeaufschlagte Maschinen.- 3.2.2 Außenbeaufschlagte Maschinen.- 3.2.3 Berechnung von Radialkolbenmaschinen.- 3.3 Zahnrad- und Zahnringmaschinen.- 3.3.1 Außenzahnradmaschinen.- 3.3.2 Innenzahnradmaschinen.- 3.3.3 Zahnringmaschinen.- 3.3.4 Berechnung von Zahnrad- und Zahnringmaschinen.- 3.4 Flügelzellenmaschinen.- 3.4.1 Einhubige Maschinen.- 3.4.2 Mehrhubige Maschinen.- 3.4.3 Berechnung von Flügelzellenmaschinen.- 3.5 Sperr- und Rollflügelmaschinen.- 3.5.1 Sperrflügelmaschinen.- 3.5.2 Rollflügelmaschinen.- 3.5.3 Berechnung von Sperr- und Rollflügelmaschinen.- 3.6 Schraubenmaschinen.- 3.7 Betriebsverhalten von Verdrängermaschinen.- 3.7.1 Betriebseigenschaften der Bauarten.- 3.7.2 Wirkungsgrade und Kennlinienfelder.- 3.7.3 Förderstrom- und Druckpulsation.- 3.7.4 Pulsationsdämpfung.- 4 Energiewandler für absätzige Bewegung (Hydrozylinder, Schwenkmotoren).- 4.1 Einfachwirkende Zylinder.- 4.1.1 Plunger- oder Tauchkolbenzylinder.- 4.1.2 Normaler einfachwirkender Zylinder.- 4.1.3 Mehrfach- oder Teleskopzylinder.- 4.2 Doppeltwirkende Zylinder.- 4.2.1 Zylinder mit zweiseitiger Kolbenstange (Gleichlaufzylinder).- 4.2.2 Zylinder mit einseitiger Kolbenstange (Differentialzylinder).- 4.3 Detailgestaltung und Einbau von Hydrozylindern.- 4.3.1 Endlagendämpfung.- 4.3.2 Einbau von Hydrozylindern.- 4.4 Schwenkmotoren.- 4.4.1 Schwenkmotoren mit mechanischer Übersetzung.- 4.4.2 Schwenkmotoren mit direkter Beaufschlagung.- 5 Elemente und Geräte zur Energiesteuerung und -regelung (Ventile).- 5.1 Betätigungsmittel für Ventile.- 5.1.1 Übersicht.- 5.1.2 Schaltende elektromechanische Wandler.- 5.1.3 Proportionalwirkende elektromechanische Wandler.- 5.1.3.1 Geschichtliche Entwicklung.- 5.1.3.2 Torque-Motoren.- 5.1.3.3 Tauchspulen.- 5.1.3.4 Proportionalmagnete.- 5.2 Wegeventile.- 5.2.1 Konstruktive Gestaltung.- 5.2.2 Nichtdrosselnde Wegeventile.- 5.2.2.1 Direkt betätigte nichtdrosselnde Wegeventile.- 5.2.2.2 #x00DC;ber Vorsteuerventil betätigte nichtdrosselnde Wegeventile.- 5.2.3 Drosselnde Wegeventile.- 5.2.3.1 Mechanisch betätigte drosselnde Wegeventile.- 5.2.3.2 Elektromechanisch betätigte proportionalwirkende Wegeventile.- 5.2.4 Betriebsverhalten von Wegeventilen.- 5.2.4.1 Druckabfall in Wegeventilen.- 5.2.4.2 Statisches und dynamisches Verhalten von proportionalwirkenden Wegeventilen.- 5.3 Sperrventile.- 5.3.1 Einfache Rückschlagventile.- 5.3.2 Entsperrbare Rückschlagventile.- 5.3.3 Drosselrückschlagventile.- 5.4 Druckventile.- 5.4.1 Druckbegrenzungsventile.- 5.4.2 Druckverhältnisventile (Druckstufenventile).- 5.4.3 Folgeventile (Zuschaltventile).- 5.4.4 Druckregel- oder Druckreduzierventile (Druckminderventile).- 5.4.5 Differenzdruckregelventile (Druckgefälleventile).- 5.4.6 Verhältnisdruckregelventile (Druckverhältnisventile).- 5.4.7 Kombinierte Druckventile.- 5.4.8 Proportional-Druckventile.- 5.4.9 Betriebsverhalten von Druckventilen.- 5.5 Stromventile.- 5.5.1 Drosselventile.- 5.5.2 Stromregelventile.- 5.5.3 Stromteilventile.- 5.5.4 Proportional-Stromventile.- 5.5.5 Betriebsverhalten von Stromventilen.- 5.6 2-Wege-Einbauventile.- 5.7 Ventilanschluß- und Verknüpfungsarten.- 6 Elemente und Geräte zur Energieübertragung.- 6.1 Verbindungselemente.- 6.1.1 Rohr- und Schlauchleitungen.- 6.1.2 Rohr- und Schlauchverbindungen.- 6.2 Dichtungen.- 6.2.1 Statische Dichtungen.- 6.2.2 Dynamische Dichtungen.- 6.2.3 Betriebsverhalten von Dichtungen.- 6.3 Ölbehälter.- 6.3.1 Allgemeines.- 6.3.2 Offene Ölbehälter.- 6.3.3 Geschlossene Ölbehälter.- 6.4 Filter.- 6.4.1 Allgemeines.- 6.4.2 Filterelemente.- 6.4.3 Einsatzarten und Filterbauarten.- 6.5 Hydrospeicher.- 6.5.1 Allgemeines.- 6.5.2 Speicherbauarten.- 6.5.3 Berechnung von Speichern.- 6.5.4 Sicherheitsbestimmungen.- 6.6 Wärmetauscher.- 6.6.1 Heizer (Vorwärmer).- 6.6.2 Kühler.- 6.7 Schalt- und Meßgeräte.- 7 Steuerung und Regelung hydrostatischer Antriebe.- 7.1 Allgemeines.- 7.2 Methoden zur Veränderung des Volumenstroms.- 7.2.1 Verwendung von Doppel- oder Mehrfachpumpen.- 7.2.2 Verwendung von Konstantpumpe und Drosselventil.- 7.2.3 Verwendung von verstellbaren Verdrängermaschinen.- 7.3 Steuerung mit Verstellpumpen.- 7.3.1 Grundlagen.- 7.3.2 Steuerungsarten.- 7.3.2.1 Mechanische und elektrische Steuerungen.- 7.3.2.2 Hydraulische Steuerungen.- 7.3.2.3 Kombinierte Steuerungen.- 7.4 Regelung mit Verstellpumpen.- 7.4.1 Grundlagen.- 7.4.2 Regelungsarten.- 7.4.2.1 Druckregelungen.- 7.4.2.2 Stromregelungen.- 7.4.2.3 Leistungsregelungen.- 7.4.2.4 Kombinierte Regelungen.- 8 Planung und Betrieb hydrostatischer Anlagen.- 8.1 Schaltungsbeispiele.- 8.1.1 Schaltungen für einzelne Verbraucher.- 8.1.2 Schaltungen für mehrere Verbraucher.- 8.1.3 Systemschaltungen.- 8.2 Planung und Berechnung.- 8.2.1 Bestimmung der Grunddaten.- 8.2.1.1 Planungsschritte.- 8.2.1.2 Funktionsdiagramme.- 8.2.1.3 Antriebsart und Betriebsdruck.- 8.2.1.4 Planungsbeispiel.- 8.2.2 Leistungsfluß und Wirkungsgrade.- 8.2.3 Wärmetechnische Auslegung.- 8.2.3.1 Grundlagen. 8.2.3.2 Erwärmungsverlauf.- 8.2.3.3 Berechnungsbeispiel.- 8.3 Überlegungen zum Betriebsverhalten.- 8.3.1 Schwingungs- und Kavitationserscheinungen.- 8.3.2 Eigenschaften der Druckflüssigkeit.- 8.3.3 Sonstige Einflüsse.- 9 Anwendungsbeispiele.- 9.1 Hydrostatische Getriebe.- 9.2 Sekundärgeregelte hydrostatische Antriebe.- 9.3 Hydraulik in mobilen Arbeitsmaschinen.- 9.4 Hydraulik in stationären Arbeitsmaschinen.- Normen und Richtlinien.

O autorze

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Hans Jürgen Matthies war Direktor des Instituts für Landmaschinen an der Technischen Universität Braunschweig.