Grundlagen der Hydraulik

1. Allgemeines . > 11 1.1. Begriff ,,Hydraulik" 11 1.2. Beispiele von Hydraulikanlagen o 11 1.2.1. Hydraulik eines Muldenkippers 11 h2.2. Hydraulisches Vorschubgetriebe 14 1.3. Prinzipieller Aufbau einer Hydraulikanlage. 17 1.4. Vor- und Nachteile hydraulischer Anlagen .' 18 1.5. Literaturhinweise 19 2. Das Druckmittel 21 / 2.1. Allgemeines 21 2.2. Eigenscrlaften von Hydraulikölen 22 2.2.1. Zähigkeit (Viskosität) 22 2.2.2. Zusammendrückbarkeit 26 2.2.3. Dichte, Flamm- und Stockpunkt 29 2.2.4. Luft im Hydrauliköl 30 2.2.5. Weitere wichtige Eigenschaften des Hydrauliköles 32 2.3. Reinigung und Erneuerung des Hydrauliköles 33 2.3.1. Notwendigkeit der Reinigung des Hydrauliköles 33 2.3.2. Siebfilter 34 2.3.3. Spaltfilter : 34 . 2.3.4. Magnetfilter 35 2.3.5. Siebscheibenfilter 36 2.3.6. Einbau der Filter in die Hydraulikanlage 37 2.3.7. Ölwechsel 37 3. Die wichtigsten physikalischen Beziehungen in der Hydraulik 39 3.1. Der Di ??? in einer strömenden Flüssigkeit 39 3.2. Durchflußstrom, Durchflußquerschnitt und Geschwindigkeit 42 3.3. JDruckverluste in hydraulischen Anlagen ? 47 3.3.1. Druckverluste in geraden, zylindrischen Rohren...'. 47 3.3.2. Druckverluste in Krümmern, T-Stücken und Mengenventilen .. . 48 4. Druckölstromerzeuger 50 4.1. Pumpen mit konstantem Förderstrom 50 4.1.1. Zahnradpumpen 50 4.1.2. Schraubenpumpen t 59 4.1.3. Kolbenpumpen für Handbetrieb - 60 8 Inhaltsverzeichnis 4.2. Pumpen mit veränderbarem Förderstrom 62 4.2.1. Flügelzellenpumpen 62 4.2.2. Kolbenzellenpumpen axialer Bauart 63 4.2.3. Kolbenzellenpumpen radialer Bauart 64 4.2.3.1. Pittler-Thoma-Pumpen 66 4.2.3.2. Radialkolbenpumpen 69 4.2.3.3. VerStelleinrichtungen für Kolbenzellenpumpen , 78 5. Druckölstromverbraucher 83 5.1. Flüssigkeitsmotor für geradlinige Bewegung 83 5.1.1. Arbeitszylinder mit Tauchkolben 85 5.1.2. Arbeitszylinder mit Teleskopkolben 87 5.1.3. Arbeitszylinder mit Scheibenkolben 91 5.1.4. Arbeitszylinder mit beiderseitiger Kolbenstange 98 5.2. Flüssigkeitsmotoren für drehende Bewegung 98 5.2.1. Axialkolbenmotor 99 5.2.2. Radialkolbenmotor 101 6. Flüssigkeitsgetriebe 103 6.1. Hydrodynamisches Prinzip 103 6.2. Hydrostatisches Prinzip 103 6.2.1. Allgemeine Erläuterungen 103 6.3. Kreisläufe 104 6.3.1. Offener Kreislauf 104 6.3.2. Geschlossener Kreislauf 105 6.3.3. Geschlossener Kreislauf mit Spülpumpe 105 6.4. Kennlinien 106 6.4.1. Pumpe mit veränderlichem Förderstrom, Motor mit konstantem Schluckvolumen 106 6.4.2. Pumpe mit konstantem Förderstrom, Motor mit veränderlichem Schluckvolumen 107 6.4.3. Pumpe mit veränderlichem Förderstrom, Motor mit veränderlichem Schluckvolumen , 107 6.5. Bauarten 108 6.5.1. Getriebe mit getrennt angeordnetem Pumpen- und Motorteil 108 6.5.2. Getriebe mit Pumpen- und Motorteil in einem gemeinsamen Gehäuse : 109 6.5.2:1. Radialkolbengetriebe Bauart Pittler-Thoma 109 6.5.2.2. Radialkolbengetriebe 111 6.6. Berechnung des hydrostatischen Getriebes 114 6.6.1. Berechnung des Motors und der Pumpe 115 6.6.2. Berechnung des Getriebes 117 7. Symbole für hydrostatische Anlagen 128 7.1. Allgemeines 128 7.2. Symbole hydrostatischer Anlagen nach TGL 8672 und VDMA 129 7.3. Praktische Anwendung des Standards TGL 8672 156 Inhaltsverzeichnis _ 9 8. Ventile zur Regelung und Steuerung 157 8.1. Allgemeines 157 8.2. Wegeventile 157 8.2.1. Schaltzeichen 157 8.2.2. Grundsätzliche Schaltarten 158 8.2.3. Dichtflächen bei Wegeventilen in Ruhestellung und während des Schaltvorganges 159 8.2.4. Wegeventil als Durchflußstromregler 161 8.2.5. Konstruktive Ausführung verschiedener Wegeventile (Steuerschieber) 161 8.2.5.1. Wegeventile mit Längsschieber 161 8.2.5.2. Wegeventile mit Drehschieber 189 8.2.5.3. Wegeventile kombiniert mit Dreh- und Längsschieber 190 8.3. Druckventile 191 8.3.1. Maximaldruck-, Sicherheits-, Überdruck-oder Überströmventile . 192 8.3.2. DruckreduzierVentil (Druckminderventil) 195 8.4. Sperrventile :.. 195 8.4.1. Rückschlag- und Gegendruckventil 195 8.4.2. Halteventil 195 8.4.3. Rohrbruchventil 197 8.4.4. Kombination eines Rückschlag-Drosselventils 197 8.4.5. Kreislaufsicherheitsventil 197 8.4.6. Entlüftungsventil 199 8.5. Stromventile (Drosselventile, Mengenventile) 19^9 8.5.1. Drosselventile 199 8.5.2. Drosselgleichgangventil (Drossel mit Druckwaage) 201 8.5.3.' Differenzdruckventile 203 8.6. Beispiel der Anwendung der bisher beschriebenen Ventile zur Regelung und Steuerung 205 8.6.1. Konstruktiver Aufbau eines hydraulischen Schaltschrankes 206 8.6.2. Flüssigkeitsbehälter 207 9. Hydraulische Schaltungen 209 9.1. Allgemeines 209 9.2. Offene Kreisläufe :. 209 9.2.1. Offener Kreislauf mit Konstantförderpumpe 209 9.2.2. Offener Kreislauf mit Verstellpumpe 211 9.2.3. Offener Kreislauf mit Verstellpumpe und zusätzlicher Konstantförderpumpe 212 9.2.4. Offener Kreislauf mit primär eingebauter Verstellpumpe als Zuteilpumpe 213 9.2.5. Offener Kreislauf mit sekundär eingebauter Verstellpumpe als Hemm- oder Dosierpumpe 213 9.3. Geschlossene Kreisläufe 214 9.3.1. Geschlossener Kreislauf mit Verstellpumpe 214 9.3.2. Geschlossener Kreislauf mit Verstellpumpe als Zuteilpumpe und Konstantförderpumpe 215 10 Inhaltsverzeichnis 9.3.3. Geschlossener Kreislauf mit Verstcllpumpe als Hemmpumpc und Konstantförderpumpe ?. 216 9.4. Kombinierte Kreisläufe, offen und geschlossen '. 217 9.4.1. Kombinierter Kreislauf mit Verstellpumpe als Zuteilpumpe . .. . . 217 9.4.2. Kombinierter Kreislauf mit zwei Konstantförderpumpen und einer Verstelipumpe 218 9.5. Schaltungen für Vertikalbewegung 219 9.6. Schaltungen für mehrere Schubkolbentriebe 220 9.6.1. Parallelschaltung mehrererSchubkolbentriebe 220 9.6.2. Reihenschaltung mehrerer Schubkolbentriebe 220 10. Verbindungsleitungen * 222 10.1. Allgemeine Konstruktionsrichtlinien 222 10.2. Feste Rohrleitungen 22*3 10.2.1. Abmessung und Werkstoffauswahl von Rohren 223 10.2.2. Rohrverschraubungen 226 10.2.2.1. Standardisierung von Rohrverschraubungen 226 10.2.2.2. Rohrverschraubung mit Schneidring 228 10.2.2.3. Rohrverschraubung mit Schweißkugelbuchse 230 10.2.2.4. Weitere Rohrverschraubungen 231 / 10.2.3. Vierlochflansche und Anschweißstutzen 233 10.3. Bewegliche Verbindungsleitungen ,_, 233 10.3.1. Teleskoprohre, Schieberohre und Gelenkverbindungen 233 10.3.2. Druckschläuche. -.236 11. Druckflüssigkeitsspeicher 240 12. Behandlung möglicher Störungen in hydraulischen Anlagen. 246 Standardverzeichnis 250 Anhang 253