
Hydraulik
Description
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Das Buch befähigt den Leser zur schnellen Einarbeitung in das Gebiet der Hydraulik. Es behandelt die physikalischen und technischen Grundlagen der Hydraulik und geht auf die Probleme der Druckflüssigkeit als Energieübertragungsmedium ein. Einen besonderen Schwerpunkt bildet die umfassende, anwendungsorientierte Darstellung der elektrohydraulischen Servo- und Proportionaltechnik. Besonderer Wert wird auf die Vermittlung von Kenntnissen zur Vorausbestimmung des Betriebsverhaltens hydraulischer Anlagen gelegt, um dynamische Probleme weitgehend zu vermeiden.
In der stark bearbeiteten Auflage werden die Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der elektronisch geregelten hydraulischen Antriebe (digitale Regelungen, moderne Bussysteme, mechatronische Komponenten und Systeme) ausgeführt. Berücksichtigung finden neue, energiesparende Volumenstromquellen, wie drehzahlgeregelte Pumpen und elektronisch ansteuerbare schnelle Stelleinrichtungen für Pumpen. Maßnahmen zur Verringerung der Lärmbelastung oder zur Reduzierung von Energieverlust werden ebenso beschrieben wie Möglichkeiten zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens von Systemen mit Zentralhydraulik.
Reviews / Votes
Aus den Rezensionen zur 3. Auflage:
". Hydraulik ist fast überall. . Die physikalischen und technischen Grundlagen des Fachgebietes . liefert dieses Buch. . Der Band ist so geschrieben, dass Ingenieure in der Praxis damit arbeiten können und Studierende Zugang in das Fach finden. . Besonderen Wert legen die Autoren auf die Vermittlung von Grundkenntnissen zur Vorausbestimmung des dynamischen Verhaltens hydraulischer Anlagen. . Übersichtlich geordnet, an der Praxis orientiert und verständlich geschrieben. 288 Abbildungen vertiefen das Verständnis. Die Verweise auf grundlegende und weiterführende Literatur sind sehr hilfreich."
(http://www.kno.de)
"Das Buch befähigt den Leser zur schnellen Einarbeitung in das Gebiet der Hydraulik. . Besonderen Wert legen die Autoren auf die Vermittlung von Kenntnissen zur Vorausbestimmung des Betriebsverhaltens hydraulischer Anlagen. In der überarbeiteten 3. Auflage wird zudem eingegangen auf Weiterentwicklungen elektronisch geregelter hydraulischer Antriebe . Berücksichtigung finden auch neue, energieeinsparende Volumenstromquellen . Außerdem angesprochen: Maßnahmen zur Reduzierung von Lärmemissionen und Energieverlust sowie mögliche Verbesserungen des dynamischen Verhaltens von Systemen mit Zentralhydraulik." (in: fluid, 2007, Issue 11-12)
". Das in vielen Teilen stark überarbeitete Buch bietet gleichermaßen einem 'Neuling' einen leicht verständlichen Einstieg in die Denkstrukturen eines 'Hydraulikers' als auch dem 'Eingeweihten' der Hydraulik viele aktuelle Informationen und klare Erläuterungen zu grundlegenden Sachverhalten. . Das Kapitel über Berechnungsgrundlagen ist verständlich strukturiert und enthält die für eine Modellbildung hydraulischer Systeme erforderlichen physikalischen Zusammenhänge. . Das Kapitel Messtechnik zeigt sich . stark aktualisiert und deutlich erweitert und bieteteinem Anwender eine Fülle von Informationen und praxisorientierten Hinweisen ." (Prof. Dr.-Ing. Axel Faßbender, in: O + P Zeitschrift für Fluidtechnik, 2007, Issue 11-12, S. 626)
Aus den Rezensionen zur 4. Auflage:
"Lehrwerk für Studierende an Hoch- und Fachhochschulen sowie für Ingenieure in der Praxis mit Fachbeiträgen, die einen geschlossenen Überblick zum Thema vermitteln. Informiert über physikalische und technische Grundlagen und bringt Beschreibungen ausgewählter Komponenten. ... Wurde gegenüber der 2. Auflage . erweitert . und aktualisiert ."(Pleuß, in: ekz-Informationsdienst, 2008, Issue 40)
". die . neu bearbeitete Auflage ... zeigt das große Interesse an dem Fachgebiet. Es ist . ein Beleg dafür, dass die Verbindung zwischen den physikalischtechnischen Grundlagen und deren aktueller Anwendung für ein großes Leserspektrum in besonders verständlicher Weise aufbereitet wurde. Dem Anliegen der Herausgeber, gleichermaßen ein Buch für die in der Praxis tätigen Ingenieure . einerseits, sowie für Studierende des Fachgebietes Hydraulik . anzubieten, wird die 4. Auflage gerecht. Durch die Gliederung des Stoffes . wird dem Leser die große fachliche Breite des Inhaltes übersichtlich vermittelt ." (Prof. Dr-lng. habil. W. Heller, in: Konstruktion, 2009, Issue 4, S. 66)
"Nur ein Jahr nach Erscheinen der dritten Auflage legen Autorenteam und Herausgeber das Standardwerk zur Hydraulik in einer wiederum aktualisierten und verbesserten vierten Auflage vor. In bewährter Form werden die physikalischen und technischen Grundlagen von Druckflüssigkeiten als Energieübetragungsmedium dargestellt, wobei die umfassende Behandlung der Materie ... für neuartige Anwendungen ... bereitstellt. ... Deutliche Erweiterungen erfuhr der Abschnitt über Hydraulikzylinder, der ... wichtigen Ausführungsformen erläutert, besonders die neuen Entwicklungen auf dem Gebiet derDichtungstechnik berücksichtigt und damit konstruktive Hinweise für Anwendungen in der Kraftfahrzeugtechnik bereitstellt." (Prof. Dr.-Ing. Michael Klausner, in: ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, November/2009, Issue 11, S. 879)
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Persons
Professor Dieter Will, Jahrgang 1933, Studium an der TH Dresden, Fachrichtung Werkzeugmaschinenkonstruktion, 1980 Berufung zum Professor für Hydraulik und Pneumatik, Forschung auf den Gebieten der fluidtechnischen Widerstände, der Modellbildung und Simulation sowie der Entwicklung nichtkonventioneller Antriebe. Mitwirkung in nationalen Gremien zur Forschung und Ausbildung in der Hydraulik und Pneumatik.
Professor Norbert Gebhardt, Jahrgang 1948, Studium der Kfz-Technik an der Hochschule für Verkehrswesen Dresden, Institutsleiter Baumaschinen und Fördertechnik an der HfV Dresden, 1992 Berufung zum Professor für Hydraulik und Pneumatik an der HTW Dresden. Seit 1997 Prodekan bzw. Dekan des Fachbereichs Maschinenbau/Verfahrenstechnik der HTW Dresden.
Content
9 Druckflüssigkeitsspeicher (S. 247-248)
Druckflüssigkeitsspeicher (auch Hydrospeicher, hydropneumatische Speicher, Druckspeicher) haben die Aufgabe, ein Flüssigkeitsvolumen unter Druck, also hydrostatische Energie, aufzunehmen und bei Bedarf wieder abzugeben. Passende Analogievergleiche sind Akkumulatoren und Kondensatoren (Kapazitäten, s. Abschn. 4.5) in elektrischen Systemen oder Schwungräder als Speicher mechanischer Energie.
Eine herausragende Eigenschaft der Druckflüssigkeitspeicher ist die Möglichkeit, Energie über lange Zeiträume nahezu verlustfrei zu speichern.
9.1 Anwendungen
Die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten (s. Abb 9.1 bis 9.4) lassen sich in drei Hauptaufgaben einordnen:
1. Deckung des Volumenstrombedarfs bei schwankenden Anforderungen, bei Havariesituationen oder als Leckageausgleich,
2. Abbau von Druckspitzen und Dämpfung von Druck- und Volumenstromschwankungen (Pulsationen),
3. Einsatz als hydropneumatisches Federelement.
In Verbindung mit dem ersten Anwendungsprinzip ergeben sich Möglichkeiten für beträchtliche Leistungseinsparungen über eine Energierückgewinnung. In der Mobiltechnik kann bei sekundärgeregelten Antrieben die kinetische Energie des bewegten Fahrzeuges über die Bremsenergie in Druckflüssigkeitsspeichern gespeichert und bei Bedarf dem Antriebssystem wieder zur Verfügung gestellt werden. Bei Autobussen („Hydrobus") sind Kraftstoffeinsparungen von 25 % nachgewiesen.
Weitere hochinteressante Anwendungen gibt es bei der Erzeugung von Bewegungen mit sehr hohen Beschleunigungen und Endgeschwindigkeiten, wie sie bei Beschleunigungsanlagen für die sog. Invers-Crash-Tests in der Kfz-Industrie (Beschleunigungen bzw. Verzögerungen 60 g, Beschleunigungsgradient 10 g/ms), bei speziellen hochdynamischen Prüfmaschinen oder für die Schiffchenbewegung („Schuss") in großformatigen Webmaschinen benötigt werden. Die dafür in kürzester Zeit, oft bis in den Millisekunden-Bereich, notwendigen riesigen Volumenströme in Größenordnungen von bis zu mehreren Millionen Litern pro Minute können wirtschaftlich nur aus Hydrospeichern zur Verfügung gestellt werden.
Bei der Funktion „Deckung des Volumenstrombedarfs bei schwankenden Anforderungen" wird von der Pumpe der durchschnittliche Grundbedarf sichergestellt, während der Speicher die Spitzenlasten übernimmt. Diese Anwendung dominiert bei kurzen Zykluszeiten und bei ölhydraulischen Anlagen. Extrem kleine Pumpenparameter sind möglich, wenn der Speicher so dimensioniert wird, dass er das gesamte für ein Arbeitsspiel erforderliche Volumen aufnehmen kann. Diese Lösung ist für die Wasserhydraulik oder für Arbeitszyklen mit zwischenzeitlichen Stillstandsperioden charakteristisch. Generell muss die Pumpe mit Sicherheit so dimensioniert werden, dass der Speicher vor dem Start eines neuen Arbeitsspiels wieder den notwendigen Ladezustand aufweist. Deshalb sollte die Pumpe lieber eine Sicherheitsreserve aufweisen als im Grenzbereich dimensioniert zu sein.
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