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Fluidtechnik6. Weitere Komponenten (Sensoren und Messgeräte (Manometer …
Fluidtechnik
6. Weitere Komponenten
Behälter
Einflussgrößen auf Gestaltung
Flüssigkeitsvermögen
Wärmeabgabevermögen
Luft- und Schmutzabscheidung
Bauraum
Ein- und Aufbauten
Vorspannung des Hydrauliköls
Kühler
Wasserkühlung
Geringer Platzbedarf
Geringe Anschaffungskosten
Gute Regelbarkeit
Geräuschloser Betrieb
Teures Wasser
Aufwendige Installation
Folgeschäden bei Korrosion
Luftkühlung
Geringe Betriebskosten
Leckage sofort sichtbar
geringer Installationsaufwand
Hohe Anschaffungskosten
laut und windig
großer Platzbedarf
In Räumen Luftzu- und -abfuhr notwendig
Verbindungselemente
Schläuche
sind elastisch und nehmen deshalb unter Druck mehr Volumen auf. Sie sollten nicht zu sehr gebogen oder gespannt werden.
Metallische Rohrverschraubungen
bestehen aus einem Schneidring oder einem Schweißkegel mit O-Ring, welcher mit einer Überwurfmutter auf dem Sutzen gesichert wird.
Hydrospeicher
Hydrospeicher erhalten einen Druck aufrecht, dämpfen Druckstöße und decken einen kurzfristigen hohen Leistungsbedarf.
Bauarten
Blasenspeicher
Membranspeicher (geschweißt)
Kolbenspeicher
Arbeitsdiagramm
Eine Expansion in einem Hydrospeicher erfolgt näherungsweise isotherm (konstante Temperatur, wenn langsam) oder adiabat (Temp sinkt -> Druck fällt stärker ab, wenn schnell).
Real ist die Expansion polytrop.
Für die Entnahmemenge \( \Delta V \) gilt jeweils
isotherm: \( \Delta V = V_1 \left[1-\frac {p_1}{p_2} \right] \qquad pV=const. \)
adiabat: \( \Delta V = V_1 \left[1-\left(\frac{p_1}{p_2}\right)^{1/\kappa}\right] \qquad pV^\kappa=const. \)
Isentrop (adiabat und reibungsfrei): \( \Delta V = V_0 \left[ \left(\frac{p_0}{p_1}\right)^{1/\kappa} - \left(\frac{p_0}{p_2}\right)^{1/\kappa} \right] \)
mit dem Isentropenexponenten \( \kappa = -\frac vp \left(\frac{\partial p}{\partial v}\right)_s \) (Für Luft =1.4)
Real: Reibungsbehaftet -> Polytropenexponent n experimentell zu ermitteln für \( pv^n=const. \)
Temperaturänderung bei
adiabater
Zustandsänderung \( \vartheta_2=\vartheta_1 \left(\frac{p_2}{p_1}\right)^{1-1/\kappa} \) oder \( \vartheta_2=\vartheta_1 \left(\frac{V_1}{V_2}\right)^{\kappa-1} \)
Die
Volumenänderungsarbeit
\( W_{12}=-\int_{V_1}^{V_2} p \, dV \) beträgt für eine
isotherme Zustandsänderung: \( W_{12}=p_1 V_1 \ln\left(\frac{p_2}{p_1}\right) \)
adiabate Zustandsänderung \( W_{12}= \frac{p_1V_1}{\kappa-1} \left[\left(\frac{p_2}{p_1}\right)^{1-1/\kappa}-1 \right] \)
mit dem optimalen Druckverhältnis \( \left(\frac{p_1}{p_2}\right)_{opt}=0.308 \) bei \( \kappa=1.4 \)
Ein Hydrospeicher hat die
Eigenfrequenz
\( \omega_0=\sqrt{\frac{1}{L_H C_H}} \),
die
Speicherkapazität
\( C_H=\frac 1\kappa \frac{V_m}{p_m} \),
die
Rohrinduktivität
\( L_H = \frac{\rho l}{A} \),
und bei einem Kolbenspeicher die Induktivität durch Kolbenmasse \( L_{H,Kolben}=\frac{m_K}{A_K^2} \)
Filter
Prinzipien
Oberflächenfiltration
Tiefenfiltration
Magnetische Abscheidung
Elektrostatische Filtration
Der
β-Wert
gibt das Verhältnis der Partikelanzahl vor und nach dem Filter an \( \beta_x = \frac{N_{x,u}}{N_{x,d}} \).
Der
Abscheidegrad
ist demnach \( \varepsilon_x=1-\frac{1}{\beta_x} \).
Dabei steht x für die Partikelgröße und \( N_x \) für die Anzahl der Partikel > x µm / ml
Siehe auch
3. Druckflüssigkeiten
-> Verunreinigungen
Sensoren und Messgeräte
Verschmutzung
Lichtblockadeverfahren
Siebblockadeverfahren
Mikroskopisches Zählverfahren
Füllstandssensoren
Schwimmerprinzip
Kapazitives Prinzip
Manometer
Piezoelektrische Drucksensoren
Resistive Drucksensoren
Piezoresistive Drucksensoren
Volumenstromsensoren
Messturbine
Zahnradmessmotor
Wegsensoren
Induktiver Wegaufnehmer
Potentiometrischer Wegaufnehmer
Inkrementeller Wegsensor
Ultraschallsensor
Temperatursensor
