Základy hydrauliky, komponenty, obvody, 5
Text hydrauliky: Základy, komponenty, obvody, 5. vydanie
Dieter Will Norbert Gebhardt (red.)
Základy, komponenty, obvody
V spolupráci Reinera Nollaua a Dietera Herschela
5., prepracované a rozšírené vydanie
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
Nemecká národná knižnica uvádza túto publikáciu v Nemeckej národnej bibliografii; podrobné bibliografické údaje sú k dispozícii na internete na adrese http://dnb.d-nb.de.
Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999, 2004, 2007, 2008, 2011 Toto dielo je chránené autorským právom. Týmto ustanovené práva, najmä práva na preklad, opätovnú tlač, prezentáciu, extrakciu číslic a tabuliek, rozhlasové vysielanie, mikrofilmovanie alebo reprodukciu iným spôsobom a na ukladanie v systémoch na spracovanie údajov, zostávajú, aj keď iba v čiastočnom rozsahu Vymáhanie, vyhradené. Reprodukcia tohto diela alebo jeho častí je povolená v jednotlivých prípadoch iba v medziach zákonných ustanovení zákona o autorských právach Spolkovej republiky Nemecko z 9. septembra 1965 v platnom znení. V zásade podlieha odmene. Porušenia podliehajú trestným ustanoveniam autorského zákona. Reprodukcia bežných mien, obchodných mien, názvov výrobkov atď. V tejto práci, aj bez špeciálnej identifikácie, neodôvodňuje predpoklad, že tieto názvy treba považovať za bezplatné v zmysle právnych predpisov o ochranných známkach a značkách, a teda ani ktokoľvek to môže použiť.
Návrh väzby: WMXDesign GmbH, Heidelberg
Vytlačené na bezpečnom papieri
Springer je súčasťou odbornej vydavateľskej skupiny Springer Science + Business Media (www.springer.com)
RedaktorProfesor Dr.-Ing. habil. Dieter WillEngineer Renate WillFluidtechnik SoftwareJessener Strae 401257 [email protected]
ZamestnanciProfesor Dr.-Ing. habil. Reiner NollauHAWK University of Applied Sciences and ArtsFH Hildesheim/Holzminden/GttingenFacultt prírodných vied a technológiíVon-Ossietzky-Strae 9937085 Gttingen [email protected]
Profesor Dr.-Ing. habil. Hubert Strhl
Profesor Dr.-Ing. habil. Norbert Gebhardt University of Applied Sciences for Technology and Economics (HTW) Fakulta strojného a procesného inžinierstva Friedrich-List-Platz 101069 [email protected]
Profesor Dr. paed. Univerzita aplikovaných vied Dietera Herschela Zittau/Grlitz (FH) Strojnícka fakulta Theodor-Krner-Allee 1602763 [email protected]
Vo všetkých oblastiach pohonnej a riadiacej techniky, najmä v konštrukcii strojov, agregátov, závodov a vozidiel, je v poslednej dobe veľmi rozšírené použitie a použitie hydrauliky. Dôvodom je neustály ďalší vývoj komponentov a príslušenstva, ako aj rastúce prepojenie hydrauliky so senzormi a výpočtovou technikou v zmysle mechatroniky a otváranie nových oblastí použitia pre fluidnú techniku. Na pozadí tohto rýchleho vývoja bolo 4. vydanie vypredané vo veľmi krátkom čase. Preto sa vydavateľ a redaktor rozhodli čo najrýchlejšie vydať 5. vydanie, ktoré zohľadňuje súčasné výsledky tohto rýchleho vývoja v hydraulike.
V tomto vydaní zostala osvedčená štruktúra materiálu, pričom všetky kapitoly boli editované, aktualizované a doplnené. Hlavným záujmom revízie bolo neustále zohľadňovanie energetických aspektov pri výbere a používaní hydraulických komponentov a systémov.
Napríklad k liečbe tlakových tekutín bolo pridané energeticky optimalizované použitie hydraulických olejov a reologických tekutín. V kapitole Výpočtové základy sa uvažuje o ďalších možnostiach znižovania energetických strát a boli pridané základy pre modelovanie a simuláciu zložitých hydraulických systémov. Kapitola Čerpadlá a motory obsahuje ďalšie aplikácie simulačných programov a zaoberá sa súčasným využitím riadiacich systémov a agregátov na zníženie energetických strát. Tesnenia obsiahnuté v kapitole o pracovnom valci sú konštruované tak, aby bol užívateľovi uľahčený výber tesniacich prvkov. V tej istej kapitole boli zohľadnené najnovšie výskumné projekty, ktoré možno použiť na zabezpečenie kvality valcov. Kapitola Ventily bola aktualizovaná a bolo bližšie zohľadnené dynamické správanie ventilov. Meracia technológia v hydraulike bola rozšírená tak, aby zahŕňala najnovšie trendy v senzorickej technológii a implementovaných meracích prístrojoch, a viac priestoru sa dostalo kalibrácii meracích reťazcov.
Kniha má pomôcť inžinierom, ktorí pracujú ako konštruktéri, používatelia a operátori hydraulických systémov, ako aj študentom, ktorí sa vyznajú v oblasti hydrauliky. Redaktori a spoluautori sa spoliehajú na svoje dlhoročné skúsenosti vysokoškolských učiteľov.
Redakcia ďakuje všetkým, ktorí sa podieľali na vzniku piateho vydania knihy. To platí najmä pre profesora Dr.-Ing. habil. R. Nollau a profesor Dr. paed. D. Herschel. Ďakujeme všetkým spoločnostiam a spoločnostiam, ktoré podporili knižný projekt poskytnutím obrázkov a informačných materiálov. Veľmi dobrá spolupráca s pánom Lehnertom a pani Cuneusovou zo spoločnosti Springer-Verlag umožnila, aby sa toto vydanie objavilo rýchlo a v osvedčenej kvalite.
Drážďany, február 2011 Redakcia
1 Úvod (D. Will, N. Gebhardt). 1
2 Štruktúra a znázornenie hydraulických systémov (D. Will). 5
3 hydraulické kvapaliny (D. Herschel). 13
3.1 Požiadavky. 13 3.2 Klasifikácia. 13 3.3 Vlastnosti a charakteristiky hydraulických kvapalín. 16 3.3.1 Viskozita. 16 3.3.2 Hustota a stlačiteľnosť. 20 3.3.3 Vzduch a voda v hydraulickej kvapaline. 23 3.3.4 Environmentálna kompatibilita a likvidácia. 27 3.3.5 Technologické a ekonomické požiadavky. 29 3.4 Charakteristiky komerčne dostupných hydraulických kvapalín. 32 3.4.1 Kvapaliny na minerálnej báze (minerálne oleje, hydraulické oleje). 32 3.4.2 Nehorľavé tlakové kvapaliny. 33 3.4.3 Rýchlo biologicky odbúrateľné hydraulické kvapaliny. 35 3.4.4 Reologické tekutiny. 36 3.4.5 Voda. 37 3.5 Kritériá uplatnenia a výber. 38
4 výpočtové základy (D. Will, R. Nollau). 41
4.1 Tvorba a šírenie tlaku. 41 4.2 Zákon kontinuity, hmotnosti a objemu. 46 4.3 Bernoulliho veta o rovnici a hybnosti. 48 4.4 Prietokové odpory. 55 4.4.1 Tlakové straty. 56 4.4.2 Straty z úniku. 68 4.5 Hydraulický výkon a indukčnosť. 73 4.6 Prepojenie prietokových odporov. 77 4.7 Sily súvisiace s prietokom na piesty hydraulických ventilov. 83 4.8 Práca, výkon, účinnosť a výroba tepla. 88 4.9 Modelovanie a simulácia dynamického správania. 94 4.9.1 Metodika určovania a manipulácie s modelmi 94 4.9.2 Modelovanie a simulovanie stavu pohonu 98 4.9.3 Prenosová funkcia modelu lineárneho pohonu. 104
5 základných štruktúr hydraulických obvodov (D. Will). 107
5.1 Zdroje objemového prietoku a tlaku. 107 5.1.1 Zdroje objemového prietoku. 107 5.1.2 Zdroje tlaku. 109 5.2. Otvorený a uzavretý okruh. 110 5.2.1 Otvorený okruh. 111 5.2.2 Uzavretý okruh. 113 5.3 Paralelné a sériové pripojenie spotrebiteľov. 114 5.4 Obvody škrtiacej klapky. 116 5.4.1 Škrtiace okruhy so zdrojom tlaku. 116 5.4.2 Škrtiace okruhy so zdrojom objemového prietoku. 118 5.5 Pasívne a aktívne záťaže. 119