A hidraulika alapjai, alkatrészei, áramkörei, 5
A hidraulika szövege: Alapismeretek, alkatrészek, áramkörök, 5. kiadás
Dieter Will Norbert Gebhardt (Szerk.)
Alapok, alkatrészek, áramkörök
Reiner Nollau és Dieter Herschel közreműködésével
5., átdolgozott és kibővített kiadás
ISBN 978-3-642-17242-7 e-ISBN 978-3-642-17243-4DOI 10.1007/978-3-642-17243-4 Springer Heidelberg Dordrecht London New York
A Német Nemzeti Könyvtár felsorolja ezt a kiadványt a Német Nemzeti Bibliográfiában; részletes bibliográfiai adatok az interneten érhetők el a http://dnb.d-nb.de címen.
Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999, 2004, 2007, 2008, 2011 Ezt a művet szerzői jog védi. Az ezzel megállapított jogok, különösen a fordítás, újranyomtatás, bemutatás, ábrák és táblázatok kinyerése, rádióműsorszórás, mikrofilmezés vagy más módon történő sokszorosítás és az adatfeldolgozó rendszerekben való tárolás jogai megmaradnak, még ha csak kivonatokban is Helyreállítás, fenntartva. A mű vagy a mű egyes részeinek sokszorosítása egyedi esetekben is megengedett, csak a Németországi Szövetségi Köztársaság 1965. szeptember 9-i szerzői jogi törvényének a jelenleg alkalmazandó változatának törvényi rendelkezéseinek keretein belül. Elvileg díjazás terheli. A jogsértésekre a szerzői jogi törvény büntető rendelkezései vonatkoznak. A köznevek, márkanevek, terméknevek stb. Ebben a műben történő, külön azonosítás nélkül történő sokszorosítása nem indokolja azt a feltételezést, hogy az ilyen neveket szabadnak kell tekinteni a védjegyekre és a márkanevekre vonatkozó jogszabályok értelmében, ezért bárki használhatja.
Kötés: WMXDesign GmbH, Heidelberg
Biztonságos papírra nyomtatva
A Springer a Springer Science + Business Media szakkiadói csoport része (www.springer.com)
Szerkesztőprofesszor Dr.-Ing. habil. Dieter WillEngineer Renate WillFluidtechnik szoftverJessener Strae 401257 [email protected]
SzemélyzetProfesszor Dr.-Ing. habil. Reiner NollauHAWK Alkalmazott Tudományok és Művészetek Egyeteme, Hildesheim/Holzminden/Gttingen Természettudományi és Technológiai Kar Von-Ossietzky-Strae 9937085 Gttingen [email protected]
Dr.-Ing. Professzor habil. Hubert Strhl
Dr.-Ing. Professzor habil. Gebhardt Norbert Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (HTW) Gépészeti és Folyamatmérnöki Kar Friedrich-List-Platz 101069 [email protected]
Dr. professzor paed. Dieter Herschel Alkalmazott Tudományok Egyetem Zittau/Grlitz (FH) Gépészmérnöki Kar Theodor-Krner-Allee 1602763 [email protected]
A hajtás- és vezérléstechnika minden területén, különösen a gép-, egység-, üzem- és járműgyártás területén, a hidraulika használata és alkalmazása az utóbbi időben nagyon elterjedt. Ennek oka az alkatrészek és tartozékok folyamatos továbbfejlesztése, valamint a mechatronika értelmében a hidraulika szenzorokkal és számítástechnikával való növekvő kapcsolata, valamint a folyadéktechnika új alkalmazási területeinek megnyitása. E gyors fejlődés hátterében a 4. kiadás nagyon rövid idő alatt elkelt. Ezért a kiadó és a szerkesztő úgy döntött, hogy a lehető leggyorsabban kiad egy 5. kiadást, amely figyelembe veszi a hidraulika e gyors fejlődésének jelenlegi eredményeit.
Az anyag bevált szerkezete ebben a kiadásban megmaradt, az összes fejezetet szerkesztették, frissítették és kiegészítették. A felülvizsgálat legfőbb gondja az energetikai szempontok folyamatos figyelembevétele volt a hidraulikus alkatrészek és rendszerek kiválasztása és használata során.
Például a hidraulikaolajok és a reológiai folyadékok energetikailag optimalizált felhasználását hozzáadták a nyomásfolyadékok kezeléséhez. A Számítási alapok fejezetben további lehetőségeket mérlegelnek az energiaveszteség csökkentésére, és hozzáadják a komplex hidraulikus rendszerek modellezésének és szimulációjának alapjait. A Szivattyúk és motorok fejezet a szimulációs programok további alkalmazásait tartalmazza, és a vezérlőrendszerek és aggregátumok jelenlegi használatával foglalkozik az energiaveszteség csökkentése érdekében. A munkahenger fejezetben található tömítések úgy vannak felépítve, hogy a tömítő elemek kiválasztása a felhasználó számára könnyebb legyen. Ugyanebben a fejezetben figyelembe vették a hengerek minőségbiztosításában felhasználható legújabb kutatási projekteket. A Szelepek fejezet frissült, és a szelepek dinamikus viselkedését alaposabban figyelembe vették. A hidraulika méréstechnológiája kibővült az érzékelőtechnika legújabb trendjeivel és a megvalósított mérőeszközökkel, és több helyet kapott a mérőláncok kalibrálása.
A könyv célja, hogy segítséget nyújtson a mérnököknek, akik a hidraulikus rendszerek tervezői, felhasználói és üzemeltetői, valamint a hidraulika területén jártas hallgatóknak. A szerkesztők és a társszerzők az egyetemi tanárok sokéves tapasztalatára támaszkodnak.
A szerkesztők köszönetet mondanak mindenkinek, aki részt vett a könyv 5. kiadásának elkészítésében. Ez különösen igaz Dr.-Ing professzorra. habil. R. Nollau és professzor Dr. paed. D. Herschel. Ezúton szeretnénk köszönetet mondani minden vállalatnak és cégnek, akik kép- és információs anyagokkal támogatták a könyv projektjét. A Springer-Verlag-i Lehnert úrral és Cuneus asszonnyal folytatott nagyon jó együttműködés lehetővé tette, hogy ez a kiadás gyorsan és bizonyított minőségben megjelenjen.
Drezda, 2011. február A szerkesztők
1 Bevezetés (D. Will, N. Gebhardt). 1
2 A hidraulikus rendszerek felépítése és ábrázolása (D. Will). 5.
3 hidraulikafolyadék (D. Herschel). 13.
3.1 Követelmények. 13 3.2 Osztályozás. 13 3.3 A hidraulikafolyadékok tulajdonságai és jellemzői. 16 3.3.1 Viszkozitás. 16 3.3.2 Sűrűség és összenyomhatóság. 20 3.3.3 Levegő és víz a hidraulikafolyadékban. 23 3.3.4 Környezeti kompatibilitás és ártalmatlanítás. 27 3.3.5 Technológiai és gazdasági követelmények. 29 3.4 A kereskedelemben kapható nyomásfolyadékok jellemzői. 32 3.4.1 Ásványi alapú folyadékok (ásványolajok, hidraulikaolajok). 32 3.4.2 Lángálló nyomású folyadékok. 33 3.4.3 Gyorsan biológiailag lebomló hidraulikafolyadékok. 35 3.4.4 Reológiai folyadékok. 36 3.4.5 Víz. 37 3.5 Jelentkezési kritériumok és kiválasztás. 38
4 számítási alap (D. Will, R. Nollau). 41
4.1 Nyomás létrehozása és terjedése. 41 4.2 A folytonosság, a tömeg és a térfogat törvénye. 46 4.3 Bernoulli egyenlete és lendülettétele. 48 4.4 Áramlási ellenállások. 55 4.4.1 Nyomásveszteség. 56 4.4.2 Szivárgási veszteségek. 68 4.5 Hidraulikus teljesítmény és induktivitás. 73 4.6 Áramlási ellenállások összekapcsolása. 77 4.7 Áramláshoz kapcsolódó erők a hidraulikus szelepek dugattyúin. 83 4.8 Munka, energia, hatékonyság és hőtermelés. 88 4.9 Dinamikus viselkedés modellezése és szimulációja. 94 4.9.1 Módszertan a modellek meghatározására és kezelésére 94 4.9.2 A hajtás állapotának modellezése és szimulálása 98 4.9.3 Lineáris hajtási modell átviteli függvénye. 104
5 hidraulikus áramkörök alapszerkezete (D. Will). 107.
5.1 Térfogatáram és nyomásforrások. 107 5.1.1 Térfogatáram-források. 107 5.1.2 Nyomásforrások. 109 5.2. Nyitott és zárt áramkör. 110 5.2.1 Nyitott áramkör. 111 5.2.2 Zárt áramkör. 113 5.3 A fogyasztók párhuzamos és soros kapcsolata. 114 5.4 Fojtószelep áramkörök. 116 5.4.1 Fojtószelep áramkörök nyomásforrással. 116 5.4.2 Fojtószelep áramkörök térfogatáramforrással. 118 5.5 Passzív és aktív terhelések. 119