Hydraulik Grundlagen

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Questions and Answers

Welche der folgenden Eigenschaften beschreibt die Hydraulik nicht?

  • Erzeugung großer Kräfte
  • Nutzung von Flüssigkeiten als Arbeitsmedium
  • Hohe Leistungsdichte
  • Direkte Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie (correct)

Die hydraulische Energieübertragung kann ohne Temperaturbeeinflussung erfolgen.

False (B)

Was sind die zwei Hauptbereiche der Kraftübertragung in der Hydraulik?

Hydrostatik und Hydrodynamik

Der Druck breitet sich in einer ruhenden Flüssigkeit in ___________ aus.

<p>alle Richtungen gleichmäßig</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Begriffe den passenden Beschreibungen zu:

<p>Hydrostatik = Energieübertragung durch ruhende Flüssigkeit Hydrodynamik = Energieübertragung durch ein strömendes Medium Viskosität = Dickflüssigkeit eines Öls Bernoulli-Gesetz = statischer und dynamischer Druck bleibt konstant</p> Signup and view all the answers

Welcher Nachteil gehört nicht zu einem hydraulischen System?

<p>Niedrige Leistungsdichte (A)</p> Signup and view all the answers

Die ideale Hydraulikflüssigkeit wäre reibungsfrei und masselos.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Nennen Sie eine Aufgabe von Hydraulikflüssigkeiten.

<p>Kraftübertragung</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptunterschied zwischen einem Druckfilter und einem Saugfilter?

<p>Druckfilter filtert nach der Pumpe, Saugfilter vor der Pumpe. (C)</p> Signup and view all the answers

Hydraulikmotoren wandeln hydraulische Energie in elektrische Energie um.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Nennen Sie die drei Arten von Hydraulikpumpen.

<p>Zahnradpumpen, Flügelzellenpumpen, Kolbenpumpen</p> Signup and view all the answers

Der ________ speichert Energie und dämpft Schwingungen in einem hydraulischen System.

<p>Hydraulikspeicher</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die Arten von Hydraulikspeichern ihren Merkmalen zu:

<p>Membranspeicher = Für kleine Volumen Blasenspeicher = Bis 200 Liter, trennt Stickstoff von Hydraulikflüssigkeit Kolbenspeicher = Trennt Gas und Flüssigkeit mittels Kolben</p> Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Punkte wird bei der Auswahl einer Pumpe nicht betrachtet?

<p>Farbe der Pumpe (C)</p> Signup and view all the answers

Eine Kolbenpumpe kann Pressdrücke von bis zu 700 bar erzeugen.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Wie viele Arten von Filtern werden im hydraulischen System erwähnt?

<p>Drei</p> Signup and view all the answers

Welcher Zylinder sorgt dafür, dass die Zylinderkräfte auf beiden Seiten gleich groß sind?

<p>Gleichgangzylinder (B)</p> Signup and view all the answers

Ein Schwenkmotor ist für hohe Drehzahlen geeignet.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptzweck von Hydraulikventilen?

<p>Steuerung der Richtung, des Drucks und des Volumenstroms in einem System</p> Signup and view all the answers

Ein _____wasserkreislauf bedeutet, dass das Öl ständig im Kreislauf zirkuliert.

<p>geschlossener</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Hydraulikmotoren ihren Eigenschaften zu:

<p>Schwenkmotoren = Erzeugen eine Drehbewegung, große Drehmomente Schnellläufer = Niedrige Drehzahl, leise, gleichmäßig Langsamläufer = Konstantes Drehmoment Radialkolbenmotoren = Hohe Drehzahl Axialkolbenmotoren = Breiter Drehfrequenzbereich</p> Signup and view all the answers

Welches Ventil verhindert den Rückfluss in eine Richtung?

<p>Sperrventil (C)</p> Signup and view all the answers

Drucksensoren messen nur den Druck, sie geben kein Signal aus.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was wandelt Proportionaltechnik um?

<p>Elektrischen Steuerstrom in hydraulische oder pneumatische Größen</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über Proportional-Wegeventile sind korrekt?

<p>Sie minimieren die Auswirkungen von Reibung und Hysterese. (A)</p> Signup and view all the answers

Servoventile sind weniger empfindlich als Proportionalventile.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptvorteil von Load Sensing Systemen in der Mobilhydraulik?

<p>Energieeinsparung durch bedarfsgerechte Anpassung des Drucks und Volumenstroms.</p> Signup and view all the answers

Eine ___________ Überdeckung ermöglicht stufenlosen Übergang des Durchflusses in Lageregelkreisen.

<p>Null</p> Signup and view all the answers

Ordne die folgenden Arten der Überdeckung ihren Effekten zu:

<p>Nullüberdeckung = Stufenloser Übergang des Durchflusses Negative Überdeckung = Weiches Schalten Positive Überdeckung = Druck konstant im Stillstand</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Durchflusskennlinie bei Servoventilen?

<p>Das Verhältnis zwischen elektrischem Steuerstrom und Volumenstrom. (B)</p> Signup and view all the answers

Proportional-Wegeventile sind nicht für präzise Geschwindigkeitsregelungen geeignet.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Effekt einer positiven Überdeckung in einem Servoventil?

<p>Sie schließt Leitungen im Stillstand ab und hält den Druck konstant.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Was ist Hydraulik?

Hydraulik nutzt Flüssigkeiten, meist Öl, als Arbeits- und Steuermedium.

Welche Vorteile bietet Hydraulik?

Hydraulik ermöglicht die Erzeugung großer Kräfte und präzise, feinfühlige Bewegungen, im Gegensatz zur Pneumatik.

Was ist ein Nachteil der Hydraulik?

Hydraulik benötigt eine Rückleitung zum Tank, im Gegensatz zur Pneumatik.

Welche Eigenschaften sollte die ideale Hydraulikflüssigkeit haben?

Die ideale Hydraulikflüssigkeit wäre reibungsfrei, masselos und inkompressibel.

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Was ist Hydrostatik?

Hydrostatik betrachtet die Eigenschaften von Flüssigkeiten in Ruhe, wie Kräfte und Druck.

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Was ist Hydrodynamik?

Hydrodynamik betrachtet Flüssigkeiten in Bewegung, wie Geschwindigkeit, Strömungsmuster und Energieübertragung.

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Wie beeinflusst die Viskosität die Hydraulik?

Die Viskosität beeinflusst die Leistung eines Hydrauliksystems. Höhere Temperatur führt zu niedrigerer Viskosität.

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Welche Aufgaben erfüllen Hydraulikflüssigkeiten?

Hydraulikflüssigkeiten übertragen Energie, schmieren, korrodieren und regulieren die Temperatur.

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Gleichgangzylinder

Ein Zylinder, der sich mit der gleichen Geschwindigkeit in beide Richtungen bewegt, weil auf beiden Seiten die gleiche Kraft wirkt.

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Tauchkolbenzylinder

Ein Zylinder mit nur einem großen Querschnitt, der eine einfache Bewegung in eine Richtung ermöglicht.

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Teleskopzylinder

Ein Zylinder mit mehreren zusammengeschobenen Kolben, die eine große Hubbewegung in einer kompakten Bauweise ermöglichen.

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Differentialzylinder

Ein Zylinder, der durch einen differentiellen Querschnitt (unterschiedliche Kolbengrößen) eine unterschiedliche Kraftentfaltung in beiden Richtungen ermöglicht.

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Hydraulikmotoren

Geräte, die hydraulische Energie in mechanische Energie umwandeln.

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Offener Hydraulikkreislauf

Ein System, bei dem Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe zum Motor fließt und direkt zurück in den Tank zurückgeführt wird.

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Geschlossener Hydraulikkreislauf

Ein System, bei dem die Hydraulikflüssigkeit ständig im Kreislauf zwischen Pumpe und Motor zirkuliert.

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Hydraulikventile

Eine Art von Ventil, das den Fluss von Hydraulikflüssigkeit in einem System steuert.

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Saugfilter

Filtert Hydrauliköl vor der Pumpe, um Verunreinigungen im Niederdruckbereich zu entfernen.

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Druckfilter

Filtert Hydrauliköl nach der Pumpe, bevor es zu den hydraulischen Komponenten gelangt. Arbeitet im Hochdruckbereich.

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Rücklauffilter

Filtert das Hydrauliköl, bevor es wieder in den Tank zurückläuft.

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Hydraulische Antriebselemente (Zylinder & Hydraulikmotoren)

Die Energie des Hydrauliköls wird in mechanische Bewegung umgewandelt. Zylinder erzeugen lineare Bewegung, Motoren drehende Bewegung.

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Hydraulikspeicher

Speichern Hydraulikenergie, dämpfen Schwingungen und gleichen Druckspitzen aus. Sie dienen auch als Ölreserve.

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Zahnradpumpe

Günstige Pumpe mit geringem Druck, geeignet für Anwendungen mit niedriger Belastung.

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Flügelzellenpumpe

Mittelteuer, bietet höhere Drücke und variablen Förderstrom.

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Kolbenpumpe

Teuer, erreicht höchste Drücke und bietet präzise Steuerung.

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Proportionalventile

Proportionalventile ermöglichen eine stufenlose Regelung von Geschwindigkeit, Richtung und Start/Stopp von Zylindern. Sie minimieren die Auswirkungen von Reibung und Hysterese.

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Steuerkante

Eine Steuerkante ist ein Signal, das die Stellgenauigkeit eines Proportionalventils erhöht und den Volumenstrom einfacher regelbar macht.

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Servoventile

Servoventile bestehen aus zwei Stufen: einem Prallplattenvorsteuer und einem Ventilkolben. Sie reagieren schneller und präziser auf Signaländerungen als Proportionalventile.

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Nullüberdeckung

Nullüberdeckung ermöglicht einen stufenlosen Übergang des Durchflusses. Sie wird bei Lageregelkreisen verwendet.

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Negative Überdeckung

Negative Überdeckung sorgt für weiches Schalten und wird bei Kraft- & Druckregelung eingesetzt.

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Positive Überdeckung

Positive Überdeckung schließt Leitungen im Stillstand ab und hält den Druck konstant. Sie wird für sichere Sperrstellungen verwendet.

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Load Sensing Systeme

Load Sensing Systeme passen den Druck und Volumenstrom der Pumpe an die Bedürfnisse des Verbrauchers an. Sie sparen Energie und sind kompakt.

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Aufbau von Load Sensing Systemen

Load Sensing Systeme bestehen aus einzelnen Ventilen, Kolben und Steuerkanälen. Sie ermöglichen eine bedarfsgerechte Druckregelung und schützen vor Überlastung.

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Study Notes

Hydraulik

  • Hydraulik nutzt Flüssigkeiten (meistens Öl) als Arbeits- und Steuermedium.
  • Vorteile:
    • Erzeugung großer Kräfte
    • Präzise und feinfühlige Bewegungen (im Gegensatz zu Pneumatik)
    • Automatische Schmierung durch Öl (im Gegensatz zu Pneumatik)
    • Einfache Druckbegrenzung
    • Hohe Leistungsdichte
  • Nachteile:
    • Rücklauf zum Tank notwendig (im Gegensatz zu Pneumatik)
    • Gefahrenpotential durch hohen Druck
    • Öl ist umweltgefährlich, muss entsorgt werden, brennbar und temperaturabhängig (im Gegensatz zu Pneumatik)
    • Ideale Hydraulikflüssigkeit wäre reibungsfrei, masselos und inkompressibel.
  • Hydrostatik: Energieübertragung durch ruhende Flüssigkeit.
  • Hydrodynamik: Energieübertragung durch strömendes Medium.
  • Druck auf Flüssigkeit: Druck breitet sich gleichmäßig in alle Richtungen aus.
  • Druck in statischem System: Druck ist überall gleich.
  • Hydrodynamik: betrachtet Flüssigkeiten in Bewegung (Geschwindigkeit, Strömungsmuster, Turbulenzen und Energieübertragung in Bewegung).
  • Verluste in Betrachtung: verschiedene Verluste in Betrachtung gezogen.
  • Gesetz von Bernoulli: Summe aus statischem und dynamischem Druck ist konstant.
  • Temperaturanstieg: Temperatur steigt beim Durchfluss durch Engstellen.
  • Reynoldszahl: Bestimmt die Strömungsart (laminare oder turbulente Strömung).
  • Hydraulische Energieübertragung: Kraftübertragung, Schmierung, Korrosionsschutz und Wärme-Schmutzabfuhr.

Hydraulikflüssigkeiten

  • Öle verlieren mit der Zeit ihre Schmierfähigkeit.
  • Viskosität (Dickflüssigkeit) beeinflusst Leistung des Systems.
  • Viskosität nimmt mit steigender Temperatur ab und mit fallender Temperatur zu.
  • Filter: Druckfilter (nach der Pumpe, Hochdruckbereich), Saugfilter (vor der Pumpe, Niederdruckbereich) und Rücklauffilter (filtern das Medium bevor es in den Tank zurückgelangt).
  • Kreislauf: Öl wird angesaugt, negativer Druck, Volumenstrom durch Pumpe erzeugt, Druck steigt. Verluste in den Ventilen und beim Zylinder. Druck im Tank ist wieder 0.
  • Wegeventile: Umstellung des Volumenstroms
  • Stromventile: Geschwindigkeitsregulierung.
  • Zylinder / Hydraulikmotoren: Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie.
  • Rücklauf-Ölfilter: Ölreinigung vor Druckloser Rücklauf in den Tank.

Hydraulikspeicher

  • Speichern von Hydraulikenergie
  • Dämpfung von Schwingungen
  • Ausgleichen von Schwankungen
  • Ölreserve und Notfallversorgung
  • Membranspeicher: Für kleine Volumen
  • Blasenspeicher: Bis 200 Liter, trennt Stickstoff von Hydraulikflüssigkeit.
  • Kolbenspeicher: Trennt Gas und Flüssigkeit mittels Kolben.
  • Gasgesetz: gilt bei allen drei Arten.

Antriebselemente

  • Zylinder und Hydraulikmotoren: Wandlung von Druckenergie in mechanische Bewegungen.
  • Hydraulische Zylinder:
    • Gleichgangzylinder: Kraftausgleich auf beiden Seiten.
    • Tauchkobenzylinder: Einfacher Zylinder mit großem Querschnitt.
    • Teleskopzylinder: Größerer Hub bei kompakter Bauform.
    • Differentialzylinder: Unterschiedliche Querschnitte für differenzierte Kraftentfaltung.

Hydraulikmotoren

  • Umwandeln hydraulische Energie in mechanische Energie.
  • Pumpen als Inverse der Motoren.
  • Schwenkmotoren: Hohe Drehmomente.
  • Schnellläufer: Niedrige Drehzahl, geringe Geräuschentwicklung, gleichmäßige Drehzahl.
  • Langsamläufer: Konstantes Drehmoment.
  • Radialkolbenmotoren: Hohes Drehzahlpotenzial.
  • Axialkolbenmotoren: Breiter Drehfrequenzbereich.

Hydrauliksysteme

  • Steuerung von Richtung, Druck und Volumenstrom.
  • Sitzventile: Dicht, kleine Nennwerte.
  • Kolbenschiebeventile: Weniger dicht, Dichtheit nimmt mit Zeit ab.
  • Druckventile: Druckbegrenzung und beibehaltung von konstanten Arbeitsdruck.
  • Druckregelventile: Druckeinstellung in einer Leitung (geschlossen oder offen).
  • Drucksensoren: Druckmessung, Signalübermittlung bei bestimmten Drücken
  • Wegeventil: Steuerung der Flussrichtung , "Verkehrspolizei".
  • Sperrventile: Verhindern Rückfluss einer Leistung.

Proportionale Technik

  • Umwandlung von elektrischem Steuerstrom in hydraulische /pneumatische Größe.
  • Funktion: Präzise Steuerung von Durchflussrichtung und -menge.
  • Funktionen: kontinuierliche Positionsüberwachung

Servoventile

  • Bestehen aus zwei Stufen.
  • Prallplatte (1. Stufe): Vom Torquemotor gesteuert.
  • Ventilkolben (2. Stufe): Bewegt sich aufgrund der Prallplatte

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